我國(guó)南方某市黑臭水體整治案例及成效分析

區(qū)逸恩

(廣東省建科建筑設(shè)計(jì)院有限公司，廣州 510500)

國(guó)務(wù)院頒布的《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》提出，“到 2020 年，地級(jí)及以上城市建成區(qū)黑臭水體均控制在10%以內(nèi)，到 2030 年，城市建成區(qū)黑臭水體總體得到消除”[1]。城市黑臭水體整治已成為各級(jí)人民政府改善城市人居環(huán)境的重要工作，然而城市水體黑臭成因復(fù)雜、影響因素眾多，整治任務(wù)十分艱巨。因此，本文對(duì)城市黑臭水體的成功案例進(jìn)行分析及總結(jié)，得出“生態(tài)改善，長(zhǎng)效保持”[2]、經(jīng)濟(jì)合理的黑臭水體整治方式，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 案例基本情況

我國(guó)南方某市黑臭水體全長(zhǎng)約2 650 m，河寬3～12 m，水域總面積23 700 m2，河段基本為暗渠，暗渠水域面積22 000 m2，明渠水域面積1 700 m2。該水體沿途基本無(wú)支涌來(lái)水匯入，但周邊較多工業(yè)區(qū)、居民區(qū)的污水排放口（見(jiàn)圖1）。

圖1 案例水體示意

2 整治前概況

2.1 水體狀況

該黑臭水體整治前全域基本呈灰黑色并伴有臭味。根據(jù)前期調(diào)研，水體現(xiàn)狀預(yù)評(píng)估為全部黑臭。

2.2 水質(zhì)指標(biāo)

根據(jù)水體整治項(xiàng)目實(shí)施單位提供的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，整治前水體水質(zhì)為：pH 6.95～7.15、透明度10～13 cm、溶解氧（DO）含量0.41～0.52 mg/L、氧化還原電位（ORP）-42.0～-52.5 mV、氨氮（NH3-N）含量9.55～11.42 mg/L。

2.3 污染源概況

2.3.1 點(diǎn)源污染

水體沿線分布有居民區(qū)與工業(yè)區(qū)，總排污口約40 個(gè)。各類工業(yè)污水排放、餐飲廢水直排、生活污水直排，估計(jì)排放量為1 萬(wàn)噸/天。

2.3.2 面源污染

區(qū)域內(nèi)降雨量充沛，年均降雨量1 500～2 000 mm，汛期為5～9 月，降雨相對(duì)集中。水體周邊雨水收集導(dǎo)排管網(wǎng)系統(tǒng)不完善，雨水未能有效收集導(dǎo)排，且部分雨污合流系統(tǒng)末端截污溢流井設(shè)置不合理，雨期大量初雨徑流排入水體。水體上游主要為周邊市政道路的面源污染，市政道路匯水面積約20 公頃。此外下游段少量農(nóng)田和禽畜養(yǎng)殖場(chǎng)也對(duì)水體產(chǎn)生面源污染。

2.3.3 水體內(nèi)源性污染

由于長(zhǎng)期遭受點(diǎn)源和面源性污染，周邊工業(yè)廢水、生產(chǎn)廢水和初雨徑流性污染物長(zhǎng)期未達(dá)標(biāo)處理排入水體，使水體失去自凈能力。污染因子的積聚，氮磷和有機(jī)污染物等不斷沉淀，導(dǎo)致污染物在底泥中富集，形成內(nèi)源性污染。整治前底泥厚約100 cm，呈黑褐色，散發(fā)出難聞的臭味。

3 整治方案設(shè)計(jì)

3.1 整治技術(shù)選擇

城市河流環(huán)境修復(fù)技術(shù)種類眾多，其治理技術(shù)、經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)各不相同，加上河流所在地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段不同，自身水文、水質(zhì)、污染狀況各異，使得各種治理技術(shù)效果、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益也不盡相同。整治技術(shù)選擇應(yīng)遵循“適用性、綜合性、經(jīng)濟(jì)性、長(zhǎng)效性和安全性”原則。該水體整治項(xiàng)目選擇的主要技術(shù)路線為：“截污納管+底泥原位修復(fù)+人工增氧+旁路治理+活水循環(huán)”。

3.2 具體整治方案

3.2.1 截污納管

從眾多工程案例看，完成黑臭水體沿線排污口的截流，禁止生活污水以及工業(yè)污水等直接排入水體[3]，是采取其他整治技術(shù)措施的前提與基礎(chǔ)。通過(guò)沿河沿湖鋪設(shè)污水截流管線，并合理設(shè)置提升（輸送）泵房，將污水進(jìn)行截流處理并納入城市污水的收集與處理體系。新建DN300～DN400 污水支管，總長(zhǎng)約3 500 m，完善該水體兩岸的污水收集系統(tǒng)，杜絕了外界污水排入水體范圍，為其它整治措施的實(shí)施打下前期基礎(chǔ)。

3.2.2 底泥原位修復(fù)

底泥原位修復(fù)一般采取微生物修復(fù)，是以細(xì)菌為基礎(chǔ)，通過(guò)降解細(xì)菌或其他污染物進(jìn)行修復(fù)。它根據(jù)污染程度和類型的不同，向水體底泥接種和培養(yǎng)特定的微生物，并為其提供適宜的繁殖條件，合理調(diào)控各類微生物群落組成和數(shù)目，提高其可利用性，改變其群落結(jié)構(gòu)，促進(jìn)相關(guān)微生物對(duì)底泥污染物的去除，使污染物得到降解，提升河水的自凈功能。與清淤疏浚相比，底泥原位修復(fù)從污染根源解決問(wèn)題，無(wú)需再考慮清淤后底泥的后續(xù)處置問(wèn)題，具有一定的優(yōu)越性。

本案例通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)投放多種底質(zhì)脫氮凈化劑（高效生態(tài)脫氮消淤菌劑）、水質(zhì)脫氮凈化劑（高效生態(tài)脫氮凈水菌劑）、高效生態(tài)脫氮菌劑及微生物活化增效系統(tǒng)(6 套)，促進(jìn)及加快水體、底泥中有益微生物的繁殖生長(zhǎng)，凈化底泥污染物，以達(dá)到底泥原位修復(fù)的目的。

3.2.3 人工增氧

主要采用跌水、噴泉、射流以及其他曝氣形式，可有效提升水體的溶解氧水平[4]。通過(guò)設(shè)置微管納米曝氣和微納米純氧射流式曝氣系統(tǒng)，達(dá)到快速逆轉(zhuǎn)項(xiàng)目河道缺氧環(huán)境的目的，快速提升河道水體中的溶解氧，加強(qiáng)水體流動(dòng)性，改善水質(zhì)。

3.2.4 旁路治理

通過(guò)設(shè)置水處理設(shè)施，從污染最嚴(yán)重的區(qū)段抽取河水，經(jīng)處理設(shè)施凈化后排放至另一端，實(shí)現(xiàn)水體的凈化和循環(huán)流動(dòng)。在水體下游端設(shè)置一套污水處理能力1 萬(wàn)噸/天的一體化離子沉降凈水設(shè)備（占地面積約500 m2），設(shè)計(jì)出水水質(zhì)為Ⅴ類水，出水系統(tǒng)與活水系統(tǒng)相接。

3.2.5 活水循環(huán)

活水循環(huán)是將水質(zhì)較好的周邊水體或經(jīng)處理后的下游水體，導(dǎo)排或用泵抽排至整治水體的上游，通過(guò)增加水流流量和流速，解決水體淤積、溶解氧低等問(wèn)題。由于該黑臭水體周邊沒(méi)有可利用的雨水泵站或雨水管道，因此考慮用下游旁路治理的出水作為活水循環(huán)水源，新設(shè)水泵及沿河壓力管，把處理后的水送回上游段。

4 實(shí)施成效

在完成截污納管后，水體水質(zhì)提升到目標(biāo)值的50% ；在完成底泥原位修復(fù)后，水體水質(zhì)提升到目標(biāo)值的80% ；在完成人工增氧后，水體水質(zhì)基本達(dá)到消除黑臭水平，但水質(zhì)不穩(wěn)定，局部時(shí)段仍未達(dá)到消除黑臭；當(dāng)“截污納管+底泥原位修復(fù)+人工增氧+旁路治理+活水循環(huán)”全系統(tǒng)完整構(gòu)建后，水質(zhì)可達(dá)到穩(wěn)定消除黑臭。

該項(xiàng)目水體整治措施完成至今已有兩年，已全部通過(guò)水體整治效果評(píng)估并正式進(jìn)入“長(zhǎng)效管理”，定期接受具有監(jiān)督性的水體質(zhì)量監(jiān)測(cè)、考核。根據(jù)整治措施項(xiàng)目實(shí)行單位提供的水體質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，整治后的水體質(zhì)量為：透明度27～35 cm、溶解氧（DO）含量4.8～7.34 mg/l、氧化還原電位（ORP）272.0～728.0 mV、氨氮（NH3-N）含量0.219～1.73 mg/l。從水質(zhì)數(shù)據(jù)看已達(dá)到消除黑臭。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)我國(guó)南方某市黑臭水體整治案例的前期調(diào)研、整治方案、整治成效等進(jìn)行分析，結(jié)論與建議如下：（1）一定條件下，以“截污納管+底泥原位修復(fù)+人工增氧+旁路治理+活水循環(huán)”為主要技術(shù)路線，可整治黑臭水體。（2）結(jié)合實(shí)際情況實(shí)施截污納管，是黑臭水體整治措施發(fā)揮作用、 有效實(shí)施的前提與基礎(chǔ)。（3）底泥原位修復(fù)技術(shù)與傳統(tǒng)的清淤疏浚相比，從原位治理污泥污染源出發(fā)，具有一定的優(yōu)越性。培養(yǎng)水體中土著微生物作為污泥處理的藥劑，水體外來(lái)微生物作為污泥處理藥劑對(duì)原生態(tài)系統(tǒng)的影響等課題都值得繼續(xù)深入研究。