納污坑塘黑臭水體治理技術方案

白東旭 黃榮富 張大志 張曉東 尚繼龍 賈云龍

摘要：指出了城市黑臭水體是嚴重的水環境問題，破壞了生態環境，危害著人類健康。城市黑臭水體整治整治和治理工作涉及范圍廣，系統性強，模式比技術更重要。治理工作應根據不同地方的水文水質特征、治理目標以及治理階段，采取相應的治理技術。黑臭水體的治理方法包括化學法（費用較高且存在二次污染）、物理法（費用高）、生物法。一些研究表明：物理化學方法與生物法相結合處理污水具有較好作用。主要提出了物理修復與生物修復技術相結合的底泥處理技術，以及生物修復技術中的坑塘存余污水處理工程技術方案，以供參考。

關鍵詞：城市黑臭水體;底泥處理技術;污水處理技術

中圖分類號：X52

文獻標識碼：A?文章編號：1674-9944（2020）14-0137-02

1?整治城市黑臭水體的意義

城市黑臭水體不僅破壞了人類居住的生態環境，還直接威脅人類的身體健康[1]，國務院頒布的《水污染防治行動計劃》明確指出了“到2020 年，地級及以上城市建成區黑臭水體均控制在10%以內，到2030 年，城市建成區黑臭水體總體得到消除”的治理目標。城市黑臭水體的整治是改善人居生態環境的重要內容，但因城市黑臭水體的形成原因復雜，影響因素較多，整治任務量非常大[2，3]。

納污坑塘黑臭水體的治理涉及截污控源工程、坑塘存余污水治理工程、坑塘污染底泥的清淤與環保處置工程、生態恢復及景觀建設工程、智能水務系統工程等5個子系統。截污控源是保證坑塘存余污水按時保質保量處理完的前提條件，坑塘污水處理工程是消除黑臭使水質達標的關鍵環節，底泥清淤是坑塘存余污水處理后不變質的“穩定容器保障”，生態恢復工程能保證處理后存余水水質保持。因此，各個子系統要有機結合、系統設計、系統實施，方能保證本工程達到消除黑臭的治理目標。

2?臭水體治理技術方案

2.1?底泥處理技術方案

首先通過筑壩、排水、底泥清淤、平整、地基處理、防滲建底泥脫水場地;然后安裝環保治理加藥設備，鋪設脫水用的土工管袋;再通過環保絞吸清淤船將污染底泥清淤后輸送到脫水場地， 同時在管袋內加入環保治理的藥劑，實現底泥在脫水場地及臨時場地內脫水固結。其中輕微污染底泥、中度污染底泥實施人工島進行間接利用，重度污染底泥外運通過回轉窯燒制水泥進行資源化利用。

2.1.1?構筑圍堰

填筑從最低洼部位開始，按水平分層向上鋪土填筑。施工時做到相鄰的分段作業面均衡上升，以減少施工接縫，如段與段之間不可避免出現高差，應以斜坡相接。

2.1.2?防滲工程

主要用于污染底泥的脫水，場底防滲層從下至上依次為：場底地基、GCL膨潤土襯墊、HDPE光面土工膜、長絲土工布、級配建筑垃圾（或鵝卵石）濾層;邊坡防滲層從下至上依次為：場底地基、GCL膨潤土襯墊、HDPE土工膜、長絲土工布。

脫水場地底部設有預制排水溝，坡向匯水池內，坡度為0.002，排水溝內壁敷設GCL膨潤土襯墊、HDPE土工膜、長絲土工布三層防滲膜層，用于將土工管袋脫水收集至排水溝內，匯集后排到匯水池內。用于將瀝出水輸送至指定場地內。

2.1.3?底泥環保清淤

為了避免在疏浚工程中污染程度深的污染土向污染程度較輕的區域擴散，在重度污染區與中度污染區之間以及中度污染區與輕微污染區的分區線上設置攔污壩。疏浚施工中，絞刀頭距防污屏5 m距離時絞刀停轉，采用只吸不絞的施工方法，以避免絞刀破壞防污屏。

絞吸船管線的鋪設按清淤順序漸進式加接，當污泥輸送達到要求標高時沿輸泥的方向加長管線。絞吸挖泥船利用DGPS進點定位法，進行精準快捷方便地施工定位[4]。開挖厚度不能太厚、前移距離不能過大，要依據真空數據并保持適當的壓力、管內流速及濃度，以防止堵管。因一些原因停船后恢復啟動時，首先要疏通管道。

根據納污坑塘底泥的含水率及有機質含量，設置底泥脫水工藝，如圖1所示。

2.1.4?最終處置工程

脫水完成后的底泥按照區域不同進行不同形式的資源化利用，其中輕度、中度污染底泥直接原位造島封場，重度污染底泥送至水泥回轉窯進行資源化利用。

2.2?坑塘存余污水治理技術方案

通過建設污水處理工程，對坑塘內的黑臭水體進行處理。坑塘內的污水采用分隔處理的方式，將每格污水經水處理站凈化后返回已騰空清淤完畢的坑塘中，依次類推，最終實現整體納污坑塘黑臭水體的消除。

膜處理技術是一種水處理新技術，采用膜分離材料，故稱為膜分離技術，該技術始于20世紀60年代，應用于海水淡化的處理。現如今，膜分離技術作為一種新型的再生水回用技術，已經廣泛地應用于城市飲用水及污水處理，并涉及食品、醫藥以及生物工程等領域[5]。膜技術發展初期，雖然在城市污水處理方面具有較好的效果，但由于膜的高價格、短壽命以及高耗能，推廣應用非常困難。

為了更好地利用膜技術，膜生物反應器（Membrane-Bioreactor，簡稱MBR）于20世紀80年代引入到污水處理領域。這種新工藝是一種新型高效的污水處理與回用工藝[6]，將生物反應器的生物降解作用與膜的高效分離技術有機結合，充分發揮兩者的優點，在國內以及國外的再生水處理方面得到廣泛地應用及推廣，并在大型工程中得以應用，其具有裝置占地小、泥水分離效率高、生化反應速率較高、產泥量小、出水水質好且穩定、操作管理簡單等特點[7]，遠遠超越了傳統生物技術。

按照生物處理的工藝要求，MBR共有厭氧區（除磷）、好氧區（硝化池）、缺氧區（反硝化池）3個生物反應區（池），在污水處理過程中起著關鍵作用[8]。在厭氧條件下，聚磷菌對磷的釋放升高了污水中磷的濃度;大分子量長鏈有機物在缺氧區分解為易生化的小分子有機物;污水在好氧區進行有機物生物降解和生物硝化反應;好氧區回流的污水還能在缺氧區進行反硝化;膜組件中的0.2μm孔徑的中空纖維膜可以阻止細菌、各種懸浮物、藻類等物質的通過，得到優質的出水[9]。

坑塘存余污水治理技術方案采用MBR膜污水處理工藝，流程如圖2所示。

3?結論

城市黑臭水體是嚴重的水環境問題，破壞了生態環境，危害著人類健康，關乎人民群眾的切身利益。黑臭水體的治理是一項復雜而嚴峻的工程，涉及的方向、范圍較廣，而且專業性較強，通過單一的治理方法很難完全解決問題。通過上述研究可知，在底泥處理和坑塘存余污水處理工程中，采用物理修復與生物修復綜合利用技術，提出了相應的解決思路，以真正全面有效地消除黑臭水體，發揮該技術的最大化優勢。另外，針對某些特殊情況也可以根據處理要求以及經濟條件進行適當調整。

參考文獻：

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