秦德全
摘 要:本文简单的介绍了南宁市石埠河黑臭水体治理的总体技术思路,根据水质检测结果,对石埠河流域的黑臭水成因进行分析,按全流域治理的思路提出具体的整治方案,以控源截污为重点,探讨采用各类工程措施和技术手段的最优组合,并根据治理的阶段性成效预测算能够达到的总体治理效果。
关键词:黑臭水体 全流域 控源截污 直排口整治
一、石埠河黑臭水体治理背景
石埠河位于南宁市城区西北部,发源于金沙湖北侧水南高速处,干流长约4.7km,流经广西财经学院相思湖校区,于江北大道石埠河防洪闸处汇入邕江。
根据2015年4月国务院“水十条”和2015年8月住建部、环保部《城市黑臭水体整治工作指南》等文件要求,南宁市于2015年10月开展了黑臭水体普查工作,对照黑臭水体四项水质指标发现石埠河共有2.5km河段属于黑臭水体。
二、现状水质及污染情况
(一)水质情况
南宁市黑臭水体普查时(2015年10月)对河段水质情况进行检测。水质调查共取地表水样4份,其中金沙湖水库溢流口和广西财經学院相思湖校区校园内湖溢流口各1份,下游河道2份,取样点分布情况如图2-1所示。
水质检测指标有pH、溶解氧(DO)、氧化还原电位(ORP)、生化需氧量(COD)、氨氮、总氮、总磷等,检测结果见表1-1。
上表结果显示,石埠河氨氮指标偏高,原水质为劣V类,轻度黑臭。
(二)点源污染
点源是指以点源形式进入城市水体的各种污染源,主要包括排放口直排污废水、合流制管道雨季溢流、分流制管道初期雨水或者分流制管道雨、污水管错接等。经过现场调查,石埠河流域水位以上的现存雨污排口共计4个。这4个直排口的相关情况如表2-2所示。
各排口位置如图2-2所示。
根据直排口的摸排情况,针对直排口的水质水量数据进行采用分析,具体如表2-3所示。
(三)面源污染
面源是指以非点源形式进入城市水体的各种污染源,主要包括各类降水所携带的污染负荷、城乡结合部地区分散式畜禽养殖废水的污染、大量农业施肥等。
石埠河天然河长4.7km,流域面积9km2。河道两岸现状建成区主要有大学西路至邕隆路的广西财经学院、005县道至邕江口的石埠圩,下游石埠圩北大量农田是石埠河面源污染的主要来源。
三、建设目标
根据总体目标,以全流域治理理念,从实施效果对黑臭水体近期整治目标量化为河道上、中、下游的透明度、溶解氧、氧化还原电位、氨氮,分别取平均值达到不黑不臭的要求。即:透明度>25cm、溶解氧>2mg/L、氧化还原电位>50mV、氨氮<8mg/L。远期在保证水安全的前提下,改善城市水环境,构建良好的山水林田湖草生态格局,通过多种技术措施组合及蓝绿空间的管控,积极建设人工湿地、生态河湖、公园绿地,达到水清岸绿、鱼翔浅底的要求。
四、水体黑臭成因分析
水质检测结果表明,石埠河中下游(大学西路~汇入邕江口)河段水质较差,主要表现为COD、总氮、总磷、氨氮均远高于地表水V类水标准上限值,溶解氧及透明度均较低。根据现场调查及水样测试结果判断,中下游河段水质差主要是由于沿岸污水直排入河道以及上游生态补水少、水动力不足等原因引起。
首先,石埠河主要点源污染为污水直排。1#排口为雨污分流制区域雨污混接排口,上游为大学西路的雨水管,由于大学西路污水管网仅铺设至南宁职业技术学院,南职院至石埠路、石埠路暂时缺失污水管,因此现状该排口为雨污混流。2#污水直排口为南职院生活污水直排口。3#排口为雨污分流制区域雨污混接排口,上游因江州路未铺设污水管网,因此现状该排口为雨污混流。4#排口为石埠路市政雨水管出水口,现状为分流制雨污混接,排口处无末端截流,旱天有污水排入石埠河。
其次,石埠河源头来水途经中游金沙湖水库并被蓄起来,造成河道下游水动力严重不足,水体流动性差,各种污染物在河道中淤积发酵,加剧水质变坏。
五、石埠河流域治理方案
石埠河流域治理方案主要为直排口整治、新建污水管网截流污水、流域内雨污错接混接口改造、河道清淤、生态修复等措施。
(一)新建污水管网
石埠河流域周边市政污水管网尚未完善,距离较近的市政污水管有大学路和鹏飞路污水干管。根据规划该片区的污水统一进入相思湖污水泵站,最终由西明江污水厂处理,遇特殊情况时经调度抽排至江南污水处理厂处理。因此,石埠河流域新建石埠路、江州路、南职院至石埠路之间的污水管。
(二)直排口整治
由于现状流域内污水管网不完善,经直排口水量测算,建设1号污水处理站,主要截流1#排口的旱季污水,处理规模2000m3/d;建设2号污水处理站,主要截流2#、3#、4#排口的旱季污水,处理规模4000m3/d。近期在排口处设置截流井,按3倍截流倍数增设截污管,将污水接入石埠河1号、2号污水处理站处理。同时对直排口上游雨污水错接混接口进行改造,严禁旱季污水直排河道。
1#直排口整治措施:设置截流井、潜水泵,就近接入石埠河1号污水处理站处理。对1#排口上游进行排查,对上游雨污水错接混接口进行改造。远期将区域内污水接入大学西路d1000污水管,经过罗文大道污水管进入相思湖总泵站,最后进入西明江污水处理厂处理。
2#直排口整治措施:设置截流井、截污管,污水接入石埠河2号污水处理站处理。截污管线布置如下:
①石埠街道办事处以南80m至石埠河与005县道相交处,截污管由南向北布置于河道西侧,管径为d400。沿线预埋直管管径为d300,接户管为U-PVC管,管径为d200。将污水汇入污水提升泵站,最终将污水提升至石埠河2号污水处理站。
②从财经学院内湖出口至石埠河与005县道相交处,截污管沿河道铺设,截污管管径为d400,将污水汇入污水提升泵站,最终将污水提升至石埠河2号污水处理站。
对2#排口上游进行排查,对上游雨污水错接混接口进行改造。远期将区域内污水接入石埠路d1000规划污水管,经过鹏飞路、大学西路、罗文大道污水管进入相思湖污水总泵站,最后进入西明江污水处理厂处理。
3#直排口整治措施:设置截流井、截污管,污水接入石埠河2号污水处理站处理。对上游雨污水错接混接口进行改造,远期将区域内污水接入石埠路d1000污水管,经过鹏飞路、大学西路、罗文大道污水管进入相思湖污水总泵站,最后进入西明江污水处理厂处理。
4#直排口整治措施:设置截流井、截污管,增设d300截污管与现有最南端的截污管相接,将污水接入石埠河2号污水处理站处理。对上游雨污水错接混接口进行改造,远期将区域内污水接入石埠路d1000污水管,经过鹏飞路、大学西路、罗文大道污水管进入相思湖污水总泵站,最后进入西明江污水处理厂处理。
近期在西明江污水处理厂建成之前,保留1#、2#污水处理站并正常运行,作为临时处理设施处理排口截流的污水量。根据排口水量水质数据分析,经处理工艺比选,1#、2#污水处理站均采用A2/O污水处理工艺。
(三)河道清淤
清淤范围及清淤深度:石埠河河道沿线自然淤积现象较严重。由于河道流量小,沿河居民污水、垃圾直排河道,河道淤积情况更为突出。经过对河道沿线的淤泥深度勘查,确定石埠河清淤疏浚范围为邕隆路广西财经学院相思湖校区至江北大道石埠排涝泵站。需要清淤的河道总长度约为1.65km。石埠河平均清淤厚度为0.51m,石埠河清淤总量为12917m3。
淤泥处置方式:河道淤泥含水率按95%考虑,脱水后泥饼含水率按60%考虑。河道清淤后的污泥先脱水后使淤泥含水率降至60%以下,然后送至污泥处理中心集中处理。污泥运距约29km。清淤的淤泥考虑一部分用微生物降解,一部分做人工湿地和绿地的底泥,剩下的部分脱水外运至专业公司做肥料。
(四)生态修复工程
石埠河位于大学西路和财院路之间的这段河道,沿河居民生活污水与各种垃圾排入河道,导致水质污染严重,水体污浊。财经学院穿云桥之后石埠河为泥质河床,该段河水已黑臭化,财经学院内湖湖面完全被水葫芦遮蔽,水底淤泥在厌氧状态下进行反应,水体自净能力基本丧失,河底淤泥含大量污染物,特别是氮磷含量超标。
主要技术思路為:通过构建生态湿地,构建水生植物生态系统,并进行微生物调控、水生动物调控,创造一个出色、生态结构丰富的场所。基于少扰动原有系统的原则,将于支流汇合处布置水生植物,高等水生植物的恢复是水生态系统修复的关键。沉水植物是水体生物多样性赖以维持的基础。沉水植物占优势时,水体水质清澈,生物多样性高水生植物有过量吸收营养物质特性,可降低水体营养水平能减少因为凤和摄食底栖生物的鱼类等所引起沉积物重悬浮,从而降低浊度。水生植物还能抑制浮游植物的生长,从而降低藻类的现存量,显著提高富营养化水体的水质,对污染水体有明显的净化作用。
为改善石埠河的水质,在财经学院湖段内采取生态修复措施,主要是水生植物系统的构建、植草沟的设计以及人工增氧。生态修复面积约为2.9公顷,包括水生植物种植面积2.7公顷、植物浮岛面积0.24公顷。
六、结论
从2017年至2018年10月对石埠河沿岸直排口进行了整治,并完成部分河道清淤,石埠河的水质有了明显的提升。2018年10月水质调查共取地表水样3份,分别为3处河道断面水质检测点的水质监测结果,取样点分布情况如图6-1所示。
水质检测指标有溶解氧(DO)、氧化还原电位(ORP)、生化需氧量(COD)、氨氮,检测结果见表6-1。
检测水质结果显示,石埠河现阶段除了透明度偏低外,其余水质指标均已消除黑臭。因此,以全流域治理理念,按控源截污、内源治理、生态修复、活水循环、长制久清的技术路线对石埠河进行治理,水质得到了改善,技术方案科学合理。远期继续按该治理理念推进工程建设和完善河道沿岸管理,预计能达到水环境功能区划的水质要求。
参考文献
《城市黑臭水体整治工作指南》
《黑臭水体防治技术及应用》蒋克兵 李元 刘鑫主编
《城市黑臭水体整治——排水口、管道及检查井治理技术指南(试行) 》
《室外排水设计规范》GB 50014-2006(2014年版)