林正标
(台州市黄岩区永宁江管理局 浙江台州 318020)
近年来,城市河道人工改造力度越来越大,并且河道过量纳污,由于缺乏有效的治理对策,就会造成河道水体污染物堆积量逐渐增加,甚至影响水体的自净能力,最终造成水体黑臭。现如今,水体黑臭问题已经成为城市环境污染中的常见难点,对于城市居民的居住环境造成不良影响。因此,对城市河道黑臭问题的治理对策进行详细探究迫在眉睫。
黑臭河流中的水体污染十分严重,水体为黑色,并且散发出刺鼻气味,不仅影响城市环境美观,而且还会影响水体动物和植物的正常生长,只有对城市河道黑臭水体的产生原因进行全面细致的分析,才可以为治理方案的制定提供可靠依据。常见的河道黑臭原因有以下几点:
(1)河道水体中有机污染的负荷量逐渐增加。水体黑臭是一种生物化学反应的过程,水体中有机物在氧化分解过程中,对于氧气的消耗速率大于复氧速率,因此水体缺氧问题较为严重,会产生大量的臭氧气体,最终导致水体黑臭。造成有机负荷的原因有两点:①在工业生产中,工厂直接将废水排放至城市河道中,进而造成河道水体污染,导致河道水体中有机物增加。②在河道中,污染物越来越多,进而造成水体污染。
(2)铁金属污染。在城市河道水体中,如果水体为缺氧状态,则铁元素会发生还原反应,同时,还可以与水体中的硫元素发生化学反应,进而产生金属硫化物,对水体环境造成污染,最终导致水体发黑发臭。
(3)河道水动力学条件不足。河道水体正常流通对于排解污染至关重要,为了避免发生水体黑臭问题,应该保证河道中水体的正常流通,如果水流动力不足,就会造成水流速度降低,水体缺氧,影响水质安全。
(4)水体热污染。在工业生产和人们的日常生活中,污水会排放至城市河道中,河道水体温度升高,这样就会促进微生物活动频率的增加,在适宜的水温条件下,水体中的有机物加速分解,同时溶解氧的含量比较低。比如,当水体温度达到25℃时,放线菌的繁殖量可达到最高,导致河道水体黑臭问题严重。
某河道长度为1.74km,河道宽度为26m,河道淤积严重、杂草丛生、绿藻漂浮,基本断流。在本次河道治理中,治理段的长度为500m,平均河道宽度为14m,河流水体的流动速度缓慢,自净能力比较弱,局部严重黑臭、气味刺鼻、水体发黑,对于城市生态环境造成严重不良影响。在该河道治理前,对河道中的水质进行监测和分析,在治理段,DO、TN、NH3-N、BOD5、CODcr均为劣Ⅴ类水质。水体修复采用有益菌生物水体修复技术、増氧曝气系统、人工生态浮岛和排污口预处理技术相结合的工艺。
在本工程河道水体治理中,结合河道实际情况,选用好氧污水治理专用菌,在其实际应用中,通过微生物的水解作用,可以生成糖、脂肪酸以及氨基酸等,为其他细菌提供有效物质,不仅能够对河道淤泥中的有机物进行降解,减少淤泥量,而且还可以促进降解产物的分解,进而提升河道水体的清洁度,缓解臭味。河道按照0.16kg/m3的密度,已投放光合细菌以及复合芽胞杆菌,共计1000kg。
在该河道水体治理中,向水体中冲入大量氧气,能够促进水体复氧,提升水体的DO值,进而促进好氧微生物活力的增强,进而达到净化水质的作用。另外,在该河道治理中,将8套底层纳米微孔曝气方式与4套太阳能表层曝气方式进行有效结合应用。
在生态浮岛水体净化技术的应用中,种植植物是十分重要的主体结构,在浮岛植物的选择方面,需要综合考虑气候、环境、水质、成活率等因素,尽量选择本地植物类型,同时,选择根系发达的植物,有利于保证植物能够正常、快速的生长,除此以外,还应该注意选择具有观赏价值比较高的优美植物类型。对于浮岛植物的种类,可以分为两种:①种植在浮岛上的挺水植物;②种植在采光孔中的浮水植物。在对挺水植物进行选择时,要求具备较好的脱氮除磷效果,常见植物类型有香蒲、水生美人蕉、鸢尾、花菖蒲、黄菖蒲、千屈菜等等。在该河道工程治理中,安装550m2生态浮岛,该生态浮岛是由多个浮元经连接所组成的,在具体的安装过程中,在河道底部打桩进行锚固处理,另外,在浮元制作方面,选用具有良好抗氧化能力的PE材料,在浮体上海需要打圆孔,并放置种植篮,对于各个种植篮之间,采用连接孔进行连接。
沿河两边各设一根污水总管,注意标高应该控制在排污口标高以下位置。在管道安装施工过程中,可采用吊支架施工方式,对于管道支架,打入至河岸侧壁中。对于河道两边的污水,需要集中在河道的下游位置,同时还需要在下游设置集水井以及污水提升泵。
(1)DO:治理前河道DO均值为2.6mg/L,在对该河道进行养护管理时,在不同时间、温度条件以及不同取样点位置,水体中的DO值也有一定的区别,因此,河道水体中溶解氧的含量并不固定,最高达9.2mg/L、最低仅0.5mg/L,而这一结果可能与曝气复氧有一定的关联。除此以外,在取样点附近,如果曝气设备的运行时间比较长,则也会造成水体中DO值升高,而在曝气设备的非运行状态下,水体中的DO值比较低。至2017年9月份,取样点DO平均值为3.8mg/L,为Ⅳ类水质。
(2)NH3-N:在进行河道水体环境治理前,水体中NH3-N的平均浓度为12.0mg/L,而在对水体环境进行治理后,水质浓度降低到0.21mg/L,治理效果明显。至本次治理后,各个取样点的NH3-N浓度越来越稳定。
(3)CODcr:在对该河道进行水体治理前,水体CODcr的平均浓度为69.3mg/L,而经过本次治理后,水体CODcr的浓度降低至20.8mg/L。
(4)TP:在进行水体环境治理前,河道中TP的平均浓度为1.7mg/L,而在经过本次治疗后,水体中TP的平均浓度为0.024mg/L。
(5)生态景观效果:在对该河道水体进行环境治理前,水体黑臭问题严重,在经过10个月的治理后,水面洁净度有了很大提升,水体颜色正常,臭味问题基本消除。除此以外,通过应用生态环境治理技术,该河道挺水植物、浮水植物、沉水植物的长势良好,生态环境良好。
城市水体的严重恶化极大的破坏了周围居民区的正常工作生活与城市形象,限制了城市绿色生态工程建设与市场经济可持续发展。对黑臭河道整治成为现阶段城市可持续发展过程中亟需解决的重要难题。本文首先对城区河道黑臭的原因进行介绍,然后结合实例,对河道黑臭的治理对策进行了详细探究,根据本次治理,该河道工程经过养护管理后,水面洁净,水体颜色正常,水体黑臭问题消失,NH3-N、CODcr和TP显著下降,同时河道景观美化,水体中的DO含量有所增加,治理效果明显。