CN111392869A - 一种城市黑臭水体的系统治理方法 - Google Patents

一种城市黑臭水体的系统治理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种城市黑臭水体的系统治理方法，包括黑臭水体的成因分析与识别，成因包括三个要素：排水管网(重污水处理厂轻城市管网；重污水管网轻雨水管网；城市管网分区不清、雨污混接错接严重；支流污水管网未覆盖现象普遍；管网质量有待考究)；底泥分析(河道(湖泊)底泥淤积严重、底泥量大；底泥检测结果不佳、污染物指标多、含量高；底泥污染物释放速度较大，影响河道(湖泊)水质)，水动力流态(河道断面；河道(湖泊)的水深；河道(湖泊)的补水水源以及水质)，通过对目前全国黑臭水体现状及形成原因进行分析及识别，提出一种城市黑臭水体的系统治理方法。

Description

一种城市黑臭水体的系统治理方法
技术领域
本发明涉及城市黑臭水体治理领域，具体是一种城市黑臭水体的系统治理方法。
背景技术
城市黑臭水体是指在城市建成区，呈现令人不悦的颜色(黑色或泛黑色)，和(或)散发令人不适气味(臭或恶臭)的水体的统称。黑臭水体的成因原理：在缺氧和厌氧条件下，水体中的铁、锰等金属离子与水中的硫离子形成硫化亚铁、硫化锰等化合物；水体中的悬浮颗粒吸附硫化亚铁、硫化锰等，致使水体变黑。
城市黑臭水体治理的根源在岸上、关键在排口、核心在管网，针对目前国内的黑臭水体，有多种治理措施，包括截污纳管、清淤疏浚、岸带修复等工程措施，上述措施均可达到改善黑臭水体的作用。
但是，现有的上述黑臭水体治理措施缺乏长久性，主要在于：(1)对污染源的全面控制有限制性；(2)缺乏水质提升与水动力改善措施；(3)缺乏水质长效保持与长效运营措施。
发明内容
一.黑臭水体成因分析
黑臭水体的形成原因主要包括以下三个因素：
(1)排水管网系统问题
通过大量实地考察与相关调查研究以及多项案例，总结出目前城市排水管网系统问题主要在于：重污水处理厂轻城市管网；重污水管网轻雨水管网；城市管网分区不清、雨污混接错接严重；支流污水管网未覆盖现象普遍；管网质量有待考究。
(2)底泥沉积问题
通过大量实地考察与相关调查研究以及多项案例，总结出目前河道(湖泊)底泥沉积问题主要在于：河道(湖泊)底泥淤积严重、底泥量大；底泥检测结果不佳、污染物指标多、含量高；底泥污染物释放速度较大，影响河道(湖泊)水质。
(3)水动力流态问题
通过大量实地考察与相关调查研究以及多项案例，总结出目前河道(湖泊)水动力流态问题主要在于：河道断面；河道(湖泊)的水深；河道(湖泊)的补水水源以及水质。
本发明的目的在于提供一种城市黑臭水体的系统治理方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种城市黑臭水体的系统治理方法，包括以下步骤：
(1)控源截污，包括面源污染控制措施、截污纳管、分散污水处理措施、防倒灌措施、分散调蓄措施，面源污染主要包括雨天径流污染、地面冲刷、城乡结合部农业面源污染；截污纳管的原则是就近纳管，核心在于改造源头混接现象，并进行管网修复工作，设置泵站进行提升；分散污水处理措施包括磁混凝处理工艺、聚氨酯海绵固定床生物膜反应；控制措施包括设置智能型截流井、翻板式堰门以及手电动闸门；
(2)内源治理，是黑臭水体治理的控源减负阶段，用以削减污染物输入负荷，也是提质增容阶段，用以提升环境余量，主要处理措施包括清淤疏浚、底泥隔离措施、垃圾清理、生物残体处理，清淤疏浚关键在于根据底泥检测结果中的有机质含量确定清淤深度(一般，有机质)，根据现场情况选取适宜的清淤方式，清淤方式包括干水作业(干土挖掘、水力冲填)、带水作业(抓斗式、普通绞吸式、斗轮式、链斗式)以及环保清淤(环保绞吸式)，底泥隔离措施主要是指对河道淤泥表层20-40公分污染物含量大、污染严重的底泥进行清理后，或者选取合适的卵石、块石铺于河底，阻隔淤泥与水的接触，降低污染，或者投洒生物药剂，使其钝化，减少污染物的释放；定期对河道(湖泊)表面漂浮的垃圾进行打捞清理；
(3)生态修复，是黑臭水体治理的提质增容阶段，作用是提升环境余量。河道(湖泊)黑臭水体在完成上述步骤(2)后，可进行步骤(3)，主要处理措施包括岸带修复措施、生态净化措施、人工增氧措施、活水循环措施、清水补给措施，生态净化措施主要包括种植水生植物、通过载体滤料工程净化水质、对大排口的溢流污染进行控制，人工增氧措施是指在河道(湖泊)设置增氧设备，如兆气泡、界面纳米水下机，活水循环及清水补给措施，根据现场情况，引入适应的水源对河道(湖泊)进行补水；
(4)景观绿化工程，是黑臭水体治理的水质保持与长效运营阶段，是河道(湖泊)在完成上述步骤(1)、(2)、(3)之后的工作内容，步骤(4)综合考虑地形、气候、植物生长适应性、景观需求等因素，针对性的选取多种植物(水生植物、陆地植物)进行种植和绿化，河道(湖泊)内，通过计算水力负荷及污染物消减率，选取适宜的水生植物，包括植物种类、种植数量、种植密度、种植区域，在净化水质的同时，还兼具抑藻效应、景观效应及气候调节作用；
(5)驳岸工程，是黑臭水体治理的水质保持与长效运营阶段，是河道(湖泊)在完成上述步骤的(1)、(2)、(3)之后的工作内容，步骤(5)主要是对治理后后的河道(湖泊)进行驳岸工程，包括岸带修复、岸带修整、修筑亲水平台、沿河(环湖)人行小路、围挡等配套设施；
(6)智慧水务，是黑臭水体治理的水质保持与长效运营阶段，是河道(湖泊)在完成上述步骤的(1)、(2)、(3)、(4)、(5)之后，最后的治理阶段，智慧水务通过采用数采仪、无线网络、水质水压表等在线监测设备实时感知城市供排水系统的运行状态，通过实时监控水务循环系统，及时发现水质问题，进而采取对应措施，解决问题，保障水质，实现长治久清的最终目的。
作为本发明进一步的方案：所述河道(湖泊)，采取水样经相关检测机构进行检测，属于黑臭水体。
作为本发明再进一步的方案：所述黑臭水体的成因分析及问题识别，只针对城市河道(湖泊)黑臭水体而言。
作为本发明再进一步的方案：所述黑臭水体治理的六个阶段，只针对城市河道(湖泊)黑臭水体而言。
作为本发明再进一步的方案：城市河道(湖泊)黑臭水体经过上述六个步骤后，黑臭基本能得到有效控制和有效治理，达到长治久清的治理目标，水质各指标基本能达到如下标准：透明度＞50cm，DO＞2mg/L，NH3-N＜4mg/L，COD＜40mg/L，BOD＜15mg/L。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明针对城市黑臭水体的治理总结了一套系统的治理技术，该技术可全面长久地对黑臭水体进行治理与控制。
2、本发明中步骤(1)控源截污中除普遍的面源控制、截污纳管等治理措施外，加入了分散调蓄、防倒灌的治理措施，以此更全面地控制截留外在污染源。
3、本发明中步骤(2)内源治理中除普遍的清淤疏浚、垃圾清理等治理措施外，加入了底泥隔离、生物残体处理的治理措施，以此更彻底地治理内源污染.
4、本发明中步骤(3)生态修复中除普遍的岸带修复、人工增氧、清水补给等治理措施外，加入了生态净化(重在载体滤料工程、大排扣溢流污染控制)、活水循环的治理措施，以此更进一步保障水质达标、维持水质。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
本发明实施例中，一种城市黑臭水体的系统治理方法，包括以下步骤：
(1)控源截污，包括面源污染控制措施、截污纳管、分散污水处理措施、防倒灌措施、分散调蓄措施，面源污染主要包括雨天径流污染、地面冲刷、城乡结合部农业面源污染；截污纳管的原则是就近纳管，核心在于改造源头混接现象，并进行管网修复工作，设置泵站进行提升；分散污水处理措施包括磁混凝处理工艺、聚氨酯海绵固定床生物膜反应；控制措施包括设置智能型截流井、翻板式堰门以及手电动闸门；
(2)内源治理，是黑臭水体治理的控源减负阶段，用以削减污染物输入负荷，也是提质增容阶段，用以提升环境余量，主要处理措施包括清淤疏浚、底泥隔离措施、垃圾清理、生物残体处理，清淤疏浚关键在于根据底泥检测结果中的有机质含量确定清淤深度(一般，有机质)，根据现场情况选取适宜的清淤方式，清淤方式包括干水作业(干土挖掘、水力冲填)、带水作业(抓斗式、普通绞吸式、斗轮式、链斗式)以及环保清淤(环保绞吸式)，底泥隔离措施主要是指对河道淤泥表层20-40公分污染物含量大、污染严重的底泥进行清理后，或者选取合适的卵石、块石铺于河底，阻隔淤泥与水的接触，降低污染，或者投洒生物药剂，使其钝化，减少污染物的释放；定期对河道(湖泊)表面漂浮的垃圾进行打捞清理
(3)生态修复，是黑臭水体治理的提质增容阶段，作用是提升环境余量。河道(湖泊)黑臭水体在完成上述步骤(2)后，可进行步骤(3)，主要处理措施包括岸带修复措施、生态净化措施、人工增氧措施、活水循环措施、清水补给措施，生态净化措施主要包括种植水生植物、通过载体滤料工程净化水质、对大排口的溢流污染进行控制，人工增氧措施是指在河道(湖泊)设置增氧设备，如兆气泡、界面纳米水下机，活水循环及清水补给措施，根据现场情况，引入适应的水源对河道(湖泊)进行补水；
(4)景观绿化工程，是黑臭水体治理的水质保持与长效运营阶段，是河道(湖泊)在完成上述步骤(1)、(2)、(3)之后的工作内容，步骤(4)综合考虑地形、气候、植物生长适应性、景观需求等因素，针对性的选取多种植物(水生植物、陆地植物)进行种植和绿化，河道(湖泊)内，通过计算水力负荷及污染物消减率，选取适宜的水生植物，包括植物种类、种植数量、种植密度、种植区域，在净化水质的同时，还兼具抑藻效应、景观效应及气候调节作用；
(5)驳岸工程，是黑臭水体治理的水质保持与长效运营阶段，是河道(湖泊)在完成上述步骤的(1)、(2)、(3)之后的工作内容，步骤(5)主要是对治理后后的河道(湖泊)进行驳岸工程，包括岸带修复、岸带修整、修筑亲水平台、沿河(环湖)人行小路、围挡等配套设施；
(6)智慧水务，是黑臭水体治理的水质保持与长效运营阶段，是河道(湖泊)在完成上述步骤的(1)、(2)、(3)、(4)、(5)之后，最后的治理阶段，智慧水务通过采用数采仪、无线网络、水质水压表等在线监测设备实时感知城市供排水系统的运行状态，通过实时监控水务循环系统，及时发现水质问题，进而采取对应措施，解决问题，保障水质，实现长治久清的最终目的。
所述河道(湖泊)，采取水样经相关检测机构进行检测，属于黑臭水体。
所述黑臭水体的成因分析及问题识别，针对城市河道(湖泊)黑臭水体。
所述黑臭水体治理的步骤(6)，针对城市河道(湖泊)黑臭水体。
城市河道(湖泊)黑臭水体经过上述六个治理阶段后，黑臭基本能得到有效控制和有效治理，达到长治久清的治理目标；水质各指标基本能达到如下标准：透明度＞50cm，DO＞2mg/L，NH3-N＜4mg/L，COD＜40mg/L，BOD＜15mg/L。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种城市黑臭水体的系统治理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)控源截污，包括面源污染控制措施、截污纳管、分散污水处理措施、防倒灌措施、分散调蓄措施，截污纳管的原则是就近纳管，在于改造源头混接现象，并进行管网修复工作，设置泵站进行提升，分散污水处理措施包括磁混凝处理工艺、聚氨酯海绵固定床生物膜反应，控制措施包括设置智能型截流井、翻板式堰门以及手电动闸门；
(2)内源治理，是黑臭水体治理的控源减负阶段，用以削减污染物输入负荷，也是提质增容阶段，用以提升环境余量，主要处理措施包括清淤疏浚、底泥隔离措施、垃圾清理、生物残体处理，清淤疏浚关键在于根据底泥检测结果中的有机质含量确定清淤深度(一般，有机质)，根据现场情况选取适宜的清淤方式，清淤方式包括干水作业(干土挖掘、水力冲填)、带水作业(抓斗式、普通绞吸式、斗轮式、链斗式)以及环保清淤(环保绞吸式)，底泥隔离措施主要是指对河道淤泥表层20-40公分污染物含量大、污染严重的底泥进行清理后，或者选取合适的卵石、块石铺于河底，阻隔淤泥与水的接触，降低污染，或者投洒生物药剂，使其钝化，减少污染物的释放，定期对河道(湖泊)表面漂浮的垃圾进行打捞清理；
(3)生态修复，是黑臭水体治理的提质增容阶段，作用是提升环境余量，河道(湖泊)黑臭水体在完成上述步骤(2)后，可进行步骤(3)，主要处理措施包括岸带修复措施、生态净化措施、人工增氧措施、活水循环措施、清水补给措施，生态净化措施主要包括种植水生植物、通过载体滤料工程净化水质、对大排口的溢流污染进行控制，人工增氧措施是指在河道(湖泊)设置增氧设备，如兆气泡、界面纳米水下机，活水循环及清水补给措施，根据现场情况，引入适应的水源对河道(湖泊)进行补水；
(4)景观绿化工程，是黑臭水体治理的水质保持与长效运营阶段，是河道(湖泊)在完成上述步骤(1)、(2)、(3)之后的工作内容，步骤(4)综合考虑地形、气候、植物生长适应性、景观需求等因素，针对性的选取多种植物(水生植物、陆地植物)进行种植和绿化，河道(湖泊)内，通过计算水力负荷及污染物消减率，选取适宜的水生植物，包括植物种类、种植数量、种植密度、种植区域，在净化水质的同时，还兼具抑藻效应、景观效应及气候调节作用；
(5)驳岸工程，是黑臭水体治理的水质保持与长效运营阶段，是河道(湖泊)在完成上述步骤的(1)、(2)、(3)之后的工作内容，步骤(5)主要是对治理后后的河道(湖泊)进行驳岸工程，包括岸带修复、岸带修整、修筑亲水平台、沿河(环湖)人行小路、围挡等配套设施；
(6)智慧水务，是黑臭水体治理的水质保持与长效运营阶段，是河道(湖泊)在完成上述步骤的(1)、(2)、(3)、(4)、(5)之后，最后的治理阶段，智慧水务通过采用数采仪、无线网络、水质水压表等在线监测设备实时感知城市供排水系统的运行状态，通过实时监控水务循环系统，及时发现水质问题，进而采取对应措施，解决问题，保障水质，实现长治久清的最终目的。
2.根据权利要求1所述的一种城市黑臭水体的系统治理方法，其特征在于，所述河道(湖泊)，采取水样经相关检测机构进行检测，属于黑臭水体。
3.根据权利要求1所述的一种城市黑臭水体的系统治理方法，其特征在于，所述黑臭水体的成因分析及问题识别，针对城市河道(湖泊)黑臭水体。
4.根据权利要求1所述的一种城市黑臭水体的系统治理方法，其特征在于，所述黑臭水体治理的步骤(6)，针对城市河道(湖泊)黑臭水体。
5.根据权利要求1所述的一种城市黑臭水体的系统治理方法，其特征在于，城市河道(湖泊)黑臭水体经过上述六个步骤后，黑臭基本能得到有效控制和有效治理，达到长治久清的治理目标，水质各指标基本能达到如下标准：透明度＞50cm，DO＞2mg/L，NH3-N＜4mg/L，COD＜40mg/L，BOD＜15mg/L。
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