河道暗渠黑臭治理实践分析
2023-06-09李昂
李昂
[摘 要]暗渠黑臭治理一直是黑臭水体治理的关键问题。本文结合某项目暗渠黑臭治理实践,全面介绍了暗渠黑臭治理的技术路线和主要措施,最后提出暗渠黑臭治理建议,为其他城市水污染治理提供参考。暗渠黑臭治理技术路线可以概括为六步法,即排查溯源、排口整治、清淤疏浚、暗渠复明、效果评估和移交管养。实践表明,经过系统治理,项目河道水质均达到相关标准要求,达到预期治理目标。
[关键词]暗渠;黑臭治理;截污;正本清源;清淤
[中图分类号]TV文献标志码:A
在城市超常规发展过程中,随着城市土地供给与建设用地需求的矛盾越来越突出,穿越城市的许多河道空间不断被侵占、挤压或覆盖,由明渠变为暗渠,基本丧失了生态、人文、景观等功能,甚至影响河道行洪安全。此外,由于污水乱排、空间密闭、底泥淤积等原因,河道暗渠已沦为城市的下水道,严重影响城市安全及河道水环境[1]。本文结合某项目暗渠黑臭治理实践,介绍该区暗渠黑臭治理的技术路线及主要措施,对治理过程进行复盘与反思,总结经验、提出建议,为其他城市暗渠黑臭治理提供借鉴。
1 暗渠的特点与问题
A市共有25条河道,总长为111.69km,干流河道全段为明渠(桥涵除外),辖区24条支流河道暗渠呈现三大特点,表现为三个典型问题。
1.1 主要特点
一是数量多、分布广。在24条支流河道中,仅4条河道无暗渠(不包括桥涵),其余河道均不同程度地存在暗渠,共有194段,覆盖辖区6个街道。二是暗渠化程度高。A市暗渠总长为23.762km(含桥涵),约占支流河道总长度的23.96%,暗渠化率超过50%的有5条,1条河道甚至为全暗渠。三是分布不均匀。市区北边2个街道处于高密度建成区,暗渠量多且长,共计9条,暗渠总长为11.9km,占全区暗渠总长的近50%。
1.2 主要问题
一是水质黑臭问题。暗涵内外环境复杂,部分暗渠甚至直接上盖建(构)筑物,加之整治前上游管网不完善,造成暗渠内直排口、混排口众多,污水直排混排进入暗渠,导致暗渠内水体黑臭,水质长期不达标,部分河道暗渠出口存在总口截污,雨季溢流严重影响明渠段河道水质。此外,暗渠内臭气外溢,影响周边居民日常生活。技术人员对该市区3条具有代表性的暗渠河道进行调查研究,发现进入暗渠后水质恶化现象明显,总氮(TN)、氨氮(NH3-N)及总磷(TP)均严重超标,其为劣Ⅴ类水体。二是淤积问题。暗渠内源污染不断累积,泥沙等外源物质持续输入,受空间限制,导致其无法得到及时清理,部分暗渠存在总口截污,持续输入的污染物无法顺利排至下游,暗渠内部存在比较严重的淤积,导致河道过流能力不足,影响河道行洪。三是结构隐患。部分暗渠建设年代早、施工标准低,尤其是早期建设的浆砌石结构挡墙,因长期水力冲刷,且缺乏维护管理,导致出现局部破损,存在发生垮塌的安全隐患 [2]。
2 暗渠黑臭治理实践
2.1 暗渠黑臭治理技术路线
对于暗渠黑臭治理而言,问题在水里、根源在岸上、关键在排口、核心在管网。暗渠黑臭治理表面上只是暗渠排口及黑臭底泥的问题,实际上却是一个系统性工作,与岸上排水户及管网系统的雨污分流情况息息相关。针对项目内暗渠现状,要按照立足现状、安全为本、水质优先、点面结合的总体原则,将暗渠黑臭治理目标确定为消除黑臭、保障水质,将暗渠黑臭治理技术路线归纳为“查、治、浚、敞、评、管”六字要点。
2.2 暗渠黑臭治理主要措施
2.2.1 查——排查溯源
排查溯源是黑臭水体治理最基础的工作,是暗渠整治的第一步,也是最重要的一步。准确全面的排查成果是后续方案设计的关键。借助先进设备,从水里到岸上对暗渠进行全面溯源排查。排查溯源的主要方法分为两类。一是具备有限空间作业条件的暗渠,采用蛙人、三维激光扫描、全球定位系统(GPS)、全站仪等设备和方法。二是空间狭小、暗渠水深、有毒有害气体超标的暗渠,采用潜望镜(QV)、闭路电视系统(CCTV)、智能管涵系统等设备和方法。排查溯源的主要内容为,暗渠内排口及其性质、排口污水来源及水质情况、上游管网基本情况及正本清源整治情况、暗渠淤积情况、暗渠内水质等。在溯源调查的基础上,将排查数据进行系统整理、分析,形成河道暗渠排口数据“一张表”,全面反映暗渠内每个排口的基本情况[3]。
2.2.2 治——排口整治
结合溯源排查资料,全面调查分析排口性质、上游市政管网情况、小区及城中村雨污分流工程实施情况及效果,制定每个排口的整治方案,形成“一口一策”,完成从源头到排口的全流程雨污分流。排口整治方案主要为,正本清源、市政管网完善及截污纳管。
2.2.2.1 正本清源工程。
正本清源工程即对污水源头进行整治,按照雨污分流的原則,对排口最上游小区、城中村、工(商)业建筑等无雨污两套管网的排水户进行彻底改造。将污水接入市政污水管网,杜绝排入暗渠;雨水进入雨水管网,减轻污水管网运行负荷,从源头实现雨污分流。
2.2.2.2 市政管网完善工程。
市政管网完善工程对中间管网进行修复改造,对雨污水管网进行提质增效,整改雨、污混接和错接乱排,补齐管网缺失部分,排查修复存量管网,特别是要整改修复存在三级及以上功能性和结构性缺陷的现状污水管网,打造雨污两套独立的市政管网系统,实现市政管网系统路径完整、接驳顺畅、运转高效。
2.2.2.3 截污纳管工程。
黑臭河段的治理需要依据截污、治水、生态修复的思路进行,其中,截污步骤是治理黑臭水体的关键举措[4]。同样是后续生态修复的操作条件,本项目截污作业需要依据地区环境,按照分期进行的步骤进行,截污管路的过流断面,不仅要符合污水的流量,还需要结合区域内多数地区的雨污合流情况。经过前期调研,本项目使用3倍的截流倍数,位于排洪渠的起始部位安设截流坝,把上游区域的旱季污水截进入新建的DN400mm管网内 [5]。
明渠段。沿河涌两侧新建DN400mm截污管,沿途收集周边区域污水和初期雨水,阻止污染物入河。针对混流直排口,保留排口,采用上游新建圆形槽式截流井截流。
暗渠段。沿暗渠壁两侧铺设新建DN500mm截污管1140m,沿途针对排口新建截流并收集排入暗渠的污水和初期雨水,阻止污染物入河。在新建管网末端采取暗渠侧壁开孔接入DN800mm污水主管。暗渠内现状排水口形式多样,支管接入暗渠检查井剖面(见图1),支管接入暗渠截流井剖面(见图2),可以根据这两个剖面图所显示的方式来实施接入主干截流管。
之后,通过源头到排口的全流程整治,并联建设雨污分流管网和沿河截污系统两套系统,雨污分流管网用于源头收污,沿河截污系统用于收集漏排污水和初期雨水,两套系统互为补充,相对独立运行。彻底实现雨污分流后,沿河截污系统主要用作初期雨水转输通道,为后续实现“三水分离”打好基础。
2.2.3 浚——清淤疏浚
暗渠内长期淤积的黑臭底泥是造成暗渠内水质黑臭的重要原因之一,清淤是消除河道内源污染、恢复河道水动力、改善水质环境的重要工程手段。由于暗渠内往往含有大量有毒有害气体,且空间狭小、作业空间有限,要结合现场实际确定合理的清淤方式,针对以上问题,本项目采取的施工措施有两项:
第一,在暗渠清淤工程中,采用的是高压水射流的清淤方式。启动高压射水车高压泵,将水加压后送入射水喷嘴,其向后的喷射产生的反作用力使射水喷头和胶管一起向反方向前进,同时清洗管壁;当喷头到达下游检查井时,机动绞车将软管收回,射水喷头继续喷射水流,将残余的沉淀物冲到下游的检查井,由吸泥车将其吸走。
第二,暗涵清淤需要在密闭空间作业,空间狭窄且大量有毒有害气体聚积。施工需要前对暗涵内的氧气浓度、有毒有害气体(如一氧化碳、硫化氢等)浓度等进行检测,检测结果达标后,方可进行施工。施工时必须采取通风措施,保持空气流通,并做好监测监控工作。
2.2.4 敞——暗渠复明
结合城市更新、河道综合整治等项目,将有条件的河道暗渠揭盖复明。暗渠复明是解决暗渠黑臭问题的最直接方式,既可以有效提升河道行洪能力,又能够方便后续维护管养,保障河道水质,避免再次返黑返臭。揭盖复明后的暗渠再进行适当的景观提升,能有效改善居住环境,发挥应有的生态环境效益。
2.2.5 评——效果评估
暗渠完成整治后,及时进行整治效果评估,建立相应的评估体系。由建设单位、监理单位、施工单位和运营维护单位等组建评估组,通过现场实地踏勘的方式对暗渠整治效果进行评估,一般评估时间为暗渠整治完成后一周内。评估的主要指标有五项。一是水体感官。水体颜色是否正常,是否有难闻气味。二是垃圾清理。水面是否有漂浮物、油污。三是清淤情况。暗渠内黑臭淤泥、泥沙是否清理干净。四是控源截污。是否存在污水直排,截污管是否存在溢流、破损,暗渠挡墙是否存在渗流污水。五是水质情况。暗渠内水质是否达到不黑不臭或更高的水质要求。
2.2.6 管——移交管养
移交管养是暗渠整治的最后一步,暗渠整治完成后,及时进行效果评估,通过评估的暗渠及时移交专业单位进行管养。在日常管护过程中,管养单位要及时制止暗渠上盖建筑物、排水户错接乱排,修复破损截污管道,强化清淤。
2.3 整治效果
经过岸上加水里的系统整治,项目内暗渠黑臭治理共完成截污管建设约9.8km、清淤45859m3、打开暗渠1309m,绝大部分源头污水得到有效治理,辖区基本实现分流制排水,4座污水处理厂平均进水生化需氧量(BOD)浓度达到118mg/L,污水集中收集率超过89%,辖区所有河道水质均达到地表水Ⅴ类或以上标准,达到预期治理目标。
3 结束语
经综合整治,A市河道暗渠黑臭治理目标得以实现。在暗渠黑臭治理中,要明确技术路线和主要措施,高度重视施工安全,强化排口溯源,先截污后清淤,因地制宜整治暗渠排口,及时有效地开展管养,保障暗渠长治久清。
参考文献
[1]牟东阳,陈俊君,吴晓辉,等. 深圳市覆盖河道现状与整治对策探究 [J]. 环境工程,2019(10):24-28.
[2]邓佑锋,吴民山,张文强,等. 暗渠段对城市河流水环境的影响 [J]. 环境工程学报,2020(1):133-143.
[3]张悦,唐建国. 城市黑臭水体整治:排水口、管道及检查井治理技术指南(试行)释义 [M]. 北京:中国建筑工业出版社,2016:66-67.
[4]廖治中,张俊波. 管道暗涵排口排查溯源及治理技术研究 [J]. 中国资源综合利用,2021(7):51-54.
[5]唐建國,张悦,梅晓洁. 城镇排水系统提质增效的方法与措施 [J]. 给水排水,2019(4):30-38.