关于黑臭河道治理技术的一点见解

关于黑臭河道治理技术的一点见解

姚大鹏

      城市内湖泊、河道等景观水体是城市人居环境中重要的组成部分，但由于其易污染、水环境容量小、水体自净能力差等特点，很容易成为居民生活污水、雨水及垃圾的受纳体，从而导致水体溶解氧的大量消耗，造成了水体缺氧而呈黑臭状态，使整个生态系统出现危机。城市河流出现黑臭，已成为我国许多大、中城市共同存在的污染问题，河流黑臭是我国城市河网的一个普遍现象，严重影响居民生活、城市形象和生态环境。

一、河流黑臭产生的原因

1 河流黑臭产生的原因

      城市河道黑臭主要是过量纳污导致水体供氧和耗氧失衡的结果，水体缺氧乃至厌氧条件下污染物转化并产生氨氮、硫化氢、挥发性有机酸等臭恶臭物质以及铁、锰硫化物等黑色物质。生活污水是导致城市河道黑臭的最普遍和最主要的污染源。其他污染源还有：生活垃圾、有机工业废水、合流制管网溢流污水、污水厂尾水、畜禽养殖场粪便污水等。消除城市河道黑臭、改善城市水环境质量，对保障城市人居健康、促进社会和谐与经济持续发展具有极其重要的现实意义。

2 河流黑臭的危害

      黑臭河道的危害很多，如影响居民生活，危害人体健康；破坏河流生态系统；损害城市景观。因此消除黑臭、改善感观，美化城市，已是城市河流治理中首要解决的问题。

二、国内外治理河流黑臭的主要技术和方法

     为了恢复河流的景观功能，对黑臭河流的治理大概包括物理法、化学法、生物法和新的组合工艺等。

1、物理法

      物理方法主要包括截污、调水、清淤等水利工程，以及机械除藻、引水稀释、人工造流等。经过物理法治理的河流因为河床加深，挖去严重污染的淤泥，会对减轻河流的臭味起到良好的作用，截弯取直会增强河流的冲污能力。但是物理法方法需要建造大型的构筑物，费用较高，也受到当地水利水文条件的限制，适应性比较差，而且物理法并不能够从根本上解决河水黑臭的问题。

2、河道曝气

      河道曝气生态净化系统以水生生物为主体，辅以适当地人工曝气，建立人工模拟生态处理系统，以高效降解水体中的污染负荷，改善或净化水质，是人工净化与生态净化相结合的工艺。

      同济大学的谌伟等以受污染河道的黑臭水体为研究对象，比较了三种曝气方式 ( 低强度连续曝气、间歇曝气和高强度连续曝气 ) 对水体的修复效果，分析了低强度曝气技术的可行性。结果表明，对于流量较小的缓速滞流河道，长期采用低强度曝气可达到降低污染负荷、消除水体黑臭的效果；以氨氮去除率达 98 ％为控制指标，低强度曝气能耗仅为高强度连续曝气的 6.25 ％和间歇曝气的 17.24 ％，大大降低了曝气经济成本。

3、化学法

      化学方法如化学试剂除藻，加入铁盐促进磷的沉淀，加入石灰脱氮等方法。但由于化学试剂的投加量大，成本较高，此种方法在黑臭河流治理的应用中并不多见。

4、生物法

      生物方法在河流黑臭治理中的应用十分广泛，主要有人工湿地处理、水生植物恢复、生物修复等。

其中生物修复技术在国内外黑臭河流治理中的应用最为广泛。生物修复就是利用特定的生物( 包括土著或外源微生物以及植物等 ) 在一定的条件下进行消除或富集环境污染物，从而达到对被污染的环境进行恢复的生物过程。由于生物修复技术具有环境友好、生态节能的优点，是一种低投资、高效益、运行操作方便灵活的水体污染治理技术，因此生物修复是最具发展前景的黑臭河流主体修复技术。

5、新型工艺

     治理河流黑臭的新工艺如底泥的生物氧化、悬浮填料移动床、组合生物修复技术、生态浮床等。新技术其实是原有物理、化学和生物技术的发展、组合和延伸。这些方法各有利弊，要根据具体情况，特别是水体污染状况及污染物的种类加以选择利用，发挥各种方法的长处，才能取得较好效果。

三、是黑臭水体治理的四种技术路线。

1、外源阻断技术。黑臭水体治理应遵偱"外源减排、内源清淤、水质净化、清水补给、生态恢复"的技术路线。外源减减排和内源清淤是基础与前提，水       质净化是阶段性手段，水动力改善技术和生态恢复是长效保障措施。

包括城市截污纳管和面源控制两种情况。针对缺乏完善污水收集系统的水体，通过建设和改造水体沿岸的污水管道，将污水截流纳入污水收集和处理系统，从源头上削减污染物的直接排放。对尚无条件进行截污纳管的污水，可在原位采用高效一级强化污水处理技术或工艺，避免污水直排对水体的污染。城市面源污染控制技术主要包括各种城市低影响开发(如海绵城市)技术、初期雨水控制技术和生态护岸技术等。水体周边垃圾的清理是面源污染控制的重要措施。

2、内源控制技术。

      即清淤疏浚技术，通常有两种：一种是抽干湖/河水后清淤;另一种是用挖泥船直接从水中清除淤泥。后者的应用范围较广。清淤疏浚能相对快速地改善水质，但清淤过程因扰动易导致污染物大量进入水体，影响到水体生态系统的稳定，具有一定的生态风险。

3、水质净化技术。

      城市黑臭水体的水质净化技术主要包括：人工曝气充氧、絮凝沉淀技术、人工湿地技术、生态浮岛、稳定塘等。德国萨尔河、英国泰晤士河、澳大利亚天鹅河、中国的苏州河等治理中都采用了曝气增氧的方法。水动力改善技术

对于纳污负荷高、水动力不足、环境容量低的城市黑臭水体治理，该技术效果明显。但调用清洁水来改善河水水质应尽量采用非常规水源，同时在调水的过程中要防止引入新的污染源。

4、生态修复技术。

      包括城市河道富营养化的控制(关键在于磷的控制)技术、藻类生长人工控制技术，以及水生态修复技术。

在我国景观水体修复中应用最广泛和有效的是人工复氧技术。

      针对城市黑臭水体的治理技术主要包括：物理型技术、生物修复技术、人工复氧技术。

物理型技术主要包括截污、调水、清淤等水利工程。这三种物理型技术都在国内外得到了广泛的应用，并发挥了良好的作用。但是，三种技术都受相关条件的限制，从而影响治污效果。如“截污”需要具备完善的污水管网和污水处理厂，“调水”需要有充沛的水资源，“清淤”需要实现外来污染源的有效控制避免后续淤积。

四、最不能忽视的生态修复技术

      黑臭水体治理后运维成本高的关键在于没有构建起完整的生态系统。水体自净能力不恢复，投入再多的人力物力也是事倍功半。因此生态修复技术是解决后期维护成本高昂的最可行路线。同时专业化的运维人员和团队也是有效的解决办法。 黑臭水体治理投资大，地方政府缺乏资金是较为普遍的问题。对此可以依据具体项目具体分析的原则，具备分段治理条件的河段可以分段治理，具备有拦污截污工程的资金时就先建设拦污截污工程。分期治理，按照“控源 截污、内源治理；活水循环、清水补给；水质净化、生态修复”的技术路线 逐步实现黑臭水体彻底治理的目标。

治理黑臭水最好尽可能的吸纳民间爱心资本，由于黑臭水体治理后无明显经济效益，政府可以向市民保证，将城市的稳定的收入来源的市政工程项目、旅游资源、土地、商业资源等以股份出让、限时运营等 办法回报民间资本，激发民间资本参与黑臭水体治理的积极性。PPP 模式有 利于政府作为监管者而不是经营者的目标的实现。

      黑臭水体的整治工程是一个系统性的工程，不能头痛医头脚痛医脚，应按照“控源截污、内源治理；活水循环、清水补给；水质净化、生态修复” 的技术路线，由专业的人做专业的事，不能将与水环境治理毫不相关的工程与黑臭河道整治工程打包承包给不专业的机构。做到控源截污的基础工作，以生物修复技术治理水体的底泥，控制外源及内源污染。然后综合考虑论证 使用符合实际情况的方案。

做好旁路引流等方式促进水体循环及联通可靠的稳定的清水补给，进而净化水质，修复生态。特别是硬质护岸堤坝并不是放到每一个治理项目都实用的，具体问题需要具体 分析，降雨与冰雪融水都会污染水体，硬质边坡、堤岸使雨水一泻而下，没有植被的拦蓄和介质的过滤，容易使本已有了治理效果的水体短时间出现反复。构建生态边坡可以有效的拦截过滤雨水、突发性排放等污染物含量高的水源， 硬质护岸、 生态边坡、 人造景观等的合理配置才能够实现安全、 环保、 人文的和谐统一。

       黑臭水体的治理难度，尤其这涉及到治和管的两个问题，两头都要并重，并不是说治好以后就行了，没管理到位也会有反弹的问题。同时因配套管理制度不完善，后期维护不到位，水体治理项目需要配套管理制度，落实部门责任及部门与其他部门的协同方案。使居民的对环境治理成效的感到满意。 即便是作为 “水十条” 中难度最大的任务之一， 还有诸多难题需要解决， 但是在公众需求，政策扶持和专业公司技术积累突破的时代背景下，黑臭水体消除一定会为时不远。