城市河道污水生态治理的应用与进展

王小中，马祎萱

（1.磐安县总工会；2.名仕科技股份有限公司，浙江 金华 322312）

2019年7月，浙江省总工会首次举办了“工匠沙龙”。作为金华市首届“八鹜工匠”之一，沙龙那天，笔者就去了省会杭州。当天，在庆春门下车时，笔者突然冒出个想法，就是想徒步欣赏一下杭州的城市美景。从庆春门一直走到浙江省总工会职工服务中心，笔者步行了8 km。当走到庆春路五洋亭桥时，笔者看到桥下一条小河穿桥而过，此时有一股污水臭味随风而过，低头一看，水面平静，水色略有发黑，这就是一条被城市化发展所污染的臭水河。

绿水青山就是金山银山。评价一个城市好不好，关键在于这个城市的老百姓幸福感指数高不高；评价一个城市美不美，关键在于穿插城市的河道水质以及绿化好不好。城市化发展直接和间接地影响着我国城市地区的河道水环境。河道污水也直接影响着城市发展及老百姓的生活质量。因此，人们必须维护和恢复城市河道生态系统，利用政府支持，科学有效地治理城市河道污水，还城市原有的美丽生态环境。一是应安装水循环流动体系，以保证其平衡。二是进行河道污水治理设计和管理，保证其可持续发展的必要条件。为此，下面将结合杭州市河道污水生态治理设计进行阐述，以供参考[1]。

1 城市河道水污染概况

杭州市是一座宜居宜游的城市，位于中国东部沿海，人口大约有980.6万，（数据来源于2018年人口普查），有着一个富有神话色彩的西湖，还有一条通往首都北京的大运河，更有一条美丽的钱塘江穿城而过。总体地势北高南低，城中河道错综复杂。河系有部分为人工河，水流平静，水质可见一般，但沿河景观如画，因此河道水质需生态治理。

杭州河道的水污染主要来源是市民的生产生活用水污染。据统计，城镇居民每人每天用水量为100～150 L，污水大多经过化粪池溢出，最终直接排入河道。

污水河道通常指的是河道内的水不能和外界的水进行互换，接近静止或处于静止状态，几乎不含氧气，并且水中浮游生物及微生物过多，一般呈富营养化的状态。污水河道内的污水积蓄时间过长，就会变臭，此时就需要进行处理。

现有技术对污水河道进行处理时，大多直接采用通用的污水处理设备，可以有效消除污染，但是实施成本高，同时只能对污水进行净化，无法有效利用富营养化污水中的营养物质，造成资源浪费。因此，人们要构建城市污水河道生态治理系统，以便有效解决上述问题。

2 城市河道污水生态治理设计

为实现上述目的，本文提出一种城市污水河道污水生态治理系统，其包括河道堤坝，河道堤坝一侧面设置有泥沙层，另一侧面设置有污水河道。所述河道堤坝上贯穿设有安装通道，安装通道位于污水河道水平面上方，通道内侧固定设置有管状不锈钢圆网，圆网内侧设置有供水主管，主管一端设置有潜水泵，潜水泵位于污水河道底部。供水主管两侧均固定设置有供水支管，供水支管位于泥沙层内部，供水主管与供水支管连通，供水支管底部贯穿设有多个出水管。

泥沙层顶部栽种有绿化植物，泥沙层顶部开设有出水孔，出水孔位于绿化植物之间。供水主管另一端设置有第一密封塞，且第一密封塞与供水主管固定连接。出水管贯穿供水支管底部并延伸至供水支管内腔顶部。供水支管端部设置有第二密封塞，且第二密封塞与供水支管固定连接。潜水泵进水口处固定设置有导流管，所述导流管开口处固定设置有污泥过滤网，且污泥过滤网在水平方向上呈45°倾斜设置。河道堤坝侧面下部固定设置有潜水泵安装座，潜水泵固定在安装座顶部[2]。

3 河道污水生态治理系统的技术效果和优点

本生态治理系统通过设置潜水泵来吸入河道污水，然后利用供水主管与供水支管将污水输入泥沙层中，利用泥沙层对污水进行过滤，同时在泥沙层顶部栽种绿化植物，进而在有效净化污水的同时利用污水中的营养物质完成绿化植物的栽培，节约人工，同时有效避免资源浪费。综上所述，本污水治理系统具有新颖性，整体技术方案较为简单，实施方便，实施成本相较现有的污水处理技术更低，污水治理效果更好。

本污水生态治理系统通过设置污泥过滤网，同时使污泥过滤网在水平方向上呈45°倾斜设置，使得污水被潜水泵产生的吸力吸入时，污泥可以被过滤网有效过滤，同时沿过滤网的倾斜面向导流管的下方滑动，避免污泥堆积在污泥过滤网表面而导致过滤网被堵塞。

4 具体实施方式

下面将结合本污水生态治理系统实施例中的附图，对其技术方案进行清晰、完全的描述，如图1至图4所示。需要注意的是，所描述的实施例只是本污水生态治理系统的一部分实施例，而不是所有实施例。

图1 整体剖视结构示意图

图2 导流管剖视结构示意图

图3 供水支管侧面剖视结构示意图

图4 供水支管俯视结构示意图

本污水生态治理系统提供了图1至图4所示的一种城市污水河道污水生态治理系统。如图1所示，河道堤坝1一侧面设置有泥沙层2，另一侧面设置有污水河道3，河道堤坝1上贯穿设有安装通道4，安装通道4位于污水河道3水平面上方，安装通道4内侧固定设置有管状不锈钢圆网5，以便利用管状不锈钢圆网5将安装通道4与供水主管6隔开，避免安装通道4内壁对供水主管6造成磨损。

同时，管状不锈钢圆网5内侧设置有供水主管6，泥沙层2顶部栽种有绿化植物15，泥沙层2顶部开设有出水孔16，出水孔16位于绿化植物15之间，以便于水在被泥沙层2过滤掉部分营养物质后渗透到出水孔16中。当出水孔16中的水漫出后，漫出后的水对绿化植物15进行灌溉，河道堤坝1侧面底部固定设置有安装座14，潜水泵7固定设于安装座14顶部。

如图2所示，供水主管6一端设置有潜水泵7，潜水泵7位于污水河道3底部，潜水泵7进水口处固定设置有导流管12，导流管12开口处固定设置有污泥过滤网13，且污泥过滤网13在水平方向上呈45°倾斜设置，以便于污水被潜水泵7产生的吸力吸入时，污水中的污泥可以被污泥过滤网13有效过滤。同时，沿着污泥过滤网13的倾斜面向导流管12的下方滑动，避免污泥堆积在污泥过滤网13表面而导致污泥过滤网13被堵塞。

如图3、图4所示，供水主管6两侧均固定设置有供水支管9，供水支管9位于泥沙层2内部，且多个供水支管9在泥沙层2中的分布模仿血管在人体中的分布，以便更加均匀地对污水进行过滤和对绿化植物15进行栽培。供水主管6与供水支管9连通，供水支管9底部贯穿设有多个出水管10，出水管10贯穿供水支管9底部并延伸至供水支管9内腔顶部，以便于潜水泵7通过供水主管6将富营养化的污水输入供水支管9中，污水最终通过出水管10由供水支管9中喷出。

更为具体的是，供水主管6另一端设置有第一密封塞8，且第一密封塞8与供水主管6固定连接，防止污水直接由供水主管6端部喷出而无法进入供水支管9中。供水支管9端部设置有第二密封塞11，且第二密封塞11与供水支管9固定连接，防止污水直接由供水支管9端部喷出而导致污水分布不均匀。

5 本污水治理系统工作原理

本污水治理系统实际使用时，启动潜水泵7，潜水泵7启动后产生负压，污水河道3中的水穿过污泥过滤网13进入导流管12，然后由导流管12进入潜水泵7中，潜水泵7再通过供水主管6将富营养化的污水输入供水支管9中，污水最终通过出水管10由供水支管9中喷出。同时，由于绿化植物15之间设置有出水孔16，供水支管9中喷出的水在被泥沙层2过滤掉部分营养物质后渗透到出水孔16中，当出水孔16中的水漫出后，漫出后的水对绿化植物15进行灌溉，配合泥沙层2中过滤出的营养物质，绿化植物15可以较好地生长。

6 技术进步与应用展望

随着城市化建设规模的扩大，部分城市的人口逐年增长。在科学技术突飞猛进发展的当下，我国积极开展水源保护和污水治理，但是不够重视污水生态治理与合理利用，目前我国城市污水还以集中处理为主。污水生态治理和合理利用还是需要人们勇敢地尝试。其实，大自然与生俱来就是一个最好的天然过滤器，例如，山中的溪水都来自雨水，通过植物吸收和泥土过滤，最后在山凹中形成一条清澈小溪。大自然本身就有水净化的功能，人们何不去效仿一下大自然，模拟出一个小区域的自然环境，利用水往低处流的自然规律来创建出一个人工生态链。

河道污水生态治理是未来发展的方向，不是凭空臆想出来的。改革开放前，很少有“污水”这一说词，以前农村把厨余残渣和洗碗水都用来喂猪，猪的排泄物都运往田间地头，最后这些排泄物又被农作物吸收，变成了食物，当时也没有污染河道。现今，人们都用上了化肥，农家肥基本没有人用了，化粪池溢出的肥水都流入河道。既然流入河道的是肥水，人们何不利用河道中的污水来培育瓜果蔬菜？因此，人们应该在城市建设过程中规划建设一条生态链，让城市河道污水成为城市绿化的主要原材料。

7 结语

人们的生活质量要求会越来越高，希望自己生活在一座美丽无污染的城市。而城市污水严重阻碍我国社会经济发展。污水生态治理不仅可以推动社会绿色健康发展，还极大提高了老百姓的生活质量。就国情来看，我国的污水治理仍处于高能耗、低水平的状态，应该向发达国家看齐，开发出低成本、高效益的污水生态治理系统，走中国特色的污水生态治理道路。综上所述，河道的生态景观污水治理是城市建设的重要任务，必须从整个城市水环境保护出发，将区域规划、水资源有效利用和污水生态治理等相结合，从综合方式考虑，以达到水环境的最优管理和运行目标[3]。