黑臭水体治理工程方案分析

任艳龙， 张晓琳， 杨 清

（1.天津市市政工程设计研究院四川分院，四川 成都，610041；2.天津市市政工程设计研究院 天津，300392）

2015年4月2日，国务院印发《水污染防治行动计划》（即“水十条”），提出2017年底前，直辖市、省会城市、计划单列市建成区基本消除黑臭水体；同时提出了全国各地区的控制性主要指标，其中到2020年，珠江流域水质优良（达到或优于Ⅲ类）比例总体达到70%以上。为此，广州市要求城市建成区内在2017年底前基本消除黑臭；2030 年底前，城市建成区黑臭水体总体得到消除。

1 河涌现状

大山东涌位于广州市番禺区北部大石街道，下游汇入三枝香水道，属于珠江北江的一条支流，主要承担流域行洪排涝功能，治理前已基本丧失水体自净能力。大山东涌全长约2.8 km，流域面积约2.35 km2，宽5～33 m，整体比降0.6‰；大部分河段横穿植村、大山村等城中村建筑密集区，沿线除起点处约160 m被盖板覆盖外，其余均为明沟。

2 河涌流域污染及水质分析

根据现场调研，污染源主要为沿线生活污水直排、合流管道直排以及河道底泥内源污染等。

2.1 污染源

2.1.1 居民生活污水

大山东涌流域的植村片区和大山村片区属于城中村，人口密度高、建筑密集、基础设施不完善，居民生活污水和部分小作坊生产废水直接排入大山东涌，严重污染水质。

2.1.2 合流管道

大山东涌所在的大石片区几条主要道路，如南大路、朝阳东路和群贤路等，虽然铺设了雨污水管道，但现状排水管道破损、淤积严重，存在较多的错接、混接问题，致使部分污水通过雨水管道排入大山东涌，造成污染。

2.1.3 河道底泥

由于长期污染，大山东涌河道底泥中含有大量的污染物，污染物的释放增加了水体中污染物总量，对河道水质的恶化作用是长期、缓慢的。底泥的厌氧环境也为厌氧微生物的生长创造了条件，在污染物数量的累积下厌氧发酵[1]。

2.2 水质分析

2.2.1 沿线排污口

如表1中依次给出了顺序结构、分支结构和循环结构的控制流程图和控制依赖图的结构。为了方便表示，可以对程序的节点用0到n的自然数表示。其中程序的入口节点记作0节点，依次标号。

对大山东涌沿线主要较大排污口进行统计，见表1。

表1 大山东涌沿线主要排污口

2.2.2 水质检测

选取了典型断面进行水质检测，见表2。

表2 大山东涌典型断面水质检测数据mg/L

由表2可知，大山东涌水质溶解氧、化学需氧量、氨氮、总磷等指标超标严重[2]，整体水质为劣Ⅴ类。

3 治理方案

3.1 排污口截污

根据现场踏勘，结合河涌宽度、沿岸建筑布局、污染源分布等因素，将大山东涌分成3 个污水系统，分别采取涌底埋管、涌边堤岸新建截污渠箱及涌边铺设截污支管等不同的截污方案。

3.1.1 南大路—群贤路

图1 南大路—群贤路段河涌现状

针对现状，采取在河涌左岸新建截污渠箱，在河涌右岸铺设截污支管的设计方案对沿线排污口进行截污，系统末端通过一体化污水提升泵站提升后接入市政污水管网。见图2。

图2 南大路—群贤路段截污系统横断面

截污渠箱水力计算见表3。

表3 南大路—群贤路段截污渠箱水力计算

3.1.2 群贤路—朝阳东路

该段污水系统总服务面积约17.8 hm2，最高污水量约1 740 m3/d。该段河涌大部分穿越城中村区域，河涌两岸建筑密集，断面最窄处仅3 m左右，沿线排污口以每家每户散排口为主，有一些较大的合流排口。见图3。

图3 群贤路—朝阳东路段河涌现状

考虑到该段河涌断面较窄以及两岸现状的复杂性，在河涌底部铺设截污干管，在岸边铺设污水收集支管，污水收集支管通过涌边收纳井排入涌底截污干管，系统末端新建一体化污水提升泵站，经提升后接入市政污水管网。见图4。

图4 群贤路—朝阳东路段截污系统横断面

截污干管水力计算见表4。

表4 群贤路～朝阳东路段截污干管水力计算

3.1.3 新光快速路以西污水系统

该段污水系统总服务面积约5.5 hm2，最高污水量约540 m3/d，沿线排污口主要分布在西侧城中村区域且位于大山东涌下游，河道断面较宽，平均宽度13 m。见图5。

图5 新光快速路以西段河涌现状

结合实际情况，在河涌西岸新建截污渠箱进行截污，系统末端新建一体化污水提升泵站，经提升后接入市政污水管网。见图6。

图6 新光快速路以西段截污系统横断面

截污渠箱水力计算见表5。

表5 新光快速路以西段截污渠箱水力计算

3.2 河涌清淤

中小河道常用的清淤方式主要有排干清淤、水下清淤和环保清淤[3]。大山东涌上游和中游主要穿越城中村，河道狭窄，两侧建筑密集，机械出入不便，下游河道断面较宽，水量较大。

因此，结合现状，在朝阳东路以南段（中上游）采用河涌排干后机械+人工清淤的方式，朝阳东路以北（下游）段采用水下机械清淤的方式。见表6。

表6 清淤方式对比

清淤量共计23 000 m3，河涌清除淤泥通过汽车运至底泥处理场，经过减量化、无害化、稳定化处理，满足相关要求后用于填埋场覆盖土、河岸护坡等。

4 工程实施后河涌变化

通过一段时间的运营管理，大山东涌已基本消除黑臭，河中已无漂浮杂物，水体功能也在逐步恢复。见图7。

图7 工程实施后的河涌

5 结语

本项目在前期现场调研及现场设计基础上提出了控源截污、底泥清淤、“一河一策”等工程和制度措施，旨在能够解决河涌的外源和内源污染问题；但黑臭水体治理是一项长期复杂工程，工程措施只是其中一部分，后期还需要结合河涌流域范围内雨污分流改造、海绵城市建设等措施进行源头治理；同时新建的截污渠箱、管网、泵站等排水构筑物也需要运营及维护管理；因此只有建立长效管理机制，才能保障河涌的长治久清。□■