王柯力,周云亮
(中交(天津)生態(tài)環(huán)保設(shè)計(jì)研究院有限公司,天津 300202)
水資源是基礎(chǔ)自然資源,是生態(tài)環(huán)境的控制因素之一,同時(shí)又是戰(zhàn)略性經(jīng)濟(jì)資源。當(dāng)前水資源短缺已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的限制因素,特別是人為的水環(huán)境污染,嚴(yán)重威脅著人類自身的健康,水污染的加重是我國當(dāng)前最主要的水問題?;謴?fù)良好的水環(huán)境是我們急需解決的問題。水環(huán)境的污染主要集中在三個(gè)污染源上面—面源污染、點(diǎn)源污染、內(nèi)源污染;本次主要論述的是點(diǎn)源污染在水環(huán)境治理中的具體措施。
點(diǎn)源污染主要包括工業(yè)廢水以及生活污水,通常都有固定的排放口,排放來源多變且復(fù)雜,尤其國內(nèi)小型村鎮(zhèn)周邊的河道,點(diǎn)源污染相對較為嚴(yán)重,村鎮(zhèn)雨污水分流不完善,常常雨水與污水混合排放到河道內(nèi),使得河道直接受到嚴(yán)重污染。
對于水環(huán)境的點(diǎn)源污染,在處理開始階段需要對污染源進(jìn)行全面的分析,水質(zhì)以及水量是重中之重。中國的河道點(diǎn)源污染多為周邊小型村鎮(zhèn)的不合規(guī)排放導(dǎo)致的,小型村鎮(zhèn)內(nèi)一般缺少完善的水處理設(shè)施,生活污水以及企業(yè)的廢水均存在不處理就排放的現(xiàn)象,因位置的偏遠(yuǎn),這方面的市政配套也不完善,居民生活區(qū)內(nèi)缺少雨水及污水管網(wǎng),多為村鎮(zhèn)自行建設(shè)的排水明渠,將雨水以及污水合流收集進(jìn)行排放,這給周邊河道的水環(huán)境造成了很大的污染隱患,其排放的水質(zhì)不穩(wěn)定,給河道的治理造成了困難。
一般來說,確定其水質(zhì)以及水量對接下來的處理措施以及整體處理工程的規(guī)模起決定性作用。
在點(diǎn)源污染的處理中最基本的治理思路就是將點(diǎn)源污染中的各個(gè)排放口污水進(jìn)行收集,處理達(dá)標(biāo)后再排入河道,現(xiàn)對在各種不同情況下的點(diǎn)源污染采用的不同方式進(jìn)行逐一分析。
1)對于排放點(diǎn)不復(fù)雜的河道且河道周邊的村鎮(zhèn)在政府的規(guī)劃下已經(jīng)建成完善的雨污分流管網(wǎng),可在村鎮(zhèn)周邊建設(shè)污水處理站,統(tǒng)一處理達(dá)標(biāo)后再排入河道。
2)對于排放點(diǎn)復(fù)雜無法追根溯源排放來源的情況下需要具體情況具體分析,但總體情況可大致分為兩種:
①在河道附近有市政污水管網(wǎng),且管網(wǎng)末端污水處理廠處理能力有富余。
這種情況下,只需在河道兩側(cè)鋪設(shè)截污管,將河道污水排放點(diǎn)截污收集后統(tǒng)一排入市政污水管網(wǎng),需要注意的是這種情況多出現(xiàn)排放點(diǎn)形式多樣化,一般不僅僅是排放的單純污水,通常會(huì)包含大量的雨水,超出污水廠的負(fù)荷能力,此部分的處理會(huì)在后面單獨(dú)說明。
②在河道附近沒有市政污水管網(wǎng)。這種情況下,就需要考慮在河道排放點(diǎn)附近建設(shè)污水處理裝置,一般來說可以根據(jù)排放點(diǎn)的密集程度來決定是否敷設(shè)截污管網(wǎng);如排放點(diǎn)較為稀疏,鋪設(shè)截污管網(wǎng)就只會(huì)造成工程成本的增加,這種情況只需要在各個(gè)排放口處建設(shè)一體化處理設(shè)備,將污水處理達(dá)標(biāo)后排放;如排放點(diǎn)較為密集,較為適合鋪設(shè)截污管網(wǎng),收集后再核實(shí)位置建設(shè)規(guī)模較大的一體化的處理設(shè)備,處理達(dá)標(biāo)排放。
3)排放點(diǎn)在含有雨水的情況下,初期雨水也會(huì)成為主要的污染源,但將雨水全部攔截對于后端的污水處理造成很大的負(fù)擔(dān),同時(shí)也沒有必要對全部的雨水進(jìn)行處理,僅有初期的雨水一般無法達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),故此部分的雨水一般采用就地建設(shè)雨水調(diào)蓄池,或者在不具備新建調(diào)蓄池的情況下設(shè)置截污井,將初期雨水進(jìn)行攔截。
雨水調(diào)蓄池的建設(shè)將初期的雨水進(jìn)行攔截,儲(chǔ)存,多余的達(dá)標(biāo)雨水可以溢流進(jìn)河道,在雨水過后,可以將調(diào)蓄池內(nèi)的雨水抽排到污水處理站。
在不具備建設(shè)雨水調(diào)蓄池的時(shí)候也可以采用截污井的方式達(dá)到截留初期雨水的目的,此種方式也是目前采用較多的一種,具有占地面積小,造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。
圖1 截流井平面
圖2 截流井剖面
某工程位于珠海斗門區(qū),隨著鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)快速發(fā)展,大量未經(jīng)處理的工業(yè)污水及生活污水直接排入流域內(nèi)的河涌,給水體造成了嚴(yán)重污染。根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門、水利部門的水質(zhì)監(jiān)測統(tǒng)計(jì)資料顯示,流域內(nèi)各級水體水質(zhì)均不達(dá)標(biāo),其中劣V 類水體數(shù)量占比超過80 %,水質(zhì)現(xiàn)狀堪憂。水體污染對斗門區(qū)的環(huán)境質(zhì)量和景觀造成極大損害,影響人民的正常生活和工作。
該區(qū)黑臭河涌水生態(tài)修復(fù)工程包括河道控源截污工程、內(nèi)源清淤及底質(zhì)改良工程、面源污染控制工程、水生態(tài)凈化工程以及生態(tài)景觀提升工程和智慧水系建設(shè)工程,全面控制河道沿岸污染入河,完善河道生態(tài)系統(tǒng),提升該區(qū)河涌自凈能力,恢復(fù)河道生態(tài)系統(tǒng)。本項(xiàng)目建設(shè)工程范圍包括8 條河涌綜合治理工程。
本次案例重點(diǎn)分析其中的控源截污工程。
考慮到8 條河道各自的不同情況,首先需要對各個(gè)河道的排水水質(zhì)進(jìn)行檢測以及水量統(tǒng)計(jì)。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研及水質(zhì)檢測結(jié)果,發(fā)現(xiàn)本項(xiàng)目8 條河道沿岸均有大量居民生活污水以及企業(yè)廢水直排,水質(zhì)嚴(yán)重超標(biāo)且存在雨污合流排放現(xiàn)象。
各個(gè)河道周邊的市政配套情況各不相同,排水口疏密不一致,處理措施無法單一而論。
針對本項(xiàng)目的8 條河道,其生活污水以及企業(yè)廢水的直接排入是導(dǎo)致河道水質(zhì)惡劣的主要因素之一;對排入河道的污廢水進(jìn)行統(tǒng)一收集處理是治理河道點(diǎn)源污染的主要治理思路,在將沿河兩岸未處理的污廢水進(jìn)行收集后,一部分排入污水處理廠,另一部分無法排入污水處理廠的污水進(jìn)行就地處理,處理后的水體再次排入河道內(nèi),作為河道的生態(tài)補(bǔ)水。
現(xiàn)確定3 種處理措施:接入市政污水管網(wǎng)、安裝一體化污水處理設(shè)備、安裝分散式污水處理設(shè)備。
1)排入市政管網(wǎng):這種處理方式的優(yōu)點(diǎn)在于可以節(jié)約處理黑臭河道的成本,降低后期的運(yùn)營費(fèi)用,可以從根本上解決污水排放問題,但因市政污水處理廠位置問題,此種解決方案受地理環(huán)境因素影響較大,目前只有一條河道位置距市政污水管網(wǎng)較近,其污水可統(tǒng)一收集排入市政污水管網(wǎng),其他各河道均因距離過遠(yuǎn)不適用此方案;
2)安裝一體化污水處理設(shè)備:這種處理方式優(yōu)點(diǎn)在于可以在合適的地方進(jìn)行對污水的處理,不收地理因素影響,占地面積小,可以根據(jù)河道的污水排放情況酌情安裝設(shè)備,能夠大大減小水處理的成本,對于距離市政污水管網(wǎng)較遠(yuǎn)的河道,安裝一體化處理設(shè)備較為適用,其缺點(diǎn)為后期的運(yùn)營費(fèi)用較大,剩余的7 條河道,均適用于此解決方案;
3)安裝分散式污水處理設(shè)備:經(jīng)過調(diào)查,在項(xiàng)目區(qū)內(nèi)的8 條河道兩側(cè),有個(gè)別的散戶居住,這種生活污水的排放對統(tǒng)一收集造成了過大的成本負(fù)擔(dān),針對這種情況,采用分散式污水處理設(shè)備可以有效的解決成本問題,不必要大面積的鋪設(shè)管網(wǎng)進(jìn)行收集,并且其設(shè)備占地面積小,位置選擇自由,戶外及院內(nèi)均可安裝,由于其采用太陽能供電,后期運(yùn)營成本幾乎可忽略不計(jì),非常適合散戶安裝,其缺點(diǎn)為處理水量小,處理的水質(zhì)較為單一,僅適用于簡單的生活污水。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)的8 條河道均需要安裝此設(shè)備。
對于存在雨污合流排放口的河道,則在排放口出設(shè)置截流井,最大限度地實(shí)現(xiàn)污水及初期雨水的雙重截污,有效減少污染物輸入項(xiàng)目區(qū)的量。
8 條河涌沿線無完善的市政管網(wǎng)收納收集的污水,修建截污納管,通過選用適宜的污廢水處理裝置,對污廢水和黑臭水體進(jìn)行處理,高效去除水體中的污染物。污廢水處理可采用物理、化學(xué)或生化處理方法,根據(jù)不同水質(zhì)情況、水量多少,選擇適宜的工藝處理方案。選用占地面積小,簡單易行,運(yùn)行成本較低和管理方便的裝置,達(dá)到快速去除水中污染物的目的。
處理設(shè)施宜設(shè)置在污染嚴(yán)重段水體旁,處理經(jīng)截污管收集的廢污水,經(jīng)處理凈化后,排放至另一端,實(shí)現(xiàn)水體的凈化和循環(huán)流動(dòng)。
1)一體化污水處理設(shè)備采用SMART 污水處理技術(shù),以生物轉(zhuǎn)盤作為生物處理主體,無需曝氣,節(jié)能降耗。且Smart 技術(shù)小型、精巧、多功能、模塊化、自動(dòng)化、管理簡約、作為臨時(shí)污水處理設(shè)施拆裝方便。
圖3 Smart 污水處理技術(shù)工藝流程
2)分散處理模式,即將農(nóng)戶污水按照分區(qū)進(jìn)行收集,以稍大的村莊或鄰近村莊的聯(lián)合為宜,每個(gè)區(qū)域污水單獨(dú)處理。污水分片收集后,采用中小型污水處理設(shè)備或自然處理等形式處理村莊污水。該處理模式具有布局靈活、施工簡單、管理方便、出水水質(zhì)有保障等特點(diǎn)。適用于村莊布局分散、規(guī)模較小、地形條件復(fù)雜、污水不易集中收集的村莊污水處理。
本工程8 條河涌沿岸,尤其是各河涌下游區(qū)域,居民較為分散,不適宜采用集中式污水處理設(shè)施,可采用分散式一體化污水處理設(shè)施。分散式一體化設(shè)施工藝多種多樣,主要有生物過濾系統(tǒng)、生物轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)、AO 生化系統(tǒng)等。本工程結(jié)合實(shí)際情況,選擇適宜的工藝設(shè)施。
本論文主要對當(dāng)前我國水環(huán)境治理中的點(diǎn)源污染處理措施進(jìn)行分析研究,由于水環(huán)境治理的過程中多存在條件不成熟,情況復(fù)雜,導(dǎo)致在處理點(diǎn)源污染的過程中無法實(shí)際而有效的達(dá)到治理目的。本次論述通過理論與實(shí)際案例相結(jié)合,在環(huán)境較為復(fù)雜的工程中提出既能從根本上消除村鎮(zhèn)河道點(diǎn)源污染,又能恢復(fù)一定的河道水動(dòng)力,從而提高河道的自凈能力,從而恢復(fù)河道生態(tài)功能的處理措施。
在處理點(diǎn)源污染的時(shí)候,需要注意以下幾個(gè)方面:
1)水量的波動(dòng),因小型村鎮(zhèn)排放污水一般存在水量波動(dòng)大,尤其雨污合流的情況下,初期雨水很難計(jì)算準(zhǔn)確,為設(shè)置一體化處理裝置造成了一定的困難;
2)截污管網(wǎng)的鋪設(shè),一般沿河道鋪設(shè)管道會(huì)存在各種地形以及地質(zhì)的限制,導(dǎo)致截污管道需要現(xiàn)場實(shí)地查勘后,因地制宜,確定鋪設(shè)方案;
3)在河道遠(yuǎn)離村鎮(zhèn)時(shí),設(shè)置一體化處理設(shè)備需提前考慮電源的提供。