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浅析城市黑臭水体治理与水体改善长效性技术

1 城市黑臭水体现状

       近几年来,随着水资源量的不断减少以及地下水位、地面水系下降,干渠逐渐缺少稳定的补水水源,渐渐失去了其输水灌溉的基本功能,变为城市污水处理厂的聚集场所、城市枯枝烂叶的聚焦带、城市中雨水汇集的低洼带、周围居民垃圾的丢弃场。城市中渠道的水质变为黑臭水体,渐渐变臭、发黑。使周围居民的人居环境、生态环境以及卫生环境受到了严重的影响。对所在区域的下游渠道地表水以及地下水造成严重的污染。如果不有效治理城市的黑臭水体,不仅会造成周围的大气污染,同时会诱发鼠患、蚊蝇孳生、臭气四溢,对周围居民的生活环境以及身体健康产生不好的影响。城市环境的恶化会阻碍城市生态文明建设、城市卫生建设以及城市文明建设的发展,同时不利于城市的招商引资。

2 黑臭水治理及水体改善长效性技术的具体实施

2.1对严重污染水体的应急治理阶段

       实现水体看着不黑,闻着不臭,只要指标满足消除黑臭水体的要求。实现水体这个阶段的工作重点是清除污染源,首先通过对控源截污技术实现外来污染物的控制;其次通过人工或机械设备的外力对污水区域的垃圾和生物残体进行清运、对水底进行污泥清除和淤积疏通工作,清理掉长期形成的水污染源头,实现内源控制并对清理后的底泥进行安全处理处置,防止二次污染。另外,可以采用一些快速除污的专业药剂来实现中度水污染区域的迅速改善。目前应用频率较高,应用范围比较普遍的专业药剂为絮凝剂、微生物菌剂。如果采用药剂进行水体治理,需要对采取的药剂做安全性评估,避免对水环境和水生态造成不利影响和二次污染。

2.2旁路净化技术

2.2.1 混凝沉淀净水技术

       引起水体黑臭原因有腐殖质、硫化铁胶体和悬浮颗粒等,向水体中投加混凝剂,通过中和带负电腐殖质,吸附架桥、共沉淀作用,可有效去除水中污染物和黑臭现象。高效混凝沉淀一体化处理设备通过进水泵将污染水体抽至设备中,在净化器内投加混凝剂与絮凝剂完成污水的净化并重新排入河道,产生的污泥脱水后卫生填埋,可实现污水中SS、TP、COD及重金属等污染物的快速去除,大大削减进入水体的污染物总量,使黑臭水体快速还清。该技术处理流程简单、适用范围广、投加药剂量小、水力停留时间短,表面负荷高、占地小、处理效果好、出水稳定,且对低温、低浑浊度水质、汛期的高浑浊度水质等水质都可以达到比较理想的处理效果。

2.2.2 超磁分离水体净化技术

       超磁分离水体净化技术原理是通过投加磁种介质与微磁絮凝药剂,使水体中的悬浮物和磁种凝聚在一起,经过短时间的混凝反应,形成具有磁性的“矾花”,依靠永磁材料所产生的高强磁场,在强磁场力的作用下对磁性絮团进行快速分离,可去除污水中的大部分悬浮物、总磷等物质,特别适合去除难沉降的细小悬浮物、总磷等轻质杂质。超磁力是重力的数百倍,因此超磁分离水处理技术分离速度快,水力停留时间短,占地面积小、处理效率高,现广泛应用于黑臭水体、市政污水、矿井水、洗煤水、钢厂总排水等水处理领域。

2.3控源截污

       控源截污是从源头控制污染物进入河道,这是最直接有效的措施,也是其他技术措施的前提。城市污水处理厂升级改造速度缓慢导致无法接纳日益增大的污水量,造成大量污水直接排入河道;而城市管网设施自身存在设置不合理、建设标准高低不一、错接或混接、运营维护不到位导致管道堵塞淤积等问题,使得“控源截污”措施不能发挥出核心作用。要发挥控源截污的高效作用,一方面要完善城市污水管网系统,包括对城区雨污分流制的改造,对已建损坏的管道进行修复、翻建,对沿河污水排放口的截留处理;污水处理厂应进行升级改造来满足新增污水量的处理需求,同时对污水处理厂尾水水质进行提标,以期将处理后的尾水反过来对河道进行补水,增加水量,活化水体。对于无法截留的污水,可采取分散式处理设施进行处理。另一方面要对雨水进行处理利用,可结合海绵城市低影响开发(LID)、初期雨水控制与净化等技术来控制径流中所带的污染物,阻止污染物未经处理进入河道,缓解治理的压力。

2.4生态修复技术

       利用复合硅酸铝进行水体修复治理以及强制治污后,水质得到了一定的改善,但是要想使水质保持长期的稳定,不再产生黑臭水体,需要相关的生态修复技术辅助。①定向的修复水生态技术:定向培育微生物以及滤食性鱼类,从而做到污染物向微生物转移,微生物向浮游生物转移,浮游生物向鱼的能量转移,有效进行污染物无损害转移以及资源的利用,使水体达到自净的效果。②岸带修复:利用透水砖、生态护岸、植草沟等形式使水体和岸线恢复自然净化功能,提高水体自身的污染治理。

2.5水质稳定维护技术

       ①人工增氧:根据实际情况,考虑渠道景观,一般在治理过程中会使用射流、喷泉、跌水以及机械类曝气的形式来增加区域内的水体流动,以此提升水体当中所蕴含的溶解氧。②生态净化:根据实际水系规划来进行相应的人工湿地工程,通过土壤-微生物-植物这一生态系统来对污水当中所含有的氮、磷、有机物等污染物进行有效地去除;结合渠道景观,在渠道水体当中设置生态浮岛,同时将水生植物种植当中。通过这种微生物-植物的生态系统将水体中的氮磷有机物去除掉。

2.6物理吸附技术

       物理吸附技术是利用吸附剂巨大的比表面积和发达的空隙,通过强大的吸附、交换作用来主要去除溶解性有机物、嗅味、微污染物质等,是目前国内外公认的在净化受污染水方面较为通用和有效的措施之一。常用的吸附剂主要有活性炭、粘土和沸石等,目前活性炭是最普遍采用的吸附剂。在黑臭水体治理中应用吸附技术有使用简单、见效快的优点。但从经济成本和技术适用性角度考虑,吸附剂往往不能再生利用,成本较高,且使用后的吸附剂属于危险废物,难以处理,在实际应用中应慎重考虑。

2.7进入黑臭水治理的控制和维持阶段

       黑臭水的治理和水体改善工作,具有长效性的要求,因此在完成了污水治理和水体改善阶段后,还必须做好有效的预防和控制准备,避免黑臭水污染再次对城市水源造成污染。逐步对黑臭水水源周围的环境进行重点完善和优化,减低水污染二次爆发的几率,建立起水源治理和保护的长效机制,落实责任,实现“长制久清”,实现水体改善长效性。

结论

       通过研究城市黑臭水体的综合治理技术,能够基本清除城市的黑臭水体及其导致的环境污染问题。利用清理垃圾、清淤疏浚、底泥原位治理、生态修复等技术手段能够有效、合理地减少黑臭水体对城市居民的环境影响。经过长期不懈的实施岸带工程以及渠道生态修复能够做到彻底清除水体黑臭现象,从而为整个城市环境的改善打下坚实的基础。

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