城市黑臭水体治理技术.docx

城市黑臭水体治理技术杭东我国有大量的城市生活污水和工业废水未经处理而直接排放到城市水体中，再加上农业废水的排放，导致水体出现终年或季节性黑臭现象。2015年国务院颁发的《水污染防治行动计划》，将黑臭水体治理列为工作重点之一，要求各地方人民政府必须认识到城市黑臭水体危害的严重性，知晓其形成机制，并积极采取有效的解决措施。城市黑臭水体的形成机制城市黑臭水体成因复杂，其形成是一系列人为活动引起的多种生物的、化学的和物理的变化。主要过程为：“大量外源污染物进入”“内源污染物释放”“硬质化与渠道化河床及护岸”“拦蓄工程和大量取水减弱水动力”等原因导致“污染物分解快速耗氧”“溶解氧降低形成厌氧环境”进而“厌氧环境下污染物分解产生多种致黑致臭物质”，最终“水体发黑发臭形成黑臭水体”。（1）水体污染物来源。河流湖泊的外源污染源头多。其主要来源包括：一是城市工业废水及生活污水的排入;二是地表和土壤的污染物随雨水冲刷而汇入;三是补水水体自身含有的污染物。内源污染长期积累持续释放。当水体处于厌氧状态时，底泥中的大量有机物发生厌氧分解，底泥的结构发生改变，密度降低，孔隙率增大，并含有一定难溶于水的气体，在水体浮力和扰动的作用下发生再悬浮，进而与水体接触面积大，吸附在底泥上的污染物可大量释放到水体中。（2）自净功能减弱。缺水性水动力不足和硬质化、渠道化河流极大地削弱了水体自净能力，是导致黑臭水体的原因之一。由于我国很多地区存在水资源不足的情况，人类采取了大量的拦蓄设施进行取水，造成下游缺水，下游为了蓄住水而采取堰坝等挡水措施而形成缺水性水动力不足。渠道化、硬质化的河流建设割裂了土壤与水体的渗透关系，阻断了水体自然循环过程，形成污染物积累;同时使水生植物无法生长，降低了植物对污染物的净化与去除作用。（3）水体致黑致臭的化学机制。大量污染物存在的水体处在厌氧还原的状态，一方面大量有机物发生厌氧分解会产生悬浮物和带色可溶有机物;另一方面水中会累积大量亚铁离子，而有机硫分解和硫酸盐还原会产生硫化氢，水体中的硫化氢和亚铁离子形成黑色沉积物。悬浮物、带色可溶有机物和黑色沉积物在多种因素综合作用下，会使水体呈现黑色。厌氧状态下，多种有机物分解产生有臭味的物质，主要包括甲烷、硫化氢等小分子氣体以及挥发性有机硫化物、乔司脒和2-甲基异莰醇等化合物。主要治理技术及措施（1）控源截污。控源截污是黑臭水体治理的最重要措施，也是其他黑臭水体治理措施的前提。控源截污工程是通过建设雨污管网和污水处理体系，集中收集和处理污废水及初期雨水，可以最大程度上削减入河污染量。但雨污管网和污水处理厂建设的工程量大、投资多、周期长、运营维护成本高，实施过程中面临多方面困难。例如，很多城市老城区和城中村目前只能采取截流式合流制，在降雨较多的地区会产生较大的溢流污染。再如，城市污水处理厂存在处理能力不足和工业废水与生活污水未分开处理等问题，造成污水处理压力大，尾水难以达到回用标准。（2）面源削减。面源控制技术包括低影响开发技术、初期雨水控制技术和生态护岸技术等。面源控制的难点在于工程量大，影响范围广，需要对整个流域实施源头减排和过程控制等措施，系统性强，工期较长，且工程实施效果不显著。（3）内源清理。清淤疏浚在治理黑臭水体中能快速消除底泥上浮和削减内源释放等问题。在重度黑臭水体治理中，清淤是必要措施。清淤虽工程量大，但一般水浅的小型水体很容易实施，工期短，见效快;大型水体的清淤难度大，非必要时一般不采取清淤的方法。（4）水质净化和生态修复。水质净化和生态修复措施是长效保持水质的有力措施。水质净化主要应用推流曝气和高效生物膜技术来净化河流中的污染物。生物膜组件要求河流水流平稳较缓，且需要专业维护;推流曝气设备需要附近有电力设施供电，设备运行需要耗费较多电能，费用较高。生态修复技术通过构建良性的河水生态系统，恢复生态平衡，增加水生植物多样性，最终提高河道整体自我净化能力。（5）补水活水。补水活水是提高水体水动力，增强水体自净能力的重要措施。向水体补水，一方面可以增强水动力，增加水生植物生长范围，提高水体自净能力;另一方面可以稀释水体中的污染物浓度，使其降低到水体自净能力范围内。补水工程需要消耗大量电能，运行费用较高，尤其是河流沿程长的情况，成为其制约因素。需要注意的是，应用补水活水技术时，应优先使用再生水补水。综上所述，城市黑臭水体形成机制的研究大多为分析污染物含量，缺少研究有效识别引发黑臭水体的特征污染物。黑臭水体治理技术体系已经基本形成，但治理工程实施仍存在诸多困难，如治理工程牵涉范围广、费用高、运行维护成本高等。在治理技术上应注重措施的综合性和针对性，有效降低黑臭水体治理成本和运行费用，研发本土化的实用技术，才能持久地消除黑臭水体。-全文完-