城市河道黑臭水體治理工作探討

原效凱，李 巍，周文龍，黃裕鋒

(廣東省建筑設計研究院，廣東 廣州 510010)

2015年4月，國務院頒布《水污染防治行動計劃》(簡稱“水十條”)，提出了黑臭水體的整治目標。黑臭水體整治一般按照“控源截污、內源治理；水質凈化、生態修復；活水循環、清水補給”的基本技術路線實施，其中控源截污是基礎和前提，目前國內很多城市存在截污管網欠缺和污水處理能力不足的問題，全流域的截污治污和生態整治工程難以短期內完成，造成黑臭水體的整治目標難以快速見效，不能滿足環保督查的整治要求。因此，急需采用一種快捷便利的污染管控和適當的應急整治措施，在黑臭水體治理初期實現主要污染的管控目標。

本文以廣東省廉江河城區段應急整治為例，在實踐中采取了排污口污水就地處理、水面保潔、生態凈化、增氧曝氣、微生物強化等綜合處理措施，取得了較為明顯的成效，為城市河道黑臭水體應急整治提供可行的應用實踐參考。

1 城市河道黑臭水體治理工作

黑臭水體整治中，控源截污是基礎和前提，只有嚴格控制外來污染源，才能從根本上解決水體黑臭問題，避免黑臭現象反彈。內源控制是重要手段，通過采取相應的工程手段，有效削減內源污染物，達到顯著改善水體水質的目的。生態修復和補水活水是水質長效改善及保持的必要措施，通過修復水體生態功能，改善河流水動力條件，增強水體自凈能力。

筆者結合自身的實踐，提出城市河道黑臭水體治理應完成的八個方面的工作。

1.1 全面調查排污口及沿線污染源，做好區域性黑臭水體治理系統規劃

排污口及沿線污染源調查是區域性黑臭水體治理工作的基礎，一般應包括納污管涵探測、排污口水量水質排查、工業企業和養殖場等排污口調查、沿線農業面源污染摸查、黑臭水體多斷面水質檢測等。

在調查基礎上，應結合相關的總體規劃、排水專項規劃等，制定區域性黑臭水體治理系統規劃和實施方案，明確治理的任務、目標、技術路線、實施內容、實施計劃和資金需求等，作為綱領性文件統籌各項工作。

1.2 多措并舉控制源頭污染，嚴控重點污染源

源頭污染控制主要是針對無組織的面源污染，面源控制一般是通過控制雨水徑流中的污染物含量從而減少水體的外源污染負荷，需要結合海綿城市的建設，采用各種低影響開發技術、初期雨水控制與凈化技術、調控截流倍數來解決。由于面源控制涉及面廣、影響范圍大、工程量大，系統性強，工期長，工程實施受當地城市交通、用地類型控制、城市市容管理能力等因素制約，難以快速有效實施，因此應將源頭管理的重點放到重點污染源的管控上，在實際工作中應加強工業企業、養殖場、屠宰廠、豆制品小作坊、飯店、農貿市場、垃圾站等處的排污口的監管，必須按照相關工業企業的環評批復嚴格控制污水排放標準，嚴禁超標排放。

1.3 分階段實施截污工程，充分收集污水和初期污染雨水

截污納管是現階段國內在黑臭水體整治中采用的主要措施，通過鋪設污水截流管線，將入河的污水截流并納入城市污水收集和處理系統。由于截污管網的工程量較大，工程實施難度大、周期長，應按截污主干管、次干管、支管的次序分階段實施，在南方河網密布的城市，還應按照主河道、支流河道、支涌、排水渠的次序分階段實施截污管網。

目前各地現狀截污管網大多是合流制管道，應在專項規劃特別是專業推算的基礎上，適當加大管網的截留倍數，以充分收集污水和初期污染雨水，減輕黑臭水體的污染負荷。

1.4 樹立治污在岸上的指導思想，將污水處理作為主要的治污措施

在黑臭水體治理中，高濃度污水應依托集中式污水處理系統經濟高效的處理，必須樹立治污在岸上的指導思想，將污水處理作為核心和必備的治污措施，因此應同步建設污水處理廠，并加強前處理單元對初期雨水的處理。

針對短期內無法實現截污納管的污水排放口，以及無替換或補充水源的黑臭水體，可以采用一體化的污水處理成套裝置，對排污口的污水進行就地分散處理，高效去除水體中的主要污染物。

此外，對于無法全面截污的重度黑臭水體，或無外源補水的封閉水體，也可采用旁路治理的方式，即從污染最嚴重的區段抽取河水，經一體化處理設施凈化后，排放至上游，以實現水體的凈化和循環流動。

1.5 進行必要的河道堤岸改造，定期清淤疏浚和水面保潔

對水力流通條件較差、易產生沉淤的河段適當進行河道或堤岸改造，加大水流通暢性。充分利用河床的落差，構筑翻壩、跌水或水躍等設施，增大水體與空氣的接觸面，提高水體的氧含量和好氧菌群活性，增強水體的自凈能力。

清淤疏浚是通過將黑臭水體的底泥清除出水體，快速降低黑臭水體的內源污染負荷的有效方式。清淤疏浚前需做好底泥污染調查，明確疏浚范圍、疏浚深度和淤泥的處置去向。河流全線的清淤疏浚不宜常態化的進行，應根據底泥污染狀況和生態系統恢復情況綜合判斷，建議對重污染重淤積的部分河段定期清淤疏浚。

水面垃圾和漂浮物也是污染水體水質的重要因素。在黑臭水體治理中，應同步開展水體保潔工作，清理城市水體沿岸及水面的垃圾和水生植物、岸帶植物和落葉等季節性水體內源污染物，并建立健全長效機制。

1.6 采用適當的生態凈化處理技術作為補充措施

生態凈化指利用人工濕地、生態浮島、水生植物種植等方法，構建土壤-微生物-植物生態系統，通過生態系統的構建，持續有效去除水體中的有機物、氮、磷等污染物，達到長效保持城市水體水質的目的。生態凈化的應用要以管網截污和污水集中處理為前提，但不得與水體的其他功能沖突，因此可以作為黑臭水體治理的有效補充措施，部分河段可以和堤岸景觀相結合規劃建設，作為城市生態景觀的組成部分。

增氧曝氣是通過采用噴泉、射流，以及其他各類曝氣機的形式提高水體的溶解氧含量，增強水體好氧微生物代謝活性，提高水體自凈能力。

微生物強化技術是利用向黑臭水體中人工投加微生物，強化水體的凈化能力，從而達到降解污染物的目的。微生物強化技術的應用要以有效控制外源和內源污染物為前提，一般與增氧曝氣配合使用。微生物強化技術投資少、無二次污染、操作簡單，但只能作為黑臭水體整治的輔助措施。

1.7 利用清潔水循環貫通水系，完善補水系統和調劑機制

補水活水包括利用清潔水源補充城市黑臭水體和利用補水或其他循環技術，實現或加快黑臭水體的流動，增強黑臭水體的流動性與復氧能力，提高黑臭水體的自凈能力。如無現成輸水渠(管)，補水活水需要另行新建，工程建設和運行成本相對較高，工程實施難度大。

對于河網密布或水系較發達區域的黑臭水體，還應完善系統的補水設施和調劑機制，同時還需明確補水費用分擔機制，充分利用現有潔凈水對黑臭水體進行補充和稀釋。

1.8 建立河道界面水質考核和全面監控機制

對于跨界河流，應對上下游河道界面水質進行長期監測，制定各界面范圍內的污染物削減目標，建立界面考核和全面監控機制，必要時建立生態補償機制，調動流域內的各責任方共同參與黑臭水體治理，形成全流域同步治理的局面，是實現城市河道黑臭水體治理目標的必由之路。

圖1 一體化污水處理設施工藝流程圖

2 黑臭水體應急整治實踐

廉江河是廣東省九洲江的一級支流，全長31km，由東向西從廉江市中心城區穿過。為保障九洲江排里國考斷面達到III類水的目標，廉江河平塘斷面的目標水質為IV類水。

廉江河在中心城區兩岸有26個排污口，由于未有完善的截污措施，生活污水大多直接排入河道，日均污水排放量約8萬m3，水質常年處于劣V類。由于截污治污和全流域生態治理工作實施周期長，難以在短時間內完成截污管網建設和污水全收集處理的目標，為盡快管控并改善黑臭水體的污染現狀，必須采取一系列的綜合應急整治措施。

2.1 應急整治系統設計

根據廉江河黑臭水體污染的實際情況，在工程系統設計中從外源減排和內源控制兩方面入手，實施了廉江河應急整治工程。

2.1.1排污口污水就地分散處理系統

對污水量大、污水污染物濃度高且具備岸上實施條件的12個排污口臨時截污，截污后的污水就近泵送至岸上一體化污水處理設施分散處理，最小分散式處理規模約120m3/d，最大分散式處理規模約2000m3/d，總的處理規模約12640m3/d。一體化污水處理設施采用“格柵+初沉池+缺氧池(A)+好氧池(O)+MBR膜池+消毒池”的處理系統，如圖1所示，出水達到GB 18918—2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級A標準，再作為補充水排入廉江河。

一體化處理設施采用集裝箱組合安裝的方式，每一處分散式處理設施選點在排污口附近的市政道路一側或公用空地，根據現場情況靈活組合布置，實施情況如圖2所示。

圖2 排污口臨時截污和一體化處理設施現場

一體化污水處理設施設計進出水水質見表1。

表1 一體化污水處理設施進出水水質一覽表

典型的一體化污水處理設施(1000m3/d)主要設備見表2。

表2 一體化污水處理設施(1000m3/d)主要設備表

實際運行中一體化污水處理設施(1000m3/d)直接運行成本約1.464元/m3。

2.1.2水面保潔系統

針對現狀廉江河上生活垃圾和漂浮物較多的實際情況，設置4道河面垃圾攔截浮鏈裝置，采用2條機動船對攔截的生活垃圾打撈清理，保持河道水面整潔。

2.1.3河道增氧曝氣系統

在河道水深超過1m處，每隔約50～100m設一臺水面曝氣機，利用曝氣機加速水體復氧，提高河道水體自凈能力。共設深水型水面曝氣機20臺，淺水型水面曝氣機20臺，并可隨著河道水位的變化起伏運行。

2.1.4生態凈化系統

在河道水流平緩處設置生態浮床10組，每組生態浮床的面積約40m2，生態浮床種植美人蕉、蘆葦、荇菜等耐污性植物，用于吸收、富集、轉化河道水體污染物質。如圖3所示。

圖3 水面保潔增氧曝氣及生態凈化措施現場

2.1.5微生物強化自凈系統

定期投加微生物菌劑(高效基底硝化菌)，投加點共5個，每個投加點投加量約為20kg，可以部分程度上強化河道水體的自凈能力，降解部分水體污染物。

3 結語

城市河道黑臭水體的治理是一項全面系統的工作，通過上述綜合整治措施，每年可削減入河排污口的CODCr約392t，BOD5約236t，氨氮約75t，總氮約95t，河道水面觀感變得整潔，排污口發黑發臭現象得到極大地改善，取得較為直觀的效果。

必須指出的是，本文所采用的應急整治措施只是黑臭水體治理初期主要污染管控手段，雖然可以在一定程度上改善水體環境和感官，但也存在整治不徹底和成本較高的問題，建議在應急整治的基礎上，盡快配套完善截污管網和污水處理系統，加強對沿線的生活、工業、農業等面源污染的管控，同時加強上游來水水質管控和協調調水補給等措施，才能真正實現城市黑臭水體的長治久清。