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近年來，我國城市水環(huán)境污染問題嚴(yán)重，城市河道中的水體被大量的污染物如碳、氮、磷等污染，形成黑臭水體。河道環(huán)境治理作為城市化建設(shè)的重要部分，需要對黑臭水體進(jìn)行評價(jià)并制定合理的治理政策和對策，才能使城市河道黑臭水體污染問題得到解決。
城市河道水環(huán)境黑臭的主要原因
一、黑臭水體成因：
水體黑臭是一種生物化學(xué)現(xiàn)象，當(dāng)水體遭受嚴(yán)重有機(jī)污染時(shí)，有機(jī)物的好氧分解使水體中耗氧速率大于復(fù)氧速率，造成水體缺氧，致使有機(jī)物降解不完全、速度減緩，厭氧生物降解過程生成硫化氫、氨、硫醇等發(fā)臭物質(zhì)，同時(shí)形成黑色物質(zhì)，使水體發(fā)生黑臭。水體黑臭是嚴(yán)重的水污染現(xiàn)象，使水體完全喪失使用功能，并影響景觀以及人類生活和健康。
水體缺氧/厭氧條件下：
二、黑臭污染源分析：
■ 水體有機(jī)污染
河流作為城市中的重要組成部分，在促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會進(jìn)步中發(fā)揮了重要作用。但同時(shí)，城市發(fā)展排放的污水會流入河道中，其中的生活污水夾雜著大量的碳、氨等有機(jī)物質(zhì)。水作為厭氧微生物的生存載體，將會繁殖大量的厭氧微生物。生活污水與工業(yè)廢水在河道中不斷積累，是造成城市河道黑臭水體的主要原因之一。
■ 底泥與底質(zhì)再懸浮
城市河道中包含大量的污染物，可分為懸浮物與固體顆粒，這些物質(zhì)無法與水相融，隨著時(shí)間的推移將會生成底泥，從而出現(xiàn)底泥污染現(xiàn)象。底泥作為污染物大量繁殖的主要載體，主要包含放線菌與藍(lán)藻，經(jīng)過厭氧反應(yīng)之后生成污染物質(zhì)，造成水體的黑臭現(xiàn)象。河道水體的底泥中包含大量的硫化鐵與硫化亞錳，這些物質(zhì)會在水中出現(xiàn)氧化反應(yīng)，生成有色物質(zhì)鐵與錳，造成水體發(fā)黑。
■ 水體熱污染
城市河道黑臭水體的主要影響因素為水溫增高，水體的溫度與水中生物和微生物存在較大聯(lián)系。隨著熱電廠、大型工業(yè)生產(chǎn)廠的數(shù)量逐漸增加，它們將大量沒有經(jīng)過處理的冷卻水排放到河道中。相關(guān)研究數(shù)據(jù)顯示，河道水體的黑臭問題在水體為25℃時(shí)最嚴(yán)重。在該溫度條件下，水體中的放線菌獲得較高的繁殖能力，通過繁殖將其中的有機(jī)物分解，進(jìn)而造成水體惡臭產(chǎn)生。
■ 水動力不足
對于斷頭浜、束水段，流速緩慢或幾乎不流動，流向、流態(tài)呈隨機(jī)變化，水體之間交換紊亂，嚴(yán)重影響水體循環(huán)，減小水網(wǎng)的水環(huán)境容量，使得水體自凈能力減弱，水體復(fù)氧能力衰退，引發(fā)水質(zhì)惡化。
■ 其他因素
工業(yè)污水中的重金屬會在河道水體中懸浮，也是造成水體黑色的主要原因；部分河涌兩側(cè)堤岸均為漿砌石直立擋墻，降低水體與土壤和植物的交互作用，同時(shí)降低了水體的自我凈化功能，這也是水體惡化的原因之一；現(xiàn)狀管網(wǎng)缺乏定期清淤，導(dǎo)致管道中沉積大量淤泥，而這些淤泥在暴雨時(shí)，隨雨水一起排入河涌，造成河涌水體污染；城市中部分河道還承擔(dān)著航運(yùn)功能，在河道中航行的船舶會使大量的垃圾、生活污水排放到河道中。另外，船舶在運(yùn)行過程中，會攪動水體底部的大量沉積物，使底泥中的顆粒呈現(xiàn)懸浮狀態(tài)。
黑臭水體整治的技術(shù)體系
城市河道黑臭水體是導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化的重要因素，因此必須加快推進(jìn)黑臭水體的整治工作。在黑臭水體整治中，點(diǎn)源、面源及內(nèi)源污染是重中之重，是其他整治的基礎(chǔ)，需對外源進(jìn)行攔截，并對內(nèi)源污染進(jìn)行控制，再配合其他整治手段進(jìn)行系統(tǒng)性治理，達(dá)到消黑消臭的目的，不斷提升水體自凈能力及生態(tài)功能，逐步實(shí)現(xiàn)水體的長制久清。
■ 外源攔截
大量外來污染源進(jìn)入水中是水質(zhì)變黑臭的根本原因，所以對外來污染物進(jìn)行攔截是整治河道的前提基礎(chǔ)。污染源可以依據(jù)其進(jìn)入的方式劃分為點(diǎn)源與面源。生活中的污水、工業(yè)廢水、餐飲污水和規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖污水等都屬于點(diǎn)源；初期雨水、農(nóng)田徑流、魚塘換水等都屬于面源。
點(diǎn)源污染在選取預(yù)處理方式往往是將污染物的類型作為標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)處理達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)以后將水排進(jìn)水體或者排進(jìn)城市污水處理廠中進(jìn)行處理之后再排入河道，面源污染現(xiàn)階段一般結(jié)合海綿城市的構(gòu)建，利用雨水花園、透水磚替代硬化路面鋪裝等方法來對徑流污染進(jìn)行減弱，農(nóng)田徑流及魚塘換水需要政府相關(guān)部門加強(qiáng)管控措施解決污染河涌問題。
攔截外部污染源的關(guān)鍵就是建立優(yōu)質(zhì)的污水處理系統(tǒng)以及建立健全的排污管網(wǎng)，保證截流后的污水通道通暢及末端處理高效。
■ 內(nèi)部污染控制
控制外部污染源之后，還要做到清理水體中的污染物，這個(gè)階段的控制主要涵蓋底泥處理、漂浮物、懸浮物等垃圾清除。當(dāng)污染物進(jìn)入水中，不斷在水中積累，其中很多污染物就會堆積在水的污泥當(dāng)中，所以整治黑水臭水的關(guān)鍵手段就是對底泥清淤，現(xiàn)階段一般利用清淤疏浚的手段主要包含：絞吸挖泥船清淤、挖掘式干法清淤、真空泵沖吸式清淤以及機(jī)器人清淤等，需結(jié)合河涌水文特性、斷面尺寸及周邊情況針對性選取相適應(yīng)的清淤方式。清淤后的底泥配套相應(yīng)的清淤方式可采用泥駁船、輸泥管及污泥罐車等輸送方式，將淤泥運(yùn)送至底泥處理廠或者其他處置單位進(jìn)行處理和處置。除了淤泥清除及處理處置等工程措施外，還需要對管理進(jìn)行強(qiáng)化，發(fā)揮河長制優(yōu)勢，對河面上漂浮的垃圾進(jìn)行定期清理，確保河面的清潔，同時(shí)加強(qiáng)河涌運(yùn)維管控，通過水務(wù)信息化建設(shè)為內(nèi)源污染控制保駕護(hù)航。
■ 凈化水體
凈化水質(zhì)的原理是對水體中含有的溶解性污染物進(jìn)行去除，對化學(xué)需氧量、氨氮、總氮、總磷、重金屬等污染物的濃度進(jìn)行降低，來對溶解氧的濃度進(jìn)行增加、對水體的透明度進(jìn)行提升，改善水體的質(zhì)量。水質(zhì)凈化依照不同的修復(fù)方法可以劃分為：物理凈化、化學(xué)凈化以及生物生態(tài)凈化等等。
物理凈化：利用曝氣對溶解氧的濃度進(jìn)行增加從而提升水體修復(fù)的效率，針對需曝氣河道水質(zhì)改善的要求、河道條件、河段功能要求及污染源特征的不同，采用的曝氣充氧方式也不同，主要曝氣方式包括：鼓風(fēng)機(jī)－微孔曝氣、葉輪吸氣推進(jìn)式曝氣機(jī)、水下射流曝氣設(shè)備、移動式曝氣平臺及噴泉式景觀曝氣機(jī)等，通過曝氣能夠提升水體中DO的含量，推動水體自凈能力的提升，更好地修復(fù)水體生態(tài)系統(tǒng)。
化學(xué)凈化：利用投加化學(xué)試劑來對沉淀的污染物進(jìn)行絮凝、氧化水體污染物以及沉淀來使凈化的目的實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)階段用的最多的化學(xué)試劑包括：鐵鹽、鋁鹽等用在絮凝的絮凝劑、雙氧水等用在氧化的氧化劑和生石灰等用在沉淀的沉淀劑。
生物生態(tài)凈化：通過生態(tài)浮床、水生植物修復(fù)技術(shù)、生物膜技術(shù)、微生物菌劑投加等技術(shù)加強(qiáng)水體的自凈能力，提高水生態(tài)功能。在實(shí)際工程的技術(shù)選用中需根據(jù)河道具體情況及整治目標(biāo)選用單一或者組合的水體凈化技術(shù)。
■ 活水循環(huán)
活水循環(huán)的原理是向污水水中引進(jìn)干凈的水資源，稀釋與擴(kuò)散水質(zhì)當(dāng)中的污染物來使水質(zhì)得到改善。地表水、循環(huán)利用的再生水是目前最常用的清潔水。引水的主要目的是提高河涌景觀水位，通過水體流動，改善流域內(nèi)水環(huán)境。通過考慮利用泵站、水閘等水利工程，科學(xué)的調(diào)水補(bǔ)水，對流域內(nèi)河涌水體進(jìn)行補(bǔ)充，并使工程區(qū)域內(nèi)的河網(wǎng)水系河涌形成單向流，使全流域的水體能流動起來，水體循環(huán)作用增強(qiáng)，進(jìn)而提升流域內(nèi)河涌水體的流量及流速，降低降低水體污染物濃度，減少淤積，增加水體自凈能力，將進(jìn)一步改善流域內(nèi)河涌水體水質(zhì)。
鵬凱環(huán)境——黑臭水體治理
一、鵬凱SBAF工藝在水質(zhì)治理中的應(yīng)用
SBAF是我司自主研發(fā)的新型黑臭河道水體水質(zhì)凈化工藝，是磁分離與曝氣生物濾池的有機(jī)結(jié)合。
磁分離技術(shù)原理：在水體中投加磁粉，磁粉微小作為晶核，更容易形成礬花，同時(shí)大大提高礬花的比重，加快沉淀速度可通過快速沉淀分離或超磁磁盤分離污染物。
通過磁分離可以快速地消除污染河道的黑臭，COD去除率50－85％，總磷去除率80－95％，再通過BAF工藝段去除水中的氨氮及總氮物質(zhì)，對氨氮的去除率達(dá)80％－95％，再通過BAF工藝段去除水中的氨氮及總氮物質(zhì)，對氨氮的去除率達(dá)80％－95％，確保消除黑臭的根因，不再復(fù)發(fā)。
具有效果快、處理量大、出水好、抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)、占地少、投資少等特點(diǎn)。出水可執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918－2002）一級標(biāo)準(zhǔn)。
SBAF工藝流程圖
SBAF設(shè)備技術(shù)優(yōu)勢
★ 占地少，處理水量大
★ 工藝流程短，處理效果好，抗沖擊能力強(qiáng)
★ 模塊化設(shè)計(jì)制造，施工周期短，維護(hù)簡單
★ 工藝成熟，技術(shù)先進(jìn)，運(yùn)行成本低
二、鵬凱圓工藝在水質(zhì)治理中的應(yīng)用
“鵬凱圓－模塊化（裝配式）污水處理系統(tǒng)”，主體設(shè)備呈多級環(huán)狀；外圈參考經(jīng)典氧化溝工藝，通過控制內(nèi)部回流和曝氣量實(shí)現(xiàn)短程硝化；內(nèi)圈集成缺氧段與沉淀池，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)水、氣、污泥有效分離，并通過分離后的氣體收集后形成大流量的氣提，實(shí)現(xiàn)泥水混合液在系統(tǒng)內(nèi)的無動力回流。可非常有效的通過生化去除水體中COD、NH３－N、TN、TP、SS等污染物，達(dá)到水質(zhì)排放要求。主要附屬設(shè)施包括“污泥濃縮＋壓泥系統(tǒng)”、“加藥系統(tǒng)”、“電控系統(tǒng)”和“供風(fēng)系統(tǒng)”等。操作運(yùn)行較為簡單并可靠。
鵬凱圓工藝流程圖
優(yōu)勢與配套處理設(shè)施
鵬凱圓－模塊化（裝配式）污水處理系統(tǒng)，擁有可調(diào)控智能曝氣系統(tǒng)、低能耗自循環(huán)系統(tǒng)、高效好氧三相分離器的應(yīng)用、自載固體碳源填料、智能運(yùn)營管理系統(tǒng)等5大核心技術(shù)優(yōu)勢，其占地更小、投資更省、建設(shè)周期更短、運(yùn)行更加智能等綜合優(yōu)勢引領(lǐng)污水處理產(chǎn)業(yè)發(fā)展，開啟了工廠化預(yù)制污水處理系統(tǒng)的新模式。鵬凱 “工程設(shè)備化、設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化、運(yùn)維智能化” 三化理念，更能適應(yīng)環(huán)境政策和社會的快速發(fā)展的要求。
