探究污水处理技术在黑臭水体治理中的应用

陈 刚，陆晓昊，林细线

（1.浙江献驰环保科技有限公司，浙江 杭州 311612；2.杭州绿普环境科技有限公司，浙江 杭州 310000；3.温州市生态环境局苍南分局，浙江 温州 325800）

引言

黑臭水体治理工程是一项长期且艰巨的任务，需要政府和相关企业的共同参与，才能更好地完成。因此，政府部门与企业应加大对黑臭水体治理工程的资金投入力度，保障项目的顺利进行。黑臭水体治理工程完成后，还需要对其进行维护和保养，以保障处理效果。此外，还应加强对相关工作人员的专业培训工作，提高相关工作人员的专业素质，与此同时，还应增强公众对污水处理技术应用于黑臭水体治理工程的认识和理解程度，加大相关宣传力度，使公众认识到黑臭水体治理工程对社会、环境、生态等方面产生的积极影响。

1 污水处理技术与黑臭水体治理概述

随着我国工业化、城镇化的快速发展，人口、资源、环境与发展之间的矛盾日益突出，环境污染已成为我国经济社会可持续发展的重要制约因素。水污染是指水体受到有害化学物质或微生物作用，而使其性质改变，并失去使用价值的现象。目前，治理水污染使用较多的是生物处理法和高级氧化技术，如活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、人工湿地法以及物化处理法等[1]。城市黑臭水体产生的主要原因为：（1）工业废水排放；（2）生活污水直排；（3）农业面源污染；（4）内源污染。黑臭水治理技术主要有：（1）物理方法：曝气、控源截污、内源治理等；（2）化学方法：化学氧化、絮凝沉淀、生物氧化等；（3）生物方法：曝气系统、底泥清淤、微生物修复等；（4）物理与化学联合方法：生态护岸等[2]。

2 黑臭水体的成因与治理难点

我国城市黑臭水体的成因与治理难点主要包括：（1）污水收集系统不完善，部分地区管网建设严重滞后；（2）污水处理厂和管网建设不到位，处理能力不足；（3）截污不彻底，污水直排现象严重等。其中，污水收集系统不完善是我国黑臭水体形成的主要原因。治理黑臭水体必须先对水体进行净化处理，只有对水质进行净化处理才能真正达到改善水质的目的。黑臭水体形成是由于污水的无序排放，在污水收集、输送过程中，管道或管网破损，导致污水在管道内淤积，影响管道的正常运行。城市污水管网中的管网淤积主要是由管网排水能力不足和管道结构不合理造成的。当城市污水管道发生淤积时，由于排水管道内部的水流不畅，导致雨水和污水混合后产生较大的动能，使路面出现裂缝[3]。

3 污水处理技术在黑臭水体治理中的应用

3.1 生物膜法处理技术

在黑臭水体治理中，生物膜法处理技术是一种新兴的水处理技术，它是利用微生物的代谢作用，降解水中的有机物，达到净化水质的目的。该技术具有以下特点：（1）微生物吸附在生物膜上，形成生物膜；（2）生物膜中的微生物处于优势地位，可利用有机物降解产生的能量维持自身生长；（3）微生物附着在生物膜上，可进行有氧呼吸和无氧呼吸；（4）微生物附着在生物膜上，可以抑制水中的藻类生长。该技术主要应用于对BOD、COD、氨氮、总磷等水质指标有严格要求的工业废水处理，同时也可以用于生活污水、水产养殖废水等领域。该技术可以去除水中大部分有机污染物和氮、磷等无机污染物，具有投资少、处理效率高、操作简单、运行费用低等优点，而且能去除氨氮、总磷等难降解有机物。在黑臭水体治理中，采用生物膜法处理技术，能有效去除污水中的有机污染物，对水中重金属离子和氨氮等污染物也有较好的去除效果。采用该技术处理黑臭水体具有投资少、运行费用低等优点，可实现环境效益和经济效益的统一[4]。

3.2 活性污泥法处理技术

城市污水处理厂进水浓度低，处理效率低，造成大量污泥积存。这些污泥如果不及时进行处理或处置不当，将对城市生态环境造成极大破坏。活性污泥法污水处理技术是在传统污水处理技术的基础上发展起来的一种新型污水处理技术。其原理为污泥中存在大量微生物，微生物通过代谢作用消耗有机物和无机物，并产生大量的能量。目前城市污水处理厂采用活性污泥法处理污水已经取得了良好效果，而一些规模较大的污水处理厂由于生化系统复杂、占地面积大、能耗高、运行成本高、出水水质差等原因而无法直接采用活性污泥法进行污水处理。

3.3 人工湿地系统

人工湿地技术主要通过构建生态浮床，营造适宜微生物生长的环境，促进微生物对污染物的降解作用，从而达到改善水质、降低污染程度、消除异味的目的。该方法是目前较为成熟且经济可行的一种方法，通过恢复水生植物和微生物群落来改善水体质量。在城市的黑臭水体治理中，人工湿地系统是一种非常好的处理方式，人工湿地具有良好的环境效益和社会效益，并具有良好的经济效益，是黑臭水体治理的重要技术。人工湿地是一种生态工程技术，主要由基质、植物、微生物和水生动物组成，在湿地系统中，水、植物和微生物共同作用，使污染物得以净化。人工湿地主要有三个方面的作用：（1）净化水质：通过水生植物、微生物和动物的共同作用，可以有效去除污水中的有机物和营养盐。（2）生态修复：水在人工湿地中通过植物、微生物和动物的作用被净化后，形成了生态系统，并且净化过程不会对环境产生负面影响。（3）提供景观：人工湿地在一定程度上改善了环境和城市景观，为人们提供了休闲娱乐场所。人工湿地系统可以使水体得到很好地净化，同时还能为人们提供娱乐休闲场所。随着环境保护工作的不断深入和完善，黑臭水体治理技术将越来越成熟和有效[5]。

3.4 人工种植水草净化技术

人工种植水草净化技术是在传统的河道治理中，为进一步改善水质而提出的一种治理方案。通过在河道中种植水草，利用水草吸收和分解水中的营养盐，达到净化水质的目的。该技术具有以下优点：（1）生态修复效果好；（2）能有效吸附和降解水中的有机污染物及氮、磷等营养盐；（3）能有效抑制水体中有害藻类的生长；（4）可在一定程度上改善河道水生态环境。目前人工种植水草净化技术在国内应用较少，主要存在以下问题：（1）人工种植水草成本高，经济可行性不强；（2）人工种植水草技术较为复杂，容易造成二次污染。针对这些问题，研究人员提出了“生态修复+人工种植水草净化”的黑臭水体治理方案，该方案是将生态修复技术和人工种植水草净化技术相结合的一种治理模式。在河道中采用生态修复技术，利用微生物吸收水中的氨氮和硝酸盐氮，利用植物的根系和净化作用去除水中的有机污染物和氮、磷等营养盐，通过这一过程实现水体的自净功能。

4 污水处理技术在黑臭水体治理中应用的优化策略

4.1 对内源污染进行控制

在进行黑臭水体治理的过程中，可以通过内源污染控制措施实现对黑臭水体的有效控制。比如可以采取在河道内设置人工曝气设备、配备生物曝气池以及增加水体表面曝气设备等方法。通过采取这些措施，可以有效改善河道内的水质，提高水体的自净能力。生活污水、工业废水和初期雨水进入水体后，会在水体中沉积，导致底泥中的营养盐、有机质以及其他污染物被释放到水体中。内源污染的存在会使水环境质量恶化，破坏水体生态平衡，进而影响整个水环境。因此，在对黑臭水体进行治理时，应着重解决内源污染问题。对内源污染进行控制，可以通过人工增氧、生物修复、生态治理等技术手段来实现。首先要通过人工增氧等措施消除水体中的污染物，进而实现水体的生态修复；其次要通过人工增氧等措施来促进微生物活动，强化污染物的分解。目前我国正在大力开展城市河道黑臭水体治理工作，并通过制定相关政策及规划来实现这一工作目标。城市河道黑臭治理工作是一项长期而复杂的工作，需要相关部门全面考虑当地的环境以及社会经济等因素来制定科学、合理、可行的整治方案[6]。

4.2 提升公众参与意识

城市黑臭水体治理是一个系统工程，不仅需要政府主导，还需要社会各界的广泛参与，从治理规划设计、工程验收到运营维护等各个环节，都需要社会各界的积极参与和共同努力。在城市黑臭水体治理中，需要综合运用生物—生态—工程的技术体系，注重发挥公众参与的作用，尤其要鼓励公众积极参与到黑臭水体治理中来。提升公众参与意识，加强政府、企业、居民之间的合作，充分发挥各方力量，形成共同参与黑臭水体治理的良好氛围。将政府主导与公众参与相结合，政府部门要积极听取公众意见，将群众呼声作为治理工作开展的重要参考依据。通过网络调查、问卷调查等方式获取数据信息，让公众充分了解城市污水处理情况，提升居民对黑臭水体治理工作的认同感。加强技术支持应积极引进新技术、新设备，将污水处理系统与信息化系统结合起来，充分发挥信息化系统在决策、监管中的作用。加快智能化建设步伐，利用信息技术提高城市管理效率和管理质量。

4.3 优化治理模式

黑臭水体是当前水环境治理中的难题，为了更好地进行黑臭水体的治理，相关部门可以采取以下措施：（1）实施全面截污，对污水管网进行全面排查，并对所有截污设施进行验收，对新建污水管网中存在的问题进行整改。（2）做好河道清淤工作，可以通过河道清淤来改善河道水质，控制污染物的排放，严格限制工业废水、生活污水、雨水等入河。（3）优化提升城市污水处理厂的处理能力，对现有的城市污水处理厂进行升级改造。（4）科学规划城市排水管网，对污水进行统一收集和处理，推广生态河道建设，科学规划河道断面设计和水体整治方案，有效保护水资源。（5）在城市黑臭水体治理过程中，充分考虑污水处理厂的处理能力和处理效果，确保系统稳定运行。

黑臭水体治理是一个综合性的系统工程，涉及到城市建设、生态环境、水利、市政、交通、城管等多个部门。在黑臭水体治理过程中，我们要始终坚持“水是生命之源”的理念，按照“统筹规划、系统治理”的要求，结合当地实际情况，坚持政府主导，统筹各方力量，协调推进。黑臭水体治理需要多方的共同努力，政府要加强统筹协调力度，并牵头做好各部门的沟通协调工作；相关部门要按照各自职责做好配合工作；企业作为社会责任主体，要积极参与到黑臭水体治理工作中来。在黑臭水体治理过程中，政府部门要加强对黑臭水体治理情况的监督管理力度，建立健全长效管理机制，强化责任落实和考核监管力度，把城市黑臭水体治理工作纳入政府绩效考核评价体系中。

4.4 明确治理责任

我们要深刻认识到黑臭水体治理的重要性，建立政府主导、部门协同、社会参与的工作机制，坚持问题导向，明确治理责任，加强部门间的协调联动，明确具体要求，强化工作保障；加快制定黑臭水体整治实施方案，明确任务书、路线图和时间表，加快污水处理设施建设，尽快补齐短板，强化源头管控和过程监管，加强对污水处理厂运行的监督管理；发挥市场机制的作用，大力发展环保产业，强化措施、抓好落实，全面推进黑臭水体治理工作；加强领导、压实责任、加强调度、严格考核，各级各部门要各司其职、各负其责、密切配合、协调联动；严格落实河长制和污染防治责任制，明确责任分工，强化督查问责机制，对责任不落实、措施不到位的单位和个人进行约谈问责，对在黑臭水体治理工作中弄虚作假的单位和个人依法依规追究责任。

5 结语

综上所述，城市黑臭水体治理工作中涉及到的污水处理工作应该由城市主管部门负责监管，并详细规定处理技术和管理流程。相关部门要严格规范污水处理行为，按照国家相关要求对污水进行达标处理和排放；制定完善的法律法规对城市中相关行为进行规范，严厉打击超标排放或偷排漏排等违法行为；加强对污水处理设备的监管力度，加强对设备运行和维护的监督力度，避免因设备问题导致污水排放超标。