昭通市黑臭水体整治思路、措施及成效分析
2021-01-07徐浩东杨艳清
邱 雁,徐浩东,杨艳清
(1.云南农业大学 建筑工程学院,云南昆明 650201;2.云南省设计院集团有限公司,云南昆明 650228)
按照《财政部办公厅 住房城乡建设部办公厅 生态环境部办公厅关于组织申报2018年城市黑臭水体治理示范城市的通知》(财办建〔2018〕172号),确定了2018年城市黑臭水体治理示范城市,其中包括云南省昭通市。昭通市位于云南省东北部,地处云、贵、川三结合部的乌蒙山区腹地,金沙江下游沿岸。2016年,住建部办公厅、环保部办公厅以(建办城函〔2016〕125 号)文件,正式公布了全国城市黑臭水体排查情况,昭通市昭阳区东门小河 1.24km、秃尾河 28.47km 和利济河 17.79km,被国家住建部、环保部列为黑臭水体,黑臭级别均为“重度黑臭”,总长度 47.5km。昭通市位于长江经济带(上游),因此,对昭通市黑臭水体的综合整治迫在眉睫[1]。
1 黑臭水体现状污染分析
1.1 排水体制现状
市政排水体制根据市政道路排水管网建设情况,中心城市可划分为合流制区域和分流制区域。合流制区域以老城区为主,官坝路、金鹰大道、利济河、二环东路为界,市政道路下的排水管线均为合流制管线,合流制区域面积约为15km2,占城区面积的 24.9%。分流制区域以新城区为主,主要位于中心城市东北部;该区域建设年代相对较近,市政道路下敷设有雨水管线和污水管线。分流制区域面积约46km2,占城区面积的75.1%。
1.2 排水管网现状
目前昭阳区现状排水系统已建成三条主要污水干管:
(1)利济河污水干管,该管道起点为北闸水库出水渠下游,沿利济河东侧向南铺设,管径为DN500-DN1200,在利济河与鲁甸路交叉口接入鲁甸路DN1500污水管,最终排入第一污水处理厂。
(2)秃尾河污水干管:该管道起点为昭通火车站南侧,沿昭通大道向南铺设,至机场路向东沿瓦窑河、中沟河东侧铺设汇至凤霞路污水管。
(3)窑湾河、锈水河污水干管,该管道起点为二环东路与窑湾河交叉口东侧,沿窑湾河向南铺设,在窑湾河与中沟河交汇处转至沿凤霞路敷设,最后接入鲁甸路DN1500污水管,排入第一污水处理厂。
除主要三条污水主干管外,巧家路、鲁甸路、海楼路均已建DN800-DN1000污水管,并分别汇至利济河截污管或鲁甸路污水主管。
1.3 污水处理厂现状
昭通市现有污水厂 1 座,位于秃尾河下游凤凰闸处,规模为80kt/d,排放标准为一 级B。2018 年,昭通市实施了沿河排污口全面截排工程后,污水量大幅增加,污水处理效能下降明显。目前,污水厂厂前主干管污水量平均为 118kt/d,进厂污水量平均为76kt/d,大量污水未经处理直接溢流排入秃尾河,对秃尾河下游水质造成了严重影响。
1.4 合流溢流情况
目前,合流制区域未采取有效的溢流污染控制措施,降雨期间合流制溢流频次较高、溢流量较大,雨季大量合流污水直接排入河道,对城市河道水质影响较大。以河滨公园溢流口为例,根据近 2 a 泵站运行数据统计,该溢流口年均溢流约 34 次,年均溢流量约 30万m3,单次溢流量约 9 000 m3。
1.5 纳污水系现状
1.5.1 利济河水系
利济河为昭鲁大河中段右岸一级支流,全长 27.1km,平均比降 6.6‰,控制径流面积 113km2,底泥淤积长度 1.2km,利济河从城区西边穿城而过,目前利济河东侧大部分截污管已建成,局部断仍有污水排入,目前水质为V 类。
1.5.2 秃尾河水系
秃尾河为昭鲁河右岸一级支流,径流面积124km2,平均比降 8.9‰,底泥淤积长度 7km,由中沟河、窑湾河、锈水河三条支流组成。目前窑湾河环城东路以北尚未建成截污管,河流集中了城市生活污水、工业废水、医院污水等,目前水质现状为劣Ⅴ类,受到严重污染。
随着城市规模的发展,人口的增加,污水排放量还将增加,污水对秃尾河的污染日益严重,由于秃尾河属于金沙江水系,最终排入金沙江,如果不及时治理,将会对长江上游的金沙江流域造成严重的污染。
2 黑臭水体整治思路
1)通过完善城市排水管网,污水处理厂提标扩容,补齐市政基础设施。
2)通过清污分流、雨污分流、溢流污染控制,为城市污水处理提质增效。
3)通过生态清淤,消除昭通市水体直观黑臭现象,消除内源污染。
4)通过河道基底生态修复,提升河道自净能力,维持河道生态平衡。
5)通过景观绿化提升河道生态环境,改善城市水环境,助推城市经济发展。
6)提高河道防洪排涝功能,保障城市汛期安全。
7)推进“全流域海绵化”,有效削减面源污染。
8)强化技术咨询服务,建立监管信息平台。
3 黑臭水体整治措施
3.1 基础设施建设
3.1.1 完善排水管网
(1)污水系统完善,基本消除排水管网空白,建立完善的污水收集系统,实现污水收集率 100%。
(2)雨水系统完善,结合雨水系统现状问题分析,提出中心城市雨水系统改造以问题为导向,优先改造易涝点周边排水管网,消除易涝积水点,保障城区排水安全。
3.1.2 提升污水处理能力
新建第二污水厂,规模为 40kt/d,污水厂出水采用一级 A标准。
3.1.3 健全垃圾转运体系
健全生活垃圾收运体系,配置必要的垃圾转运站、收运车辆,建立清晰的台账系统。垃圾转运体系为二级转运制,由小型垃圾中转站负责收集各垃圾点清运来的垃圾,再由转运车辆运输至大型垃圾中转站,经压缩后由大型车辆运往华星水泥垃圾焚烧处理。
3.1.4 控制农业农村污染
推进农村生活污水处理,中心城市周边部分村庄未建设污水收集管网,村庄污水经散排后接入城市污水系统;采用人工湿地技术,加强农业面源污染控制。
3.2 污水系统提质增效
3.2.1 清污分流
采用供水量推算法、污水浓度反算法,分别测算进入污水系统的清水量。进入昭通市污水系统的清水量约 20~30kt/d,主要来源有施工降水、地下水、河水、农田灌渠退水等。为提高污水处理效能,需实施清污分流工作,减少进入污水系统的清水量。
3.2.2 雨污分流
从昭通市污水厂的监测数据来看,自 5 月进入雨季后;随着雨量增大、COD 浓度降低,至 8、9 月降到最低点;下半年雨量减少、COD 浓度相应上升;氨氮浓度也表现出同样的变化趋势。雨季污水浓度仅为旱季污水浓度的 30%~40%;初步推算出雨季进入 污水系统的雨水量超过 100kt/d。为控制减少进入污水系统的雨水量,需对该区域的合流制小区进行雨污分流改造,将小区雨水接入市政雨水管,减少进入污水系统的雨水量,对于雨污混接,需要率先开展管网普查诊断工作,查明管道混接的点位和形式,在此基础上制定雨污混接改造方案,保障管网的正确衔接,彻底实现雨污分流。
3.2.3 控制溢流污染
昭通市老城区合流制溢流污染控制策略为传统的建设调蓄池和调蓄隧道、升级改造管网设施、提高污水厂处理能力以及从源头控制径流污染,有效减少径流量,降低径流峰值,减少径流污染相结合,同 步推进“源头减排、过程调蓄、末端处理”,最终实现源头、中途、末端控制相结合,多层次的控制合流制溢流污染,减少对城市水体的污染。
3.2.4 改造第一污水处理厂
对第一污水厂 进行提标改造,排水标准提升至一级 A。
3.3 海绵城市建设
海绵城市建设涉及水生态系统、水安全系统、水环境系统以及雨水资源化系统,通过采用渗、滞、蓄、净、用、排等 6 种低影响开发技术,实现年径流总量控制率 75%,地块外排径流峰值流量减少 10%,峰现时间推后10min,面源污染削减率达到60%,并最终实现“小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解”的建设目标。
3.4 修复河道生态系统
3.4.1 清淤疏浚底泥
开展河道底泥清淤工作,对利济河、秃尾河、东门小河、锈水河中底泥淤积河段进行清淤工作,总长度约 12.6 km。清淤按照“清除污染层、保留老土层、维持河岸稳定”的原则进行;结合各河段实测污泥断面及周边护岸情况确定,按清除河底实测污泥量计算。
3.4.2 水体生态修复
结合河道现状建设情况,在河槽内部、靠近护岸处建设0.5~1 m(根据现场情况确定)的水生植物景观净化带,总长度约 43 km;辅以生态水坝、生态水槽,增强河道自净能力,改善河道景观效果。
3.4.3 滨河绿道建设
结合昭通市水系布局、现有滨河绿道建设情况及河道周边用地情况,规划沿秃尾河、利济河共新建滨河绿道 37 km。
3.4.4 景观生态补水
根据河道需水量与可利用水源平衡分析,确定利济河补水水源为北闸水库、放羊冲水库、头道沟水库和杨家坟水库;东门小河补水水源为省耕塘水库;锈水河补水水源为焦家闸水库、东进水库;秃尾河补水水源为箐门水库、边箐水库和渔洞北干渠。
3.5 监管能力建设
3.5.1 排水管网普查诊断
通过管道勘察、水量水质监测、检测数据分析、问题管段诊断等手段,彻底查明排水管网现状,对现有管网数据进行修正、更新和完善,建立城市排水管网地理信息系统。同时,查清雨污混接错接、污水渗漏、地下水入渗等病灶点,为后续排水管网清淤疏浚、修复改造和行业监管提供必要的工作基础。
3.5.2 智慧水务监管平台
在排水管网地理信息系统基础上,构建智慧水务监管平台,整合河道数据、管网数据、项目数据,集成项目管理、考核评估、公众参与等功能;提升政府监管能力、服务绩效评价,集中、全面、系统展示黑臭水体治理的建设成效。
3.5.3 强化技术咨询服务
完善规划体系,加快编制污水、蓝线等专项规划。组建技术服务团队,准确把握国家示范城市的各项要求,提高地方示范工作的技术水平。
4 整治成效分析
4.1 利济河污染物减排量
通过实施黑臭水体治理后,利济河流域污染物排放量为:COD511.7t/a,氨氮 20.2t/a,总磷 6.5t/a,小于前文计算的利济河环境容量(COD 780t/a,氨氮 40t/a),即通过本次黑臭水体治理方案的实施,污染物排放量小于河道水环境容量,利济河水环境可达到水环境功能区划要求,利济河出口控制断面水质达到地表水Ⅳ类标准。
4.2 秃尾河(污水厂尾水排放口以上河段)污染物减排量
实施黑臭水体治理后,秃尾河污水厂尾水排放口以上河段污染物排放量为:COD 809.8t/a,氨氮 19.6t/a,总磷 6.0t/a,小于前文计算的秃尾河污水厂尾水排放口以上河段环境容量(COD 878t/a,氨氮 41t/a),即通过本次黑臭水体治理方案的实施,秃尾河污水厂尾水排放口以上河段水环境可达到水环境功能区划要求,水质达到地表水Ⅳ类标准。
4.3 秃尾河(污水厂尾水排放口以下河段)污染物减排量
实施污水厂提标改造工程后,第一污水厂尾水污染物排放量为 COD 1 617.5t/a,氨氮 151.3t/a,总磷 15.7t/a,仍然大于前文计算的秃尾河污水厂尾水排放口以下河段环境容量(COD 980t/a,氨氮 49t/a),即由于第一污水厂尾水水量较大,一级A 的出水标准仍然含有较多污染物,而受纳水体秃尾河流量较小,自净能力弱,导致污水厂提标改造后仍不能达到水功能区划所要求的 IV 类水质标准。
5 结束语
昭通市黑臭水体综合治理,采取了完善基础设施建设、污水系统提质增效、海绵城市建设、修复河道生态系统及监管能力建设等措施,从硬件设施上,建立了消除黑臭水体的工程保障措施。但是,黑臭水体的治理,是一项长期的工作,所以,加快第二污水处理厂的建设、海绵城市的建设和推行监控管理及智慧水务,是推进黑臭水体治理成效的主要任务。