摘要：本文以七里河道污水处理项目为例，通过调查总结当前该河道面临的水质问题，重点介绍了污水处理环节应用的生态修复技术、水质改善技术、水质监测技术，有效改善河道水体水质以及水体景观，完成了污水治理的工作目标。
关键词：合流制；污水处理；生态治理；技术
引言：
城镇当中，合流制的污水系统主要是使用同一管道统一输送城镇废水、污水的雨水等。处理过程合理运用处理技术可保证城镇水资源安全，快速恢复水生态，进而提升城镇环境品质，因此探究合流制污水处理环节的技术应用意义重大。
一、项目介绍
（一）项目概况
七里街河道是合流制污水排放口，不但具备排涝功能，还具有景观作用。在城镇化以及工业化进程逐渐加快的背景下，导致河道出现污染物累积，水质变差，治理工作严峻。该项目治理段位于红旗桥～九龙桥的西侧，总长度约为1.1km，总体水域面积为42540m2，河道水质属于劣V类地表水。干旱季节，七里街承接秦淮河的外来水，汛期时承接秦淮河内来水，泄水路线为建造白鹭洲泵站将水向公园中排放。经勘查，综合测量资料可以看出七里街的沿岸排口、溢流口相对较多，因此，当雨量较大时，可能会导致部分溢流口出现溢流问题，污水将进入到河道当中为其中的水体造成污染，调查显示，红旗桥至长乐路溢流现象最明显。
（二）水质现状
经监测不同时间段内监测点，在内河段水仙鹤桥中溶氧量为0.98mg/L、外河道上方门桥测点氨氮含量4.99mg/L、七桥瓮测点氨氮含量为3.92mg/L、仙鹤桥段河水氨氮含量5.24mg/L。分析以上数据，确定外秦淮河内水体氨氮含量超标；内秦淮河南段的溶氧量和氨氮含量数据和标准相差较大，为劣V类水质。主要的污染源为来自内源、周边面源、上游河道、溢流口等。
（三）污水处理过程面临的关键问题
在污水处理时主要存在以下几点问题：第一，水质现状较差，河道北部的水体出现“黑臭”现象；第二，上游河道来水中氨氮含量过高，水质透明度较低；第三，河道两岸存在大量溢流口，导致降雨发生时污染物流入河道当中，污染水体；第四，河道的生态失衡，在内部没有沉水植物，水体自净能力缺乏，导致河道内部生态受到破坏。因此，污水处理过程需要对源头加以控制，进而重建内部生态系统，才能解决河道面临的问题。
二、城镇合流制排放口污水处理技术应用
（一）生态修复技术
使用生态修复污水处理工艺的技术路线主要分为三点：第一，水质、环境的前期调查，对项目水体受污染程度展开详细勘察，具体包括水质、污染源、污染现状、底泥等，同时掌握周围生态情况，找出致使水体污染的主要因素，制定出科学的生态修复方案。第二，向水体内投放“大型浮游动物”，摄食其中有机物和藻类等污染物，提升水体的透明程度，进而改善水下的光照条件，加速沉水植物生长，快速恢复生态系统。之后，种植“水下森林”，使用绿矮苦草和红线草等沉水植物，借助其光合作用，将水体内的DO含量增加，吸收水体内Cr、Pb、Ni、Cd、Mn等各类污染物。建设“栖息群落”工程，利用大型的底栖动物在生态系统内的作用，促使水体生态逐渐稳定，提升净化效果。打造“食物链”工程，调控鱼种类，构建健康食物网，在不影响景观效果的前提下，在水中投放肉食鱼类，维持生态稳定和平衡。第三，使用异养微生物，摄取污水中的糖类、脂肪和蛋白质，在酶促反应下合成微生物所需的功能物质。通常微生物净化水体效率可达65%~70%。但是当水体溶氧量降低时，就会导致厌氧菌数量增加，加速含硫代谢物质的产生，致使水质变差，在种植水下森林的过程中，可为水中微生物提供氧气，促使有益微生物快速繁殖，提升水体净化效果[1]。
（二）水质改善技术
1.清理河道
当河道内存在野生杂鱼时，不利于水草生长，清理过程搅动底泥，使其上浮造成水体浑浊。对此，在清理之前应转移水中鱼类，防止其对处理施工造成影响。施工前，先将施工区域内的杂鱼进行转移，控制鱼类数量，并将表面垃圾、水生植物等进行清理，提升生态可控性。
2.预处理来水
处理系统由生物膜、钢丝绳等组成，以水草挂膜材料的特有结构以及填料作为载体，生物膜上附着大量微生物，应用过程主要利用填料的吸附和促沉等作用，使用生物膜将水体内的COD和SS等物质进行降解。使用人工水草处理水体时，会在挂膜外表形成好氧、厌氧、兼性好氧、兼性厌氧菌群，和藻类组成A/O复合系统。同时选择此技术处理污水不影响景观，占用土地面积少、维护便利、成本低。不同的挂膜材质对于处理效果有不同影响。经各项数据对比分析之后，该项目选择10cm细绳水草挂膜，由聚丙烯和维尼纶等材质组成，颜色为茶色或者白色。这种水草挂膜时间8d、对于COD的去除率可达85.5%、氨氮去除率可达69.8%、总氮去除率为23.76%、总硫去除率为67.4%。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时，在内部增加浮力体，表面积可达2.10 m2/m，抗拉强度＞500kg，同时不会影响河道的泄洪。在河道、外副支的连接位置设置2层围隔，其中外层孔径为1~2cm，内层使用20目的小孔软围隔[2]。
为保证对于持续对来水进行预处理，使用钢管桩加固处理系统，分析作用于钢管位置水流，计算出系统抗冲击性能。根据水流力标准计算公式 ，公式中， 代表水流力的标准值，单位kN； 代表水流的设计流速，按1m/s计算； 代表水流的阻力系数，取值为0.91； 为水密度，按照1.0t/m3计算； 为投影面积，经计算投影面积为0.12m2。按照水流力计算标准，计算结果为0.0546kN。该处理系统钢管柱深入泥面下方1m，外露3m，经计算，单独钢管的受力为54.6N，处于钢管抗弯极限之内，此系统可承受来水冲击。
3.预处理溢流口
该项目抗洪标准暴雨重现期20年，将降雨持续5min定义为最大降雨量，按照汇水区地面、混凝土路面等情况，拟定径流系数0.9，项目所在区域城镇建设相对密集，因此径流系数拟定0.5，从而计算出汇水流量3957L/s、雨水在溢流口的设计存留时间1min，最高蓄水量237.44m3，结合上述数据，计算项目规模为140m×2.5m×2m，蓄水层主要为砾石层、挺水植物层。该预处理系统的底部使用袋装土进行堆叠，高度约为0.5~1.0m，具体可按照现场情况灵活调整。在土堆上方覆盖高度1m的砾石，保证砾石的孔隙度0.484、粒径为10~20mm，上方种植鸢尾、美人蕉和芦苇等挺水植物，使用PVC围堰和铁丝网等作为挡板，在系统的北段约40m处设置“类长城型”的缺口当作溢流口，保证底板低于砾石表20cm，底板的高低差为30cm，流入系统的水体在挡板位置溢流出去。将溢流口设置在河道西侧位置长乐路沿岸位置，并在溢流口的外侧设置规格为140m×2.5m×2m预处理系统，系统外侧使用钢管进行固定，将钢管延竖直方向打入河道的底部，进入污泥深度为1.0m~10.5m，保证钢管相邻间距0.5m，使用钢丝绳连接钢管，保证系统稳定，在系统西侧、南侧靠墙建设。
由于溢流水体受到的污染较严重，在非雨季，系统类似表流湿地。其中的挺水植物具有净化能力，但是不能完全将污染物消解。对此，该方案在系统设计在植物带的中间位置，并在外围河道增设曝气系统，提升系统对污染物的消除能力。从水质情况、生态系统稳定等角度考虑，设置1套功率为2.2kW管道曝气系统。
4.景观提升
七里街沿岸对景观要求较高，同时河滨属于混凝土结构，因此，在治理过程设计“浮岛”、“花箱截留带”等，降低面源污染。在生态浮岛的打造过程，使用雨水箱涵，改造成规格为2.4m×1.5m的浮岛，在上方种植鸢尾、美人蕉等挺水植物，在下方进行挂膜。使用PVC材质的花箱以及仿木围堰，在底部预留通气孔，将箱体从下至上配置土、碎石等，保证挺水植物的生长。在植物品种的选择方面，遵循优美性、协调性、安全性、维护便利等原则，保证各种植物的花期互补，和周围景观协调，优先选择本土类品种，防止出现“生态入侵”类问题，减少维护工量。
5.曝气增氧
七里街水体动力不足，导致自然复氧率较低，生态系统内部的好氧高于复氧，导致水体出现黑臭现象。根据项目治理需求，以及河道功能、污染源特征等之间的差异，选择“固定充氧站”以及“移动充氧平台”等。结合七里街水体的功能、容量、环境现状等，因地制宜，设计使用“管式微孔”的曝气方式，增加水体复氧量，在其中设置6套功率3.0kW的双排曝气系统。该系统使用聚乙烯材质管，单位通气量为5~25m3/个 h，范围作用面积为3.0m2/m，氧利用率达22.0%~28.0%，气泡直径在2.8mm~3.1mm之间，阻力损失为1500Pa~2500Pa，为水体曝气增氧，提高复氧能力，解决当前水体动力不足以及复氧率低等现状问题。与此同时，还可增强水体的氧化还原的电位，将好氧类物质进行消耗，提升水体自身净化功能，降低污染负荷，快速恢复生态[3]。
（三）水质监测技术
对该项目进行污水处理之后，使用水质监测系统，选取2个监测点，对水质定期采样和监测和分析，根据水体内TP含量、NH3-N含量、DO含量、高锰酸盐CODMn含量等富营养指标，制定水质监测指标，完善追踪监测制度，按照水质各项指标的变化，制定出污水的处理措施，保证水体中各项指标达到治理要求。在监测期间，还应制定出水体透明度相关指标，按照其变化对周围环境造成的影响制定检测方案，保证水体透明度和治理指标要求相符。此外，还需定期对水体周边环境进行检查，重点对污水排放情况进行检查，排查潜在污染源，针对污染源对水体产生的影响，制定处理措施。
结束语：
总而言之，在合流制排放口的污水处理项目中，需要结合水体现状以及治理要求，遵循因地制宜原则，合理选择技术类型，提高污水综合治理质量，提升城镇河道水质，保护生态环境。
参考文献：
[1]施朱峰，邹志国，王小寅.江苏沿海地区村镇生活污水微动力生物生态治理技术研究应用[J].农业开发与装备，2018（12）：121+123.
[2]王小中，马祎萱.城市河道污水生态治理的应用与进展[J].中国资源综合利用，2019，37（11）：38-41.
[3]兰罡.就污水生态治理的技术设计分析[J].建材与装饰，2019（06）：164-165.
论文作者:郭荣荣
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/7
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