黑臭河道综合治理技术应用研究

    焦志杰

    

    

    摘 要：本文在对河道现状的分析基础上，综合各技术手段的优点，坚持实用、适用的原则，对黑臭河道的治理过程和效果进行跟踪分析，提出了综合技术措施实施的优缺点及发展前景，并在昆山市张浦镇古仙江黑臭河道整治及后期管护中得到成功运用。

    关键词：黑臭河道；综合技术；实施措施；古仙江

    中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2017）02-0062-02

    河道发黑发臭的主要原因是污染物大量进入水体后，超出河道自净能力，导致水体缺氧，从而产生硫化氢、氨气等臭味气体。如今随着经济的发展加速，河道黑臭现象成为城市环境的顽疾，研究各项治理技术在黑臭河道治理中的应用具有重建生态，提升市容市貌等重要意义。目前治理技术较多的是的截污、清淤、增氧曝气、水生植物、微生物制剂单一技术措施的应用，在解决河道黑臭现象等方面取得了一定得效果，但存在黑臭反弹问题。单一治理技术无法满足河道黑臭治理的效果，综合治理将成为今后黑臭河道治理的主要方向。

    1 黑臭河道治理单一技术

    1.1 截污纳管

    截污纳管是解决水环境特别是纳污能力较小河道的主要技术手段之一，通过截流进入河道的污水引流至污水处理厂来减少进入河道的污染物，受历史和地形等因素的制约，截污纳管存在投资大、实施难、不彻底等的缺点，但截污纳管仍然是河道黑臭治理的重中之重，黑臭河道治理中应尽可能实施。

    1.2 清淤

    河道清淤是减少河道内源污染的重要手段之一，科学清淤可减少积存河内的大量有机碳、氮、磷等营养物质，增大河道的蓄水量，是减少内源性污染、减轻水体黑臭的有效途径和措施。理论上只要彻底清除河底淤积的底泥，截流进入河道污染物，就能保证水体恢复其生态功能，杜绝底泥所释放的污染物影响水体修复的最终效果，但受地理地形等条件的限制，目前粗放式清淤往往很难做到科学和彻底。

    1.3 增氧曝气

    增氧曝气是快速改善水质的有效手段之一，河水的自净能力与溶解氧浓度有关，当河流受到污染，过剩的有机物厌氧分解，导致黑臭物质增加。在污染河道治理工艺中，使用增氧曝气设备，向污水中强制加入空气，加强有机物与微生物及溶解氧的接触，促进污水中有机物的氧化分解，提高水体自净能力，整体保持水质。

    1.4 水生植物

    利用水生大型植物富集氮磷是治理、调节和抑制河道、湖泊富营养化的有效途径之一。在废水或受到污染的天然水体中种植大量耐污染净化较强的水生植物，使其通过自身水生纤维管吸收大量的营养物质，同时将水中的污染物质分解转化为无毒物质或富集到体内，然后除去，恢复水域中的养分平衡。同时通过水生植物的光合作用放出氧气，增加水中溶解氧含量并完善食物链，提高水域生态系统的生物多样性、营造河道水体景观。

    1.5 水生动物

    水体中投放适当的水生动物可以有效的去除水体中富余营养物质，控制藻类生长，形成一定的生态循环效应，但投放水生动物对初期水质有一定的要求。

    1.6 微生物技术

    微生物技术是利用微生物的新陈代谢及基因的多样性，把大分子有机污染物转化为小分子无机污染物，降解淤泥底部的悬浮颗粒和复杂物质，并最终将其转化成能为不同微生物新陈代谢所利用的分子。

    1.7 其他技术

    目前治理黑臭河道的技术手段层出不穷，如投加絮凝剂等化学药剂、引水调水、异位处理回灌等，但整治技术应遵循“适用性、实用性、综合性、经济型、长效性和安全性等的原则。

    2 综合技术

    黑臭河道的形成具有复杂的原因，影响因素多而广，其整治技术也应具有综合性和全面性。因此黑臭河道的治理应系统考虑多种适用技术的科学组合，多措并举、多管齐下，实现黑臭水体的整治。

    2.1 应用案例——昆山市古仙江

    古仙江位于昆山市南部城镇中心，河道全长约1660米，宽10-25米，水深1.5-3.0米，两岸均为硬质驳岸，沿河分布居民社区、工业企业、机关、荒地、公厕等，常年黑臭，严重影响周边居民生产生活。2015年水利部门进行综合整治，整治手段选用综合技术措施：截污纳管+清淤+增氧曝气+水生植物+微生物技术。

    第一阶段治理采用干河后沿河污水截流纳管措施，部分雨污混流的管道采取末端截流，污水或初期雨水通过提升装置进入污水主管道，遇大雨溢流进入河道。截流同时进行人工清淤，将清淤河道积水基本排干，然后采用搅吸设备进行搅拌、抽排清淤，同时由工人使用高压水枪在搅吸设备旁边予以辅助。清出的泥浆通过管道输送至污泥处置场内。

    第二阶段治理拆除围堰后，安装增氧曝气设施，增加水中溶解氧，溶解氧稳定在一定水平后添加一定量的微生物菌剂，促进好氧型微生物的快速繁殖以及促进其氧化分解有机物的速率。同时种植沿河水生植物，利用水生植物的根系，削减水体中的氮、磷及有机物质， 为微生物、水生动物提供可以生存的环境，形成水体生态链，实现河道生态系统的自净能力。

    治理后，黑臭现象彻底消除，水质日益改善，景观功能逐步提升，整体恢复河道的各项功能。

    2.2 水质监测情况

    古仙江治理前后，选取4个监测断面进行污染物去除效果的分析，主要分析指标为形成黑臭河道的主要污染指标：溶解氧、化学需氧量、氨氮、总磷。监测断面点位见图1：

    2.3 结果分析

    从上述所有采样点监测结果中可以看出，古仙江治理经第一阶段截污纳管和清淤后，水质改善较为明显，溶解氧有所提高，反应有机物等污染物含量的化学需氧量和氨氮等大幅降低单一措施清淤截污过后，水体溶解氧含量明显改善，由项目实施前的Ⅴ类（2mg/L）以下上升到Ⅳ类、Ⅲ类，甚至以上，水体化学需氧量、氨氮等耗氧污染物的浓度也由原来的Ⅴ类水以下，下降到保持在地表水Ⅴ类、Ⅳ类标准，表明利用综合技术治理黑臭河道效率更高，净化效果更持久。

    项目以严重污染监测点西横塘江、古仙江交汇处为例，分析综合技术治理成效。跟踪监测结果显示，利用综合措施治理古仙江，水质主要指标均达到地表水Ⅴ类标准，部分指标如溶解氧、CODCr等指標甚至优于Ⅳ类标准。

    3 技术实施的优缺点

    3.1 优点

    （1）经济效益：利用综合技术有效地解决了河道黑臭等问题，提升了整体环境状况，对经济可持续发展起到促进作用。

    （2）社会效益：综合技术能在不破坏或影响现有水利基础的前提下，恢复和强化水环境的生态功能，提高河网水系的环境容量和环境质量，对营造“水清、岸绿、景美”的水乡景观，促进经济、社会、环境协调发展具有积极作用。

    （3）环境效益：用综合技术整治后，河道水质能够满足景观要求，对该地区环境质量的整体提升具有促进作用，为可持续发展和品牌价值建设提供了坚实的环境和水资源保障。

    3.2 缺点

    综合技术工期长且易受河形及气候影响，如清淤需在河道两侧无临危建筑的情况下进行，水生植物需在温暖阳光充足的季节种植，容易影响工期。

    4 结语

    黑臭河道治理是一个复杂的系统工程，在技术措施上没有一招鲜，只有在综合各种实用和适用技术，因地制宜，科学组合，做到一河一方案、治管结合，才能从根本上解决困扰多年的黑臭河道问题，并且可以杜绝治后反黑、反臭等现象，做到长治久安。

    参考文献：

    [1] 汪红军等.生物复合酶污水净化剂处理黑臭水体的研究[J].水利渔业，2007，27（1）：68-70.

    [2] 钱嫦萍，黄民生，生物修复技术在黑臭河道治理中的应用[J]，水处理技术，2009年04期

    [3] 高丹英，黑臭水净化菌株筛选及水质改善能力[J]，环境科学研究，2010年03期