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      城市黑臭水體整治:控源截污、內源治理、生態修復等技術分析和選擇原則

      來源:中國給水排水   時間:2018-11-08   

      2015年4月,國務院印發《水污染防治行動計劃》(業內稱“水十條”),其中提出要整治城市黑臭水體,直轄市、省會城市、計劃單列市建成區要于2017年底前基本消除黑臭水體。到2020年,地級及以上城市建成區黑臭水體均控制在10%以內。到2030年,城市建成區黑臭水體總體得到消除。

      自5月上旬開始,環境部聯合住建部組織了32個督查組,分三個批次,對30個省區市70個城市的993個黑臭水體進行了督查。截至目前,現場督查階段的工作已經全部結束。始于2015年的黑臭水體治理,經過3年工作,今年終于迎來“中考”。在這個節點,小編整理了《城市黑臭水體整治工作指南》中關于黑臭水體治理技術部分的內容,供您參考。

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      技術選擇原則
      城市黑臭水體整治技術的選擇應遵循“適用性、綜合性、經濟性、長效性和安全性”等原則:
      適用性:地域特征及水體的環境條件將直接影響黑臭水體治理的難度和工程量,需要根據水體黑臭程度、污染原因和整治階段目標的不同,有針對性地選擇適用的技術方法及組合。
      綜合性:城市黑臭水體通常具有成因復雜、影響因素眾多的特點,其整治技術也應具有綜合性、全面性。需系統考慮不同技術措施的組合,多措并舉、多管齊下,實現黑臭水體的整治。
      經濟性:對擬選擇的整治方案進行技術經濟比選,確保技術的可行性和合理性。
      長效性:黑臭水體通常具有季節性、易復發等特點,因此整治方案既要滿足近期消除黑臭的目標,也要兼顧遠期水質進一步改善和水質穩定達標。
      安全性:審慎采取投加化學藥劑和生物制劑等治理技術,強化技術安全性評估,避免對水環境和水生態造成不利影響和二次污染;采用曝氣增氧等措施要防范氣溶膠所引發的公眾健康風險和噪音擾民等問題。
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      控源截污技術
      2.1 截污納管
      適用范圍:從源頭控制污水向城市水體排放,主要用于城市水體沿岸污水排放口、分流制雨水管道初期雨水或旱流水排放口、合流制污水系統沿岸排放口等永久性工程治理。
      技術要點:截污納管是黑臭水體整治最直接有效的工程措施,也是采取其他技術措施的前提。通過沿河沿湖鋪設污水截流管線,并合理設置提升(輸運)泵房,將污水截流并納入城市污水收集和處理系統。對老舊城區的雨污合流制管網,應沿河岸或湖岸布置溢流控制裝置。無法沿河沿湖截流污染源的,可考慮就地處理等工程措施。嚴禁將城區截流的污水直接排入城市河流下游。實際應用中,應考慮溢流裝置排出口和接納水體水位的標高,并設置止回裝置,防止暴雨時倒灌。
      限制因素:工程量和一次性投資大,工程實施難度大,周期長;截污將導致河道水量變小,流速降低,需要采取必要的補水措施。截污納管后污水如果進入污水處理廠,將對現有城市污水系統和污水處理廠造成較大運行壓力,否則需要設置旁路處理(見本指南 4.5.4)。

      2.2 面源控制
      適用范圍:主要用于城市初期雨水、冰雪融水、畜禽養殖污水、地表固體廢棄物等污染源的控制與治理。
      技術要點:可結合海綿城市的建設,采用各種低影響開發(LID)技術、初期雨水控制與凈化技術、地表固體廢棄物收 16 集技術、土壤與綠化肥分流失控制技術,以及生態護岸與隔離(阻斷)技術;畜禽養殖面源控制主要可采用糞尿分類、雨污分離、固體糞便堆肥處理利用、污水就地處理后農地回用等技術。
      限制因素:工程量大,影響范圍廣;雨水徑流量及徑流污染控制需要水體匯水區域整體實施源頭減排和過程控制等綜合措施,系統性強,工期較長;工程實施經常受當地城市交通、用地類型控制、城市市容管理能力等因素制約。
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      內源治理技術
      3.1 垃圾清理
      適用范圍:主要用于城市水體沿岸垃圾臨時堆放點清理。
      技術要點:城市水體沿岸垃圾清理是污染控制的重要措施,其中垃圾臨時堆放點的清理屬于一次性工程措施,應一次清理到位。
      限制因素:城市水體沿岸垃圾存放歷史較長的地區,垃圾清運不徹底可能加速水體污染。
      3.2 生物殘體及漂浮物清理
      適用范圍:主要用于城市水體水生植物和岸帶植物的季節性收割、季節性落葉及水面漂浮物的清理。
      技術要點:水生植物、岸帶植物和落葉等屬于季節性的水體內源污染物,需在干枯腐爛前清理;水面漂浮物主要包括各種落葉、塑料袋、其他生活垃圾等,需要長期清撈維護。
      限制因素:季節性生物殘體和水面漂浮物清理的成本較高,監管和維護難度大。
      3.3 清淤疏浚
      適用范圍:一般而言適用于所有黑臭水體,尤其是重度黑臭水體底泥污染物的清理,快速降低黑臭水體的內源污染負荷,避免其他治理措施實施后,底泥污染物向水體釋放。
      技術要點:包括機械清淤和水力清淤等方式,工程中需考慮城市水體原有黑臭水的存儲和凈化措施。清淤前,需做好底泥污染調查,明確疏浚范圍和疏浚深度;根據當地氣候和降雨特征,合理選擇底泥清淤季節;清淤工作不得影響水生生物生長;清淤后回水水質應滿足“無黑臭”的指標要求。
      限制因素:需合理控制疏浚深度,過深容易破壞河底水生生態,過淺不能徹底清除底泥污染物;高溫季節疏浚后容易導致形成黑色塊狀漂泥;底泥運輸和處理處置難度較大,存在二次污染風險,需要按規定安全處理處置。

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      生態修復技術
      4.1 岸帶修復
      適用范圍:主要用于已有硬化河岸(湖岸)的生態修復,屬于城市水體污染治理的長效措施。
      技術要點:采取植草溝、生態護岸、透水磚等形式,對原有硬化河岸(湖岸)進行改造,通過恢復岸線和水體的自然凈化功能,強化水體的污染治理效果;需進行植物收割的,應選定合適的季節。
      限制因素:工程量較大,工程垃圾處理處置成本較高;可能減少水體的親水區,降雨或潮濕季節,岸帶危險性可能增加;生態岸帶植物的收割和處理處置成本較高、維護量較大。
      4.2 生態凈化
      適用范圍:可廣泛應用于城市水體水質的長效保持,通過生態系統的恢復與系統構建,持續去除水體污染物,改善生態環境和景觀。
      技術要點:主要采用人工濕地、生態浮島、水生植物種植等技術方法,利用土壤-微生物-植物生態系統有效去除水體中的有機物、氮、磷等污染物;綜合考慮水質凈化、景觀提升與植物的氣候適應性,盡量采用凈化效果好的本地物種,并關注其在水體中的空間布局與搭配;需進行植物收割的,應選定合適的季節。
      限制因素:應用生態凈化技術要以有效控制外源和內源污染物為前提,生態凈化措施不得與水體的其他功能沖突;生態凈化措施對嚴重污染河道的改善效果不顯著;植物的收割和處理處置成本較高。
      4.3 人工增氧
      適用范圍:作為階段性措施,主要適用于整治后城市水體的水質保持,具有水體復氧功能,可有效提升局部水體的溶解氧水平,并加大區域水體流動性。
      技術要點:主要采用跌水、噴泉、射流,以及其他各類曝氣形式有效提升水體的溶解氧水平;通過合理設計,實現人工增氧的同時,輔助提升水體流動性能;射流和噴泉的水柱噴射高度不宜超過 1 米,否則容易形成氣溶膠或水霧,對周邊環境造成一定的影響。
      限制因素:重度黑臭水體不應采取射流和噴泉式人工增氧 19 措施;人工增氧設施不得影響水體行洪或其他功能;需要持續運行維護,消耗電能。
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      其他治理措施
      5.1 活水循環
      適用范圍:適用于城市緩流河道水體或坑塘區域的污染治理與水質保持,可有效提高水體的流動性。
      技術要點:通過設置提升泵站、水系合理連通、利用風力或太陽能等方式,實現水體流動;非雨季時可利用水體周邊的雨水泵站或雨水管道作為回水系統;應關注循環水出水口設置,以降低循環出水對河床或湖底的沖刷。
      限制因素:部分工程需要鋪設輸水渠,工程建設和運行成本相對較高,工程實施難度大,需要持續運行維護;河湖水系連通應進行生態風險評價,避免盲目性。

      5.2 清水補給
      適用范圍:適用于城市缺水水體的水量補充,或滯流、緩流水體的水動力改善,可有效提高水體的流動性。
      技術要點:利用城市再生水、城市雨洪水、清潔地表水等作為城市水體的補充水源,增加水體流動性和環境容量。充分發揮海綿城市建設的作用,強化城市降雨徑流的滯蓄和凈化;清潔地表水的開發和利用需關注水量的動態平衡,避免影響或破壞周邊水體功能;再生水補水應采取適宜的深度凈化措施,以滿足補水水質要求。
      限制因素:再生水補源往往需要鋪設管道;需加強補給水水質監測,明確補水費用分擔機制;不提倡采取遠距離外調水 20 的方式實施清水補給。
      5.3 就地處理
      適用范圍:適用于短期內無法實現截污納管的污水排放口,以及無替換或補充水源的黑臭水體,通過選用適宜的污廢水處理裝置,對污廢水和黑臭水體進行就地分散處理,高效去除水體中的污染物,也可用于突發性水體黑臭事件的應急處理。
      技術要點:采用物理、化學或生化處理方法,選用占地面積小,簡便易行,運行成本較低的裝置,達到快速去除水中的污染物的目的;臨時性治理措施需考慮后期綠化或道路恢復,長期治理措施需考慮與周邊景觀的有效融合。
      限制因素:市場良莠不齊,技術選擇難度大;需要費用支持和專業的運行維護;部分化學藥劑對水生生態環境具有不利影響。
      5.4 旁路治理
      適用范圍:主要適用于無法實現全面截污的重度黑臭水體,或無外源補水的封閉水體的水質凈化,也可用于突發性水體黑臭事件的應急處理。
      技術要點:在水體周邊區域設置適宜的處理設施,從污染最嚴重的區段抽取河水,經處理設施凈化后,排放至另一端,實現水體的凈化和循環流動;臨時性治理措施需考慮后期綠化或道路恢復,長期治理措施需考慮與周邊景觀的有效融合。
      限制因素:需要費用支持和專業的運行維護。

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