城市水环境生态治理技术探究论文_柴彦奇1,夏杰塬2

1.天津普泽工程咨询有限责任公司 天津 300200;2.黄河勘测规划设计研究院有限公司天津设计院 天津 301700

摘要:水环境保护关系到人民的切身利益,关系到全面建成小康社会。近年来,水污染已成为社会的热度话题之一,而城市水环境的恶化也成为限制城市发展的主要原因之一。因此,急需加强城市水环境的治理工作。文章对城市水环境污染的原因进行了分析,并对水环境治理技术进行了探讨,为进一步提升城市水环境治理水平提供了借鉴。

关键词:城市水环境;治理技术;生物技术;工程措施

城市水环境是指城市生活赖以生存的水体环境,抵御洪水能力,水资源供给程度,水质状况,水利景观与周围的和谐程度等多项内容。随着现代社会经济的发展,城市化进程的不断加快,不可避免的带来一些环境问题,特别是城市水环境问题,城市水体环境质量不断恶化,严重降低了水体的自净能力,河流的环境问题越加严重,不仅影响和损害群众健康,还不利于经济社会持续发展。城市水环境的治理保护事关人民的切身利益,关系到全面建成小康社会,关系到中华民族伟大复兴中国梦的实现。文章通过分析造成城市水体污染的原因,探讨城市水环境治理的技术措施。

一、城市水体污染原因分析

1.外源污染

河岸部分垃圾丢弃、植物落叶等入河清理不及时,大气污染及其沉降物进入河道形成污染源。汛期城区排涝,河岸两侧道路雨后雨水未经任何处理直接排入河道,悬浮物、有机物、垃圾等一同汇入河中,进一步加剧了河道水体污染程度。

2.內源污染

水体流动性较差,水资源补水交换少,污染物逐渐沉积在底泥中,河道自净能力差,污染物难以自然降解,会随着时间不断积累,不断释放氮磷等营养物质和藻毒素等加重水体污染程度。

3.生态系统不健全

河道岸线硬化较多,没有足够宽度的河道缓冲带,动植物生态系统缺失,生物链薄弱。河道生态受外界影响大,抗逆性差,自我修复能力弱。水系中悬浮物增多、浊度增大,加剧水质恶化。

二、城市水环境整治技术探究

针对城市水体污染的原因,文章主要提出了直排入河初期雨水处理、水生态系统重建、微生态系统调节等措施。

1.直排入河初期雨水处理

直排入河体初期雨水,是河道水体污染物的主要污染外源,可通过“生态树池改造+收水井改造”等改造措施,减少初期雨水对河道的外源污染。

(1)生态树池改造

生态树池系统包括生态树穴过滤池和生态基材涵养水源模块两部分。生态树穴过滤池上游设置入水口,可使路上积水和未来得及排入雨水管网的雨水径流经过入水口流入由生态净水基材颗粒铺设的生态树穴过滤池,经过初步的截污、过滤、沉淀,溢满后从出水口经管道流入坡岸下方的由生态净水基材卵石块构成的生态基材涵养水源模块,在模块内对雨水径流拦截,避免流入下方的河道内,如图1所示。

图1 生态树池系统示意图

(2)收水井改造

为从源头削减城市径流污染负荷,对河道沿岸直排入河的收水井进行改造,增加截污筐,减少杂质进入雨水管网,以有效的减少初期雨水对河道的外源污染。

2.水生态系统重建

(1)人工载体复合生物滤床

人工载体复合生物滤床是一种基于生化床及人工湿地原理的新型水质净化技术。它将生物滤床和生态滤床相结合,利用微生物和水生动植物的生命活动,对水体中的污染物进行转移、转化和降解作用,从而使水体得到净化,重建并恢复水生态系统。

(2)水下生物膜反应器

水下生物膜反应器,是曝气系统与覆膜系统相结合的体系,可以有效改善水中生物生存条件,形成局部良性水循环,以点带面,逐步改善整个河流的生态环境。覆膜系统是模拟水草的一种仿生产品。将生物相容性碳纤维加工并编织成环状或束状生态草,使其具有极高的吸附性和生物亲水性,经太阳光照射后,吸引微生物菌群并在其表面形成粘着活性生物膜。这些微生物以有机污染物为能量来源,通过自身的新陈代谢作用降解水体中的有机污染物。

(3)微生态调节—生物技术

河道水体自净主要依靠微生物对污染物的降解作用来实现。水生态系统的恢复也需要从微生物生态系统的恢复开始。首先,利用生物复合酶快速减少水污染负荷,改善水质,增加水中溶解氧,刺激土著微生物的繁殖,逐步恢复水体的微生态系统。然后,在水体微生态系统初始稳定后,微净化剂用于定向培养水体的微生态结构,使好氧微生物占据种群优势,提升水体的自净能力,从而改善水质。

生物复合酶刺激加速微生物的反应,同时促进水中大分子化合物分解成小分子化合物,同时释放出结合氧,增强水体复氧功能。微生物净水剂是一系列环保型微生物产品,无污染,无污染,无激素。该系列微生物产品采用的独特配方中含有五大类微生物菌群,通过菌群间的相辅相成交互作用,有助于提高环境中微生物的数量和有机污染物的降解速率,强化污染水体的生物修复。

3.下行垂直流人工湿地

人工湿地是一种通过人工设计、改造而成的半生态型污水处理系统,主要由人工介质、水生植物和微生物三部分组成。对于河道水体基本不流动,水资源补水交换少的现状,可以起到明显的改善作用。

下行垂直流人工湿地,污水以垂直流方式从顶部流至底部,内部设置填料,污水沿垂直方向流动,供氧能力较强,硝化作用较充分,占地面积较小,可实现长时间的较大水力负荷运行。垂直潜流人工湿地的硝化能力高于水平潜流人工湿地,对于氨氮含量较高的污水废水有较好的处理效果,如图4所示。

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图4 下行垂直流人工湿地

4.生态治理综合设施方案

(1)浮岛

浮岛水面以上是生态景观,水面以下是净水基材以卵石状填充在笼结构中的组合结构体。具有易于生物膜形成、净化水质、为水生动物生长提供栖息巢穴的作用。而且拦截的悬浮物、有机质等可以为水面上植物生长提供营养成分。

(2)生态护坡

在河道两侧河岸构建由净水基材组装成的浅滩湿地,净水基材以卵石状装入宾格网,形成对河坡的防护,同时为水生动植物的生长提供栖息环境。

三、结论

综上所述,随着城市化进程的步伐越来越快,城市经济得到了迅速发展,与此同时,各种生活垃圾与废水的不合理处理情况频繁发生,且多数废弃物均被排放到城市河流中,对城市水环境造成了极大的不良影响。城市水环境污染不仅会影响城市形象,同时对周边居民的身体健康也会造成不良影响,为此,需要加强对水体处理技术的研究,并将其应用到城市水环境治理工作中。

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作者简介:柴彦奇(1991~),男,硕士研究生,研究方向为管理科学与工程。

论文作者:柴彦奇1,夏杰塬2

论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期

论文发表时间:2019/9/12

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