原效凱，李 巍，周文龍，黃裕鋒

(廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院，廣東 廣州 510010)

2015年4月，國務(wù)院頒布《水污染防治行動計(jì)劃》(簡稱“水十條”)，提出了黑臭水體的整治目標(biāo)。黑臭水體整治一般按照“控源截污、內(nèi)源治理；水質(zhì)凈化、生態(tài)修復(fù)；活水循環(huán)、清水補(bǔ)給”的基本技術(shù)路線實(shí)施，其中控源截污是基礎(chǔ)和前提，目前國內(nèi)很多城市存在截污管網(wǎng)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(tài)整治工程難以短期內(nèi)完成，造成黑臭水體的整治目標(biāo)難以快速見效，不能滿足環(huán)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(dāng)?shù)膽?yīng)急整治措施，在黑臭水體治理初期實(shí)現(xiàn)主要污染的管控目標(biāo)。

本文以廣東省廉江河城區(qū)段應(yīng)急整治為例，在實(shí)踐中采取了排污口污水就地處理、水面保潔、生態(tài)凈化、增氧曝氣、微生物強(qiáng)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(yīng)急整治提供可行的應(yīng)用實(shí)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(chǔ)和前提，只有嚴(yán)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(xiàn)象反彈。內(nèi)源控制是重要手段，通過采取相應(yīng)的工程手段，有效削減內(nèi)源污染物，達(dá)到顯著改善水體水質(zhì)的目的。生態(tài)修復(fù)和補(bǔ)水活水是水質(zhì)長效改善及保持的必要措施，通過修復(fù)水體生態(tài)功能，改善河流水動力條件，增強(qiáng)水體自凈能力。

筆者結(jié)合自身的實(shí)踐，提出城市河道黑臭水體治理應(yīng)完成的八個(gè)方面的工作。

1.1 全面調(diào)查排污口及沿線污染源，做好區(qū)域性黑臭水體治理系統(tǒng)規(guī)劃

排污口及沿線污染源調(diào)查是區(qū)域性黑臭水體治理工作的基礎(chǔ)，一般應(yīng)包括納污管涵探測、排污口水量水質(zhì)排查、工業(yè)企業(yè)和養(yǎng)殖場等排污口調(diào)查、沿線農(nóng)業(yè)面源污染摸查、黑臭水體多斷面水質(zhì)檢測等。

在調(diào)查基礎(chǔ)上，應(yīng)結(jié)合相關(guān)的總體規(guī)劃、排水專項(xiàng)規(guī)劃等，制定區(qū)域性黑臭水體治理系統(tǒng)規(guī)劃和實(shí)施方案，明確治理的任務(wù)、目標(biāo)、技術(shù)路線、實(shí)施內(nèi)容、實(shí)施計(jì)劃和資金需求等，作為綱領(lǐng)性文件統(tǒng)籌各項(xiàng)工作。

1.2 多措并舉控制源頭污染，嚴(yán)控重點(diǎn)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(fù)荷，需要結(jié)合海綿城市的建設(shè)，采用各種低影響開發(fā)技術(shù)、初期雨水控制與凈化技術(shù)、調(diào)控截流倍數(shù)來解決。由于面源控制涉及面廣、影響范圍大、工程量大，系統(tǒng)性強(qiáng)，工期長，工程實(shí)施受當(dāng)?shù)爻鞘薪煌?、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(shí)施，因此應(yīng)將源頭管理的重點(diǎn)放到重點(diǎn)污染源的管控上，在實(shí)際工作中應(yīng)加強(qiáng)工業(yè)企業(yè)、養(yǎng)殖場、屠宰廠、豆制品小作坊、飯店、農(nóng)貿(mào)市場、垃圾站等處的排污口的監(jiān)管，必須按照相關(guān)工業(yè)企業(yè)的環(huán)評批復(fù)嚴(yán)格控制污水排放標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)禁超標(biāo)排放。

1.3 分階段實(shí)施截污工程，充分收集污水和初期污染雨水

截污納管是現(xiàn)階段國內(nèi)在黑臭水體整治中采用的主要措施，通過鋪設(shè)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(tǒng)。由于截污管網(wǎng)的工程量較大，工程實(shí)施難度大、周期長，應(yīng)按截污主干管、次干管、支管的次序分階段實(shí)施，在南方河網(wǎng)密布的城市，還應(yīng)按照主河道、支流河道、支涌、排水渠的次序分階段實(shí)施截污管網(wǎng)。

目前各地現(xiàn)狀截污管網(wǎng)大多是合流制管道，應(yīng)在專項(xiàng)規(guī)劃特別是專業(yè)推算的基礎(chǔ)上，適當(dāng)加大管網(wǎng)的截留倍數(shù)，以充分收集污水和初期污染雨水，減輕黑臭水體的污染負(fù)荷。

1.4 樹立治污在岸上的指導(dǎo)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(yīng)依托集中式污水處理系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)高效的處理，必須樹立治污在岸上的指導(dǎo)思想，將污水處理作為核心和必備的治污措施，因此應(yīng)同步建設(shè)污水處理廠，并加強(qiáng)前處理單元對初期雨水的處理。

針對短期內(nèi)無法實(shí)現(xiàn)截污納管的污水排放口，以及無替換或補(bǔ)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(jìn)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(bǔ)水的封閉水體，也可采用旁路治理的方式，即從污染最嚴(yán)重的區(qū)段抽取河水，經(jīng)一體化處理設(shè)施凈化后，排放至上游，以實(shí)現(xiàn)水體的凈化和循環(huán)流動。

1.5 進(jìn)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(chǎn)生沉淤的河段適當(dāng)進(jìn)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(gòu)筑翻壩、跌水或水躍等設(shè)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(qiáng)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(nèi)源污染負(fù)荷的有效方式。清淤疏浚前需做好底泥污染調(diào)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(tài)化的進(jìn)行，應(yīng)根據(jù)底泥污染狀況和生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)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(zhì)的重要因素。在黑臭水體治理中，應(yīng)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(jié)性水體內(nèi)源污染物，并建立健全長效機(jī)制。

1.6 采用適當(dāng)?shù)纳鷳B(tài)凈化處理技術(shù)作為補(bǔ)充措施

生態(tài)凈化指利用人工濕地、生態(tài)浮島、水生植物種植等方法，構(gòu)建土壤-微生物-植物生態(tài)系統(tǒng)，通過生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建，持續(xù)有效去除水體中的有機(jī)物、氮、磷等污染物，達(dá)到長效保持城市水體水質(zhì)的目的。生態(tài)凈化的應(yīng)用要以管網(wǎng)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(bǔ)充措施，部分河段可以和堤岸景觀相結(jié)合規(guī)劃建設(shè)，作為城市生態(tài)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(jī)的形式提高水體的溶解氧含量，增強(qiáng)水體好氧微生物代謝活性，提高水體自凈能力。

微生物強(qiáng)化技術(shù)是利用向黑臭水體中人工投加微生物，強(qiáng)化水體的凈化能力，從而達(dá)到降解污染物的目的。微生物強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用要以有效控制外源和內(nèi)源污染物為前提，一般與增氧曝氣配合使用。微生物強(qiáng)化技術(shù)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(huán)貫通水系，完善補(bǔ)水系統(tǒng)和調(diào)劑機(jī)制

補(bǔ)水活水包括利用清潔水源補(bǔ)充城市黑臭水體和利用補(bǔ)水或其他循環(huán)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)或加快黑臭水體的流動，增強(qiáng)黑臭水體的流動性與復(fù)氧能力，提高黑臭水體的自凈能力。如無現(xiàn)成輸水渠(管)，補(bǔ)水活水需要另行新建，工程建設(shè)和運(yùn)行成本相對較高，工程實(shí)施難度大。

對于河網(wǎng)密布或水系較發(fā)達(dá)區(qū)域的黑臭水體，還應(yīng)完善系統(tǒng)的補(bǔ)水設(shè)施和調(diào)劑機(jī)制，同時(shí)還需明確補(bǔ)水費(fèi)用分擔(dān)機(jī)制，充分利用現(xiàn)有潔凈水對黑臭水體進(jìn)行補(bǔ)充和稀釋。

1.8 建立河道界面水質(zhì)考核和全面監(jiān)控機(jī)制

對于跨界河流，應(yīng)對上下游河道界面水質(zhì)進(jìn)行長期監(jiān)測，制定各界面范圍內(nèi)的污染物削減目標(biāo)，建立界面考核和全面監(jiān)控機(jī)制，必要時(shí)建立生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，調(diào)動流域內(nèi)的各責(zé)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(shí)現(xiàn)城市河道黑臭水體治理目標(biāo)的必由之路。

圖1 一體化污水處理設(shè)施工藝流程圖

2 黑臭水體應(yīng)急整治實(shí)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(qū)穿過。為保障九洲江排里國考斷面達(dá)到III類水的目標(biāo)，廉江河平塘斷面的目標(biāo)水質(zhì)為IV類水。

廉江河在中心城區(qū)兩岸有26個(gè)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(zhì)常年處于劣V類。由于截污治污和全流域生態(tài)治理工作實(shí)施周期長，難以在短時(shí)間內(nèi)完成截污管網(wǎng)建設(shè)和污水全收集處理的目標(biāo)，為盡快管控并改善黑臭水體的污染現(xiàn)狀，必須采取一系列的綜合應(yīng)急整治措施。

2.1 應(yīng)急整治系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)廉江河黑臭水體污染的實(shí)際情況，在工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)中從外源減排和內(nèi)源控制兩方面入手，實(shí)施了廉江河應(yīng)急整治工程。

2.1.1排污口污水就地分散處理系統(tǒng)

對污水量大、污水污染物濃度高且具備岸上實(shí)施條件的12個(gè)排污口臨時(shí)截污，截污后的污水就近泵送至岸上一體化污水處理設(shè)施分散處理，最小分散式處理規(guī)模約120m3/d，最大分散式處理規(guī)模約2000m3/d，總的處理規(guī)模約12640m3/d。一體化污水處理設(shè)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(tǒng)，如圖1所示，出水達(dá)到GB 18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級A標(biāo)準(zhǔn)，再作為補(bǔ)充水排入廉江河。

一體化處理設(shè)施采用集裝箱組合安裝的方式，每一處分散式處理設(shè)施選點(diǎn)在排污口附近的市政道路一側(cè)或公用空地，根據(jù)現(xiàn)場情況靈活組合布置，實(shí)施情況如圖2所示。

圖2 排污口臨時(shí)截污和一體化處理設(shè)施現(xiàn)場

一體化污水處理設(shè)施設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)見表1。

表1 一體化污水處理設(shè)施進(jìn)出水水質(zhì)一覽表

典型的一體化污水處理設(shè)施(1000m3/d)主要設(shè)備見表2。

表2 一體化污水處理設(shè)施(1000m3/d)主要設(shè)備表

實(shí)際運(yùn)行中一體化污水處理設(shè)施(1000m3/d)直接運(yùn)行成本約1.464元/m3。

2.1.2水面保潔系統(tǒng)

針對現(xiàn)狀廉江河上生活垃圾和漂浮物較多的實(shí)際情況，設(shè)置4道河面垃圾攔截浮鏈裝置，采用2條機(jī)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(tǒng)

在河道水深超過1m處，每隔約50～100m設(shè)一臺水面曝氣機(jī)，利用曝氣機(jī)加速水體復(fù)氧，提高河道水體自凈能力。共設(shè)深水型水面曝氣機(jī)20臺，淺水型水面曝氣機(jī)20臺，并可隨著河道水位的變化起伏運(yùn)行。

2.1.4生態(tài)凈化系統(tǒng)

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

圖3 水面保潔增氧曝氣及生態(tài)凈化措施現(xiàn)場

2.1.5微生物強(qiáng)化自凈系統(tǒng)

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

3 結(jié)語

城市河道黑臭水體的治理是一項(xiàng)全面系統(tǒng)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(fā)黑發(fā)臭現(xiàn)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(yīng)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(huán)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(yīng)急整治的基礎(chǔ)上，盡快配套完善截污管網(wǎng)和污水處理系統(tǒng)，加強(qiáng)對沿線的生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等面源污染的管控，同時(shí)加強(qiáng)上游來水水質(zhì)管控和協(xié)調(diào)調(diào)水補(bǔ)給等措施，才能真正實(shí)現(xiàn)城市黑臭水體的長治久清。