李永繼

(霍州煤電集團環(huán)保處，山西 霍州 031400)

我國黑臭水體治理及修復技術(shù)研究

李永繼

(霍州煤電集團環(huán)保處，山西 霍州 031400)

隨著經(jīng)濟與社會的飛速發(fā)展，環(huán)境問題日益嚴峻，尤其是黑臭水污染在近些年來成為和城市霧霾關(guān)注度相當?shù)奈廴締栴}，亟需選擇高效合適的黑臭水治理及修復技術(shù)。介紹了黑臭水體的概念、機理、類型及處理黑臭水體需遵循的原則，總結(jié)了黑臭水體治理及修理技術(shù)，并對我國黑臭水體處理技術(shù)進行了展望。

黑臭水體；治理技術(shù)；修復技術(shù)

水體作為生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，可以改善濕度、氣候等功能。但目前，水體污染隨著經(jīng)濟與社會的快速發(fā)展而越來越嚴峻，尤其是水體的黑臭現(xiàn)象越來越多。到2016年為止，我國295個地級市經(jīng)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)的黑臭水體就高達2 014個，黑臭水體不僅帶給人們不好的感官體驗，而且會影響人們的生活質(zhì)量。目前，我國已進行了一系列黑臭水整治工作，并初見成效。國務(wù)院在2015年頒布的《水污染防治行動計劃》中指出，黑臭水體治理目標是全國城市建成區(qū)黑臭水體到2030年總體得到消除。

1 黑臭水體概述

黑臭水體是指由于污染物含量超過水環(huán)境自凈能力而發(fā)臭變黑的水體，一般水體溶解氧質(zhì)量濃度小于2.0 mg/L，其水質(zhì)比地表水環(huán)境質(zhì)量標準V 類水質(zhì)要差。由于目前我們還沒有統(tǒng)一的評價黑臭水體標準，所以有讓人不舒適顏色或氣味的水體都可被認為是黑臭水體。黑臭水體一般有以下共同點：水體有黑臭現(xiàn)象；水體溶解氧含量下降；水體中生物物種銳減；污染物超出水體的自凈能力；水體的生態(tài)平衡被破壞。

黑臭水體機理是，由于水中溶解氧不足導致水體中有機物被厭氧分解生成黑臭物體的反應(yīng)。厭氧微生物以水體中含有的大量蛋白質(zhì)等作為碳源發(fā)生下列方程式(1)、(2)中的生化反應(yīng)，使水體的復氧速率跟不上耗氧速率，最終導致水體缺氧，出現(xiàn)黑臭現(xiàn)象。

(1)

HCOOH+CH3COOH+H2S+NH3

(2)

另外，黑臭水體的形成也可能是水中被還原的無機離子，如錳、鐵等，會同有機物發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，生成黑色的復合物。

根據(jù)黑臭水的污染特性，可將黑臭水分4個類型，詳見表1。

表1 城市黑臭水體分類

在治理及修復黑臭水體時應(yīng)遵循以下基本原則，統(tǒng)籌規(guī)劃、因地制宜、綜合整治、技術(shù)整合、長效安全。在此基礎(chǔ)上結(jié)合污染原因、水文水質(zhì)條件、污染程度、預期處理目標、當?shù)氐慕?jīng)濟及硬件條件等因素，認真考慮，比選出最合適的治理方案，以達到長久有效改善水質(zhì)的目的，最終改善人們的生活環(huán)境。

2 黑臭水體治理及修復技術(shù)

調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，目前，國內(nèi)外有很多黑臭水治理及修復技術(shù)[1-4]，而我們平時在治理及修復黑臭水體時應(yīng)遵循“安全性、經(jīng)濟性、長效性、適用性及全面性”的原則。安全性是指需明確該技術(shù)是否污染環(huán)境，選擇不二次污染環(huán)境的技術(shù)；經(jīng)濟性是指需明確該技術(shù)是否經(jīng)濟高效，選擇經(jīng)濟高效的技術(shù)；長效性是指需明確該技術(shù)處理效果是否持久，選擇持續(xù)時間越長越好的技術(shù)；適用性是指需明確該技術(shù)的適用范圍，選擇合適要求的技術(shù)；全面性是指綜合考慮幾種技術(shù)組合，發(fā)揮彼此優(yōu)勢，避免彼此的短處，最大程度發(fā)揮技術(shù)的效果。

2.1 黑臭水體治理技術(shù)

2.1.1 水質(zhì)凈化技術(shù)

人工復氧技術(shù)、復合凈水技術(shù)等都是黑臭水的水質(zhì)凈化技術(shù)的主要組成部分。其中，人工復氧技術(shù)提高的是水體溶解氧濃度，從而增強水體的自凈能力，抑制厭氧反應(yīng)的進行，最終阻止黑臭水體的產(chǎn)生，一般是通過人工曝氣向水體中充入臭氧、空氣或氧氣；復合凈水技術(shù)利用凈水劑對水中的膠質(zhì)或溶質(zhì)及懸浮顆粒等進行絮凝生成沉淀，然后去除這些絮狀沉淀，達到凈水的目的。通常采取水體外循環(huán)處理的方法。這是因為，如果直接投加，生成的絮狀沉淀仍在水體里，可能再次變成污染物。復合凈水劑技術(shù)簡單高效且經(jīng)濟，是目前國內(nèi)外使用較多的一種技術(shù)。

2.1.2 活水技術(shù)

活水技術(shù)的原理是，改變水體的動力學條件，增大換水率，從而減少黑臭水體的生成。通常有再生水補給、清水補給等技術(shù)。其中，再生水是一種穩(wěn)定的非常規(guī)水源，非常經(jīng)濟高效，該技術(shù)通常治理的是枯水期或缺水期的黑臭水體；清水補給通過加快污染物轉(zhuǎn)移達到凈化水質(zhì)的目的，通常治理的是滯留、緩流型黑臭水體，如公園中的黑臭水體。

2.1.3 內(nèi)源控制技術(shù)

清理水生植物殘渣和清淤疏浚是內(nèi)源控制技術(shù)的主要內(nèi)容。清理水生植物殘渣可減少黑臭水體生成，因為殘渣會發(fā)生腐蝕，從而消耗溶解氧并釋放污染物；清淤疏浚直接減少了污泥量，進而導致釋放的有機物含量減少，迅速凈化水體。

2.1.4 外源減排技術(shù)

直排污水原位處理、截污納管和面源控制是外源減排技術(shù)的主要內(nèi)容。直排污水原位處理能快速去除部分有機物和懸浮物。該技術(shù)優(yōu)點是不受管網(wǎng)影響，周期短但成效快；缺點是無法截流。截污納管是指，雨污分離的基礎(chǔ)上新建的雨污水管道；而面源控制針對的主要是雨水徑流，包括低影響開發(fā)技術(shù)和初期雨水控制技術(shù)等。

2.2 黑臭水體修復技術(shù)

2.2.1 人工濕地修復技術(shù)

人工濕地技術(shù)模擬的是自然濕地，依據(jù)土壤與植物組成的生態(tài)系統(tǒng)具有的凈化功能，人工建造一個濕地系統(tǒng)。凈化機理比較復雜，有物理、化學及生物作用，或者三者有機結(jié)合，通過吸附、過濾、沉淀及微生物降解或離子交換等凈化黑臭水體。優(yōu)點是處理效果好、成本低，運行及維護方便，能適應(yīng)有機物負荷變化，無二次污染；缺點是季節(jié)性強，占地大，水力負荷小且易堵塞。

2.2.2 生物修復技術(shù)

生物修復技術(shù)是利用生物與污染物發(fā)生生物、化學及物理作用，達到減少甚至消除污染物的目的。根據(jù)主體的不同，又分為植物修復技術(shù)、動物修復技術(shù)及微生物修復技術(shù)3大類，具體介紹見表2。

表2 生物修復技術(shù)

除以上修復技術(shù)外，還有生態(tài)護坡技術(shù)、復合酶技術(shù)及生態(tài)浮床技術(shù)。實際處理中，我們可選擇其中一種技術(shù)，或?qū)?種甚至多種技術(shù)組合共同使用，達到最優(yōu)化效果。

3 結(jié)論與展望

治理及修復黑臭水體涉及到各個學科，如管理學、自然科學、經(jīng)濟學、社會學、生物學、化學、物理學及工程學等，是一個非常復雜的工程。雖然已經(jīng)有大量相關(guān)實例，但處理的效果遠遠沒有達到我們的預期。未來，應(yīng)該加大對黑臭水體機理及技術(shù)的研究，充分了解各種技術(shù)的優(yōu)缺點，并將它們有機結(jié)合，

揚長避短，發(fā)揮它們最大的優(yōu)勢，能低成本地達到凈化水體的目的，滿足節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展的要求，創(chuàng)造美好居民生活環(huán)境。

[1] 張列宇，侯立安，劉鴻亮.黑臭河道治理技術(shù)與案例分析[M].北京:中國環(huán)境出版社,2016.

[2] 熊躍輝.我國城市黑臭水體成因與防治技術(shù)政策[N].中國環(huán)境報,2015-06-11(2).

[3] 胡洪營.污染河流水質(zhì)凈化與生態(tài)修復技術(shù)及其集成化策略[J].給水排水,2005,31(4):1-9.

[4] 張敏.淺議城市黑臭河道治理的措施[J].科協(xié)論壇，2010(9)：110-111.

Research on treatment and repair technology of black and odorous water in China

LI Yongji

(Environmental Protection Department of Huozhou Coal Electricity Group Co., Ltd., HuozhouShanxi 031400, China)

With the rapid development of economy and society, environment problem is becoming more and more serious. Especially in recent years, the pollution of black and odorouswater has been widely concerned by the society just as smog problem. It is urgent to improve and control black and odorous water by effective and appropriate technology. This paper introduces the concept, mechanism, type of black and odorouswater, and the principles to deal with black and odorous water, summarizes treatment and repair technology of black and odorous water, forecasts treatment and repair technology of black and odorous water.Key words: black and odorous water; treatment technology; repair technology

2017-02-11

李永繼，男，1974年出生，1996年畢業(yè)于山西礦院(現(xiàn)太原理工大學)環(huán)境工程專業(yè)，本科，學士學位，環(huán)保工程師，從事環(huán)境保護方面工作。

10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2017.02.49

X703

A

1004-7050(2017)02-0144-03

環(huán)境保護