1、概述
随着我国城镇化率的不断提高,城镇污水的排放量大幅增加,城市地表水水体接纳污染的负荷也越来越大,造成地表水水质普遍处于国家地表水水质标准Ⅴ类及劣Ⅴ类之间。河道本身存在水环境容量小、水体自净能力差等缺点,从而导致水体供氧和耗氧失衡,水体呈缺氧乃至厌氧状态,水体中COD,BOD,NHs-N等含量过高,水体中的有机物厌氧分解发生黑臭,使整个生态系统出现危机,严重影响生态环境,也给城镇居民的生活造成了较大的影响。
目前黑臭河道污水的治理方法主要有物理法、化学法、生物——生态复合法等。物理修复通常是采用物理的方法来清除河道内的污染物,例如河道污泥清理、机械去除蓝藻等方法;物理法操作简单、见效快,但是不能从根本上解决河水污染的问题。化学法主要是采用化学的方法使河水得到净化,常用的方法主要有化学药剂絮凝、药剂除藻等;化学法具有良好的效果,但残留的一些化学药剂有可能对河水造成二次污染。生物——生态法主要是采用微生物菌种、水生生物等组合的方法对水质进行净化,在微生物和水生生物的吸附、吸收和转化的作用下,污水中的有机物等得到降解而去除,从而实现重建生态系统和改善水质的目的。和物理法、化学法相比,生物——生态法具有治理效果良好、对环境副作用小等优点,成为近年来河道治理的主要方法。但是由于城市河道的水质、水量变化较大,采用传统的生物——生态法存在见效慢、易受季节和气候影响等问题,因此研究开发新型、稳定的河道水治理方法和系统成为城市河道,尤其是黑臭河道净化修复的关键。
2、黑臭河主要治理思路
污染调查—外源污染控制—内源污染控制—河道生态恢复—河道景观改造
1、外源污染控制
1)城市河道污染源:生活废水、工业废水
2)农村河道污染源:生活废水、养殖业废水、农田径流水。
①生活污水
a、四池净化系统—收集沉淀池+厌氧发酵池+沉淀池+人工湿地
b、集中式处理系统—预处理+复合生物滤塔+人工湿地处理技术
③农田径流水
农田肥料结构和施肥方法不当造成化肥大量的流失,成为河湖水质总氮、总磷超标的的重要原因。控制农田氮磷流失措施:
(1)经济合理施肥,严防过量施肥
(2)改进施肥方法,提高肥料利用率
(3)加强水肥管理,实施控水灌溉
(4)采用适宜的土地利用方式,防止土壤溶出和侵蚀
(5)人工湿地在农业面源污染中的应用
(6)有机肥还田,发展“微生物菌肥”
2、内源污染控制
1)底泥疏浚
用人工或机械的方式把富营养、有毒化学品及毒素的细菌的表层的沉积物进行适当地清除,来减少底泥内源负荷和污染的风险。一般分为干疏浚和带水疏浚。
2)底质改良
可在不破坏水体底泥自然环境条件下,对受污染的底泥进行修复。一般采用复合微生物制剂激活原有底泥环境中土著微生物的同时,引入多种特效微生物及其生长所需要的营养物来提高生物活性,因而可在原地快速分解黑臭污泥中的多种污染物质,减少底泥内源污染物,消除黑臭,改善水质。
3)增氧曝气
溶解氧的含量是反映水体污染状态的一项重要指标,受污染水体溶解氧浓度的降低,水体的自净能力也随之降低。当湖和河耗氧过度时,单靠天然复氧是不够的,必须利用人工曝气增氧,增加水体中氧量。人工曝气增氧能较大幅度得提高水体中溶氧量。
微纳米曝气机
3、河道修复
1)生态浮岛
利用漂浮栽培技术在被污染的水体种植挺水植物和陆生植物,利用植被直接吸收水体的氨、磷等营养元素,同时在植被根系形成生物膜,利用微生物的分解和代谢作用有效去除水的有机污染物和其他营养元素。
2)生态护岸
很多河道采用硬质驳岸,不利于对地表径流的截污,导致周边大量的污染物随地表径流进入河道水体,加剧水体富营养化程度。采用生态驳岸护坡,形成水—土—生物之间的良性循环。
a、蜂巢约束系统:是一种基于蜂窝约束技术和高分子纳米合金技术,由聚合物宽带经超声波焊接而成的蜂巢式三维网状物,在其格室内填充泥土、沙石或混凝土等材料构成具有强大侧向刚度的结构。
b、环保草毯技术:环保草毯针对土石混合边坡、贫瘠土质边坡,可以很好地配合后层基质喷附工艺施工。
C、柔性生态袋:生态袋袋体由致密聚丙烯长丝无纺土工织物制成,具有良好的透水保土性能;装填种植土后,土保持能力强,能有效地防治水流冲刷或降雨溅蚀作用而造成的水土流失。生态袋袋体对植被友善,植物可以从里面长处,也可以从表面扎根到袋体内,具有“固根保土”作用。
3、河道景观设计