穿心河黑臭水體綜合治理技術(shù)應(yīng)用研究

孫照凝

摘 要：上海市城鄉(xiāng)中小河道整治已開展一年有余，住建部黑臭水體治理、市級(jí)考核中小河道治理均已接近尾聲。本文以金山區(qū)穿心河整治工程為例，本著“先截污、后修復(fù)”的思路，首先建造棄流井用于雨污分流截?cái)辔廴驹矗浯尾捎枚囗?xiàng)水生態(tài)修復(fù)技術(shù)提升水體自凈能力，如“食藻蟲”控藻引導(dǎo)水生態(tài)修復(fù)技術(shù)、曝氣增氧等，目前已基本消除黑臭。通過對(duì)多項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用分析、效果跟蹤，提出一些治理技術(shù)應(yīng)用的寶貴經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：黑臭水體；城鄉(xiāng)中小河道；棄流井；水生態(tài)

中圖分類號(hào)：X52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006—7973（2018）4-0071-02

1 研究背景

上海因水成陸，因水而興。上海歷屆市委、市政府高度重視水環(huán)境治理，目前郊區(qū)和城鄉(xiāng)中小河道黑臭已成為本市水環(huán)境治理的短板，嚴(yán)重影響城市環(huán)境大局。2015年12月，上海市政府發(fā)布了《上海市水污染防治行動(dòng)計(jì)劃實(shí)施方案》，提出“到2017年，建成區(qū)基本消除黑臭水體，到2020年，全市基本消除劣Ⅴ類水體”。根據(jù)住建部制定的《城市黑臭水體整治工作指南》，確定全市建成區(qū)黑臭水體為56條段，要求于2017年底前基本消除黑臭。其中，所屬上海市金山區(qū)的穿心河便是名錄水體之一。

本文以穿心河整治工程為實(shí)例，分析工程中應(yīng)用的多種治理技術(shù)，吸收黑臭水體治理先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，探討治理技術(shù)應(yīng)用的有效性，為地區(qū)內(nèi)類似項(xiàng)目提供經(jīng)驗(yàn)和借鑒。

2 研究區(qū)域現(xiàn)狀分析

2.1 自然條件

穿心河位于上海市金山區(qū)，境內(nèi)地勢(shì)平坦，氣候受海洋性氣候影響較為明顯，水系較為發(fā)達(dá)。河道屬上海市浦南東片水利控制片，片區(qū)規(guī)劃除澇高水位3.90m，常水位為2.40～2.80m，河網(wǎng)最低預(yù)降水位2.00m。河道起于金山大道東南側(cè)城西花苑，終于衛(wèi)城河，全長(zhǎng)346.6m，現(xiàn)狀河口寬13.5～18.5m。

穿心河于2015年新建護(hù)岸及疏浚，南段兩岸為干砌塊石護(hù)坡，硬質(zhì)化較嚴(yán)重。

2.2 水質(zhì)現(xiàn)狀

根據(jù)《城市黑臭水體整治工作指南》，黑臭程度可細(xì)分為“輕度黑臭”、“重度黑臭”兩級(jí)，分級(jí)的評(píng)價(jià)指標(biāo)包括透明度、溶解氧（DO）、氧化還原電位（ORP）和氨氮（NH3-N），分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及穿心河2015年、2016年水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)見表1。檢測(cè)結(jié)果表明，水體氨氮含量超標(biāo)，溶解氧不足，黑臭級(jí)別為輕度黑臭。

3 綜合治理技術(shù)應(yīng)用

3.1 黑臭原因分析

經(jīng)過前期污染源調(diào)查發(fā)現(xiàn)，河道沿線有3個(gè)污水排放口，1個(gè)雨污混排口，污水均直排入河。該處混排口位于河道南端，直徑1.2米，主要為南岸某居民小區(qū)私排生活污水、菜市場(chǎng)偷排廢水入雨水管。河道周邊老舊小區(qū)較多，市政配套設(shè)施雨污分流不徹底，導(dǎo)致水質(zhì)明顯變差。

3.2 治理技術(shù)

穿心河水質(zhì)黑臭主要發(fā)生在南段，本次整治采取截污納管、水生態(tài)修復(fù)等措施，多措并舉、多管齊下，消除黑臭。

3.2.1 棄流井—雨污分流

該處排放口入河的生活污水約73m3/天，氨氮總量為1837.5g/天。治理對(duì)策為新建一座棄流井用于雨污分流，其余污水口封堵。設(shè)計(jì)棄流量為24m3/h，工藝流程為：晴天時(shí)，雨水管中的旱流污水直接通過棄流井進(jìn)入附近古城路污水管網(wǎng)；降雨時(shí)，將雨水管中的污水和初期雨水棄流至污水管網(wǎng)，初雨收集完成后，中后期雨水直接排入河流；降雨停止后，污水處理廠有富余處理能力時(shí)將調(diào)蓄池中的水返回到污水處理廠處理。主要設(shè)備有：潛污泵、止回堰門、橡膠瓣升降式止回閥、雨量計(jì)等。

該井于2016年12月建成后，已有效投入運(yùn)作，穿心河污染源已徹底截?cái)唷?/p>

3.2.2 食藻蟲引導(dǎo)水生態(tài)修復(fù)技術(shù)

工程采用了某公司水生態(tài)專利技術(shù)—“食藻蟲”控藻引導(dǎo)水生態(tài)修復(fù)技術(shù)，構(gòu)建“食藻蟲—水下森林—水生動(dòng)物—微生物群落”共生系統(tǒng)，通過蟲控藻、魚食蟲等形成食物鏈，改善水體水質(zhì)及景觀。該技術(shù)主要應(yīng)用于城鎮(zhèn)污染河道治理、農(nóng)村水環(huán)境治理等，尤其在封閉水體中成效顯著。

核心技術(shù)原理為：①食藻蟲攝食消化水體中的藻類、有機(jī)顆粒和懸浮物，同時(shí)產(chǎn)生的排泄物可抑制水體藻類的生長(zhǎng)。2水體藻類和懸浮物消失后水體透明度增加，光照進(jìn)入水底促進(jìn)底部沉水植物的生長(zhǎng)。3沉水植物可吸收水體中過多的氮磷等富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；促進(jìn)氮的硝化/反硝化及磷的沉降；形成水下森林等多種途徑達(dá)到水體生態(tài)自凈能力。4水生植物恢復(fù)后，由食藻蟲攜帶有益微生物向水體底部擴(kuò)散，促進(jìn)底泥氧化還原電位升高，形成底泥營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的封存和生態(tài)鏈自凈。5再逐步向水體中引入螺、貝、魚、蝦類等水生動(dòng)物，食藻蟲和水生植物又可以被水生動(dòng)物吃掉，從而轉(zhuǎn)移出氮、磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。本項(xiàng)技術(shù)的核心角色—食藻蟲，其本身是一種“魚蟲”，經(jīng)過特殊的習(xí)性馴化、改良后，具有野外穩(wěn)定性增強(qiáng)以及抗藍(lán)藻毒素能力增強(qiáng)等特點(diǎn)。“食藻蟲”每天可吞噬大量藻類，并能有效的攝食消化。

該技術(shù)于2017年1月開始投入穿心河使用，施工3個(gè)月后水質(zhì)有明顯改善。

3.2.3 人工增氧

人工增氧被廣泛應(yīng)用于黑臭河道治理，通過增加水體溶解氧，加速河、湖水體和底泥微生物對(duì)污染物的分解。主要措施包括采用太陽能生態(tài)浮島和水生植物種植，穿心河南段共布置3臺(tái)太陽能生態(tài)浮島，2個(gè)生態(tài)浮床。

4 治理成果及經(jīng)驗(yàn)

根據(jù)上海市水文總站每月對(duì)穿心河的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（見表2），截至2017年10月，水體已連續(xù)數(shù)月消除黑臭，截污、水生態(tài)治理的效果比較顯著。

上述三項(xiàng)治理技術(shù)，其中棄流井、“食藻蟲”均為金山區(qū)首次實(shí)踐應(yīng)用，本著“先截污、后修復(fù)”的思路，將污水治理放在生態(tài)建設(shè)之前，通過采取雨污分流、截污納管等措施，從根本上消除污染源，再引入水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)技術(shù)，成功恢復(fù)水體的自凈能力，從而消除黑臭。另外，我們從技術(shù)實(shí)施、長(zhǎng)效管理等方面總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)。

（1）雨污分流應(yīng)充分考慮入河污染量，對(duì)不明確的污水來源應(yīng)做好充分的前期調(diào)查。

（2）棄流井與附近市政污水管網(wǎng)的連接，充分利用了現(xiàn)有的管道設(shè)施，因地制宜，堅(jiān)持技術(shù)經(jīng)濟(jì)的合理性，注重過程實(shí)效。

（3）水生植物（常綠矮型苦草）、水生動(dòng)物（環(huán)棱螺、青蝦、黑魚）進(jìn)行了特種培育與改良，其中苦草為專利產(chǎn)品，具有耐污染、四季常綠、高效吸收氮磷等特點(diǎn)，這些改良品種為治理的成效提供了保障。

（4）堅(jiān)持科學(xué)的態(tài)度，積極穩(wěn)妥地采用新工藝技術(shù)、新材料設(shè)備，力求用技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的工藝，并且后期加強(qiáng)管理維護(hù)工作。

（5）河道治理與“河長(zhǎng)制”相結(jié)合，落實(shí)綜合治理措施和長(zhǎng)效監(jiān)管機(jī)制；重視公眾測(cè)評(píng)，提升居民愛水護(hù)水意識(shí)，共同維護(hù)良好水環(huán)境。

5 結(jié)語

上海市城鄉(xiāng)中小河道治理過程中，大部分水動(dòng)力條件不足、入河污染量大的河道均采用了截污納管、水生態(tài)修復(fù)技術(shù)。穿心河是本次整治攻堅(jiān)戰(zhàn)中第一條完工驗(yàn)收的黑臭水體，對(duì)其成功應(yīng)用的治理技術(shù)進(jìn)行研究總結(jié)對(duì)同地區(qū)改善水環(huán)境具有重要意義。黑臭河道治理是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，只有綜合各種實(shí)用和適用技術(shù)，做到一河一策、治管結(jié)合，推進(jìn)“河長(zhǎng)制”落實(shí)，才能從根本上解決困擾多年的黑臭河道問題，并且可有效防止治后反黑現(xiàn)象，達(dá)到生態(tài)治理的最佳效果。

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