邱 雁,徐浩東,楊艷清
(1.云南農(nóng)業(yè)大學 建筑工程學院,云南昆明 650201;2.云南省設計院集團有限公司,云南昆明 650228)
按照《財政部辦公廳 住房城鄉(xiāng)建設部辦公廳 生態(tài)環(huán)境部辦公廳關于組織申報2018年城市黑臭水體治理示范城市的通知》(財辦建〔2018〕172號),確定了2018年城市黑臭水體治理示范城市,其中包括云南省昭通市。昭通市位于云南省東北部,地處云、貴、川三結合部的烏蒙山區(qū)腹地,金沙江下游沿岸。2016年,住建部辦公廳、環(huán)保部辦公廳以(建辦城函〔2016〕125 號)文件,正式公布了全國城市黑臭水體排查情況,昭通市昭陽區(qū)東門小河 1.24km、禿尾河 28.47km 和利濟河 17.79km,被國家住建部、環(huán)保部列為黑臭水體,黑臭級別均為“重度黑臭”,總長度 47.5km。昭通市位于長江經(jīng)濟帶(上游),因此,對昭通市黑臭水體的綜合整治迫在眉睫[1]。
市政排水體制根據(jù)市政道路排水管網(wǎng)建設情況,中心城市可劃分為合流制區(qū)域和分流制區(qū)域。合流制區(qū)域以老城區(qū)為主,官壩路、金鷹大道、利濟河、二環(huán)東路為界,市政道路下的排水管線均為合流制管線,合流制區(qū)域面積約為15km2,占城區(qū)面積的 24.9%。分流制區(qū)域以新城區(qū)為主,主要位于中心城市東北部;該區(qū)域建設年代相對較近,市政道路下敷設有雨水管線和污水管線。分流制區(qū)域面積約46km2,占城區(qū)面積的75.1%。
目前昭陽區(qū)現(xiàn)狀排水系統(tǒng)已建成三條主要污水干管:
(1)利濟河污水干管,該管道起點為北閘水庫出水渠下游,沿利濟河東側向南鋪設,管徑為DN500-DN1200,在利濟河與魯?shù)槁方徊婵诮尤媵數(shù)槁稤N1500污水管,最終排入第一污水處理廠。
(2)禿尾河污水干管:該管道起點為昭通火車站南側,沿昭通大道向南鋪設,至機場路向東沿瓦窯河、中溝河東側鋪設匯至鳳霞路污水管。
(3)窯灣河、銹水河污水干管,該管道起點為二環(huán)東路與窯灣河交叉口東側,沿窯灣河向南鋪設,在窯灣河與中溝河交匯處轉至沿鳳霞路敷設,最后接入魯?shù)槁稤N1500污水管,排入第一污水處理廠。
除主要三條污水主干管外,巧家路、魯?shù)槁?、海樓路均已建DN800-DN1000污水管,并分別匯至利濟河截污管或魯?shù)槁肺鬯鞴堋?/p>
昭通市現(xiàn)有污水廠 1 座,位于禿尾河下游鳳凰閘處,規(guī)模為80kt/d,排放標準為一 級B。2018 年,昭通市實施了沿河排污口全面截排工程后,污水量大幅增加,污水處理效能下降明顯。目前,污水廠廠前主干管污水量平均為 118kt/d,進廠污水量平均為76kt/d,大量污水未經(jīng)處理直接溢流排入禿尾河,對禿尾河下游水質造成了嚴重影響。
目前,合流制區(qū)域未采取有效的溢流污染控制措施,降雨期間合流制溢流頻次較高、溢流量較大,雨季大量合流污水直接排入河道,對城市河道水質影響較大。以河濱公園溢流口為例,根據(jù)近 2 a 泵站運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計,該溢流口年均溢流約 34 次,年均溢流量約 30萬m3,單次溢流量約 9 000 m3。
1.5.1 利濟河水系
利濟河為昭魯大河中段右岸一級支流,全長 27.1km,平均比降 6.6‰,控制徑流面積 113km2,底泥淤積長度 1.2km,利濟河從城區(qū)西邊穿城而過,目前利濟河東側大部分截污管已建成,局部斷仍有污水排入,目前水質為V 類。
1.5.2 禿尾河水系
禿尾河為昭魯河右岸一級支流,徑流面積124km2,平均比降 8.9‰,底泥淤積長度 7km,由中溝河、窯灣河、銹水河三條支流組成。目前窯灣河環(huán)城東路以北尚未建成截污管,河流集中了城市生活污水、工業(yè)廢水、醫(yī)院污水等,目前水質現(xiàn)狀為劣Ⅴ類,受到嚴重污染。
隨著城市規(guī)模的發(fā)展,人口的增加,污水排放量還將增加,污水對禿尾河的污染日益嚴重,由于禿尾河屬于金沙江水系,最終排入金沙江,如果不及時治理,將會對長江上游的金沙江流域造成嚴重的污染。
1)通過完善城市排水管網(wǎng),污水處理廠提標擴容,補齊市政基礎設施。
2)通過清污分流、雨污分流、溢流污染控制,為城市污水處理提質增效。
3)通過生態(tài)清淤,消除昭通市水體直觀黑臭現(xiàn)象,消除內源污染。
4)通過河道基底生態(tài)修復,提升河道自凈能力,維持河道生態(tài)平衡。
5)通過景觀綠化提升河道生態(tài)環(huán)境,改善城市水環(huán)境,助推城市經(jīng)濟發(fā)展。
6)提高河道防洪排澇功能,保障城市汛期安全。
7)推進“全流域海綿化”,有效削減面源污染。
8)強化技術咨詢服務,建立監(jiān)管信息平臺。
3.1.1 完善排水管網(wǎng)
(1)污水系統(tǒng)完善,基本消除排水管網(wǎng)空白,建立完善的污水收集系統(tǒng),實現(xiàn)污水收集率 100%。
(2)雨水系統(tǒng)完善,結合雨水系統(tǒng)現(xiàn)狀問題分析,提出中心城市雨水系統(tǒng)改造以問題為導向,優(yōu)先改造易澇點周邊排水管網(wǎng),消除易澇積水點,保障城區(qū)排水安全。
3.1.2 提升污水處理能力
新建第二污水廠,規(guī)模為 40kt/d,污水廠出水采用一級 A標準。
3.1.3 健全垃圾轉運體系
健全生活垃圾收運體系,配置必要的垃圾轉運站、收運車輛,建立清晰的臺賬系統(tǒng)。垃圾轉運體系為二級轉運制,由小型垃圾中轉站負責收集各垃圾點清運來的垃圾,再由轉運車輛運輸至大型垃圾中轉站,經(jīng)壓縮后由大型車輛運往華星水泥垃圾焚燒處理。
3.1.4 控制農(nóng)業(yè)農(nóng)村污染
推進農(nóng)村生活污水處理,中心城市周邊部分村莊未建設污水收集管網(wǎng),村莊污水經(jīng)散排后接入城市污水系統(tǒng);采用人工濕地技術,加強農(nóng)業(yè)面源污染控制。
3.2.1 清污分流
采用供水量推算法、污水濃度反算法,分別測算進入污水系統(tǒng)的清水量。進入昭通市污水系統(tǒng)的清水量約 20~30kt/d,主要來源有施工降水、地下水、河水、農(nóng)田灌渠退水等。為提高污水處理效能,需實施清污分流工作,減少進入污水系統(tǒng)的清水量。
3.2.2 雨污分流
從昭通市污水廠的監(jiān)測數(shù)據(jù)來看,自 5 月進入雨季后;隨著雨量增大、COD 濃度降低,至 8、9 月降到最低點;下半年雨量減少、COD 濃度相應上升;氨氮濃度也表現(xiàn)出同樣的變化趨勢。雨季污水濃度僅為旱季污水濃度的 30%~40%;初步推算出雨季進入 污水系統(tǒng)的雨水量超過 100kt/d。為控制減少進入污水系統(tǒng)的雨水量,需對該區(qū)域的合流制小區(qū)進行雨污分流改造,將小區(qū)雨水接入市政雨水管,減少進入污水系統(tǒng)的雨水量,對于雨污混接,需要率先開展管網(wǎng)普查診斷工作,查明管道混接的點位和形式,在此基礎上制定雨污混接改造方案,保障管網(wǎng)的正確銜接,徹底實現(xiàn)雨污分流。
3.2.3 控制溢流污染
昭通市老城區(qū)合流制溢流污染控制策略為傳統(tǒng)的建設調蓄池和調蓄隧道、升級改造管網(wǎng)設施、提高污水廠處理能力以及從源頭控制徑流污染,有效減少徑流量,降低徑流峰值,減少徑流污染相結合,同 步推進“源頭減排、過程調蓄、末端處理”,最終實現(xiàn)源頭、中途、末端控制相結合,多層次的控制合流制溢流污染,減少對城市水體的污染。
3.2.4 改造第一污水處理廠
對第一污水廠 進行提標改造,排水標準提升至一級 A。
海綿城市建設涉及水生態(tài)系統(tǒng)、水安全系統(tǒng)、水環(huán)境系統(tǒng)以及雨水資源化系統(tǒng),通過采用滲、滯、蓄、凈、用、排等 6 種低影響開發(fā)技術,實現(xiàn)年徑流總量控制率 75%,地塊外排徑流峰值流量減少 10%,峰現(xiàn)時間推后10min,面源污染削減率達到60%,并最終實現(xiàn)“小雨不積水、大雨不內澇、水體不黑臭、熱島有緩解”的建設目標。
3.4.1 清淤疏浚底泥
開展河道底泥清淤工作,對利濟河、禿尾河、東門小河、銹水河中底泥淤積河段進行清淤工作,總長度約 12.6 km。清淤按照“清除污染層、保留老土層、維持河岸穩(wěn)定”的原則進行;結合各河段實測污泥斷面及周邊護岸情況確定,按清除河底實測污泥量計算。
3.4.2 水體生態(tài)修復
結合河道現(xiàn)狀建設情況,在河槽內部、靠近護岸處建設0.5~1 m(根據(jù)現(xiàn)場情況確定)的水生植物景觀凈化帶,總長度約 43 km;輔以生態(tài)水壩、生態(tài)水槽,增強河道自凈能力,改善河道景觀效果。
3.4.3 濱河綠道建設
結合昭通市水系布局、現(xiàn)有濱河綠道建設情況及河道周邊用地情況,規(guī)劃沿禿尾河、利濟河共新建濱河綠道 37 km。
3.4.4 景觀生態(tài)補水
根據(jù)河道需水量與可利用水源平衡分析,確定利濟河補水水源為北閘水庫、放羊沖水庫、頭道溝水庫和楊家墳水庫;東門小河補水水源為省耕塘水庫;銹水河補水水源為焦家閘水庫、東進水庫;禿尾河補水水源為箐門水庫、邊箐水庫和漁洞北干渠。
3.5.1 排水管網(wǎng)普查診斷
通過管道勘察、水量水質監(jiān)測、檢測數(shù)據(jù)分析、問題管段診斷等手段,徹底查明排水管網(wǎng)現(xiàn)狀,對現(xiàn)有管網(wǎng)數(shù)據(jù)進行修正、更新和完善,建立城市排水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)。同時,查清雨污混接錯接、污水滲漏、地下水入滲等病灶點,為后續(xù)排水管網(wǎng)清淤疏浚、修復改造和行業(yè)監(jiān)管提供必要的工作基礎。
3.5.2 智慧水務監(jiān)管平臺
在排水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)基礎上,構建智慧水務監(jiān)管平臺,整合河道數(shù)據(jù)、管網(wǎng)數(shù)據(jù)、項目數(shù)據(jù),集成項目管理、考核評估、公眾參與等功能;提升政府監(jiān)管能力、服務績效評價,集中、全面、系統(tǒng)展示黑臭水體治理的建設成效。
3.5.3 強化技術咨詢服務
完善規(guī)劃體系,加快編制污水、藍線等專項規(guī)劃。組建技術服務團隊,準確把握國家示范城市的各項要求,提高地方示范工作的技術水平。
通過實施黑臭水體治理后,利濟河流域污染物排放量為:COD511.7t/a,氨氮 20.2t/a,總磷 6.5t/a,小于前文計算的利濟河環(huán)境容量(COD 780t/a,氨氮 40t/a),即通過本次黑臭水體治理方案的實施,污染物排放量小于河道水環(huán)境容量,利濟河水環(huán)境可達到水環(huán)境功能區(qū)劃要求,利濟河出口控制斷面水質達到地表水Ⅳ類標準。
實施黑臭水體治理后,禿尾河污水廠尾水排放口以上河段污染物排放量為:COD 809.8t/a,氨氮 19.6t/a,總磷 6.0t/a,小于前文計算的禿尾河污水廠尾水排放口以上河段環(huán)境容量(COD 878t/a,氨氮 41t/a),即通過本次黑臭水體治理方案的實施,禿尾河污水廠尾水排放口以上河段水環(huán)境可達到水環(huán)境功能區(qū)劃要求,水質達到地表水Ⅳ類標準。
實施污水廠提標改造工程后,第一污水廠尾水污染物排放量為 COD 1 617.5t/a,氨氮 151.3t/a,總磷 15.7t/a,仍然大于前文計算的禿尾河污水廠尾水排放口以下河段環(huán)境容量(COD 980t/a,氨氮 49t/a),即由于第一污水廠尾水水量較大,一級A 的出水標準仍然含有較多污染物,而受納水體禿尾河流量較小,自凈能力弱,導致污水廠提標改造后仍不能達到水功能區(qū)劃所要求的 IV 類水質標準。
昭通市黑臭水體綜合治理,采取了完善基礎設施建設、污水系統(tǒng)提質增效、海綿城市建設、修復河道生態(tài)系統(tǒng)及監(jiān)管能力建設等措施,從硬件設施上,建立了消除黑臭水體的工程保障措施。但是,黑臭水體的治理,是一項長期的工作,所以,加快第二污水處理廠的建設、海綿城市的建設和推行監(jiān)控管理及智慧水務,是推進黑臭水體治理成效的主要任務。