佛山市奇槎村黑臭水体治理技术措施
2020-01-07杨雪婷
张 勇,杨雪婷
(中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,陕西 西安 710065)
城市水体是城市生态系统的一个主要组成部分。随着城市化进程加快,城市人口急剧扩张,污水排放量大幅增加,而污水管网、污水厂等市政基础设施建设却严重滞后,致使大量污染物间接、直接排入城市水体,水体中的污染物数量远超水体的自净能力,导致出现间歇性或长期黑臭,对居民的生活质量、健康状况产生了巨大影响。
2015年,随着国务院《水污染防治行动计划》的发布,全国各城市陆续展开了城市黑臭水体治理专项行动。2018年,住房和城乡建设部与生态环境部联合发布的《城市黑臭水体治理攻坚战实施方案》明确,至2020年底,各省、自治区地级及以上城市建成区黑臭水体消除比例高于90%。鼓励京津冀、长三角、珠三角区域城市建成区尽早全面消除黑臭水体[1]。佛山市积极响应国家和广东省的号召,开展城市黑臭水体治理工作,本文以佛山市奇槎村黑臭水体治理为例,提出针对性地治理方案,以期为佛山乃至珠江三角洲地区城市黑臭水体治理提供一些参考思路。
1 水体现状
奇槎村位于佛山市禅城区石湾街道,地处珠江三角洲腹地,地面高程0.62 m~4.80 m,地形坡度3%以下,村内及周边水系丰富,奇槎南窦涌、澜石大涌与环村涌相互连通,形成河网。奇槎村现状排水体制为雨污合流制,河涌两岸截污管道破损严重,且存在大量污水排口,污水直排问题突出,水体生态系统崩溃,黑臭现象严重。
2 问题分析与评估
2.1 来水水质差
根据现状河涌连通情况,奇槎村环村涌水质受奇槎南窦涌影响很大。根据奇槎南窦涌水质监测数据,现状水质为劣Ⅴ类水体,主要超标指标为溶解氧、氨氮、总磷。
2.2 排水系统不完善
奇槎村内雨、污排水管道错接乱搭现象普遍,实际排水体制为雨污合流制,沿涌截污管道破损严重,且存在大量污水排口,污水或雨、污混合水直接排入河涌问题突出,对河涌水质影响严重;村内卫生状况差,垃圾堆放、收集设施不完善,雨天地面径流挟带大量污染物入河,面源污染严重。
2.3 水动力条件不足
奇槎村地处珠江三角洲河网地区,河床比降小,水体流速低,水动力条件严重不足,导致河道淤积、水体内污染物积累,水体自净能力减弱,复氧速率衰退,亏氧严重,水体中溶解氧常年低于2 mg/L,导致出现常年黑臭。
2.4 河涌淤积严重
底泥是水体的重要组成部分,是水体营养物质循环的中心环节,也是水土界面物质(物理、化学、生物)的交换带。奇槎村环村涌虽然进行过清淤,但由于截污工程不完善、水动力条件不足等原因,河道仍存在严重淤积,河道淤积导致河底高程升高,又加剧水体流速降低。受污水直排影响,底泥吸附及沉淀水体中的污染物质,当河涌泄洪或风力较大时,底泥受扰动释放污染物质,对水体产生二次污染;同时底泥和水体的富营养化,水藻、水葫芦等水生植物大面积生长,降低水体含氧量,导致好氧微生物死亡,无法分解水体中污染物质,水质进一步恶化,淤积的底泥形成了严重的内源污染。
2.5 水体态系统破坏严重
受人类活动影响,奇槎村水体生态系统结构不完整、功能不健全,加之破坏、污染严重,水体物种数量贫乏,生物多样性低,生态系统生物群落类型以耐污的单优种群落为主,沉水植物和大型水生动物几乎绝迹。同时,由于河道被过度人为渠化、硬化,割裂了水陆生态系统之间的联系,进一步降低了水体的自净能力。由于生态系统的破坏,水体自净能力急剧降低,进入水体的污染物分解速度缓慢,污染物的输出、转移和净化作用无法自然完成,导致水体黑臭的恶性循环。
3 治理范围及目标
本次治理范围为环村涌及奇槎南窦涌中段,治理总长度约1.55 km,其中重点治理范围为奇槎南窦涌中段,长度约0.35 km。
本次治理目标以消除河涌黑臭、提升河涌整体水环境为基本目标,具体治理目标为:水质指标稳定达到地表Ⅴ类水水质标准;定性指标为清洁、无异味,感观良好,具有较好的透明度,具有较好的观赏性;定量指标为溶解氧≥2 mg/L,COD≤40 mg/L,BOD5≤10 mg/L,NH3-N≤2 mg/L,TP≤0.2 mg/L,透明度≥0.5 m。
本次研究,奥美拉唑对患者的治疗效果比较理想,患者的溃疡程度得到了控制,溃疡的面积明显的缩减,因此疗效突出。经过治疗后,观察组有20例有效,临床治疗有效率是95.24%,对照组有14例有效,临床治疗有效率是66.67%,对两组的一般性资料对比不存在统计学差异性(P<0.05)。
4 治理方案
黑臭水体的本质“问题在水里,根源在岸上,核心在管网”。系统解决水体的黑臭问题,必须找准问题的根源,并提出相应的治理措施。“控源截污”和“内源治理”是治理黑臭水体的基础与前提,水质净化是阶段性手段,水动力改善技术是长效保障措施。
本项目治理方案遵循“适用性、综合性、经济性、长效性和安全性”的原则,以现状问题为导向、以提升水质为目标,提出“控源截污、内源治理、水质净化、水体循环、生态修复”的综合治理方案,采用“清淤疏浚+纳米爆气+诱导剂微生物法净化+生态修复”的组合工艺,多管齐下,打造良性生态水体、改善奇槎村人居环境。
4.1 控源截污:正本清源+雨污分流
控源截污是黑臭水体治理最直接有效的工程措施,也是其他技术措施的前提。通过将污水截流、收集并纳入市政污水管网,避免污水直接进入水体。结合奇槎村现状排水体制,管网进行正本清源改造,彻底实现雨污分流,达到控源截污的目的。
具体做法:
(1)排水立管改造。利用现状合流排水立管作为污水立管使用,新建雨水立管。
(2)埋地管改造。利用现状排水管道作为污水管道使用,封堵现状污水排口;新建雨水系统,并将现有雨水口等集水设施接至新建雨水系统。
4.2 内源治理:垃圾清理+清淤疏浚
内源治理包括垃圾、生物残体及漂浮物清理,清淤疏浚。垃圾清理主要是对河涌沿岸的垃圾堆放点进行彻底清理;生物残体及漂浮物清理主要是对现状河涌的落叶、垃圾及其他漂浮物进行长期清捞维护;清淤疏浚主要是利用专用的清淤设备,将河道底泥表层的污染物富集层挖除并进行无害化处理,通过清淤疏浚可以迅速增加水体容量,提高过水能力及水体自净能力,底泥的清淤深度,根据底泥取样检测的分析结果确定。
4.3 水质净化:纳米气泡爆气+微生物诱导剂
水质净化主要采用纳米气泡爆气+微生物诱导剂法净化法对河道进行原位生态净化,逐步恢复各种微生物群及水生动物,形成完整的生态食物链,构建一个结构和功能完整的自然修复生态系统,恢复水体的自净功能,提高水体的环境容量。
微生物诱导剂技术[3]是采用原位诱导有益微生物(污水菌、芽胞杆菌、硝化菌和副球菌等),复合添加外源的有益微生物,在水体中建立稳定的有益微生物复合菌群,根据溶解氧含量的不同,表层微生物(好氧微生物)、中层微生物(无氧性微生物群)进行厌氧性活动和好氧性活动,底层微生物(厌氧性微生物群)主要分解难分解有机物及石化物,该技术无需清污和换水就可长期维持水环境稳定。
4.4 水循环系统
奇槎村治理段由于地形等因素导致水体流动性差,如不加强水循环,治理后仍易造成水质恶化。根据现场实际情况,综合考虑地形、水量及规模、占地面积、后期运维等情况,设置一体化泵站来改善河道水动力,增加水体循环。
一体化泵站,即全地下式无人值守泵站。通过采用粉碎性格栅及潜污泵以实现主体设备地下化,无地上外露部分,也无栅渣产生,因而顶部能实现全封闭。具有占地面积小、施工周期短、控制系统集成化高、组件配合度高、使用寿命长、防渗漏能力强、噪音低、投资小等优点。
4.5 生态修复:恢复水生态系统
生态修复主要是基于利用生态学原理,恢复退化水生态系统结构中缺失的生物种群及结构,达到重建水生态系统的良好结构,修复和强化水体生态系统的主要功能,并能使水生态系统实现“生产者”“消费者”“分解者”三者的有机统一,促进整个生态系统自我维持、自我演替的良性循环。
5 结论
城市黑臭水体目前已成为制约我国经济、社会可持续发展的重要因素。城市黑臭水体形成的原因复杂,影响因素众多,经过多年的治理实践已有多种成熟的治理措施和技术路线。在黑臭水体治理过程中,应根据实际情况选择合适的治理措施和技术路线。本文所提出的治理方案,可为今后佛山地区乃至整个珠江三角洲城市黑臭水体的治理中提供参考。