黑臭水體治理技術分析

胡曉勇 蔣尊芳 蘇士安 舒 波

（1 永清環保股份有限公司 湖南長沙 410000 2 農業部南京設計院中南分院 湖南長沙 410000）

引言

根據“水十條”，到2020 年，城市建成區黑臭水體需控制在10%，到2030 年，城市建成區黑臭水體總體得到消除。本文認為黑臭水體治理項目需遵循系統設計、綜合治理的原則，單項技術難以滿足要求，多項技術才能互補增益，包括控源截污、內源控制、水質凈化、生態修復等技術[1]。

1 黑臭水體的產生原因

1.1 根本原因

黑臭水體產生的根本原因主要為，水中相關微生物以及藻類殘體對氨氮化合物以及有機物進行分解的速度有所加快，這極大地減少了水體含氧量，同時還增多了硫酸氫含量，進而導致水體出現變黑變臭的現象。而該現象在出現時，與水體溫度具有直接影響，當水體溫度有所升高之后，可以增強相關微生物的活性，進而大量增加了微生物的耗氧量以及硫化氫轉化量，最終導致水體變黑和發臭。所以，對比冬季時期，夏季黑臭水體問題會明顯加重。根據相關研究可以發現，在水溫達到25 攝氏度以后，將會產生十分嚴重的黑臭水體現象。與此同時，該問題還會導致大量污染物出現沉積現象，降低了水體復氧能力，進而導致水體變黑和發臭的程度有所加劇。

1.2 直接原因

黑臭水體產生的直接原因與環境污染具有密切聯系。具體來說，在工業生產過程中，相關污水排放是導致黑臭水體出現的主要原因，例如生活污水以及工業廢水等。雖然相關廢水和污水可以經過污水處理站的具體處理，但存在部分處理不夠完善以及不滿足標準的現象，更是存在一些蓄意偷排問題。除此之外，一些地區沒有合理設計排水管網，進而導致相關排水管道出現堵塞以及變形等相關問題，甚至還有管道出現破損。而且一些工廠的雨水利用系統和排污系統之間在連接存在混亂和錯誤等問題，進而引發了相關污水處理廠事故，使得地下水、污水以及河道水等出現雙向滲漏現象，河道當中進入了許多污染物，這對河道水體產生了嚴重影響，也出現了黑臭現象。黑臭水體的產生與合流制溢流污染也有著一定關聯，雖然通過對合流制排水系統進行改造，使其形成了全新的截流式系統，但由于相關單位自身受到技術、資金等因素的影響，進而降低了合流制的截流系數。在此情況下，一旦出現雨水沖襲現象，將會導致管道內的沉積物以及相關地表徑流污染向河道當中流入。除此以外，水體黑臭現象的發生于水體自凈能力降低有關，其也被稱之為內源污染。當水體內相關生物代謝產物不斷積累和腐敗之后，會產生十分嚴重的有機物污染問題，同樣會引發黑臭水體現象。

2 黑臭水體治理技術

2.1 控源截污技術

（1）截污納管。當出現大暴雨時，就會發生河水倒灌風險，影響正常污水收集，若抬高溢流堰至洪水位以上，又會影響雨水的正常排放。改進措施：上游截流井截流的污水不與下游合流管道進水混合，這樣能夠保證截流污水不被稀釋，保證截流效果。

（2）面源控制。面源控制可以對城市的地表廢棄物以及雨水、融水等污染源進行治理和控制[2]。由于面源污染具有無序排放特征，在進行治理時必須實施基于源頭減量、過程阻斷、養分再利用和生態修復這樣一種完整的技術體系鏈。

2.2 水質凈化技術

2.2.1 物理法

物理法水質凈化技術主要是河道曝氣，所需要的氧氣有三種來源：人工曝氣富氧、水生物借助光合作用輸送氧氣、大氣復氧，主要為人工曝氣富氧。國內外高校關于增氧曝氣的研究早在20 多年前就已啟動，桑德、博天等國內行業巨頭都在增氧曝氣技術方面有戰略布局，增氧曝氣技術在黑臭水體治理領域中廣泛適用，因此研發曝氣增氧相關技術對公司在黑臭水體治理技術領域有著重要的意義[2]。

2.2.2 化學法

通過使用雙氧水等氧化劑，鋁鹽鐵鹽等混凝劑和生石灰等沉淀劑，去除黑臭水體中的污染物，提高水體透明度。其優點是能在一段時間內較大程度改善水質，處理效果十分明顯，適用于應急處理。限制因素：需要投入大量資金且指標不治本，同時容易對水體造成二次污染。

2.2.3 生物法

生物修復技術應用廣闊，國內外高校研究歷程已有30 多年，桑德、博天、中科水治理等國內環保行業知名企業也都在開展生物修復技術相關研發，生物修復技術在生態流域治理中應用廣泛，并且效果顯著。因此研發生物修復技術可以進一步提高公司在生態流域治理領域競爭實力。

2.2.4 生態修復技術

生態修復是一種以生態系統健康、完整、自我持續發展為指導的，促進或加速修復生態系統的技術。生態修復技術要遵循生態自然規律，充分利用自然資源，使生態系統得到恢復[3]。生態修復技術包括岸帶修復、人工濕地、生態浮島、生態系統構建。

2.2.4.1 岸帶修復

生態岸帶目前有木樁駁岸、近自然駁岸、石籠駁岸、生態袋駁岸等形式。

（1）木樁駁岸。可有效穩定岸坡，防止彎道水流及入湖口處風浪對堤岸沖刷，對河道沿線岸坡進行防護，同時不影響河道水環境，利于水土循環；木樁本身具有生態效果，是原生態材質，能夠與堤岸的生態環境相融合；木樁駁岸能適應地形變化大或較陡的岸坡，具有較好的抗沖刷性能；木樁駁岸穩定性良好，且不縮小原有水域寬度；木樁使用壽命長，有“水浸千年松”之說。

（2）近自然駁岸。近自然駁岸是指駁岸較緩，駁岸兩側植被較多，包括完整的挺水植被、沉水植被，駁岸沒有泥土裸露，在風浪的沖蝕下不會坍塌的駁岸。近自然駁岸不僅能夠起到防浪護坡的效果，還能夠有效的凈化水中的污染物。

（3）生態袋駁岸。生態袋駁岸是指在駁岸堆放生態袋用來放浪固坡的駁岸。生態袋有較好的透水性能，消浪效果好，且生態袋內能生長植被，更能起到凈化水質的效果。生態袋分多層堆疊，交叉壓實，袋之間用木刺鉤連。生態袋駁岸是自然的，有生命的永久生態工程。可以將生態袋駁岸系統和傳統的土木工程結構結合使用，具備良好的匹配性和組合性。適用于修復硬質坡體或石質坡體的生態系統，為植被生長提供足夠厚度的土壤壞境。

2.2.4.2 人工濕地

人工濕地作為一種全新的污水處理方式，自20 世紀七八十年代開展研究以來，由于其施工技術含量不高、施工簡單見效快、易集中能分散和工程造價低等優點在國內外得到了廣泛的關注。

2.2.4.3 生態浮島

生態浮島技術自20 世紀80 年代始發以來，國內外行業專家迅速開展了相關課題研究，生態浮島技術應用范圍和技術不斷完善。國內多家企業都針對生態浮島技術進行了深度研究，并且取得多項研究成果，增加生態浮島技術研發課題可以促進公司在城市景觀建設和河道治理方向項目發展。

3 水體環境保護目標

在城市發展和建設過程當中，需要樹立起正確的生態環保意識，并保證人與自然間的和諧相處，嚴格落實綠水青山政策方針，從而創造出良好的生態環境，使人們生活品質得到有效提升。而在開展環保工作時，需要對水體環境加大保護力度，并認識到水體污染問題對人們生活和健康所產生的影響。相關政府部門需要制定出完善的法律法規，為水體環境保護工作的開展提供具體的法律保障，有效提升我國的生態文明建設水平。在對水資源進行利用和保護過程當中，相關部門需要按照節約優先和保護優先的原則，對水體環境進行恢復，并將黑臭水體的治理工作擺在首要位置，確保能夠有效改善水體環境，從而為我國的可持續發展打下良好基礎。

4 黑臭水體治理具有的環保意義

在城市現代化發展和建設過程當中，環境保護工作是十分重要的一項內容，可以有效改善城市居民的生活環境。通過有效保護生態環境，可以使人們的生活質量得到提升，并充分保障人們的健康水平，使人文生態環境得到改善。對此，為了使城市的宜居水平得到提升，促進城市的可持續發展，需要針對黑臭水體有效進行治理。在以往的城市建設過程當中，還存在著一些環境污染問題，如工業的快速發展，導致水體受到了嚴重污染，進而出現了黑臭水體。對此，相關環保部門需要全面加強工作開展，并結合城市的規劃和建設，合理采取保護措施。具體來說，相關環保部門需要在城市建設過程當中合理采取對策，使黑臭水體得到改善，提升水質，從而保障人們的用水安全。相關政府部門也應對城市建設過程中的水體環境保護工作加大重視，并將其放在城市建設的首要位置，以此來全面改善城市生態環境。在對黑臭水體進行治理時，相關環保部門需要結合城市的氣候地域以及自然條件等進行充分考慮，并合理采取改善對策，使水體環境得到有效保護，使水質污染問題得到充分解決。而為了進一步強化水體治理工作，環保部門需要加大宣傳力度，對黑臭水體的危害進行宣傳，使人們深刻認識到黑臭水體治理工作的重要性，并主動參與其中，同時相關部門還需要完善非洲水體的治理規范和標準，對工業等的生產環節進行規范，避免水體受到相應的污染問題。

結語

總而言之，城市黑臭水體具有成因復雜、影響因素多等熱點，治理工作較為復雜、處理過程難度大。盡管國內外學者對于黑臭水體的機理不斷進行研究，但是仍待進一步深入，針對不同水體特征，應制定不同的治理辦法，或通過技術聯合的方法綜合治理。另外，政府部門應加強監督，制定治理規劃并嚴格執行，號召全民參與，保證水體治理工作更加充分的開展。