摘要:水体黑臭是水体污染的一种感官描述,是指水体呈现出令人不悦的颜色和气味。水体缺氧是水体黑臭形成的根本原因,大量有机污染物进入水体,分解消耗水中氧气,造成水体缺氧,缺氧状态下,水体中的含铁、含硫化合物发生化学反应形成FeS,MnS等致黑物质,有机物厌氧降解产生的氨NH3,H2S等气体是臭味的主要来源。本文首先对城市黑臭水体治理技术及实施要点进行了详细分析,然后具体阐述了城市黑臭水体治理技术的要点及其未来发展趋势。
关键词:城市;黑臭水;治理技术;趋势
1导言
大量污废水及各种垃圾未经完全处理,通过各种途径排入河道,已远远超出了河流的纳污能力,导致水中有机物大量增加,溶解氧锐减,并在微生物的作用下产生NH3-N、腐殖质、H2S、CH4和R-SH等发臭物质和FeS、MnS等发黑物质,从而引发黑臭现象。住建部全国地级及以上城市建成区黑臭水体的抽查结果表明,截至2016年2月,全国295座城市存在1811个黑臭水体,其中,河流1545条,占抽查水体的85.4%;湖、塘264个,占14.6%。仅有79座城市没有发现黑臭水体。
2黑臭河水体污染现状
黑臭河不仅影响城市形象,导致水体中的动植物和微生物大量死亡,严重威胁到生态安全,也会通过食物链进入人体,危害着人类的健康;同时在治理中需要投入大量的资金和人力,严重制约了国民经济的可持续发展。因此,黑臭河治理与生态修复、剿灭劣V类水已成为十分紧迫的环境任务之一。目前,许多常规的物理、化学和生物治理方法等都曾用于黑臭河道水体的治理,但收效甚微。
3黑臭水体治理技术
常见的黑臭水体修复技术有污染拦截、人工曝气、活水补充以及清淤疏浚等。污染拦截通过截留水体污染源来控制污染物质进入,目前主要是通过修建管网对进入水体的污水进行收集,集中处置达标后排放,以实现对污染源的控制,污染截留是其它黑臭水体治理技术的前提。人工曝气是根据黑臭水体缺氧的特点,通过曝气设备将氧气充入水体,人工曝气可迅速增加水体溶解氧,促进污染物质分解,快速改善黑臭水体水质。活水补充是将清洁水、污染负荷低的再生水引入黑臭水体,对污染物进行稀释,降低污染物浓度,对水体进行修复。清淤疏浚是将污染负荷较高的底泥迁出水体,以控制底泥向水体释放污染物,该方法通常用于底泥污染严重的水体治理。
在黑臭河水体治理中,通常情况下化学法是限制应用技术,主要用于应急处理,如加入混凝沉淀剂、除藻剂、除磷剂、脱色剂等。宋连朋研究发现,通过PAC与PAM的混凝协同作用,能有效地去除黑臭河水体中的浊度、色度以及TP,其三者去除率最高可达98.94%、98.58%和94.29%[8]。张龙等以小球藻为研究对象,通过投加2mg/L的KMnO4和40mg/L的PAC,再经预氧化强化后,小球藻的去除率达到了92%。JIN等利用CaCO3混凝微藻,其去除率达到了81%。WOLTER向德国的格罗尼格尼克湖投加铁化合物,使磷的质量浓度从0.5mg/L降到了0.03mg/L。由此可见,化学法针对性强、见效快。但有些化学药剂具有生物毒性、二次污染和成本高,限制了其广泛应用。
长期的工程实践表明,单纯的物理、化学修复方法都难以从根本上改善黑臭水体水质,达到长效治理目的。生态生物修复技术以植物、微生物为修复主体,利用其生长代谢功能来降解、转化污染物质,净化水质,生态生物修复还能促进水生态系统功能恢复,恢复水体自净能力,从根本上治理黑臭水体。生态生物修复技术是目前认为最具应用前景的修复治理技术。常用于黑臭水体治理的生态生物治理技术有生物膜法、人工湿地、生态浮岛、水生植物塘等。生物膜法以卵石、纤维等材料为载体,是微生物在其表面附着生长,利用微生物的生长代谢功能降解水体中的污染物质。人工湿地即是认为构造湿地系统,通过系统物理、化学及生物的共同作用来去除污染物质,净化水质。生态浮岛是一种以植物为主体的治理技术,其以高分子材料为载体,将具有水体净化功能的植物种植于黑臭水体中,对污染水体进行净化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆植物除自身生长能对污染物质进行吸收去除外,其根系还能为微生物、水生动物提供良好的生存环境,促进微生物对污染物质的降解,提高水生生物多样性,促进水生态系统功能的恢复,常用于生态浮岛的植物有石菖蒲、马来眼子菜、水葫芦、水花生、芦苇等。水生植物塘在污染水体中种植水生植物,利用植物的净化修复功能对黑臭水体进行治理。
目前,黑臭水体的治理普遍遵循外源减排、内源清淤、水质净化、清水补给以及生态修复的治理路线,在治理技术的选择上,根据黑臭水体污染状况及成因的不同,选择的技术方法有所区别,但通常会综合应用物理、化学和生态生物修复技术,单一治理技术难以达到持久的修复目的。
4老城区黑臭水体治理措施
4.1源污染的控制技术
源污染控制技术、源污染的治理技术主要包括:点源污染控制技术、面源污染控制技术以及內源污染控制技术。其中,点源污染控制技术的处理范围为:城市内的生活污水、工业生产废水。针对城市内的生活污水采取的是集中处理方式,经过处理后的出水指标应居于稳定状态,且要满足相应的控制要求,其中对于出水水质要求高于一级A标准的,应采用人工湿地深度处理、膜生物反应器及活性污泥法(二级)等技术进行处理。对于工业排放污水而言,相关部门应鼓励企业进行再生水回用和清洁生产,为提高出水水质,必要时可采用高级氧化、吸附及膜技术进行强化处理。
4.2水质净化和修复技术
首先对于条件差且水体生态遭到污染、难以修复的黑臭水体,可采用浮动湿地、增氧、曝气、浮床以及微生物菌剂等原位处理技术进行修复工作。部分处于新旧城区交界位置的黑臭水体,可以采取生物塘修复技术、人工湿地修复技术开展修复工作,为水生生物修复工作创造条件。而后,进行水生植物的修复工作,选择出可以进行水生植物修复的先锋物种,其中人工打穴、沙包抛植、植物育苗等定植技术都是很好的选择,可以优化资源配置,并且恢复水生群落。不过在此过程中,要防止外来无常的侵袭与水上植物腐烂造成水资源的二次污染状况的发生,为此相关部门应该对生物安全性进行适当的评估工作。最后,对于水生动物的修复管理应该采用放流增值、种群恢复及种群控制等技术进行。刚开始的时候需选择修复土著水生昆虫、贝类、虾类及蟹类,等到该类群稳定后,再放入本地肉食性凶猛的鱼类,并且适当地进行人工放流,使水体水生动物的结构得到优化。
5黑臭水体治理发展趋势
5.1加强污染源控制技术
污染源控制是黑臭水体治理的前提,目前多采用管网建设来对点源污染进行控制,但周边农田、绿化乃至空气中的尘粒都会随雨水进入水体,对这些面源污染的控制目前还有待加强,未来需加强对面源污染的探测与控制。
5.2探寻更好的技术组合
现有的治理技术各有其优缺点和适用性,在实际运用一种方法在治理中取得良好效果后容易被盲目扩散,使技术与治理实际不相符合,造成投入大、效果差的现象。黑臭水体形成原因复杂,各水体治理方法也应有所区别。在今后的治理中应进一步分析黑臭水体的特点,综合利用各技术,寻找更优的组合,实现高效、经济的黑臭水体治理。
结束语
综上所述,为了更有效地治理黑臭河水污染,应以建立和恢复具有生物多样性的生态系统结构为原则,将一些工业废水或生活污水处理的方法经过整合改进与不断创新,借鉴并融合成为综合性的“化学+物理吸附+生物(或微生物)修复”综合技术,在实际治理中还要应将黑臭水体治理与城市建设相结合,将黑臭水体纳入城市建设,实现城市发展与黑臭治理协调同步。
参考文献:
[1]郭炜超,徐斌,王趁义,滕丽华,黄添浩,李洋.黑臭河水体治理技术研究现状与进展[J].水处理技术,2018,44(08):1-5.
[2]吴琼.浅析我国城市黑臭水治理技术及发展趋势[J].中国高新区,2017(16):236.
论文作者:李敏
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2019/1/4
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