城市黑臭水体治理措施及趋势研究

文_祝顺根 沈文丰 中国水利水电第十二工程局有限公司

1 城市黑臭水体产生原因

我国城市黑臭水体产生的原因主要有三个方面，即：点源污染、面源污染、内源污染。点源污染是指有固定排放点的污染源，在数学模型中常用一点表示以简化计算，如工业废水及城市生活污水，由排放口集中汇入江河湖泊。面源污染则没有固定污染排放点，如没有排污管网的生活污水的排放。内源污染是底泥污染、生物体污染、漂浮物、悬浮物、河边垃圾、未清理的水生植物、水华藻类等。

2 城市黑臭水体治理存在问题

2.1 治理手段单一化

目前城市黑臭水体治理的相关措施手段尚未形成体系化发展，对待部分老旧管网，城中村等地段仍然缺乏一定技术手段。部分河道边坡处理单一，未考虑水生态的多样性。

2.2 判断标准缺乏

很多城市在当前阶段中对河道水质监察未到位，未发布治理城市黑臭水体有关标准，对城区现状及日后治理效果没有明显评价标准，难以形成国内城市治理的联动。

2.3 协调机制不完善

在水环境治理过程中，常规的施工方法涉及政府及企业多个职能部门，且各部门职权相等，整体治理环境缺乏统一调度，造成在施工中管理协调存在很大难度。

2.4 治理技术和手段发展有空白

城市黑臭水体的形成有其复杂的成因，治理时需对原排水系统及生产生活设施进行系统梳理，从源头、排水系统、处理系统等多角度治理问题，但目前我国对如医院、化学药剂等特殊场所的污水并未做到按需处理，导致部分特殊场所污水处理仍有留白。

2.5 管理机制不健全

部分城市管理运行体系不健全，管养单位对城市管网进行综合管理，未实现智能化监管，在整个对黑臭水体的治理中未实施合理化的管理，未将可能黑臭风险完全消灭。

3 黑臭水体治理技术具体情况

3.1 化学治理技术

化学治理技术主要是把化学药剂加入到黑臭水体中，水体中的污染物和化学药剂产生絮凝、化学沉淀、混凝等反应，使污染物氧化降解成无毒的物质，并从水体中分离，治理效果显著，能够快速在较短时间范围中降低水体污染物含量。过氧化钙（CaO2）、石灰、Ca（OH）2等均是常用的化学药剂。

3.2 物理治理技术

3.2.1 内源清理技术

内源清理主要分为底泥疏浚法、引水稀释法等方法。底泥疏浚法，可以通过使用机械或者人工作业方式，对城市内河底的厚度在1.3～2.5m之间呈黑色，以黏土质和细粉砂质的颗粒物为主，平均粒径在5～11μm之间，有机质含量较高，有明显臭味的严重污染层——黑色粉砂粘质泥层进行治理。引水稀释法，主要通过外来补水，向水系能输入达标活水，使水体逐渐发生良性循环。但引水稀释引水稀释法的应用不可忽视掉对原有水质的保护，由于水中微生物对环境较敏感，在补水过程中怎样保持和原有水体一致的环境，对该方法的使用有一定制约作用。

3.2.2 外源截断技术

目前，黑臭水治理外源截断技术是黑臭水体整治最直接有效的工程措施。该技术通过沿河沿湖铺设污水截流管线，对老旧城区的雨污合流制管网，应沿河岸或湖岸布置溢流控制装置，将污水截流并纳入城市污水收集和处理系统。实际应用中，应考虑溢流装置排出口和接纳水体水位的标高，并设置止回装置，防止暴雨时倒灌。通过正本清源、干支管网完善、雨污分流、初雨及面源治理、清淤疏浚、截流处理等措施，实现污水、雨水、初雨水的三水分离。

3.3 生物生态治理技术

恢复水体原有生态系统，是城市黑臭水体治理的最终目的。生物生态治理技术，可转移、转化和降解水体中N和P等污染物，应用植物、微生物等新陈代谢作用构建具完整水生态系统，改善水体水质，根本上恢复水体功能，为水生态微生物搭建生态廊道，促进水系生态循环。目前，主流的生物生态治理技术包括植物修复技术、曝气增氧技术、填料类辅助修复技术、投菌技术、镍基石墨烯场效应水体矿化还原技术、高效生态浮岛工艺、生物薄膜等修复技术等。

4 城市黑臭水体治理工程治理工作发展趋势

总体而言城市黑臭水体的治理难度较大，成因复杂，有很多问题存在于目前的实践中，需积极探索更有效的修复途径，以提升城市黑臭水体的治理效果。

4.1 联合修复及新型治理技术

城市黑臭水体成因复杂，如果盲目利用单一修复技术，可能造成修复资金浪费、效果不佳。未来需综合考虑各种修复技术联用，促进水系生态廊道建设。在生态修复方面，应研发应用原位水质改善及生物生态修复技术，如复合酶原位生态净化、高效复合微生物菌剂、土著微生物扩增及生物促生、生物操纵等技术，或者多种技术联动促进黑臭水体治理技术多样化发展。

4.2 城市发展规划速度与基础实施建设相匹配

城市发展规划应该充分考虑城市基建的承受能力，发展速度应与基建发展速度相匹配，排水系统的使用寿命及容量设计应充分考虑该地区的发展规划，保证排水系统及污水处理系统匹配未来城市的发展规划。对于新建及老旧城市发展应将综合管廊（共同沟）纳入规划，充分利用地下空间，实现安全分段运营及管理。

4.3 三维大数据云系统建设

新建城区需吸收老旧城市建设过程中的缺点，并减小后续基建对原有设施的扰动，利用当地云数据进行合理设计，建设地下工程三维大数据云系统，合理规划地下空间。

4.4 污染源控制及智慧水务

控制污染源头，是黑臭水体治理的一项重要工作。当前对重点污染源进行控制，主要是应用建设管网的方式实现，后续在城市运营期间，需要增加面污染源的监测和控制，强化污染源控制。

目前，智慧水务的管理及运行理念迫在眉睫，通过使用智能化管理手段，埋设检测设施，分段对城区雨水及污水管路进行检测，形成台账，当指标出现异常时，及时对该段管道进行具体排查，分段控制，精准施策。

4.5 出台技术导则及标准规范

目前黑臭水体治理方面的规范及技术导则尚未形成体系，且空白带较多。未来黑臭水体的治理，需各地形成统一标准，形成治理体系化发展，为验收及评判提供充足依据。

5 结语

在当前我国高速经济发展中，城市黑臭水体治理是城市发展必须跨越的鸿沟。整治城市黑臭水体任重道远，同时也是极其繁琐的过程，需积极进行探索和研究，及时总结经验编制、出台相应的技术导则、标准规范，吸收国内外治理经验，做好工程的成果总结，在此基础上提高黑臭水体治理的自主创新能力，创造美好城市生活环境。