我国黑臭水体治理及修复技术研究

李永继

(霍州煤电集团环保处，山西 霍州 031400)

我国黑臭水体治理及修复技术研究

李永继

(霍州煤电集团环保处，山西 霍州 031400)

随着经济与社会的飞速发展，环境问题日益严峻，尤其是黑臭水污染在近些年来成为和城市雾霾关注度相当的污染问题，亟需选择高效合适的黑臭水治理及修复技术。介绍了黑臭水体的概念、机理、类型及处理黑臭水体需遵循的原则，总结了黑臭水体治理及修理技术，并对我国黑臭水体处理技术进行了展望。

黑臭水体；治理技术；修复技术

水体作为生态系统的重要组成部分，可以改善湿度、气候等功能。但目前，水体污染随着经济与社会的快速发展而越来越严峻，尤其是水体的黑臭现象越来越多。到2016年为止，我国295个地级市经统计发现的黑臭水体就高达2 014个，黑臭水体不仅带给人们不好的感官体验，而且会影响人们的生活质量。目前，我国已进行了一系列黑臭水整治工作，并初见成效。国务院在2015年颁布的《水污染防治行动计划》中指出，黑臭水体治理目标是全国城市建成区黑臭水体到2030年总体得到消除。

1 黑臭水体概述

黑臭水体是指由于污染物含量超过水环境自净能力而发臭变黑的水体，一般水体溶解氧质量浓度小于2.0 mg/L，其水质比地表水环境质量标准V 类水质要差。由于目前我们还没有统一的评价黑臭水体标准，所以有让人不舒适颜色或气味的水体都可被认为是黑臭水体。黑臭水体一般有以下共同点：水体有黑臭现象；水体溶解氧含量下降；水体中生物物种锐减；污染物超出水体的自净能力；水体的生态平衡被破坏。

黑臭水体机理是，由于水中溶解氧不足导致水体中有机物被厌氧分解生成黑臭物体的反应。厌氧微生物以水体中含有的大量蛋白质等作为碳源发生下列方程式(1)、(2)中的生化反应，使水体的复氧速率跟不上耗氧速率，最终导致水体缺氧，出现黑臭现象。

(1)

HCOOH+CH3COOH+H2S+NH3

(2)

另外，黑臭水体的形成也可能是水中被还原的无机离子，如锰、铁等，会同有机物发生络合反应，生成黑色的复合物。

根据黑臭水的污染特性，可将黑臭水分4个类型，详见表1。

表1 城市黑臭水体分类

在治理及修复黑臭水体时应遵循以下基本原则，统筹规划、因地制宜、综合整治、技术整合、长效安全。在此基础上结合污染原因、水文水质条件、污染程度、预期处理目标、当地的经济及硬件条件等因素，认真考虑，比选出最合适的治理方案，以达到长久有效改善水质的目的，最终改善人们的生活环境。

2 黑臭水体治理及修复技术

调查研究发现，目前，国内外有很多黑臭水治理及修复技术[1-4]，而我们平时在治理及修复黑臭水体时应遵循“安全性、经济性、长效性、适用性及全面性”的原则。安全性是指需明确该技术是否污染环境，选择不二次污染环境的技术；经济性是指需明确该技术是否经济高效，选择经济高效的技术；长效性是指需明确该技术处理效果是否持久，选择持续时间越长越好的技术；适用性是指需明确该技术的适用范围，选择合适要求的技术；全面性是指综合考虑几种技术组合，发挥彼此优势，避免彼此的短处，最大程度发挥技术的效果。

2.1 黑臭水体治理技术

2.1.1 水质净化技术

人工复氧技术、复合净水技术等都是黑臭水的水质净化技术的主要组成部分。其中，人工复氧技术提高的是水体溶解氧浓度，从而增强水体的自净能力，抑制厌氧反应的进行，最终阻止黑臭水体的产生，一般是通过人工曝气向水体中充入臭氧、空气或氧气；复合净水技术利用净水剂对水中的胶质或溶质及悬浮颗粒等进行絮凝生成沉淀，然后去除这些絮状沉淀，达到净水的目的。通常采取水体外循环处理的方法。这是因为，如果直接投加，生成的絮状沉淀仍在水体里，可能再次变成污染物。复合净水剂技术简单高效且经济，是目前国内外使用较多的一种技术。

2.1.2 活水技术

活水技术的原理是，改变水体的动力学条件，增大换水率，从而减少黑臭水体的生成。通常有再生水补给、清水补给等技术。其中，再生水是一种稳定的非常规水源，非常经济高效，该技术通常治理的是枯水期或缺水期的黑臭水体；清水补给通过加快污染物转移达到净化水质的目的，通常治理的是滞留、缓流型黑臭水体，如公园中的黑臭水体。

2.1.3 内源控制技术

清理水生植物残渣和清淤疏浚是内源控制技术的主要内容。清理水生植物残渣可减少黑臭水体生成，因为残渣会发生腐蚀，从而消耗溶解氧并释放污染物；清淤疏浚直接减少了污泥量，进而导致释放的有机物含量减少，迅速净化水体。

2.1.4 外源减排技术

直排污水原位处理、截污纳管和面源控制是外源减排技术的主要内容。直排污水原位处理能快速去除部分有机物和悬浮物。该技术优点是不受管网影响，周期短但成效快；缺点是无法截流。截污纳管是指，雨污分离的基础上新建的雨污水管道；而面源控制针对的主要是雨水径流，包括低影响开发技术和初期雨水控制技术等。

2.2 黑臭水体修复技术

2.2.1 人工湿地修复技术

人工湿地技术模拟的是自然湿地，依据土壤与植物组成的生态系统具有的净化功能，人工建造一个湿地系统。净化机理比较复杂，有物理、化学及生物作用，或者三者有机结合，通过吸附、过滤、沉淀及微生物降解或离子交换等净化黑臭水体。优点是处理效果好、成本低，运行及维护方便，能适应有机物负荷变化，无二次污染；缺点是季节性强，占地大，水力负荷小且易堵塞。

2.2.2 生物修复技术

生物修复技术是利用生物与污染物发生生物、化学及物理作用，达到减少甚至消除污染物的目的。根据主体的不同，又分为植物修复技术、动物修复技术及微生物修复技术3大类，具体介绍见表2。

表2 生物修复技术

除以上修复技术外，还有生态护坡技术、复合酶技术及生态浮床技术。实际处理中，我们可选择其中一种技术，或将2种甚至多种技术组合共同使用，达到最优化效果。

3 结论与展望

治理及修复黑臭水体涉及到各个学科，如管理学、自然科学、经济学、社会学、生物学、化学、物理学及工程学等，是一个非常复杂的工程。虽然已经有大量相关实例，但处理的效果远远没有达到我们的预期。未来，应该加大对黑臭水体机理及技术的研究，充分了解各种技术的优缺点，并将它们有机结合，

扬长避短，发挥它们最大的优势，能低成本地达到净化水体的目的，满足节能减排、可持续发展的要求，创造美好居民生活环境。

[1] 张列宇，侯立安，刘鸿亮.黑臭河道治理技术与案例分析[M].北京:中国环境出版社,2016.

[2] 熊跃辉.我国城市黑臭水体成因与防治技术政策[N].中国环境报,2015-06-11(2).

[3] 胡洪营.污染河流水质净化与生态修复技术及其集成化策略[J].给水排水,2005,31(4):1-9.

[4] 张敏.浅议城市黑臭河道治理的措施[J].科协论坛，2010(9)：110-111.

Research on treatment and repair technology of black and odorous water in China

LI Yongji

(Environmental Protection Department of Huozhou Coal Electricity Group Co., Ltd., HuozhouShanxi 031400, China)

With the rapid development of economy and society, environment problem is becoming more and more serious. Especially in recent years, the pollution of black and odorouswater has been widely concerned by the society just as smog problem. It is urgent to improve and control black and odorous water by effective and appropriate technology. This paper introduces the concept, mechanism, type of black and odorouswater, and the principles to deal with black and odorous water, summarizes treatment and repair technology of black and odorous water, forecasts treatment and repair technology of black and odorous water.Key words: black and odorous water; treatment technology; repair technology

2017-02-11

李永继，男，1974年出生，1996年毕业于山西矿院(现太原理工大学)环境工程专业，本科，学士学位，环保工程师，从事环境保护方面工作。

10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2017.02.49

X703

A

1004-7050(2017)02-0144-03

环境保护