我國黑臭水體治理及修復技術研究

李永繼

(霍州煤電集團環保處，山西 霍州 031400)

我國黑臭水體治理及修復技術研究

李永繼

(霍州煤電集團環保處，山西 霍州 031400)

隨著經濟與社會的飛速發展，環境問題日益嚴峻，尤其是黑臭水污染在近些年來成為和城市霧霾關注度相當的污染問題，亟需選擇高效合適的黑臭水治理及修復技術。介紹了黑臭水體的概念、機理、類型及處理黑臭水體需遵循的原則，總結了黑臭水體治理及修理技術，并對我國黑臭水體處理技術進行了展望。

黑臭水體；治理技術；修復技術

水體作為生態系統的重要組成部分，可以改善濕度、氣候等功能。但目前，水體污染隨著經濟與社會的快速發展而越來越嚴峻，尤其是水體的黑臭現象越來越多。到2016年為止，我國295個地級市經統計發現的黑臭水體就高達2 014個，黑臭水體不僅帶給人們不好的感官體驗，而且會影響人們的生活質量。目前，我國已進行了一系列黑臭水整治工作，并初見成效。國務院在2015年頒布的《水污染防治行動計劃》中指出，黑臭水體治理目標是全國城市建成區黑臭水體到2030年總體得到消除。

1 黑臭水體概述

黑臭水體是指由于污染物含量超過水環境自凈能力而發臭變黑的水體，一般水體溶解氧質量濃度小于2.0 mg/L，其水質比地表水環境質量標準V 類水質要差。由于目前我們還沒有統一的評價黑臭水體標準，所以有讓人不舒適顏色或氣味的水體都可被認為是黑臭水體。黑臭水體一般有以下共同點：水體有黑臭現象；水體溶解氧含量下降；水體中生物物種銳減；污染物超出水體的自凈能力；水體的生態平衡被破壞。

黑臭水體機理是，由于水中溶解氧不足導致水體中有機物被厭氧分解生成黑臭物體的反應。厭氧微生物以水體中含有的大量蛋白質等作為碳源發生下列方程式(1)、(2)中的生化反應，使水體的復氧速率跟不上耗氧速率，最終導致水體缺氧，出現黑臭現象。

(1)

HCOOH+CH3COOH+H2S+NH3

(2)

另外，黑臭水體的形成也可能是水中被還原的無機離子，如錳、鐵等，會同有機物發生絡合反應，生成黑色的復合物。

根據黑臭水的污染特性，可將黑臭水分4個類型，詳見表1。

表1 城市黑臭水體分類

在治理及修復黑臭水體時應遵循以下基本原則，統籌規劃、因地制宜、綜合整治、技術整合、長效安全。在此基礎上結合污染原因、水文水質條件、污染程度、預期處理目標、當地的經濟及硬件條件等因素，認真考慮，比選出最合適的治理方案，以達到長久有效改善水質的目的，最終改善人們的生活環境。

2 黑臭水體治理及修復技術

調查研究發現，目前，國內外有很多黑臭水治理及修復技術[1-4]，而我們平時在治理及修復黑臭水體時應遵循“安全性、經濟性、長效性、適用性及全面性”的原則。安全性是指需明確該技術是否污染環境，選擇不二次污染環境的技術；經濟性是指需明確該技術是否經濟高效，選擇經濟高效的技術；長效性是指需明確該技術處理效果是否持久，選擇持續時間越長越好的技術；適用性是指需明確該技術的適用范圍，選擇合適要求的技術；全面性是指綜合考慮幾種技術組合，發揮彼此優勢，避免彼此的短處，最大程度發揮技術的效果。

2.1 黑臭水體治理技術

2.1.1 水質凈化技術

人工復氧技術、復合凈水技術等都是黑臭水的水質凈化技術的主要組成部分。其中，人工復氧技術提高的是水體溶解氧濃度，從而增強水體的自凈能力，抑制厭氧反應的進行，最終阻止黑臭水體的產生，一般是通過人工曝氣向水體中充入臭氧、空氣或氧氣；復合凈水技術利用凈水劑對水中的膠質或溶質及懸浮顆粒等進行絮凝生成沉淀，然后去除這些絮狀沉淀，達到凈水的目的。通常采取水體外循環處理的方法。這是因為，如果直接投加，生成的絮狀沉淀仍在水體里，可能再次變成污染物。復合凈水劑技術簡單高效且經濟，是目前國內外使用較多的一種技術。

2.1.2 活水技術

活水技術的原理是，改變水體的動力學條件，增大換水率，從而減少黑臭水體的生成。通常有再生水補給、清水補給等技術。其中，再生水是一種穩定的非常規水源，非常經濟高效，該技術通常治理的是枯水期或缺水期的黑臭水體；清水補給通過加快污染物轉移達到凈化水質的目的，通常治理的是滯留、緩流型黑臭水體，如公園中的黑臭水體。

2.1.3 內源控制技術

清理水生植物殘渣和清淤疏浚是內源控制技術的主要內容。清理水生植物殘渣可減少黑臭水體生成，因為殘渣會發生腐蝕，從而消耗溶解氧并釋放污染物；清淤疏浚直接減少了污泥量，進而導致釋放的有機物含量減少，迅速凈化水體。

2.1.4 外源減排技術

直排污水原位處理、截污納管和面源控制是外源減排技術的主要內容。直排污水原位處理能快速去除部分有機物和懸浮物。該技術優點是不受管網影響，周期短但成效快；缺點是無法截流。截污納管是指，雨污分離的基礎上新建的雨污水管道；而面源控制針對的主要是雨水徑流，包括低影響開發技術和初期雨水控制技術等。

2.2 黑臭水體修復技術

2.2.1 人工濕地修復技術

人工濕地技術模擬的是自然濕地，依據土壤與植物組成的生態系統具有的凈化功能，人工建造一個濕地系統。凈化機理比較復雜，有物理、化學及生物作用，或者三者有機結合，通過吸附、過濾、沉淀及微生物降解或離子交換等凈化黑臭水體。優點是處理效果好、成本低，運行及維護方便，能適應有機物負荷變化，無二次污染；缺點是季節性強，占地大，水力負荷小且易堵塞。

2.2.2 生物修復技術

生物修復技術是利用生物與污染物發生生物、化學及物理作用，達到減少甚至消除污染物的目的。根據主體的不同，又分為植物修復技術、動物修復技術及微生物修復技術3大類，具體介紹見表2。

表2 生物修復技術

除以上修復技術外，還有生態護坡技術、復合酶技術及生態浮床技術。實際處理中，我們可選擇其中一種技術，或將2種甚至多種技術組合共同使用，達到最優化效果。

3 結論與展望

治理及修復黑臭水體涉及到各個學科，如管理學、自然科學、經濟學、社會學、生物學、化學、物理學及工程學等，是一個非常復雜的工程。雖然已經有大量相關實例，但處理的效果遠遠沒有達到我們的預期。未來，應該加大對黑臭水體機理及技術的研究，充分了解各種技術的優缺點，并將它們有機結合，

揚長避短，發揮它們最大的優勢，能低成本地達到凈化水體的目的，滿足節能減排、可持續發展的要求，創造美好居民生活環境。

[1] 張列宇，侯立安，劉鴻亮.黑臭河道治理技術與案例分析[M].北京:中國環境出版社,2016.

[2] 熊躍輝.我國城市黑臭水體成因與防治技術政策[N].中國環境報,2015-06-11(2).

[3] 胡洪營.污染河流水質凈化與生態修復技術及其集成化策略[J].給水排水,2005,31(4):1-9.

[4] 張敏.淺議城市黑臭河道治理的措施[J].科協論壇，2010(9)：110-111.

Research on treatment and repair technology of black and odorous water in China

LI Yongji

(Environmental Protection Department of Huozhou Coal Electricity Group Co., Ltd., HuozhouShanxi 031400, China)

With the rapid development of economy and society, environment problem is becoming more and more serious. Especially in recent years, the pollution of black and odorouswater has been widely concerned by the society just as smog problem. It is urgent to improve and control black and odorous water by effective and appropriate technology. This paper introduces the concept, mechanism, type of black and odorouswater, and the principles to deal with black and odorous water, summarizes treatment and repair technology of black and odorous water, forecasts treatment and repair technology of black and odorous water.Key words: black and odorous water; treatment technology; repair technology

2017-02-11

李永繼，男，1974年出生，1996年畢業于山西礦院(現太原理工大學)環境工程專業，本科，學士學位，環保工程師，從事環境保護方面工作。

10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2017.02.49

X703

A

1004-7050(2017)02-0144-03

環境保護