我国黑臭水体治理及修复技术分析

2020-12-11 23:57熊易琰
皮革制作与环保科技 2020年15期
关键词:内源清淤溶解氧

熊易琰

(中铁第四勘察设计院集团有限公司,湖北 武汉 430063)

现阶段,随着人们环保意识的不断加强,城市水污染问题受到越来越多人的关注。城市水体黑臭作为水污染现象的一种,已成为我国水污染防治工作的一项重要内容。城市水体黑臭是制约城市可持续发展的一个重要因素,因此必须开展相应的治理和修复工作。

1 黑臭水体概况

1.1 概述

住建部和环保部联合颁布的相关法规明确规定了城市黑臭水体的定义,即在城市范围内,呈现令人不悦的颜色或者散发令人不适气味的水体的总称。同时该规定还指出城市黑臭水体具备的特征:(1)存在严重的有机污染:水体中富营养化明显,色彩呈现明显的黑色或者泛黑色。(2)氨氮含量较高,同时溶解氧含量较低[1]。相关法规还明确将城市黑臭水体进行了分类,现阶段城市黑臭水体可以根据其受污染程度分为两大类,即轻度黑臭和重度黑臭。

1.2 黑臭机理

现阶段人们往往将城市水体黑臭视为一种极端的水污染现象,水体黑臭的根本原因在于水体自身溶解氧含量较低,以及水体自净能力较弱。水体中的有机污染物会通过好氧微生物进行氧气消耗,在这种消耗作用下水体就会呈现出较低的溶解氧浓度,如果水体中的溶解氧浓度低到一定程度,如低于0.2 mg/L的时候,水体处于厌氧状态,有利于厌氧细菌的繁殖。厌氧细菌在繁殖过程中往往会分解有机物,厌氧细菌分解有机物时会进行一些化学反应,这个过程中会产生硫化氢、甲烷、有机酸等制臭气体,这些气体的产生就是城市黑臭水体散发明显恶臭气味的主要原因。

1.3 我国黑臭水体治理现状

由于相关部门对城市建设过程中的可持续发展的重视,颁布和落实了相应的黑臭水体治理法规,部分地区的水体黑臭问题已得到改善。但我们还不能说我国的水污染治理工作已取得完全的成功,通过分析近几年我国关于城市水体黑臭问题的相关排查可知,全国仍然存在大量的黑臭水体,并且主要呈现南多北少的分布特点。我国城市黑臭水体治理的主要特点在于治理难度大,因为全国范围内的黑臭水体数量较为庞大,且针对一个区域内的黑臭水体,如果要实现彻底的治理和修复,往往需要投入较大的人力和财力。部分地区的黑臭水体治理方案为重治理、轻保持,且治理质量往往只注重短期成效,这种治理方式很容易产生水体治理的二次返黑现象,导致水体的再一次恶化。

1.4 产生城市水体黑臭的主要原因

要实现城市黑臭水体的治理和修复,首先要充分了解我国现阶段城市黑臭水体的概况,继而找出导致城市水体黑臭的根本原因,最终从源头入手实现水污染的根除[2]。

导致我国城市水体产生黑臭的主要原因在于截污措施不够完善,企业截污手段的缺乏导致污水被直接排入河流。现阶段的城市经济发展仍然离不开各类工业产业,这些工业类产业会对城市中的水体、空气等产生不同程度的不良影响。工业污染和城市居民生活排污成为城市污水的主要来源,如果不能对这些污染水体实现及时的截污,会污染城市水体。现阶段导致截污工作不完善的原因主要有三个:(1)没有实现污水收集管网的全覆盖:排水管网的密度被看作是衡量城市排水管网普及程度的重要指标,我国没有实现污水收集管网的全覆盖,暴露了我国相关技术和制度的不完善。部分城市在进行污水处理时没有实现对污水的全部收集,而是直接将污水排入河流,这是造成城市水体黑臭现象的主要原因。(2)管网破损导致的污水渗漏:由于相关部门对管网缺乏日常维护,导致一些使用年限过长的管网发生管道破损。现阶段我国部分城市已经充分认识到保证污水收集管网质量和密度的重要意义,因此在污水处理过程中开始注重管网的修护工作,以此来提高拦截污水的能力和水平。(3)排水体制不健全:现有城市排水体制的不健全导致污水会通过雨水管道直接排入河流。

对于污水排放的不合理监管是导致水体黑臭的主要原因。现阶段各个城市在其水污染治理过程中往往会将黑臭水体治理作为一项系统的工程来推进,在黑臭水体的治理过程中经常会运用到控源截污的措施。另外,部分城市存在周围水体垃圾遍地的现象,而且污水不经处理直接排入周边水体。产生这些问题的原因包括但不限于相关部门对城市水污染防治监管不力,部分企业为了节约污水处理成本进而私设暗管偷排污水等。

2 黑臭水体治理技术

工业的快速发展往往伴随着城市水污染的日益严重,因此在城市工业发展过程中要格外重视对各类污染的处理管控,唯有如此才能实现可持续发展。针对水体黑臭的管控治理,离不开各类先进的污水治理技术,本文主要分析当前应用较为广泛的几种治理技术。

2.1 水质净化技术

在城市黑臭水体治理过程中,水质净化技术是一种常用的水体治理技术,具体包括人工复氧技术和复合净水技术。其中运用人工复氧技术的主要目的在于提高水体的溶解氧浓度,通过提高该浓度来加强水体自净能力,可在一定程度上抑制水体的厌氧状态。而复合净水技术则是通过使用净水剂来实现水体中的胶质沉淀析出,具有效果明显和人力、财力、物力等成本较低的特点。

2.2 活水技术

活水技术的原理是通过改变水体的动力学条件来增加水体的换水率,这种技术的运用能有效抑制黑臭水体的生成。活水技术往往包括再生水补给和活水补给等技术。其中再生水补给具有一定的稳定性,且经济效益较高,该技术往往被用于治理缺水期的黑臭水体。清水补给是通过转移污染物来实现水质净化的,这种技术往往被用于治理缓流型的黑臭水体。

2.3 内源控制技术

实现内源控制的关键在于清理水生植物残渣,通过净化水体本身来抑制水体黑臭。研究人员在水污染治理过程中发现,水生植物的残渣很容易发生腐蚀现象,腐蚀过程往往会消耗溶解氧,同时释放一定量的污染物。清理水生植物的残渣可以直接减少水体中的有机物含量,从而达到水体净化的目的。

2.4 外源减排技术

外源减排的主要目的在于提高截污能力,实现直排污水的原位处理。直排污水的原位处理可以有效减少其中的有机物含量,这一技术在应用过程中有自身的明显优势,例如在进行污水处理的时候不会受到管网影响,且具有见效快、周期短的特点,但是该技术在运用过程中也有自身的局限性,例如难以实现污水的有效节流。

3 黑臭河道治理要点

3.1 要点

治理和修复黑臭河道的过程中,应以“外源减排、内源清淤、水质净化、清水补给和生态恢复”为宗旨。技术路线以外源减排和内源清淤为主要出发点,将水质净化作为阶段性手段。此外水动力改善和生态恢复可被视为长效的治理目标,综合运用多种技术手段来提高黑臭水体治理的能力和水平。

3.2 应遵循的原则

黑臭水体治理过程要时刻注意治理措施的安全性、经济性、长效性、适用性和综合性;要充分认识到治理工作的复杂性,并将其作为一项长期的、系统的工程来推进,注重标本兼顾。我国治理黑臭水体的实践经验表明,单一的治理技术很难取得满意的效果,同时在治理过程中要注重根据不同区域水体的实际情况和具体问题制定相应的治理方案,保证治理工作的科学合理性。

4 黑臭水体治理的关键措施

4.1 控源截污,避免污水直接入河

要实现黑臭水体的完全治理,最有效的方法就是从源头控制污染物,避免污染物直接排入河流。要实现控源截污,就要提高城市污水收集管网的密度,在城市范围内实现污水收集管网的全覆盖。现阶段,我国正在逐步推进“河长制”来提高河流污水防治的监管力度,与此同时,我们还可以充分利用该制度来进一步加强对城市污水收集管网的利用。

此外还要注重加强设施日常的维护,通过技术改进和更新来提高污水处理设施的处理效率。各地区要积极组织相应的排查工作,在掌握污水管网漏损的基本情况之后开展修复工作,以此来提高管网的运用效率,从而使其更好地发挥截污作用。

排水体制的制定要充分考虑各地区的实际情况,以此确保排水体制的可行性。对于新城区,在设置排水体制的过程中要注重建设分流制排水管网,同时要注重配套雨水收集处理设施的建设。而对于一些设备较为落后的老城区则要注重雨污分流改造的推进[3]。

4.2 环保清淤,减少内源污染

减少内源污染是实现黑臭水体治理的关键措施,要减少内源污染就要不断提高清淤能力。需从河流自身特点出发,采取适当的技术,提高清淤率。淤泥较浅的地区可以在旱季通过排干河水的方式进行清淤。河道较宽且排水难度较大的地区,则要根据自身实际情况选择合适的清淤方式,例如运用超声波等新技术来实现淤泥的清理[4]。

4.3 改善水生态环境,提高水体的自净能力

要提高黑臭水体治理的有效性,就要注重从水体自身出发提高其自净能力。首先要提高水体的流动性,利用浮游植物的去污能力来提高水体的自净能力。同时要及时抑制水体的厌氧状态,其中有效的措施为增设人工增氧设施,以此来提高水体的溶解氧浓度。

5 总结

综上所述,当前城市水体黑臭现象的主要原因是城市建设过程中水体保护治理技术的匮乏和有关部门的监管不到位,因此在水污染的治理过程中要注重不断完善相关治理技术,并加强有关部门的监管力度。对于城市中黑臭水体的治理要始终坚持系统化原则,从城市水体黑臭发生的原因入手寻找相应的解决措施,从根本上进行水污染的治理和修复。

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