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        城市黑臭水統(tǒng)整治措施及效果分析——以深圳市光明區(qū)(公明片區(qū))黑臭水體治理為例

        2021-06-15 13:27:22中國電建集團(tuán)西北勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司李鶴
        區(qū)域治理 2021年1期
        關(guān)鍵詞:水質(zhì)污染工程

        中國電建集團(tuán)西北勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司 李鶴

        一、項(xiàng)目背景

        2018年7月,深圳市治水提質(zhì)辦要求按照“要拉網(wǎng)式摸排,一個(gè)不漏全部納入整治范圍”的原則,全面排查整治各類黑臭水體。

        2018年11月,深圳市光明區(qū)召開專題會(huì)議通過光明區(qū)全面消除黑臭水體工程按照污水廠服務(wù)片區(qū)劃分為公明片區(qū)、光明水質(zhì)凈化廠服務(wù)范圍兩大片區(qū)實(shí)施。并于2019年2月完成初設(shè)工作,2019年3月完成施工圖設(shè)計(jì)及施工招標(biāo)工作,于2019年3月開工建設(shè),2019年12月底實(shí)現(xiàn)片區(qū)內(nèi)108條河道及小微水體達(dá)到不黑不臭,體現(xiàn)了治水的“深圳速度”。

        本次以深圳市光明區(qū)公明片區(qū)黑臭水體治理工程作為案例進(jìn)行分析。

        二、黑臭水體成因調(diào)查

        為全面消除區(qū)域內(nèi)黑臭水體,需全面排查各黑臭水體水環(huán)境質(zhì)量與污染特征,摸清各類污染源的數(shù)量、類型以及空間分布,明確主要污染物及其排放量、排放去向、污染治理水平等情況,才能做到“對(duì)癥下藥”,制定有效的整治措施。

        (一)外源污染調(diào)查

        外源污染主要是點(diǎn)源污染和面源污染。點(diǎn)源主要包括污水直排口、截流式合流排口、分流制旱流水。面源污染主要是雨水管道初期雨水、垃圾無序堆放或垃圾中轉(zhuǎn)站、分散式畜禽養(yǎng)殖區(qū)域、沿街商鋪的無組織排放等。

        外源污染調(diào)查方式是對(duì)河道每個(gè)排口向管網(wǎng)上游進(jìn)行摸排溯源,尤其在排水管網(wǎng)基礎(chǔ)資料不完整情況下,要查明管道屬性、錯(cuò)漏接情況、管網(wǎng)系統(tǒng)是否缺失、管道淤積情況、面源污染、污水來源及其源頭治理情況,針對(duì)未整治區(qū)域需全部納入黑臭水治理工程。本工程排口溯源對(duì)象為區(qū)域內(nèi)7條干渠/河流和42條小微水體的雨污排口,排口數(shù)量為1137個(gè)。

        排口溯源信息匯總?cè)鐖D1所示。

        圖1 排口溯源信息示例

        (二)內(nèi)源污染調(diào)查

        內(nèi)源污染物是指通過大氣沉降、廢水排放、雨水淋溶與沖刷進(jìn)入水體,并經(jīng)一系列物理、化學(xué)及生化作用污染水體的物質(zhì),主要包括各種漂浮物、懸浮物、岸邊垃圾、水生植物或水華藻類等。污染物質(zhì)最終富集在河道底泥中,通過消耗水體溶解氧、重金屬毒化等原理使水質(zhì)惡化。

        內(nèi)源污染調(diào)查內(nèi)容包括水體底泥厚度、顏色、嗅味及主要污染物特征;岸邊垃圾、水生植物及其腐敗情況等。

        三、整治措施

        圍繞本項(xiàng)目108個(gè)消除黑臭的目標(biāo),結(jié)合流域特點(diǎn)和污水系統(tǒng)布局情況,提出“以污水廠為分區(qū)域、以河道為中心、以管網(wǎng)為基礎(chǔ)、以目標(biāo)為導(dǎo)向”的原則,以“高標(biāo)準(zhǔn)、全覆蓋,秉持價(jià)值、面對(duì)現(xiàn)實(shí),分散調(diào)蓄、三水分離,互聯(lián)互通、多渠道補(bǔ)水”的總思路,以“河、網(wǎng)、源”排水系統(tǒng)為落腳點(diǎn)對(duì)流域內(nèi)的點(diǎn)源、面源、內(nèi)源進(jìn)行系統(tǒng)治理。

        (一)點(diǎn)源治理

        點(diǎn)源污染治理主要是對(duì)河道雨污水排口進(jìn)行整治,確保污水不入河。整治措施主要體現(xiàn)在以下三方面:一是截流井消除,針對(duì)原先合流制排水系統(tǒng)下設(shè)置的截流井,需逐個(gè)分析、排查并完善其雨污水支管網(wǎng),做到完全雨污分流后拆除截流井;二是錯(cuò)接亂排點(diǎn)整改,針對(duì)私搭亂接、漏接形成的雨污混流進(jìn)行糾正,使雨污水各行其道;三是對(duì)排口對(duì)應(yīng)的源頭進(jìn)行整治,針對(duì)正本清源整改不徹底小區(qū)、雨污合流小區(qū)實(shí)施雨污分流、錯(cuò)漏接整改、管道清淤等工程,不斷完善小區(qū)內(nèi)排水管網(wǎng)系統(tǒng)。

        (二)面源治理

        此次設(shè)計(jì)范圍內(nèi)面源污染均為主要為垃圾處理站、農(nóng)貿(mào)市場、商業(yè)餐飲街。針對(duì)此類面源污染可增設(shè)初期雨水棄流井、水力顆粒分離器、水力旋流分離器等,將污染初雨分流至初雨收集系統(tǒng)或污水管道。同時(shí)在沿河道雨水排口處設(shè)置初雨截流系統(tǒng)并配套初雨調(diào)蓄池,主要為收集各河道流域內(nèi)的初期雨水及旱季漏排污水。初雨截流標(biāo)準(zhǔn)為7mm/1.5h,可使河道水質(zhì)保證率達(dá)84%。

        (三)生態(tài)修復(fù)

        為了消除水體黑臭,需對(duì)河塘庫進(jìn)行清淤。將底泥表層的污染物富集層挖除并移除水體,清淤后形成的新生界面可以為水體生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)創(chuàng)造條件,并將挖除后的污染底泥運(yùn)送至固廢處理場,進(jìn)行合理處置,避免二次污染。河塘庫平均清淤厚度為1m,具體清淤厚度視現(xiàn)場狀況而定,一般在0-1.5m之間。

        由于區(qū)域內(nèi)主干河道為排洪渠,旱天生態(tài)基流量少,在實(shí)施沿河截流工程后河道內(nèi)基本處于干涸狀態(tài),水體流動(dòng)性不足,從河流生態(tài)環(huán)境功能要求以及河道水體水質(zhì)保證角度分析,為維持河道良好的生態(tài)環(huán)境和景觀功能,旱季需要對(duì)河流補(bǔ)水。本工程以維系和保護(hù)河流的最基本生態(tài)功能不受破壞所必須在河道內(nèi)保留的最小水量為原則,并結(jié)合小微水體周邊環(huán)境及景觀需求進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)水。

        (四)工程措施分解

        根據(jù)初步設(shè)計(jì)報(bào)告中工程內(nèi)容以及現(xiàn)場摸排調(diào)查成果,需將工程措施分解至每一個(gè)排水系統(tǒng)。具體工程措施及工程量見表1。

        表1 工程措施及工程量一覽表

        四、整治成效分析

        (一)評(píng)價(jià)方法

        工程整治效果評(píng)價(jià)由深圳市主管單位委托第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行評(píng)價(jià)。主要通過理化指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估,即在河道上設(shè)置檢測斷面,按照一定頻次連續(xù)檢測,檢測指標(biāo)為透明度、溶解氧、氧化還原電位、氨氮。

        整治效果評(píng)價(jià)以旱季河道水質(zhì)情況進(jìn)行分析。本次以馬田排洪渠為例進(jìn)行效果評(píng)估。馬田排洪渠屬于茅洲河一級(jí)支流,位于茅洲河上游段,屬于本次全面消除黑臭水體治理范圍內(nèi)六大一級(jí)支流(馬田排洪渠、公明排洪渠、合水口排洪渠、上下村排洪渠、白沙坑、西田水)。

        馬田排洪渠流域面積2.76km2,河長2.39km,平均縱坡2.53‰,主要收集周邊雨水,于吉田拉鏈廠附近匯入茅洲河。流域兩岸平原多為城鎮(zhèn)與工業(yè)廠房,人口密度大,工業(yè)發(fā)達(dá)。工程措施實(shí)施前,根據(jù)馬田排洪渠2019年4月7日至5月21日水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù),馬田排洪渠呈現(xiàn)輕度黑臭,下游段偶爾呈重度黑臭。水質(zhì)檢測指標(biāo)詳見表2。

        表2 馬田排洪渠整治前水質(zhì)檢測表(2019.4.7-2019.5.21)

        (二)旱季成效評(píng)價(jià)

        對(duì)馬田排洪渠及其支流實(shí)施初雨截流工程、周邊管網(wǎng)完善及工業(yè)區(qū)正本清源等工程后,旱季時(shí)初雨截流系統(tǒng)作為最后一道保障保證了河道水質(zhì)免受面源及初雨污染,其水質(zhì)指標(biāo)呈不黑不臭基本穩(wěn)定在地表水Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)。本次選取馬田排洪渠下游斷面2019年10月至2020年1月的檢測水質(zhì)(由于新冠疫情影響,1月份后未檢測全項(xiàng)指標(biāo)),檢測結(jié)果詳見圖2。

        圖2 馬田排洪渠水質(zhì)指標(biāo)隨月份變化曲線

        五、結(jié)語

        (1)系統(tǒng)性整治措施實(shí)施后,可消除區(qū)域內(nèi)黑臭水體,旱季時(shí)穩(wěn)定達(dá)標(biāo),雨季初雨管溢流后河道無黑臭現(xiàn)象,并且在降雨20h后河道水質(zhì)可達(dá)到地表水Ⅴ類;

        (2)初雨截流系統(tǒng)保障了旱季漏排污水不入河,因此需進(jìn)一步完善小區(qū)正本清源工程及錯(cuò)接亂排整改,減少源頭污水以降低初雨管旱季水量;

        (3)系統(tǒng)治水中忽略了“以人為本”的治水理念,為防止河道返黑返臭,需對(duì)民眾加以引導(dǎo),規(guī)范排水行為。

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