摘要:某市河道A、河道B底泥污染綜合整治工程是一項綜合性系統工程,主要內容包括:河道截污工程、底泥修復工程、河道改造工程。針對底泥污染河道綜合整治工程,除了人為地創造一定水動力條件,疏松活化底泥、消除底泥污染、控制內源污染物釋放的治理修復技術才可以最終恢復水體生態的自凈能力。文章主要就河道A、河道B綜合整治工程進行研究,集中體現了人與自然和諧相處的治污理念。
關鍵字:截污工程;河道底泥修復;河道改造
中圖分類號:X52 文獻標識碼:A 文章編號:2095-672X(2019)12-00-02
Abstract:Sediment pollution comprehensive treatment project of river A and river B of A city is a integrated systems engineering.The main content includes:river pollution control project,bottom mud restoration project,river course transformation project.For the comprehensive improvement project of bottom mud pollution river, in addition to artificially creating certain hydrodynamic conditions, loose activation bottom mud,eliminate bottom mud pollution.Control of the release of endogenous pollutants treatment and repair technology can finally restore the water body ecological self-purification ability.This paper studies the comprehensive improvement project of river A and river B, it embodies the idea of pollution control that man and nature live in harmony.
Key words:Pollution control works;Restoration of river sediment;River renovation
某市河道A、河道B是季節性渠化后的人工控制河流,自然條件下常年旱季無水補充,河道底泥淤積嚴重,除了人為地創造一定水動力條件、水生生態系統來維持水體的常年環境容量和自凈能力(包括水動力稀釋擴散能力和水質污染物降解能力),疏松活化底泥、消除底泥污染、控制內源污染物釋放的治理及修復才可以最終恢復水體生態的自凈能力。理想狀態:河道全段無任何污染物排放入河道,水體清澈,水生物衍生,魚躍草青;現實狀態:河道A、河道B即使在最大化污染物截流情況下,客觀現實條件下不可避免的仍有部分污染物排放(如截流不住的部分初期混合污水污染物、截流不住的部分旱季污水污染物、面源污染物、河道底泥的污染物釋放等)。這種人為手段的根本目的是賦予河道一定的自凈能力來抵御這種現實情況下的污染物排入,這樣才能長期的保障河道的景觀水質,恢復河道水體的自凈能力,符合國內外類似河道底泥污染綜合整治的根本思想和思路。
1 治理原則
依據某市內河水系治理中長期規劃方案要求,與某市社會經濟發展相協調,與城市總體規劃及各專業規劃相協調,符合某市可持續發展的原則。
以技術和經濟為基礎,結合己完成某市內河治理項目和正進行各片區排水工程項目建設,對河道A、河道B外源污染實行總量控制和目標控制,最大限度地削減外源污染負荷的總量,特別重點考慮河道A、河道B沿線點源污染和城中村面源的截留、收集和處理,確保工程目標的實現。
按照工程建設條件,河道A、河道B各種類型污染負荷分布和增長變化態勢,結合污染治理產業政策和技術發展,河道水量平衡、雨污水資源化,因地制宜采用不同的處理方式。充分考慮排水體制、管理體制、片區特點及目前技術發展水平等客觀現實情況,適應城市化進展各階段的城市發展要求及管理滯后的風險;堅持污染治理與生態修復相結合,工程措施與管理措施相結合、近期與遠期相結合的原則。
2 整體治理方案
本工程整治總體思路是“截污、河道底泥修復、景觀建設”,包括幾大方面重點內容:
(1)“截污、疏浚”:外源污染源頭控制。具體指沿岸的截污最大化、雨季初期混合污水收集處理最大化、底泥疏浚重點化,目的是最大程度降低排河污染物總量,減少河道環境容量的負荷。
(2)對河道A、河道B進行底泥修復,活化底泥,控制內源污染釋放。
(3)進行河道景觀和生態建設,涵氧水生生物,增強河道水體自凈能力。
(4)通過河道整治(包括局部疏浚、河道閘門新建及改造等),提高河道防汛能力,滿足防洪標準。
上述4個方面具體工程研究內容中,核心是外部截污和河道底泥修復工程措施,包括排污口的改造;難點是獲得長期、可靠、有效的恢復水體自凈能力的工程措施;關鍵是今后河道管理體系的建立和嚴格執行。河道A、河道B承擔著重要的排水、防洪和景觀功能,在某市特別是主城區占據重要的地位。立足于河道A、河道B的規劃水體功能,根據整個某市內河綜合整治工程的大原則和總體布局,結合當地的具體實際情況,吸取某市以往河道治理的工程經驗,從上述幾個方面進行歸納,總結出某市河道A、河道B綜合整治工程的具體工程措施總體思路如下。
2.1 截污工程
多年來,某市在市政基礎建設中形成了部分分流制排水系統與大部分合流制排水系統并存的格局,雨污水排水體系的不完善是導致大量城市污水直接通過河道A、河道B等河道入C河,是河道和C河污染沒有根本好轉的主要原因之一。
結合目前已實施及正在實施的截污治污工程的經驗和教訓,考慮到施工難度、工程投資、實施周期、社會影響、河道A、河道B治理的規劃要求,建議河道A、河道B截污治污采用如下思路:
(1)從排水設施外圍上降低對河道A、河道B的污染物總量負荷,繼續以大力完善城市排水設施、實現污水資源化為原則,從城市規劃和排水專業規劃的角度形成以新城區“雨污分流”分流制為核心、老城區完善合流制為重點的高覆蓋率雨污水系統;在原有基礎上,擴建原有污水廠規模并提高出水水質,急需對C河北岸污水處理廠進行擴建,并提高其出水標準。
(2)在實施上要結合現狀、立足時效,優化河道A、河道B流域內排水管網改造布局,河道A、河道B流域內新建管道均為分流制,其他均為合流管道,由于雨污混接、錯接嚴重,造成分流制管道形成合流制排水。對于河道A、河道B而言,首先要完善城市排水管網系統,擴大污水管網覆蓋率,提高污水收集率,杜絕污水直接排入河道;其次,擴大污水處理能力,一方面通過挖潛最大限度地發揮現有污水處理廠的處理能力,同時擴建北部污水處理廠,盡量將污水收集后就近進行處理;再者,對現有污水廠進行必要的改造,結合某市節水和污水資源化規劃,進行污水深度處理,提高污水廠出水水質,進一步削減尾水中的污染物,出水作為生態用水回補C河。
為了保護和治理河道的需要,城市建設應嚴格按劃定的排水體制進行規劃、建設和管理,按“能分則分”原則,具備分流條件的地區應改造為分流制,盡可能縮小合流制范圍。
2.2 河道底泥修復
2.2.1 底泥疏松活化,底泥水體解毒除臭
河道大量污染底泥的存在是個潛在的巨大污染源,在很長時期內將對水質改善及生態恢復產生不利影響。
河道清淤處理可以短時間的去除淤積的河道底泥,工程量巨大,且不能解決本質問題。因此本文采用新型處理技術:疏松活化底泥,使底泥與水體充分混合,控制內源污染釋放轉移。消解或降低水體或淤泥中有毒有害物質對生物細胞的毒害,為發揮微生物作用奠定基礎。
2.2.2 水質改善及底棲生態改良,微生物復建
提高泥水界面溶解氧,疏松活化底泥,改善底棲生物環境。給微生物營造適宜的生存環境,以利于分解有害物質,改善底泥環境。
進行水質還清,藻相控制與微生物復建。殺滅有害藻,分解藻毒素,培養有益藻。提高污染負荷承載能力,持續長效修復水環境。
2.3 水體微生態復建與水生態長效修復
微生態復建的關鍵環節在于當地土著菌的采集篩分和靶向菌的復配及馴化。
經過多點位水樣采集檢測分析,對水體微生態系統缺失的差額菌群,用底泥和水按嚴格比例混合,對復配好的菌群進行兩級馴化,再將馴化好的菌群用WRI特殊發酵工藝進行擴繁培養,當微生物含量達到150~200億/mL時,靶向菌組培結束。采取多種方式,將靶向菌注入水體和底泥,修復水體微生態系統,提高水體對污染負荷的承載能力,達到長效修復水生態功能的目的。
解毒后的沉淀有機物、殘餌和死藻變成懸浮的微粒有機絮團,從而為浮游生物、有益微生物和魚蝦提供了營養源,快速形成微生物產品成長的溫床。
長效維護階段使用生態浮床及水生植物修復法。包括挺水植物、浮葉植物、沉水植物和漂浮植物,不僅具有景觀功能,還能提供更多的棲息生境(尤其是為微生物提供生存附著的基質),營造生態多樣性。水生植物有利于封閉底泥,吸收水體中部分營養鹽和有害物質,降低景觀水體中的氮、磷濃度,從而達到凈化水質的目的。同時水生植物通過光合作用不斷向水體輸送氧氣,增加水體的溶解氧含量,能有效防治因缺氧引起的河道黑臭現象。
2.4 河道改造
2.4.1 河道整治
對河道的整治,根據上中下游的不同特點,在滿足防洪標準的基礎上,按防洪標準和沿線防洪規劃斷面,對沿岸現有護坡、護岸結構進行復核,把握“自然生態”的原則,對不滿足要求河段采取拓寬、加固、改造、美化等工程措施,以提高其防汛安全和景觀生態效果。
經過河道整治后,河道的總體效果達到“環境友好、親水景觀區”。
2.4.2 建設攔蓄水建筑物
河道A、河道B地處某市中心城區的腹地,為打造一個“水美、岸綠、景觀新、河順、人祥、經濟旺”的某市中心城區,改善河道沿線及周邊的生態環境及水環境,為建立良好的人居環境創造條件,結合內河河道綜合整治的要求和規模以及水資源調度,根據河道水面景觀規劃的要求,在非汛期河道內形成水深不大于1.2m、碧波蕩漾的生態景觀水面,需要在內河上分段設置攔河閘壩,攔蓄河道天然徑流及跨流域調來的水資源,在閘壩上游形成洄水,不僅可形成水面景觀,而且閘壩前還有一定的溢流水深,能細水長流,以水造景,同時在閘壩處形成小型的溢流瀑布,以達到建設人水和諧,天人合一的美好家園,形成“水通、水清、水美”的內河生態景觀,創造親水宜居的生活環境,打造某市“六脈皆通水,青山半入城”的城市新形象,實現“城河一體,以河興城”的建設目標。
2.5 景觀建設
為了將河道A、河道B建設成具有文化韻味和歷史底蘊、環境優美的城市景觀軸和生態走廊,使兩岸成為市民休閑、娛樂和親水的場所,恢復水城風貌,為某市“雙創”工作增光添彩,實現“兩岸景觀化、沿岸生態化”的總體要求,河道A、河道B綜合整治在景觀上圍繞生態修復和河道景觀兩方面展開,根據不同的生態景觀功能特點及要求,在少拆遷、不拆遷的基礎上,實現景觀工程的建設。
3 結語
河道A、河道B綜合整治工程是某市內河水系統綜合開發工程的重要的有機組成部分,與正在實施的某市其他河道綜合整治等工程一起,把某市建設成為集河道景觀、宛城新姿,融人文景色和自然風光于一體的森林式、環保型、園林化、可持續發展的中原特色生態城市。
收稿日期:2019-10-11
基金項目:2018年天津市重點研發計劃科技支撐“城市污泥熱解制備生物炭技術研發”(項目編號:18YFZCSF00640),院士專家工作站。
作者簡介:張瑜(1987-),女,漢族,碩士研究生學歷,工程師,研究方向為技術研發工作。