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几种难治河道水污染治理方法的探讨

当前,全国各地都在投入水污染治理工作,许多地方都取得了一定的成效,特别是岸上环境改善较多。但是也有很多地方陷入了拉锯战,屡战不爽,污染依旧。因此面对严峻的河湖水体污染治理使命,集思广益,探索一些简便、经济、长效、自然的治理方法成为当前一项非常重要的课题。

在这里本人针对河湖水体污染治理中的几个难点问题,提出我们的一些思路和实践,供关注水污染治理的同仁们探讨,以期得到抛砖引玉般的收获。

目前黑臭河道的净化治理中主要有四种河道的治理难度比较大:

一是暂时无法截污的纳污河道;二是和“箱涵暗河”相连的的黑臭河道;三是黑臭“断头浜“;四是长度较长,又四通八达的污染河道。

一、纳污河道的治理:

纳污河道主要存在于远离污水处理设施的乡镇地区,在污水处理设施和管网建设投资大,见效慢,一时不能完善的情况下,河道暂时成为泄污通道。因此必须探索一条投资少,见效快,可持续,维护费用低的原位生态修复技术,才能使整个水系的生态环境得到保证。

对这类黑臭纳污河道的治理,我们比较分析各种治理措施,认为采用在污水处理厂行之有效的高效污水处理方法,即生物接触氧化法是最合适的。把黑臭河段当作一个天然的“生物接触氧化池”,在设置微生物填料的情况下进行增氧曝气,可以收到事半功倍的效果。这个天然“生物接触氧化池”的宽度就是河宽,长度就是污水停留时间1-2小时所需要的河段长度,根据水流状况来定。

目前,部分环保施工单位在黑臭河道治理中单纯使用增氧曝气的方法,对消除水体黑臭也能发挥一定的作用,这主要是增加了水体的溶解氧,使黑臭物质(H2S,FeS等)发生了氧化还原反应,但是这个作用还是初步的,离水体污染净化的目标还有很大的差距。最主要的就是河水里既没有如污水处理厂里那样不断翻腾的活性污泥,也没有比表面积很大的微生物填料,对污水净化起重要作用的硝化和反硝化细菌没有地方负载增殖,菌落数量太少,发挥不了作用。

解决这个问题的方法其实很简单,只要在黑臭水体里放入超细纤维人工水草(高效微生物填料),同时进行增氧曝气,就可以实现黑臭河道的原位生物净化,起到类似污水处理厂“生物接触氧化池”一样的高效净化作用。超细纤维人工水草全国已有很多城市应用于河湖治理、稳定塘、人工湿地、水产养殖、观赏鱼池等的水质净化、生态维护,发挥比天然水草更高效持久的作用。

二、箱涵暗河相连河段的治理:

多年来随着城市建设的快速扩展,很多原有开敞的河道被盖在了道路、房屋下面,形成了大量的箱涵暗河。箱涵内排污口复杂,往往难以封堵,水体严重缺氧,有机物分解不充分,黑臭严重。

随着水位的变化,箱涵暗河和相连河道不断进行着水体交换,当箱涵水位高时,黑臭水流入开敞河道;当河道水位高时,开敞河面漂浮的树叶、垃圾以及浮萍、蓝藻等涌入箱涵暗河。在细菌和真菌的作用下,又生成大量的黑臭物质和恶臭气体,然后又流入开敞河道。因此即使箱涵内排污口全部封堵了,也无法阻止箱涵暗河源源不断的生成黑臭水流,使相连河水发黑发臭成为常态。

对这类河道的治理,首先要在箱涵暗河出口附近设置一道隔污网帘,阻拦暗河和明河之间较大颗粒物,包括藻类等的交流。然后按照生物接触氧化技术的要求,在明河内放置人工水草,沿河长度范围为能让污水在人工水草区域停留1-2小时,同时在人工水草区域设置增氧曝气设施,持续进行增氧曝气。

三、黑臭断头浜的治理:

很多黑臭断头浜,之所以难治,主要是因为断头浜具有“胆囊效应”,就像人的胆囊,胆汁在胆囊内会被浓缩,也会排空,而断头浜具有污水的浓缩功能,但没有污水的排空功能,因此很多断头浜污染会越来越严重,不知它的规律就非常难治。

断头浜一般都和主河道相交,水源来自于主河道,主河道水体流速快,水位变化大,污染水体进入断头浜后基本不流动了,水体逐步静置、有机物不断沉淀、浓缩,于是污染越来越严重。因此断头浜的治理,关键是要阻止它的胆囊效应。

对于部分沿岸截污已经彻底,岸上没有大量污染排入的断头浜,只需在和主河道相交的河浜口筑一道砂滤坝,使主河道和断头浜的水体交换通过过滤进行,然后在河浜里放置适量的人工水草,把河浜当人工湿地、氧化塘等水体处理,甚至一般不需要增氧曝气,就可以使水体变得清澈。

四、四通八达长河道污染的治理:

平原地区,河网密布,很多河道不仅长而且四通八达,互联成网。这些河道的污染形成比较复杂,有地表径流、雨水冲刷和大气尘埃、植物茎叶等进入水体造成的面源污染,也有生活污水、餐厨废水、垃圾滤液等截污不彻底造成的点源污染。

而河道中普遍缺少天然水生植物,多数采用混凝土或块石护岸结构,河流生态系统严重受损,水体生物多样性无法建立,水体的自净能力非常低下,使得污染降解的速度远低于污染累积的速度,水体中污染物不断累积,水体透明度下降,溶解氧降低,水体水质不断恶化。

这类河道由于互联互通,长度又比较长,又由于防洪排涝、通航行船、景观要求等原因而不允许分段筑坝治理,因此部分城市采用调水冲污、泵站抽水循环、频繁清淤等方法治理,但是收效甚微,甚至往往引起底泥扰动、沉渣泛起,使得水体更加浑浊。

对于这类河道的治理,我们主张采用“间段式生物接触氧化法”来治理。在治理河道,间隔设置生物接触氧化段。生物接触氧化段的长度,以河水在这段河段通过需要1-2小时为宜。生物接触氧化需要设置微生物填料和增氧曝气设施,用于河道里就是采用超细纤维人工水草和增氧机。

超细纤维人工水草在生物接触氧化河段的设置密度一般为每平方米水面面积10根左右,曝气管或曝气头在水里需有支架,离开河底要有50cm以上的距离,不能扰动河底淤泥。如果河水较浅,只能采用表面曝气的方法,提倡采用太阳能曝气。

两段生物接触氧化河段之间是非处理河段,非处理河段的长度可以取和生物接触氧化河段的长度基本相当,非处理河段一般无需采取任何措施。

采用“间段式生物接触氧化法”治理纵横交错的污染河道,不仅效率高,而且可以长治久安,还能够促进河道逐步恢复自然生态,提高河道的自净能力。由于人工水草和天然水草一样浸没在水中,不露出水面,所以不影响水面景观,不影响行船,也不影响行洪排涝,不会影响河道的任何功能,改变的只是水体清爽了,鱼虾螺蚌多起来了,逐步的天然水草也长起来了。

河湖水污染治理,是一项紧迫又持久的工作,我们所考虑的方法不应是权宜之计,需要符合投资少,见效快,可持续,维护费用低,不影响水面景观和使用功能的原则,因此这些方法必须是简单的、长效的、可推广的、生态自然的、不占用水面的、能够使整个水系的生态环境得到改善的。

参考图片:

污水处理图a1 污水处理图a2

白色人工水草,放在水里不久就变成灰绿色了

污水处理图b1 污水处理图b2

在施工现场把人工水草扣在多孔砖等重物上然后放入河道

污水处理图c1 污水处理图c2

黑臭水体投放了人工水草,水质有了很大改善

污水处理图61 污水处理图62

UM土壤改良示例工程

um高效有益菌种治理河流

污水处理图41 污水处理图42

人工水草在水中的形态

污水处理图51 污水处理图52

两种不同的增氧曝气方式

来源:无锡蓬勃