深圳大康河黑臭水体治理案例解析

2022-02-11 10:18毕南妮
山西建筑 2022年4期
关键词:塘村河道水体

毕南妮

(唐山工业职业技术学院,河北 唐山 063299)

黑臭水体直接影响群众生产生活,是突出的水环境问题[1]。根据国务院颁布的《水污染防治行动计划》主要指标,“到2020年,地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内,到2030年,全国城市建成区黑臭水体总体得到消除”[2]。然而,由于城市水体黑臭成因复杂、影响因素众多,各地城市发展、水文、地质、气候条件存在较大差异,整治任务艰巨[3-4]。近年来,深圳市在黑臭水体治理方面取得了显著成效。本研究拟以深圳市大康河黑臭水体整治为案例,对其成因、治理思路及效果进行论述。

1 概述

1.1 流域水系

龙岗河为深圳市五大干流之一,大康河为龙岗河右岸一级支流,主要流经龙岗区园山街道,流域面积25.63 km2,河长5.8 km,平均比降0.013。主源为樟树河,主要支流包括新塘村排水渠、福田河、简龙河等。大康河流域内地势西南高、东北低,地形地貌属低山丘陵区,河谷呈“V”字形。樟树河为大康河主源,流域面积3.80 km2,河长4.45 km,平均比降0.052。新塘村排水渠为大康河上游左岸支流,流域面积2.19 km2,河长2.77 km,平均比降0.028 5。福田河为大康河中游右岸支流,流域面积5.39 km2,河长4.8 km,平均比降0.064。简龙河为大康河下游右岸支流,流域面积7.03 km2,河长6.91 km,平均比降0.037 9。流域内建有中型水库1座——铜锣径水库,水库控制集雨面积5.84 km2,河长5.65 km,平均比降0.061 4。铜锣径水库以上河段称响水河,流域范围内植被茂盛,林木良好。大康河的流域区位及流域水系如图1,图2所示。

1.2 黑臭情况

大康河黑臭水体全长约7.39 km,起点为油田路,终点为河口汇入龙岗河,如图3所示。横坪公路桥至简龙河口段,河道左岸是垂直挡墙,右岸是放坡平台,有宽约3 m的巡河路,建筑物离河道较远,河水发黑,透明度很低,如图4所示。简龙河口至大康河河口段,简龙河汇入大康河段由于位于新建的沙荷路下,已经暗渠化。河道出口至荷康路左岸是沙荷路,右岸是高压走廊,河水浑浊。荷康路至大康河河口,左岸工业区为主,右岸民居区为主,河水浑浊,底泥发黑。支流新塘村排水渠黑臭段起点为安康路与沙荷路交汇处西侧,终点为山子下路与安康路交汇处,排水渠内污水量大且水质浑浊,并有恶臭。经调查,大康河干流整治前共有28个污水排放口,污水排放量约4.6万t/d。

2 河道黑臭成因解析

2.1 整治前水质

大康河流域,早期建设的截污系统无法发挥其效能,特别是福田河口以上部分,建筑密集,建筑物临河而建,河道空间非常狭窄,截污干管部分埋设于河床内。由于河道空间上的狭小,在建的截污管网对排污口的截流存在很多空白点,旱季仍有不少污水漏排入河。经现场踏勘,入河污水主要是未经截流排水口排入河道的污水,主要集中在大康河中上游段。另外,干流福田河口以下河段右岸并未敷设截污管,但随着流域开发强度的增大,而在近期雨污分流难以实现的情况下,势必会导致有更多的污水排入河道。新塘村排水渠点源污染主要为生活污水直排入河、合流制管道雨季溢流等。根据晴天沿河岸走访调查及统计,新塘村排水渠两岸共有排污口66个(新塘村排洪渠黑臭水体治理工程范围内),管径300 mm~1 200 mm,且有较浓烈的臭味。2016年经水质监测得到主要污染物数据如表1所示。

表1 2016年大康河黑臭段水质监测值

从表1中可以看出:新塘水黑臭段的主要污染物是CODCr,BOD5,NH3-N和总磷等,属有机污染型。

2.2 成因解析

2.2.1 面源污染

通过雨季及旱季现场踏勘,发现大康河干流黑臭段及新塘村排水渠黑臭段雨季河水的水质明显劣于旱季。干流黑臭段及新塘村排水渠黑臭段片区的面源污染负荷量较大,且对河流水质有显著影响。

2.2.2 污水系统

大康河干流黑臭段以及新塘村排水渠黑臭段,两岸排水系统未完善,污水口溢流、偷排直接影响其水体的水质。通过对大康河片区现状城市干支排水管、现状河道两岸截污管、小区内小管径管网分析,发现主要有以下三类问题:一是排水主干管道缺少雨水干管,只有雨污混流管;二是河道暗涵段缺少截污措施,污水直接排放入河;三是住宅区及工厂区内小管径管道存在排水管网不完善或错接乱排现象。

2.2.3 内源污染

因流域内城市开发建设,部分水土流失引起河道局部淤积,河道淤积物主要为新近堆积物,成分主要为砂土、生活垃圾。

2.2.4 水环境容量

整治前,大康河片区截污系统不完善,存在上游基流未释放、沿河排污口污水直接入河等问题,导致水环境容量不足。

3 治理措施

3.1 工程措施

3.1.1 干支流综合整治工程

大康河综合整治工程:截污方面,干流两岸敷设截污管涵,对岸上排污口进行接驳;补水方面,为保障旱季大康河景观水量,于大康河河口、龙岗河右岸(近横岗二期)新建补水泵房,补水规模3万m3/d。补水水源为横岗二期一级A尾水,补水点位于福田河河口,补水管管径DN600,总长2.57 km。

支流新塘村排水渠黑臭水体整治工程:新塘村排水渠是大康河最上游的一级支流,上游有两条河流汇合而成,分别为新塘水左支流与新塘水右支流。新塘村排水渠与沙荷路交汇处至下游左岸沿线敷设截污管,截污管径为DN400~DN800,外包封0.2 m素混凝土。右岸为河道挡墙上挂管,最终汇入左岸箱涵。沙荷路至安昌路段左岸有岸上截污,右岸敷设DN400截污管。莘塘排洪渠左支流在暗涵出口处、安居路暗涵末端设有两处点截污,新塘村排水渠右支流下游、安昌路明渠段设有两处点截污,最终将污水汇入到市政污水管网。

支流樟树河综合整治范围外河段入河排污口临时接驳工程:通过大康河综合整治及樟树河综合整治范围外河段入河排污口临时接驳工程的实施,樟树河自福坑路北侧总口截污至大康河汇入口段两岸敷设有DN700截污干管,最终汇入到大康河截污管涵,在福坑路与樟树河交汇处设有总口截污,上游明渠段有两岸挡墙顶设有截污管。

支流福田河综合整治工程:福田河在沙河路暗涵出口至大康河入河口处,左右岸敷设DN500截污管,箱涵包封。截污管内污水最终汇入到大康河截污箱涵,福田河末端设有溢流堰式总口截污,旱季可将福田河污水及基流悉数截至大康河截污箱涵。福田山泉至沙荷路段右岸已在岸上设有截污管。

支流简龙河综合整治工程:简龙河作为铜锣径水库放水通道,现状河道末端设有总口截污,简龙街明渠段两岸挡墙顶设有截污管。其余未做任何截污措施。“简龙河综合整治工程”拟于2018年施工,该工程拟建截污管为三段,第一段:起点位于联惠印刷有限公司附近,左岸新建DN600截污管(埋设于人行道下)257 m,右岸新建DN600截污管(埋设于二级平台下)247 m;第二段:沿右岸堤角新建DN800截污管336 m,由于河道为暗渠形式,截污管敷设在河堤内;第三段:本段起点位于黄龙记鞋料制品厂附近,新建DN800截污管169 m,此段埋深较深(埋深约8 m),采用顶管施工,终点与现状大康河河口处现状截污箱涵接驳。

3.1.2 雨污分流工程

保安社区改造污水管道DN300~DN500,总长度为35 834 m,建筑立管105 840 m;大康社区改造污水管道DN300~DN600,总长度为1 363 m,建筑立管及其连接管长度为43 183 m;荷坳社区改造污水管道DN300~DN500,总长度为8 823 m,改造雨水管道DN300~DN1 200,总长度为2 450 m,建筑立管及其连接管长度为47 264 m。

3.1.3 补水工程

为保障旱季大康河景观水量,于大康河河口、龙岗河右岸(近横岗二期)新建补水泵房,补水规模3万m3/d。补水水源为横岗二期一级A尾水,交水点位于福田河上游。为确保大康河截污效果及上游清洁基流释放,在2019年的龙岗区龙岗河流域、观澜河流域、深圳河流域消除黑臭及水质保障工程中需将新塘村排水渠左岸在建DN400沿河截污管上延至安昌路。因新塘村排水渠上游河宽仅2 m~5 m,两岸空间有限,为避免对河道行洪影响,新建截污管穿沙荷路后沿安业路布置。新建截污管管径为DN400,总长776 m,纵坡为3‰,沿线重点截排5个大口径混流口。

3.2 非工程措施

3.2.1 面源污染管控

共计5处面源污染点存在污染问题,在2019年龙岗区龙岗河流域消除黑臭及水质保障工程中进行升级改造。针对5处农贸市场的问题,2019年龙岗区龙岗河流域消除黑臭及水质保障工程采用新建污水管的方式解决雨污混接问题,对排入雨水管的面源废水设置环保雨水口进行隔渣沉沙,最终通过弃流井进入市政污水管。

3.2.2 河道管养

大康河为雨源型河道,周边工程较多,水土流失情况较严重,大洪水后泥沙淤积严重。运行过程中应视实际淤积情况确定清淤频率。清淤仅限于污水中的沉积物,拦污栅拦截不到的成分,如部分泥沙和絮凝物,其沉积于截污管中,当沉积物影响截污管正常运行时,便须清除,以免长期沉积固结堵塞过水断面,又增添清除的难度。

由于截污管按无压设计,为保证截污管在正常运行中留有富余度并便于实际运行操作,建议以截污管淤积深度达到设计过流断面的10%作为清淤启动条件。每两周及洪水过后,在检查井处用测锤测量淤积面的深度,汛期适当加大测量密度。

无雨期工作人员检查巡视频次为每周一次,重点检查截污管接缝的密封性、截污井截流效果,若出现污水外溢入河应及时报告处理。每周在检查井处用测锤测量箱涵淤积深度;降雨期工作人员需加强巡视,重点检查各截污管溢流口状况,大雨期若出现影响行洪的情况如截污管溢流口堵塞等情况应及时报告处理;雨后期工作人员重点检查截流管、过河管淤积情况;洪水过后,在检查井处用测锤测量箱涵淤积深度。若出现淤积、堵塞等应及时报告处理。同时需要定期对每个截污井拦污栅处的垃圾进行清理,确保截污口有效过流面积。

4 治理成效

4.1 污染源削减

经治理后调查数据统计如表2所示,旱季点源污染物COD削减量1 032.8 t/a,氨氮削减量120.2 t/a。通过开展护岸改造及海绵城市建设,面源污染物COD削减量106 t/a,氨氮削减量2.6 t/a。部分重污染河段开展清淤工作,内源污染COD削减10.6 t/a,氨氮削减量2.0 t/a。

表2 近几年大康河黑臭段旱季点源污染物削减量

由上述数据分析可以看出,大康河在雨污分流工程、截污工程和分散式污水处理设施,以及岸带改造措施完成后,河道生态基流恢复,水体环境容量提升,氨氮指标能控制在不黑不臭的范围内。

4.2 水环境质量提升

通过生态修复、活水保质等系列措施,增强了河道的流动性,强化了水体的自净能力。2020年经水质监测得到污染物数据如表3所示,环境容量(以氨氮计)增大为40.42 t/a。

表3 2020年大康河黑臭段水质监测值

对比分析2016年与2020年大康河黑臭段水质监测值,得到如图5所示对比分析图,可以看出,经过采取河道综合整治工程、雨污分流工程治理及非工程管控措施,大康河水质得到明显改善。

5 结语

1)大康河黑臭主因为面源污染、管网错混接及沿河污水排放。2)经过河道综合整治工程、雨污分流工程治理及非工程措施管控,可实现黑臭水体消除,主要污染物指标达到或优于Ⅴ类水。3)下一步,可在消黑基础上,适时开展生态修复工作,逐步提高水生动植物的丰度及多样性。

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