我国南方某市黑臭水体整治案例及成效分析

区逸恩

(广东省建科建筑设计院有限公司，广州 510500)

国务院颁布的《水污染防治行动计划》提出，“到 2020 年，地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内，到 2030 年，城市建成区黑臭水体总体得到消除”[1]。城市黑臭水体整治已成为各级人民政府改善城市人居环境的重要工作，然而城市水体黑臭成因复杂、影响因素众多，整治任务十分艰巨。因此，本文对城市黑臭水体的成功案例进行分析及总结，得出“生态改善，长效保持”[2]、经济合理的黑臭水体整治方式，具有重要的现实意义。

1 案例基本情况

我国南方某市黑臭水体全长约2 650 m，河宽3～12 m，水域总面积23 700 m2，河段基本为暗渠，暗渠水域面积22 000 m2，明渠水域面积1 700 m2。该水体沿途基本无支涌来水汇入，但周边较多工业区、居民区的污水排放口（见图1）。

图1 案例水体示意

2 整治前概况

2.1 水体状况

该黑臭水体整治前全域基本呈灰黑色并伴有臭味。根据前期调研，水体现状预评估为全部黑臭。

2.2 水质指标

根据水体整治项目实施单位提供的监测数据，整治前水体水质为：pH 6.95～7.15、透明度10～13 cm、溶解氧（DO）含量0.41～0.52 mg/L、氧化还原电位（ORP）-42.0～-52.5 mV、氨氮（NH3-N）含量9.55～11.42 mg/L。

2.3 污染源概况

2.3.1 点源污染

水体沿线分布有居民区与工业区，总排污口约40 个。各类工业污水排放、餐饮废水直排、生活污水直排，估计排放量为1 万吨/天。

2.3.2 面源污染

区域内降雨量充沛，年均降雨量1 500～2 000 mm，汛期为5～9 月，降雨相对集中。水体周边雨水收集导排管网系统不完善，雨水未能有效收集导排，且部分雨污合流系统末端截污溢流井设置不合理，雨期大量初雨径流排入水体。水体上游主要为周边市政道路的面源污染，市政道路汇水面积约20 公顷。此外下游段少量农田和禽畜养殖场也对水体产生面源污染。

2.3.3 水体内源性污染

由于长期遭受点源和面源性污染，周边工业废水、生产废水和初雨径流性污染物长期未达标处理排入水体，使水体失去自净能力。污染因子的积聚，氮磷和有机污染物等不断沉淀，导致污染物在底泥中富集，形成内源性污染。整治前底泥厚约100 cm，呈黑褐色，散发出难闻的臭味。

3 整治方案设计

3.1 整治技术选择

城市河流环境修复技术种类众多，其治理技术、经济特点各不相同，加上河流所在地区经济发展阶段不同，自身水文、水质、污染状况各异，使得各种治理技术效果、经济、环境效益也不尽相同。整治技术选择应遵循“适用性、综合性、经济性、长效性和安全性”原则。该水体整治项目选择的主要技术路线为：“截污纳管+底泥原位修复+人工增氧+旁路治理+活水循环”。

3.2 具体整治方案

3.2.1 截污纳管

从众多工程案例看，完成黑臭水体沿线排污口的截流，禁止生活污水以及工业污水等直接排入水体[3]，是采取其他整治技术措施的前提与基础。通过沿河沿湖铺设污水截流管线，并合理设置提升（输送）泵房，将污水进行截流处理并纳入城市污水的收集与处理体系。新建DN300～DN400 污水支管，总长约3 500 m，完善该水体两岸的污水收集系统，杜绝了外界污水排入水体范围，为其它整治措施的实施打下前期基础。

3.2.2 底泥原位修复

底泥原位修复一般采取微生物修复，是以细菌为基础，通过降解细菌或其他污染物进行修复。它根据污染程度和类型的不同，向水体底泥接种和培养特定的微生物，并为其提供适宜的繁殖条件，合理调控各类微生物群落组成和数目，提高其可利用性，改变其群落结构，促进相关微生物对底泥污染物的去除，使污染物得到降解，提升河水的自净功能。与清淤疏浚相比，底泥原位修复从污染根源解决问题，无需再考虑清淤后底泥的后续处置问题，具有一定的优越性。

本案例通过现场投放多种底质脱氮净化剂（高效生态脱氮消淤菌剂）、水质脱氮净化剂（高效生态脱氮净水菌剂）、高效生态脱氮菌剂及微生物活化增效系统(6 套)，促进及加快水体、底泥中有益微生物的繁殖生长，净化底泥污染物，以达到底泥原位修复的目的。

3.2.3 人工增氧

主要采用跌水、喷泉、射流以及其他曝气形式，可有效提升水体的溶解氧水平[4]。通过设置微管纳米曝气和微纳米纯氧射流式曝气系统，达到快速逆转项目河道缺氧环境的目的，快速提升河道水体中的溶解氧，加强水体流动性，改善水质。

3.2.4 旁路治理

通过设置水处理设施，从污染最严重的区段抽取河水，经处理设施净化后排放至另一端，实现水体的净化和循环流动。在水体下游端设置一套污水处理能力1 万吨/天的一体化离子沉降净水设备（占地面积约500 m2），设计出水水质为Ⅴ类水，出水系统与活水系统相接。

3.2.5 活水循环

活水循环是将水质较好的周边水体或经处理后的下游水体，导排或用泵抽排至整治水体的上游，通过增加水流流量和流速，解决水体淤积、溶解氧低等问题。由于该黑臭水体周边没有可利用的雨水泵站或雨水管道，因此考虑用下游旁路治理的出水作为活水循环水源，新设水泵及沿河压力管，把处理后的水送回上游段。

4 实施成效

在完成截污纳管后，水体水质提升到目标值的50% ；在完成底泥原位修复后，水体水质提升到目标值的80% ；在完成人工增氧后，水体水质基本达到消除黑臭水平，但水质不稳定，局部时段仍未达到消除黑臭；当“截污纳管+底泥原位修复+人工增氧+旁路治理+活水循环”全系统完整构建后，水质可达到稳定消除黑臭。

该项目水体整治措施完成至今已有两年，已全部通过水体整治效果评估并正式进入“长效管理”，定期接受具有监督性的水体质量监测、考核。根据整治措施项目实行单位提供的水体质量监测数据，整治后的水体质量为：透明度27～35 cm、溶解氧（DO）含量4.8～7.34 mg/l、氧化还原电位（ORP）272.0～728.0 mV、氨氮（NH3-N）含量0.219～1.73 mg/l。从水质数据看已达到消除黑臭。

5 结语

通过对我国南方某市黑臭水体整治案例的前期调研、整治方案、整治成效等进行分析，结论与建议如下：（1）一定条件下，以“截污纳管+底泥原位修复+人工增氧+旁路治理+活水循环”为主要技术路线，可整治黑臭水体。（2）结合实际情况实施截污纳管，是黑臭水体整治措施发挥作用、 有效实施的前提与基础。（3）底泥原位修复技术与传统的清淤疏浚相比，从原位治理污泥污染源出发，具有一定的优越性。培养水体中土著微生物作为污泥处理的药剂，水体外来微生物作为污泥处理药剂对原生态系统的影响等课题都值得继续深入研究。