淺談城區暗涵黑臭水體治理方法

羅蛟均，李 威，朱 明，宋建三，常一琳

（中建鐵投軌道交通建設有限公司，廣州 510000）

2015年4月，國務院印發了關于城市河道水污染防治行動計劃——“水十條”，明確提出了城市黑臭水體整治的目標和時間節點。該文件強調在2017年年底前全面實現河面無大面積漂浮物、河岸無垃圾、無違法排污口，并于2020年年底前完成黑臭水體治理目標。各直轄市、省會城市、計劃單列市建成區要于2017年年底前基本消除黑臭水體[1]。

1 案例背景

福州市達道河暗涵總長度為900 m，處于達道河的下游，末端匯入閩江，暗涵寬度8～10 m，淤泥平均厚度為1.1 m。暗涵河段治理前，上游1 700 m河段已全部完成清淤及截污系統建設工作，本段暗渠私接排口現象普遍，雨污混流嚴重，加之暗涵建成20多年來未曾清理，里面積累了大量H2S、CH4、CO等有毒有害、易燃易爆氣體，治理難度大，危險系數高。

2 暗涵黑臭水體治理思路

2.1 內源治理

將涵內積累的大量垃圾及淤泥清理出來，重點防范有毒有害、易燃易爆氣體，保障作業人員的安全。

2.2 控源截污

完成清淤后，對接入暗涵的排口逐一詳細排查，制定針對性污水收集方案，做到雨污分流。

2.3 活水補給

解決外源污染后，通過上游設計液壓鋼壩或泵閘、增加補水量等措施，增強水動力，讓水多起來，讓水動起來。

2.4 生態修復

開設通風口，改善通風條件，結合人工曝氧手段，提高水中溶解氧，改善水生態[2]。

3 內源治理

3.1 開孔通風

為快速排出暗涵內有害氣體，在整個暗涵流經方向上，每100 m開設內徑為90 m×90 cm通風口，暫定6個；每200 m開設150 m×90 cm應急救援通道。通風口內鋪設通風管道，安裝通風設備及污氣收集處理設備，通風設備采用6臺20～25 kW吹吸高壓氣環泵，通風管采用Φ315 mm絕熱布風管，每小時可供2 050 m3的風量（通風量按洞內同時工作的最多人數計算）[3]。

3.2 涵內照明

因涵洞中存在大量H2S、CH4、CO等有毒有害氣體，施工照明采用隔爆型LED防護燈，在充分通風后，由施工人員穿戴防護衣進入涵洞確定相應位置安裝，使用Φ14 mm三芯電纜線。CH4氣體具有可燃性，在半封閉施工條件下具有極大危險性，施工中照明電路應采用低壓電，電壓等級≤24 V，采用三級漏電保護，既由電力變壓器低壓側各輸出回路漏電保護器、總配電箱各輸出回路漏電保護器、分配電箱各輸出回路漏電保護器組成的漏電保護系統。

3.3 圍堰導流

采用分段干槽清淤，根據達道河暗涵河寬、水深，共設置7道圍堰，同時設置導流管避免水位過高沖垮圍堰造成危險，導流管采用木樁支撐固定。

3.4 清淤施工

清淤選用對地面影響較小且效率較高的人工配合水力沖挖的施工方法，從上游往下游分段依次清理。白天進行涵洞內生活垃圾清理，晚上用真空吸泥車裝車外運至指定消納點。為確保作業人員安全，進入暗涵的作業人員必須攜帶便攜式氣體檢測儀，對暗涵內氣體進行實時檢測，若出現空氣質量不合格時要立即撤出暗涵。暗涵內作業時必須穿下水服，佩戴安全帽和防毒面具，為防止意外事故發生，現場設置應急救援所一處，醫生一名，并配備相應的救援設備。

4 控源截污

4.1 排口摸查

清淤完成后，在干塘環境下，所有排口都暴露出來后，對暗涵內側壁及頂板上的排口進行全面的勘察，匯總管材、管徑、水量、排口定位等信息，并根據勘察結果制定專項截污方案。

4.2 制定方案

達道河暗涵內排口數量多達36個，其中大于DN300的合流排口有6個，小于DN300的排口有30個。經研究，采用可行性較高的末端截污方法，對小排口采用收集匯流至污水干管的方法，對大排口采用新建拍門井做雨污分流處理。

4.3 截污施工

針對300以下管徑的小排口，在側壁及頂板排口位置，將鄰近的排污口集中收集至河腳滿包混凝土的截污干管中，接管與混凝土結構之間采用吊架或支架固定，匯流處采用等徑或異徑三通連接。河角截污干管可采用不銹鋼管或PE管。

針對300以上管徑的合流排污口，在排口處安裝液動閥門，晴天污水排入河腳滿包管，雨天液動閘門開啟，實現雨污分流。

將兩岸污水匯集至下游后，根據污水量，在暗涵末端新建一體化提升泵站，將污水提升至就近的市政污水干管。

4.4 頂板洞口處理

由于施工需要產生的頂板通風口在所有截污工作完成后，需要原樣恢復或設置成檢查口，便于后期維護運營。液動閘門施工鑿除的頂板范圍，則加蓋井蓋后，恢復路面正常使用功能。

5 活水補給

在暗涵的上游增設液壓鋼壩或泵閘等分水設備，提高整條河道的河水流速，增強水動力。液壓鋼壩運行效果如圖1所示。

圖1 液壓鋼壩運行效果

6 生態修復

視需要在暗涵內設置若干曝氧機增加河道溶解氧，降低溶解鐵、錳、硫化氫、氨氮及其他還原組分濃度，有效限制底層水體中磷的活化和向上擴散，強化了水體的自凈能力。

由于暗涵內水生植物無法生長，可在上游種植生態浮島，進一步改善上游水質，確保暗涵有優質水源[4]。曝氧原理如圖2所示，生態浮島種植效果圖如圖3所示。

圖2 曝氧原理

圖3 生態浮島種植

7 結語

大量的城區暗涵仍然存在長期無人清理，淤堵嚴重，甚至汛期內澇的問題，在未來的城市規劃中，暗渠設計應該更多考慮后期運營維護便捷性，在一定程度上降低其封閉性。河道治理并非一朝一夕之功，是一項標本兼治的系統性工程，城市的大排污系統建設、民眾的環保意識、長效管理機制的落實，都與之息息相關。