城市黑臭水體應(yīng)急治理的技術(shù)

高洋 鄭艷 宋歌 房勇

摘要：本文從沿河截污、原位處理、水質(zhì)凈化技術(shù)等方面，提出了城市黑臭水體的應(yīng)急治理技術(shù)，以期為城市黑臭水體應(yīng)急治理工程提供一定的理論參考。

關(guān)鍵詞：水污染防治計(jì)劃；黑臭水體；應(yīng)急治理

中圖分類號(hào)：X507 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2018）05-0098-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.05.058

Abstract ： This paper presents the emergency treatment technology of urban black and odor water from the aspects of interception， in-situ treatment and water purification technology along the river， in order to provide a certain theoretical reference for the urban black-odor water body emergency treatment project.

Keywords： Water pollution control plan； Black and odor water body； Emergency treatment

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，尤其是城鎮(zhèn)工業(yè)和人口的迅速發(fā)展，污廢水和污染物排放量顯著增長(zhǎng)，而城市河流一直被人民視為城市廢水和生活污水的主要排污通道和場(chǎng)所，污染日益嚴(yán)重，出現(xiàn)季節(jié)性或終年黑臭，完全喪失使用功能，影響景觀以及人類生活和健康[1]。

2015年國(guó)務(wù)院發(fā)布《水污染防治計(jì)劃》將城市黑臭水體的治理納入其中[2]。2016年國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于全面推行河長(zhǎng)制的意見》，河長(zhǎng)制由治理黑臭水體的地方實(shí)踐上升為國(guó)家行動(dòng)。《水污染防治計(jì)劃》要求直轄市、省會(huì)城市、計(jì)劃單列市建成區(qū)于2017年底前基本消除黑臭水體，由于歷史欠賬太多，許多城市難以在2017年底前完成污水管網(wǎng)和污水處理廠的建設(shè)和改造，實(shí)現(xiàn)污水的全收集、全處理的目標(biāo)，于是催生出黑臭水體的應(yīng)急治理，即采用污水處理設(shè)備或河道治理工程，快速去除黑臭水體中的污染物，恢復(fù)河道生態(tài)，以便達(dá)到短時(shí)間消除黑臭水體的目的。

污染水體水質(zhì)凈化與生態(tài)修復(fù)技術(shù)種類繁多，從治理方式上看，可分為源頭治理、旁路凈化和原位修復(fù)技術(shù)三類。原位修復(fù)主要是利用物理法、生化法或生物生態(tài)技術(shù)，對(duì)河流或湖泊中的水體直接進(jìn)行凈化修復(fù)。旁路凈化指將待處理的水體從河流或湖泊中引出，經(jīng)污水處理工藝系統(tǒng)處理后回歸。各種技術(shù)都有不同的處理對(duì)象及適用條件，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)客觀、系統(tǒng)地分析總結(jié)各種技術(shù)的適用條件和經(jīng)濟(jì)成本，根據(jù)不同的情況選擇不同的組合工藝。

綜合國(guó)內(nèi)外河流污染水質(zhì)改善技術(shù)，以下幾類工藝技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中受到廣泛關(guān)注：

1 控源截污技術(shù)

整治城市黑臭水體的首要就是控源截污，源頭控制并對(duì)入河污水進(jìn)行截留納入污水處理廠治理。入河污水主要包括生活污水、工業(yè)廢水及畜禽養(yǎng)殖廢水等，通過(guò)采取工程治理措施對(duì)污水進(jìn)行治理，從源頭減少入河排污量。但控源截污技術(shù)涉及面廣、建設(shè)周期長(zhǎng)、手續(xù)繁瑣，往往因各種原因不能盡快實(shí)施，嚴(yán)重影響城市黑臭水體治理進(jìn)程，難以滿足近期治理目標(biāo)的要求[1]。

2 旁路凈化技術(shù)

2.1 混凝沉淀凈水技術(shù)

引起水體黑臭原因有腐殖質(zhì)、硫化鐵膠體和懸浮顆粒等，向水體中投加混凝劑，通過(guò)中和帶負(fù)電腐殖質(zhì)，吸附架橋、共沉淀作用，可有效去除水中污染物和黑臭現(xiàn)象。高效混凝沉淀一體化處理設(shè)備通過(guò)進(jìn)水泵將污染水體抽至設(shè)備中，在凈化器內(nèi)投加混凝劑與絮凝劑完成污水的凈化并重新排入河道，產(chǎn)生的污泥脫水后衛(wèi)生填埋，可實(shí)現(xiàn)污水中SS、TP、COD及重金屬等污染物的快速去除，大大削減進(jìn)入水體的污染物總量，使黑臭水體快速還清。該技術(shù)處理流程簡(jiǎn)單、適用范圍廣、投加藥劑量小、水力停留時(shí)間短，表面負(fù)荷高、占地小、處理效果好、出水穩(wěn)定，且對(duì)低溫、低渾濁度水質(zhì)、汛期的高渾濁度水質(zhì)等水質(zhì)都可以達(dá)到比較理想的處理效果。

2.2 超磁分離水體凈化技術(shù)

超磁分離水體凈化技術(shù)原理是通過(guò)投加磁種介質(zhì)與微磁絮凝藥劑，使水體中的懸浮物和磁種凝聚在一起，經(jīng)過(guò)短時(shí)間的混凝反應(yīng)，形成具有磁性的“礬花”，依靠永磁材料所產(chǎn)生的高強(qiáng)磁場(chǎng)，在強(qiáng)磁場(chǎng)力的作用下對(duì)磁性絮團(tuán)進(jìn)行快速分離，可去除污水中的大部分懸浮物、總磷等物質(zhì)，特別適合去除難沉降的細(xì)小懸浮物、總磷等輕質(zhì)雜質(zhì)。超磁力是重力的數(shù)百倍，因此超磁分離水處理技術(shù)分離速度快，水力停留時(shí)間短，占地面積小、處理效率高，現(xiàn)廣泛應(yīng)用于黑臭水體、市政污水、礦井水、洗煤水、鋼廠總排水等水處理領(lǐng)域[2-3]。

3 原位修復(fù)技術(shù)

3.1 人工增氧技術(shù)

溶解氧含量不足是水體黑臭的根本原因，水體復(fù)氧直接影響到水中有機(jī)污染物的遷移擴(kuò)散降解直至整個(gè)水體的自凈過(guò)程[3]。人工增氧技術(shù)主要用于提高水體中溶解氧含量，加速水體復(fù)氧進(jìn)程，強(qiáng)化水體自凈能力，從而消除黑臭。該技術(shù)主要包括人工曝氣充氧、自然跌水和投加氧化性化學(xué)藥劑等[3-4]。研究表明，曝氣充氧不僅可以提高水中好氧菌的活性，使水體始終保持好氧狀態(tài)，還可以氧化有機(jī)污染物分解產(chǎn)生的硫化亞鐵、硫化氫等物質(zhì)，抑制沉積于水體底泥中 N、P 的釋放[4]。

3.2 水生生物修復(fù)技術(shù)

水生生物指的是水生植物和水生動(dòng)物兩大類，是保持水體潔凈的重要組成成分，水中生活的植物、動(dòng)物通過(guò)促進(jìn)微生物的新陳代謝、吞食水中的藻類物質(zhì)達(dá)到緩解黑臭的效果。維持水生生物的多樣性、保證食物鏈的完整性，有利于提高水體自我凈化能力[4]。水生生物的選擇是水生植物修復(fù)技術(shù)中的重要環(huán)節(jié)，不僅需要考慮各物種之間空間上的分布，還要考慮食物鏈上搭配。水生植物一共有四種類型，分別是沉水型、漂浮型、浮葉型和挺水型，其種類的多樣性決定其凈化功能的多樣性。如挺水型通常用作吸收底泥中的營(yíng)養(yǎng)鹽，淺水水體常使用浮葉型植物。水生動(dòng)物是水體中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的主要消耗者，因此根據(jù)水體狀況適度投放可以達(dá)到延長(zhǎng)食物鏈，提高水體凈化能力的目的。定時(shí)打撈過(guò)多的水生動(dòng)物可防止其過(guò)度繁殖給水體帶來(lái)的壓力，有研究表明可以通過(guò)對(duì)水體中水生動(dòng)物的種類和數(shù)量的控制，使水體從濁水型轉(zhuǎn)變成草型。

3.3 微生物強(qiáng)化技術(shù)

微生物強(qiáng)化技術(shù)指的是利用向黑臭水體中人工投加微生物，強(qiáng)化水體的凈化能力，從而達(dá)到降解污染物的目的。目前主要常用的方法有三種：微生物制劑的介入、投放生物促生劑以及生物膜的應(yīng)用，這三種方法與人工增氧技術(shù)配合使用，對(duì)改善黑臭水體現(xiàn)狀、清除底泥污染物有著極其顯著的效果。如利用生物復(fù)合酶制成的微生物制劑處理黑臭水體的研究表明，當(dāng)生物復(fù)合酶濃度為 6 mg/L時(shí)，處理COD、氨氮類等污染物質(zhì)去除效果最好；如通過(guò)投加了生物促生劑對(duì)黑臭水體進(jìn)行的處理時(shí)，其對(duì) COD 的去除效果可以達(dá)到 69.7%以上；另外還有研究發(fā)現(xiàn)利用生物膜技術(shù)對(duì)黑臭水體中的 COD 和氨氮進(jìn)行處理，其凈化效果可高達(dá)76%和90.74%。

3.4 物理吸附技術(shù)

物理吸附技術(shù)是利用吸附劑巨大的比表面積和發(fā)達(dá)的空隙，通過(guò)強(qiáng)大的吸附、交換作用來(lái)主要去除溶解性有機(jī)物、嗅味、微污染物質(zhì)等，是目前國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的在凈化受污染水方面較為通用和有效的措施之一。常用的吸附劑主要有活性炭、粘土和沸石等，目前活性炭是最普遍采用的吸附劑。在黑臭水體治理中應(yīng)用吸附技術(shù)有使用簡(jiǎn)單、見效快的優(yōu)點(diǎn)。但從經(jīng)濟(jì)成本和技術(shù)適用性角度考慮，吸附劑往往不能再生利用，成本較高，且使用后的吸附劑屬于危險(xiǎn)廢物，難以處理，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)慎重考慮。

4 總結(jié)

采取應(yīng)急治理工程雖然可使地方政府達(dá)到“水十條”對(duì)黑臭水體治理的考核要求，但往往治理不徹底，成本高，建議在應(yīng)急治理的基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善污水管網(wǎng)和污水處理廠的建設(shè)和改造，治理面源污染，以流域?yàn)橹卫韱卧瑢?duì)河流生態(tài)進(jìn)行系統(tǒng)性修復(fù)重建，恢復(fù)河道的自凈能力，建立長(zhǎng)效管理機(jī)制真正實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)治久清。

參考文獻(xiàn)

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[4]劉瀏，王其珍，王旭東.南京明御河綜合整治工程對(duì)黑臭水質(zhì)指標(biāo)的影響[J].低碳世界，2017，（03）：20-21.

收稿日期：2018-03-30

作者簡(jiǎn)介：高洋（1990-），男，碩士研究生，助理工程師，研究方向?yàn)樗h(huán)境綜合治理。

通訊作者：房勇（1969-），男，北京大學(xué)光華管理學(xué)院MBA，助理工程師，研究方向?yàn)樗h(huán)境綜合治理及PPP政策研究。