王柯力,周云亮
(中交(天津)生態環保設計研究院有限公司,天津 300202)
水資源是基礎自然資源,是生態環境的控制因素之一,同時又是戰略性經濟資源。當前水資源短缺已經成為我國經濟持續發展的限制因素,特別是人為的水環境污染,嚴重威脅著人類自身的健康,水污染的加重是我國當前最主要的水問題。恢復良好的水環境是我們急需解決的問題。水環境的污染主要集中在三個污染源上面—面源污染、點源污染、內源污染;本次主要論述的是點源污染在水環境治理中的具體措施。
點源污染主要包括工業廢水以及生活污水,通常都有固定的排放口,排放來源多變且復雜,尤其國內小型村鎮周邊的河道,點源污染相對較為嚴重,村鎮雨污水分流不完善,常常雨水與污水混合排放到河道內,使得河道直接受到嚴重污染。
對于水環境的點源污染,在處理開始階段需要對污染源進行全面的分析,水質以及水量是重中之重。中國的河道點源污染多為周邊小型村鎮的不合規排放導致的,小型村鎮內一般缺少完善的水處理設施,生活污水以及企業的廢水均存在不處理就排放的現象,因位置的偏遠,這方面的市政配套也不完善,居民生活區內缺少雨水及污水管網,多為村鎮自行建設的排水明渠,將雨水以及污水合流收集進行排放,這給周邊河道的水環境造成了很大的污染隱患,其排放的水質不穩定,給河道的治理造成了困難。
一般來說,確定其水質以及水量對接下來的處理措施以及整體處理工程的規模起決定性作用。
在點源污染的處理中最基本的治理思路就是將點源污染中的各個排放口污水進行收集,處理達標后再排入河道,現對在各種不同情況下的點源污染采用的不同方式進行逐一分析。
1)對于排放點不復雜的河道且河道周邊的村鎮在政府的規劃下已經建成完善的雨污分流管網,可在村鎮周邊建設污水處理站,統一處理達標后再排入河道。
2)對于排放點復雜無法追根溯源排放來源的情況下需要具體情況具體分析,但總體情況可大致分為兩種:
①在河道附近有市政污水管網,且管網末端污水處理廠處理能力有富余。
這種情況下,只需在河道兩側鋪設截污管,將河道污水排放點截污收集后統一排入市政污水管網,需要注意的是這種情況多出現排放點形式多樣化,一般不僅僅是排放的單純污水,通常會包含大量的雨水,超出污水廠的負荷能力,此部分的處理會在后面單獨說明。
②在河道附近沒有市政污水管網。這種情況下,就需要考慮在河道排放點附近建設污水處理裝置,一般來說可以根據排放點的密集程度來決定是否敷設截污管網;如排放點較為稀疏,鋪設截污管網就只會造成工程成本的增加,這種情況只需要在各個排放口處建設一體化處理設備,將污水處理達標后排放;如排放點較為密集,較為適合鋪設截污管網,收集后再核實位置建設規模較大的一體化的處理設備,處理達標排放。
3)排放點在含有雨水的情況下,初期雨水也會成為主要的污染源,但將雨水全部攔截對于后端的污水處理造成很大的負擔,同時也沒有必要對全部的雨水進行處理,僅有初期的雨水一般無法達到排放標準,故此部分的雨水一般采用就地建設雨水調蓄池,或者在不具備新建調蓄池的情況下設置截污井,將初期雨水進行攔截。
雨水調蓄池的建設將初期的雨水進行攔截,儲存,多余的達標雨水可以溢流進河道,在雨水過后,可以將調蓄池內的雨水抽排到污水處理站。
在不具備建設雨水調蓄池的時候也可以采用截污井的方式達到截留初期雨水的目的,此種方式也是目前采用較多的一種,具有占地面積小,造價低等優點。

圖1 截流井平面

圖2 截流井剖面
某工程位于珠海斗門區,隨著鄉鎮工業快速發展,大量未經處理的工業污水及生活污水直接排入流域內的河涌,給水體造成了嚴重污染。根據當地環保部門、水利部門的水質監測統計資料顯示,流域內各級水體水質均不達標,其中劣V 類水體數量占比超過80 %,水質現狀堪憂。水體污染對斗門區的環境質量和景觀造成極大損害,影響人民的正常生活和工作。
該區黑臭河涌水生態修復工程包括河道控源截污工程、內源清淤及底質改良工程、面源污染控制工程、水生態凈化工程以及生態景觀提升工程和智慧水系建設工程,全面控制河道沿岸污染入河,完善河道生態系統,提升該區河涌自凈能力,恢復河道生態系統。本項目建設工程范圍包括8 條河涌綜合治理工程。
本次案例重點分析其中的控源截污工程。
考慮到8 條河道各自的不同情況,首先需要對各個河道的排水水質進行檢測以及水量統計。根據現場調研及水質檢測結果,發現本項目8 條河道沿岸均有大量居民生活污水以及企業廢水直排,水質嚴重超標且存在雨污合流排放現象。
各個河道周邊的市政配套情況各不相同,排水口疏密不一致,處理措施無法單一而論。
針對本項目的8 條河道,其生活污水以及企業廢水的直接排入是導致河道水質惡劣的主要因素之一;對排入河道的污廢水進行統一收集處理是治理河道點源污染的主要治理思路,在將沿河兩岸未處理的污廢水進行收集后,一部分排入污水處理廠,另一部分無法排入污水處理廠的污水進行就地處理,處理后的水體再次排入河道內,作為河道的生態補水。
現確定3 種處理措施:接入市政污水管網、安裝一體化污水處理設備、安裝分散式污水處理設備。
1)排入市政管網:這種處理方式的優點在于可以節約處理黑臭河道的成本,降低后期的運營費用,可以從根本上解決污水排放問題,但因市政污水處理廠位置問題,此種解決方案受地理環境因素影響較大,目前只有一條河道位置距市政污水管網較近,其污水可統一收集排入市政污水管網,其他各河道均因距離過遠不適用此方案;
2)安裝一體化污水處理設備:這種處理方式優點在于可以在合適的地方進行對污水的處理,不收地理因素影響,占地面積小,可以根據河道的污水排放情況酌情安裝設備,能夠大大減小水處理的成本,對于距離市政污水管網較遠的河道,安裝一體化處理設備較為適用,其缺點為后期的運營費用較大,剩余的7 條河道,均適用于此解決方案;
3)安裝分散式污水處理設備:經過調查,在項目區內的8 條河道兩側,有個別的散戶居住,這種生活污水的排放對統一收集造成了過大的成本負擔,針對這種情況,采用分散式污水處理設備可以有效的解決成本問題,不必要大面積的鋪設管網進行收集,并且其設備占地面積小,位置選擇自由,戶外及院內均可安裝,由于其采用太陽能供電,后期運營成本幾乎可忽略不計,非常適合散戶安裝,其缺點為處理水量小,處理的水質較為單一,僅適用于簡單的生活污水。項目區內的8 條河道均需要安裝此設備。
對于存在雨污合流排放口的河道,則在排放口出設置截流井,最大限度地實現污水及初期雨水的雙重截污,有效減少污染物輸入項目區的量。
8 條河涌沿線無完善的市政管網收納收集的污水,修建截污納管,通過選用適宜的污廢水處理裝置,對污廢水和黑臭水體進行處理,高效去除水體中的污染物。污廢水處理可采用物理、化學或生化處理方法,根據不同水質情況、水量多少,選擇適宜的工藝處理方案。選用占地面積小,簡單易行,運行成本較低和管理方便的裝置,達到快速去除水中污染物的目的。
處理設施宜設置在污染嚴重段水體旁,處理經截污管收集的廢污水,經處理凈化后,排放至另一端,實現水體的凈化和循環流動。
1)一體化污水處理設備采用SMART 污水處理技術,以生物轉盤作為生物處理主體,無需曝氣,節能降耗。且Smart 技術小型、精巧、多功能、模塊化、自動化、管理簡約、作為臨時污水處理設施拆裝方便。

圖3 Smart 污水處理技術工藝流程
2)分散處理模式,即將農戶污水按照分區進行收集,以稍大的村莊或鄰近村莊的聯合為宜,每個區域污水單獨處理。污水分片收集后,采用中小型污水處理設備或自然處理等形式處理村莊污水。該處理模式具有布局靈活、施工簡單、管理方便、出水水質有保障等特點。適用于村莊布局分散、規模較小、地形條件復雜、污水不易集中收集的村莊污水處理。
本工程8 條河涌沿岸,尤其是各河涌下游區域,居民較為分散,不適宜采用集中式污水處理設施,可采用分散式一體化污水處理設施。分散式一體化設施工藝多種多樣,主要有生物過濾系統、生物轉盤系統、AO 生化系統等。本工程結合實際情況,選擇適宜的工藝設施。
本論文主要對當前我國水環境治理中的點源污染處理措施進行分析研究,由于水環境治理的過程中多存在條件不成熟,情況復雜,導致在處理點源污染的過程中無法實際而有效的達到治理目的。本次論述通過理論與實際案例相結合,在環境較為復雜的工程中提出既能從根本上消除村鎮河道點源污染,又能恢復一定的河道水動力,從而提高河道的自凈能力,從而恢復河道生態功能的處理措施。
在處理點源污染的時候,需要注意以下幾個方面:
1)水量的波動,因小型村鎮排放污水一般存在水量波動大,尤其雨污合流的情況下,初期雨水很難計算準確,為設置一體化處理裝置造成了一定的困難;
2)截污管網的鋪設,一般沿河道鋪設管道會存在各種地形以及地質的限制,導致截污管道需要現場實地查勘后,因地制宜,確定鋪設方案;
3)在河道遠離村鎮時,設置一體化處理設備需提前考慮電源的提供。