黑臭水体综合整治技术在曹路镇新增黑臭河道整治工程中的应用论文_赵云

上海市水利工程集团有限公司 上海 201612

摘要:黑臭水体是现代城市发展面临的最为突出的水环境问题,直接影响城市居民生活环境和生活质量。本文通过因地制宜应用黑臭水体综合整治技术,在我公司承建的“曹路镇新增黑臭河道整治工程”达到了一定的治理效果,为类似工程提供黑臭河治理技术的的参考和借鉴。

1引言

黑臭水体是现代城市发展面临的最为突出的水环境问题,直接影响城市居民生活环境和生活质量。本文以上海地区“曹路镇新增黑臭河道整治工程”黑臭水体整治为例,分析黑臭水体形成的原因和现阶段常见的整治措施。

曹路镇新增黑臭河道整治工程位于上海市浦东新区曹路镇五四、民建、永乐、新光、日新等17个行政村,整治河道中心长度25.833公里,涉及曹路镇总计七十四条河,其中规划一级支河一条:南横沟,规划二级支河四条:陈启沟、启四河、盐船支港、横浜沟,以及其他支河六十九条。工程整治范围大、内容多,工程主要内容包括:土方工程(河道疏拓)、管道疏通、新建护岸、水系沟通、岸坡整理、新建桥梁、新建管涵、截污纳管及绿化工程(岸坡绿化和水生绿化)等。

2黑臭水体的定义、分级和判定

2.1定义及分类

城市黑臭水体是指呈现令人不悦的颜色和(或)散发令人不适气味水体的统称,涉及水体的颜色和气味两个方面。黑臭水体分为“轻度黑臭”和“重度黑臭”两个级别[2]。

2.2分级标准

黑臭水体的评价指标有四项,分级和测定方法分别如下表所示。

表1-1 城市黑臭水体污染程度分级标准

2.3黑臭水体级别判定

上述各项指标中,任一指标数据超过百分之六十或大于等于两项指标数据超过百分之三十,该测试点可视为“重度黑臭”区域,否则视为“轻度黑臭”区域。连续三个以上测试点达到“重度黑臭”标准的,该区域可视为“重度黑臭”区域;超过百分之六十的测试点均达到“重度黑臭”标准的,整个污染水体可视为“重度黑臭”水体。

3黑臭水体形成的主要因素

3.1不利的水动力条件

曹路镇地处我国东南部,位于上海市浦东新区,域内地势平坦,上游黄浦江支流至此水位落差减小,流速变慢,河沙易产生淤积现象。长此以往,泥沙裹挟各种垃圾沉积,易导致水体黑臭。此外,曹路镇域内还存在“断头河”,水体缺乏流动和活力,容易导致黑臭。

3.2污染严重的上游水源

曹路镇黑臭河道的上游水源主要为黄浦江,而黄浦江水系承接约80%的上游太湖泄水量,上游水源质量直接影响域内中小支河的水质。经过整治恢复的健康水体仍然易受上游水源的影响遭受二次污染,这也是黑臭河整治效果反复的主因。

3.3雨水夹带污染水体

降雨时,雨水会携带空气中的污染物进入河道,同时农业生产过程中残存的农药和化肥等也会随着雨水汇入附近水体,造成水体的污染,逐渐变成黑臭水体。

3.4域内工农业污染

自1980年开始,域内经济发展提速,乡镇企业的发展导致外来人员进入域内务农打工,流动人口在域内居住日渐增多。1990年以后,外来务工人口剧增,污水、废水等污染源大量排入曹路镇现状中小河道,造成水体中的有机污染物和氮磷污染物含量大幅提高,由于长期的滞流,裹挟污染物的底泥沉积形成污染。随着污染的日益严重,水体的自净能力减弱,河道水体逐渐“黑臭化”。

4黑臭水体整治技术的工程应用

4.1常见黑臭水体整治技术

黑臭水体的整治需按照“适用、综合、经济、长效和安全”的思路进行,保证监督机制长效化和河道责任制(河长制)是黑臭水体整治的最重要外部条件。常见的黑臭水体整治技术可分为(外源治理)截污纳管技术、内源治理(清淤疏浚等)技术、生态修复技术等[3,4]。

4.2工程应用

4.2.1外源治理技术

适用范围:外源治理主要是减少外来污染源,避免对水体造成污染,适用于城郊雨污合流区域,常见的处置手段为雨污分流,截污纳管。黑臭水体整治的核心就是市政管网系统优化和改造。

技术要点:截污纳管是目前黑臭类污染水体修复最有效的物理工程整治措施,也是目前污染水体修复的核心环节。污水截流管线沿河敷设,分段建造提升泵房,将污水截流汇至城市污水处理系统,避免污水直排河道。管道铺设主要通过开挖埋管、拖拉管和顶管等方式实现,管道材料有塑料管(HDPE实壁管和HDPE双波纹管等)、钢筋混凝土管、混凝土管、UPVC管等。管道铺设完成后需做闭水试验,保证检验合格。

工程实践:本工程包含污水管DN300HDPE双壁缠绕管,DN300PE直管拖拉管施工;600*600、750*750、1000*1000窨井施工;格栅沉砂池、溢流井、污水提升泵等施工;排放口修复等施工。施工过程中需要注意的是开槽埋管边坡支护和开挖土方的堆置,需要对边坡安全和稳定进行实施检测,保证管道铺设安全。拖拉管则需重视钻进液配置,钻液由水、膨润土和聚合物组成,其流动性和悬浮性直接决定回扩成孔效果。

4.2.2内源治理技术

适用范围:内源治理技术(疏浚)适用于积淤较深,河道因此变窄,河床提高,且水体和河底土地污染较为严重的黑臭水体。河道清淤、清除水下障碍物,增大纵比降和河流的泄沙能力,减轻河道的淤积速率。

技术要点:疏浚可分为干水作业和带水作业两种,其中干水作业指通过围堰排除堰内积水,使用高压水枪或挖掘机等进行干作业,包括水力冲挖和干土挖掘两种;带水作业一般以淤泥船为工作平台,通过排泥管道运输至排泥场沉淀处理,主要方式包括抓斗式、绞吸式等。水力冲挖采用高压水泵配合水枪冲挖,利用泥浆泵将泥浆抽至排泥场;干土挖掘借助挖掘

机进行,淤泥就地翻晒或者外运后翻晒处理;抓斗式挖泥船通过水上挖机和泥驳配合将淤泥运至指定区域处理;绞吸式挖泥船利用绞刀横移摆动挖泥,通过离心泵产生真空吸进水下泥浆进入泵体,由输泥管将淤泥运至排泥场处理。

工程实践:本工程河道特征不一,故应选择合适的疏浚方式减少河道开挖的施工费用。对河面和河床较宽河道,如南横沟、陈启沟、启四河、盐船支港、横浜沟等,采用挖泥船疏浚,主要施工机械包括0.2m3抓斗挖泥船、20m3/h自行式运泥船等;疏浚船只难以进入的窄河道,如金家宅河、毛家桥沟、朱家沟等,采用人工配合挖机或水力冲挖的方式疏浚,于河边设置的泥库内,待水排干后转运至指定地点。

4.2.3岸带生态净化技术

适用范围:生态净化技术通过引入水生动植物,重新构建水生态循环系统,恢复现状水体的自我净化能力,达到长效去除污染物的目的,且生态系统的构建对城市环境的改善和城市景观的提升有积极作用,使得岸带兼具观赏功能,是落实绿色发展理念,发展城市宜居生态的重要举措。

技术要点:生态净化技术以自然生态为主,综合考虑经济、养护及功能因素,种植适于本地生长的乔木、灌木和水生动植物。

工程实践:本工程主要水生植物有再力花、千屈菜、芦苇和花叶芦竹等,为构建完整的生态系统,还放养鱼苗、螺丝等水生动物。本工程涉及的水生植物繁殖、养护都很简单。种植时的介质要疏松透气,适当遮荫。种植后保持5~10cm水深。工程实施过程中,项目部抽调精干人员组成养护组,严格按照养护方案安排日常养护管理工作,保证绿化成活率。

5结论

曹路镇新增黑臭河道整治工程严格按照“外源减排、内源控制、生态恢复”的指导方针,科学制定治理方案和遴选适用技术对黑臭水体开展综合整治,河道感观及公众满意度比整治前有显著提升。

综上所述,黑臭水体治理外源减排和内源控制是基础与前提,污染源到控制,水体黑臭治理才有效;生态恢复通过引入合适水生动植物,提高水体自我净化能力,是保证水体健康的长效措施。

参考文献

[1]梁梦芽.浅谈城市黑臭水体整治技术[J].黑龙江通报,2016,40(2):94~96.

[2]王旭,王永刚等。城市黑臭水体形成机理与评价方法研究进展[J].应用生态学报,2016,27(4):1331:~1340.

[3]王浩,李国文等.城市黑臭水体治理技术及其发展趋势环境保护[J].环境保护,2017(3):62:~65.

[4]李学萌.黑臭水体的产生原因及综合治理研究[J].当代化工研究,2016(8):85:~86.

论文作者:赵云

论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期

论文发表时间:2018/10/1

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