王寧 蘇航

（鎮(zhèn)江市水業(yè)總公司 江蘇省鎮(zhèn)江市 212000）

本項(xiàng)目處于整條河道下游，出水直接匯入御橋港，河道中上游以集鎮(zhèn)、農(nóng)田和企業(yè)為主。在河道南側(cè)安裝了兩臺(tái)設(shè)備，間隔50m左右，服務(wù)范圍為200m左右，曝氣管沿河道斷面布置，布水管沿河道向上游45°布置，如圖 1（修復(fù)前）。

圖1

1 處理系統(tǒng)介紹

在對(duì)現(xiàn)場環(huán)境和水質(zhì)的仔細(xì)調(diào)研及對(duì)比各種技術(shù)手段后，我們認(rèn)為同濟(jì)大學(xué)研發(fā)的IMA處理系統(tǒng)+微納米曝氣技術(shù)在處理效果和競爭力等諸多方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，在很多實(shí)際的黑臭河道的處理案例中均取得了較好的效果，故選取了此技術(shù)用于西團(tuán)結(jié)河的水體環(huán)境修復(fù)。

1.1 IMA處理系統(tǒng)

（1）IMA系統(tǒng)利用水體微循環(huán)，大量培殖水體本土微生物，打破原水體微生物平衡狀態(tài)，將整個(gè)水體轉(zhuǎn)化為生物反應(yīng)器系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了水體的原位修復(fù)，顛覆了傳統(tǒng)將污染水通過凈化處理好后再排入水體的旁通水凈化工藝，設(shè)備占地面積?。颗_(tái)體積1m3，投資和運(yùn)行費(fèi)用低（動(dòng)力負(fù)荷在0.35kW左右）。

（2）本活性系統(tǒng)培養(yǎng)的微生物可有效降解底泥中的有機(jī)物，同時(shí)抑制底泥中氮磷向水體中的釋放，從而可以有效的避免由于富營養(yǎng)化而導(dǎo)致的藍(lán)藻的爆發(fā)；同時(shí)可以使底泥的體積和重量逐步減少，達(dá)到生物清淤的效果，避免了人工或機(jī)械清淤工程量大，環(huán)境二次污染嚴(yán)重的不足。

（3）本活性系統(tǒng)適用范圍廣，在pH范圍4.5～10.5，水溫不超過40℃，高鹽度的水體環(huán)境中均可應(yīng)用。凡有生物的各種環(huán)境，乃至其他生物無法生存的極端環(huán)境中，都有微生物的存在，就可修復(fù)不同類型的水體污染，實(shí)現(xiàn)水環(huán)境的綜合治理。

1.2 微納米曝氣系統(tǒng)

（1）利用高速水力溶氣裝置在水中形成密集分布的微納米氣泡，同時(shí)投加調(diào)節(jié)劑，降低氣泡表面張力，氣泡粒徑進(jìn)一步變小，形成粒徑僅約0.1～10μm的微納米氣泡。

（2）微納米氣泡極大的增加了空氣和水的接觸面積，氧分子易溶入水的原子團(tuán)間隙中，空氣中約有85%的氧可充分溶解于水中，使水中的溶解氧達(dá)到過飽和，水中的有機(jī)物易發(fā)生氧化還原反應(yīng)而被分解。

（3）微納米氣泡在沉降、破裂的過程中，能促使水的表面張力降低，水分子甚至發(fā)生分解，即H2O=H+OH-，其中的氫氧基和水分子重新結(jié)合，形成新的水合物，即H2O+OH-=H3O2-，這種水合物具有劇烈的氧化還原作用，OH-自由基的氧化作用尤其明顯，故該水合物能將水中有機(jī)物直接分解。

通過有效的工程措施，來削減的河道中的CODCr、氨氮、總磷等污染物總量，三個(gè)月內(nèi)消除河道黑臭現(xiàn)象，治理六個(gè)月后主要水質(zhì)控制指標(biāo)達(dá)到優(yōu)于《城市黑臭水體整治工作指南》所規(guī)定的黑臭水體水質(zhì)指標(biāo)。

2 項(xiàng)目治理情況

該項(xiàng)目設(shè)備于2016年9月4日開始安裝調(diào)試，9月7日安裝調(diào)試完畢并投入使用，截止到12月上旬該項(xiàng)目已穩(wěn)定運(yùn)行滿三個(gè)月，我公司于2016年12月13日組織進(jìn)行階段性驗(yàn)收。階段性驗(yàn)收通過后，項(xiàng)目穩(wěn)定運(yùn)行至2017年3月上旬，治理期已滿六個(gè)月，我公司于2017年3月15日組織進(jìn)行竣工驗(yàn)收。

2.1 階段性驗(yàn)收前治理情況

治理前期進(jìn)行河水水質(zhì)檢測(cè)，初步了解現(xiàn)狀河水水質(zhì)，項(xiàng)目開始前的水質(zhì)指標(biāo)比較上次雖然有所下降，但是仍然屬于黑臭水體范疇。總體指標(biāo)較高，感官較差，水體藻類迅速生長，消耗水體溶解氧，致使河道黑臭。

項(xiàng)目運(yùn)行至2016年9月23日，水質(zhì)有明顯的改觀，水體透明度有了一定提高，水體溶解氧得到大幅度提升；CODCr、氨氮、總磷均有下降，去除率分別達(dá)到7.8%、17.4%、32.7%。

項(xiàng)目運(yùn)行至2016年11月7日，水質(zhì)指標(biāo)仍然保持在較穩(wěn)定的數(shù)值，說明該工藝運(yùn)行穩(wěn)定。CODCr、氨氮、總磷均有下降，去除率分別達(dá)到9.0%、14.5%、25.0%，溶解氧及透明度有了明顯提高，該河道已經(jīng)基本消除黑臭。

項(xiàng)目運(yùn)行至2016年12月13日，CODCr、氨氮、總磷均明顯下降，去除率分別達(dá)到34.6%、16.4%、9.2%；由于處理區(qū)域上游存在廢水直排現(xiàn)象、上游河道疏浚拓寬等工程帶來了大量的水位變化及上游的底泥釋放物，污染物擴(kuò)散轉(zhuǎn)移到下游，對(duì)處理區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)造成了沖擊，致使指標(biāo)出現(xiàn)波動(dòng)，但河道水質(zhì)指標(biāo)仍然保持在設(shè)計(jì)目標(biāo)范圍內(nèi)。

2.2 竣工驗(yàn)收前治理情況

階段性驗(yàn)收通過后，該項(xiàng)目持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，項(xiàng)目運(yùn)行至2017年3月15日，水質(zhì)指標(biāo)改善明顯，CODCr、氨氮、總磷均有下降，去除率分別達(dá)到32.9%、15%、16.7%，溶解氧及透明度分別增加184.3%、100%；河水已清澈見底，沒有臭味，該河道已基本消除黑臭，說明該工程項(xiàng)目已經(jīng)達(dá)到預(yù)期的治理效果，如圖2（修復(fù)后）。

3 項(xiàng)目治理期間出現(xiàn)的部分狀況

治理期間我們巡查發(fā)現(xiàn)了部分狀況，可能對(duì)于項(xiàng)目的穩(wěn)定性和水質(zhì)有一定的沖擊和影響。

3.1 污染源進(jìn)入河道

圖2

雖然河道沿線進(jìn)行了有效的截污，但是還存在部分中上游河道附近的企業(yè)和居民將生產(chǎn)廢水和生活污水排入河道，加之附近農(nóng)田中的農(nóng)藥及肥料通過地表徑流流入河道，由此而產(chǎn)生的污染負(fù)荷急增，大量的面源和點(diǎn)源污染通過地表和雨水管網(wǎng)等進(jìn)入水體，超過了河道水體的承受極限，導(dǎo)致N、P等指標(biāo)迅速上升，使河水溶解氧幾乎為零，嚴(yán)重的影響著河道下游項(xiàng)目的處理效果。

其次，上游耕種居民常年將耕種產(chǎn)生的廢料、雜草、蔬菜等直接拋入河道，其中一大部分沉入河道底部，累積腐敗后不斷向水中釋放含N、P、S等物質(zhì)，導(dǎo)致指標(biāo)上升，居高不降。

3.2 上游疏浚清淤

項(xiàng)目運(yùn)行期間由于上游河道拓浚需要搭建臨時(shí)攔水壩，由于壩體取附近的黃泥等材料堆填而成，蓄水后經(jīng)常被沖垮，導(dǎo)致河道流量和流速的突然增加，攪動(dòng)上游底泥的同時(shí)也帶來較多的上游的垃圾，給下游處理區(qū)帶來沖擊，在短時(shí)間內(nèi)處理區(qū)域水位抬高10～15cm，不利于處理區(qū)域微生物處理系統(tǒng)的穩(wěn)定。

4 結(jié)論

本項(xiàng)目從2016年9月4日開始實(shí)施，2016年9月7日開始運(yùn)行，治理期滿六個(gè)月后，我公司于2017年3月15日組織進(jìn)行竣工驗(yàn)收；當(dāng)時(shí)河道水質(zhì)及感官指標(biāo)取得明顯的改善，河道已基本消除黑臭。從治理前后水質(zhì)變化對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，該工程項(xiàng)目對(duì)河道的污染負(fù)荷去除有一定效果，特別是對(duì)于總磷、氨氮等指標(biāo)的去除效果明顯，處理后河道透明度及溶解氧也得到了明顯提升，水生植物多樣性增加，說明該河道生態(tài)系統(tǒng)得到了恢復(fù)，水體自凈能力逐步提高，工程處理效果良好。

結(jié)合項(xiàng)目治理期間出現(xiàn)的狀況來看，該項(xiàng)目抗沖擊能力還不算強(qiáng)，需要連續(xù)不間斷的穩(wěn)定運(yùn)行，比較適合在外圍污染源沒有較大變化或水體流速較慢的河道、湖泊進(jìn)行治理，效果會(huì)更為顯著。

5 建議

本項(xiàng)目運(yùn)行期間，雖有各種因素干擾及影響，但各指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)驗(yàn)收要求。河道處理效果也得到河道附近居民的認(rèn)可，改善了沿河居民的生活環(huán)境。

本項(xiàng)目治理過程和結(jié)果有效的證明，IMA處理系統(tǒng)+微納米曝氣技術(shù)對(duì)于類似黑臭河道具有較好的治理效果，且運(yùn)行穩(wěn)定，今后對(duì)于鎮(zhèn)江其他黑臭河道的治理提供了技術(shù)支撐。

為下一步有效控制外來污染，進(jìn)一步提高水體水質(zhì)，盡快恢復(fù)水體生態(tài)，建議如下：

（1）要對(duì)上游沿線的排污口進(jìn)行整治，將排入河道的污水徹底截留。

（2）在河邊做好宣傳工作，提醒居民及路人不要將垃圾等其他污染物投入河道。

（3）做好河道的周邊的清理工作，防止上游來水或者大雨天時(shí)，雨水將河岸垃圾沖刷到河道，影響設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。

（4）處理區(qū)域河道積淤嚴(yán)重，底泥釋放出的污染物占處理污染物的一大部分；若條件允許，進(jìn)行適當(dāng)?shù)那逵?，河道的治理效果將進(jìn)一步提升。

（5）條件允許的情況下，若能增加下游的服務(wù)面積，處理區(qū)域的穩(wěn)定性和耐沖擊性將會(huì)進(jìn)一步的提高，水體污染指標(biāo)將會(huì)有更進(jìn)一步的改善。