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海綿城市與黑臭水體治理共同建設探究

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海綿城市與黑臭水體治理共同建設探究

摘要:水體惡臭降低了城市居民的生活質量破壞了城市的整體形象,由于城市水體黑臭現(xiàn)象產(chǎn)生的原因多種多樣,需要從根源出發(fā),采取行之有效地措施,結合海綿城市建設理念,改善城市河道的生態(tài)環(huán)境。本文分析城市水體致黑致臭的機理,探討出現(xiàn)黑臭水體的主要原因,并提出建設海綿城市和治理黑臭水體的有效措施,提高城市水體水質,促進城市生態(tài)文明建設。

關鍵詞:海綿城市;黑臭水體;治理;建設途徑

1城市水體致黑致臭機理

城市黑臭水體一般發(fā)生在建成區(qū)域內,主要表現(xiàn)為令人不適的氣味以及水體呈現(xiàn)較深的顏色。按照黑臭程度將不同的水體分為兩個等級,其中分級標準如表1所示。由于水體表面存在一些不溶性物質,如:FeS、MnS等;或者可溶于水的有機類物質,多以含硫類為主,以上兩個原因都是使水體在短時間內迅速變黑。水體內存在的各種物質混合使內部產(chǎn)生一種惡臭的氣味,如:硫化物,水體內含有的菌類物質會不斷繁殖,對水體中的有機污染物進行分解,從而代謝產(chǎn)生各類致臭物質,進一步加深了水體惡臭的程度。

2城市產(chǎn)生黑臭水體的主要原因

2.1面源系統(tǒng)被排除于排水網(wǎng)外

對于城市面源污染來說,主要包括點源污染以及地表徑流面源污染兩種,主要是由于地表形成的沉積物以及其他生產(chǎn)生活垃圾,這些污染元素主要存在于汽修街、食街以及老屋舊村等,無法通過完善的排水系統(tǒng)及時收集并處理這些面源、點源污染,導致這些元素直接進入到地表徑流,然后流入城市河道,在水體內經(jīng)過化學反應,從而使水體出現(xiàn)發(fā)黑惡臭的現(xiàn)象。

2.2河道內源污染

排水系統(tǒng)上游沒有及時分離雨水、污水,導致流入城市河道的水體攜帶大量泥沙、垃圾等污染元素,致使河道水體深度逐漸下降,水體產(chǎn)生的動力無法支持水體進行自我修復,對水體內的微生物以及其他有機物不能進行加速處理,整體水體的溶解氧消耗速度加快,復氧能力逐漸衰退,內部缺氧問題越來越嚴重,創(chuàng)造了藍綠藻快速繁殖的適宜環(huán)境,水體內部快速爆發(fā)水華,水體水質惡化程度加深,水體出現(xiàn)發(fā)黑惡臭現(xiàn)象。此外,由于溫度逐漸升高,底泥的微生物進行厭氧反應的速度加快,生成的硫化物數(shù)量逐漸增多,這些都是引起水體惡臭加劇的主要元素,河道底泥進行自我修復的功能和水動力的環(huán)境被嚴重破壞,水體惡臭現(xiàn)象得不到有效解決。

2.3污水管網(wǎng)建設尚未健全

城市比較老舊的城區(qū)或者城中村地區(qū),普遍存在污水直排現(xiàn)象,加上污水管網(wǎng)尚未健全的原因,大多數(shù)的管網(wǎng)都存在混接、錯接等現(xiàn)象。生產(chǎn)和生活產(chǎn)生的大量污水直接通過管網(wǎng)進入到城市河道內,生活生產(chǎn)污水中含有大量有機物質會導致水體發(fā)生富營養(yǎng)化,在水體表面富集,水體無法進行氧氣交換,使整體水體水質變差,加快水體溶解氧的消耗速度,而底泥中的厭氧物質不斷繁殖產(chǎn)生致臭物質,從而進一步加劇水體惡臭程度。

3海綿城市建設以及黑臭水體治理的有效措施

3.1控源截污工程

在正式開展水體治理之前,需要對進入河道內的水體來源進行追溯,一般分為污水口、雨污混流口,前者直接接入市政污水管道;后者需要在晴天時期進行入河道位置逆水流方向的摸排工作,解決錯接、混接的問題,實現(xiàn)雨污分流。在水體治理后期,需要對已經(jīng)實行雨污分流但仍然存在污水入河的管道進行改造,對管徑超過300的采取CCTV檢測;小于300的管道則采取QV進行檢測,及時修補遺漏的管道問題,避免污水再次進入河道。初期雨水徑流是導致水體污染的最大污染源之一,雨水沖刷帶走河流附近道路的大部分沉積物、垃圾等污染物,因此,需要結合海綿城市的建設特點,在河道兩側建設初雨棄流井,當雨季來臨時,雨水較少時,可以直接流入河道;當雨水較多時,雨水進入初雨棄流井,通過截留管道的雨水會在調蓄池進行處理,確認達標后,再次排出,這種方法能夠有效減少污水的擴散,降低水體的污染程度。

3.2清淤疏浚工程

清淤疏浚能夠有效恢復水體的生態(tài)環(huán)境,一般是通過疏挖底泥帶走底泥中含有的大量污染物質。河床分為硬底和軟底兩種,硬底河床采取機械為主、人工為輔的清淤方案,能夠徹底清除河床底部的淤泥;軟底淤泥的處理需要將河道中間的淤泥先處理,將淤泥排至兩邊后,通過機械結合人工的清淤方式將淤泥處理完。確保河道清淤的程度需要達到原狀土或者設計標高,檢測殘留的淤泥,如果存在有害物質,則需要及時清除,在底泥保留一些可供生物生存的環(huán)境,并鋪設碎石,避免底泥上翻。

3.3生態(tài)補水工程

經(jīng)過雨污分流處理,城市河道缺少一定活水的來源,需要通過引水的方式排除污水,并建立能夠自我修復、自行清污的水動力環(huán)境。對于一般的河道來說,通過將大型污水處理廠產(chǎn)生的處理尾水作為活水來源,按照相關的污染物排放標準確保處理尾水的水質要求滿足一級A標準。這種方法能夠有效解決缺乏水動力的問題,也能夠提升河道的自我修復能力,并解決污水處理廠水質處理的問題。結合海綿城市的建設理念,引用相關的功能特點,采用沿河建立的棄流井處理后的雨水構建生態(tài)補水工程,從而保證水體內部具有充分的氧氣。

3.4生態(tài)修復工程

3.4.1生態(tài)溢流。生態(tài)溢流作為構建城市水系生態(tài)環(huán)境的關鍵環(huán)節(jié),補充生態(tài)溢流能夠保證河道的基本形態(tài)、基本生態(tài)工程以及水系正常運轉的最小流量。在城市的發(fā)展過程中,為了滿足人們的生活生存用水需求,建設大規(guī)模的水利工程,對河道的原始連通系統(tǒng)產(chǎn)生較大的破壞,導致河道的流量出現(xiàn)減少或者中斷的現(xiàn)象,更為嚴重還會破壞水系的初始系統(tǒng),造成大量的水系生物數(shù)量的減少甚至滅絕。即使后期河道得到一定的補充,也無法恢復初始的水生生態(tài)系統(tǒng),還會導致水體復氧能力降低,水體底泥發(fā)酵引起水體出現(xiàn)惡臭現(xiàn)象。因此,在黑臭水體的治理過程中,需要保證河道不會出現(xiàn)斷流的現(xiàn)象,保證河道的最基本形態(tài),基于海綿城市建設的理念,對河道生態(tài)溢流進行改善,根據(jù)原有的地形地貌進行規(guī)劃,將適當?shù)奈恢靡?guī)劃為生態(tài)溢流堰,另外的地區(qū)設置為景觀水位,建立充氧曝氣生態(tài)修復的環(huán)境,也能夠適當減緩暴雨環(huán)境的泄洪速度,有效降低面源污染。生態(tài)溢流堰主要分為生態(tài)凈水堰、生態(tài)透水低堰等類型,前者一般采用的設計方式為模塊化形式,將以HDPE材料類型的網(wǎng)格單元作為框架,在其頂部采取密封的方式,并根據(jù)河道的寬度及時調整尺寸,高度要大于景觀數(shù)位的10cm,避免對泄洪產(chǎn)生影響,如圖1所示。后者采用的材料為填料,能夠對水體內的雜質進行過濾、吸附,從而實現(xiàn)水體的凈化。3.4.2浮動濕地。傳統(tǒng)的人工濕地已經(jīng)不適合河道的生態(tài)建設,需要結合海綿城市的理念,采用浮動濕地,也稱為浮式濕地,也就是說在河道建立類似于人工濕地的結構,能夠有效清除水體中的廢棄物,從而提高水體的自我修復能力。浮動濕地主要構架分為植被層、種植土、浮動濕地起填料以及固定系統(tǒng)。采用復合纖維材料的浮動濕地能夠有效清除重金屬、氮磷等污染元素,對藻類物質有效控制,并改善水體水質,適合于不同水體條件。在不同的水體進行大面積的布設,能夠提高水體本身的透明度,減少底泥,從而改善水生生態(tài)環(huán)境。浮動濕地能夠高效處理水體污染,主要是通過根系結合基質材料形成較大面積的“海綿體”,形成一層生物膜,從而實現(xiàn)吸附和過濾的作用。浮動濕地能夠為微生物、兩棲動物建立可棲息的生態(tài)環(huán)境,在水體形成一條完整的生物鏈,從而提高水體的自我修復能力。

3.5初期雨水控制

初期雨水指的是較短時間內的5mm的降雨量,這些雨水能夠帶走地表的大部分污染物,流經(jīng)污水管道,進入城市河道,成為水體惡臭面源污染的主要來源。根據(jù)海綿城市的建設標準可知,控制好建成區(qū)初期雨水徑流污染,就能夠有效控制城市面源污染,因此,需要通過科學的開發(fā)方案,對地表的散排雨水進行收集處理,如:透水鋪裝、生態(tài)草溝以及生態(tài)渠道等,減少并凈化面源污染量,避免對城市管網(wǎng)系統(tǒng)造成較大的負荷?;诔鞘械目傮w規(guī)劃采取合理的初期雨水控制技術,建立完善的海綿景觀,改善河道周圍居民的生態(tài)環(huán)境。

3.6治理面源污染

徹底解決城市黑臭水體,正本清源并不能完全阻止污水進入河道,需要從根源入手,將污染源徹底去除,才能有效改善河道的生態(tài)環(huán)境。面源污染主要發(fā)生在老屋舊村、汽修街以及食街,針對老屋舊村的治理,由于該地區(qū)的形式多為散排,一般根據(jù)村子的規(guī)模對雨污分流系統(tǒng)進行規(guī)劃,高效收集處理生活污水、雨水,根據(jù)村子的建筑物并以1:3的比例補建化糞池,并翻修老舊的化糞池,清除淤堵區(qū)域,出水管道直接接入市政干流污水管道系統(tǒng)。對于汽修街的整治,需要在散排洗車區(qū)設置相應的污水收集系統(tǒng)以及沉砂池,對污水進行收集、過濾和處理,選擇合適的管道線路接入市政干流污水管道,徹底排除洗車水流入河道。至于食街的整治工作,由于產(chǎn)生的油量較大,需要在餐飲店前設置隔油池,并統(tǒng)一建設污水收集系統(tǒng),封堵出現(xiàn)錯接的管道。

4結束語

綜上所述,對城市河道建設實行雨污分流、污水處理的相關設施,能夠有效解決水體黑臭的現(xiàn)象。結合海綿城市的理念,解決現(xiàn)階段水體存在的主要問題,減少生活污水對河道水體水質的影響,對城市水體的凈化起到非常重要的作用,加強水體和系統(tǒng)間的循環(huán),提高水體的自我修復能力,從而實行綠水青山的發(fā)展目標,建立綠色生態(tài)、可持續(xù)發(fā)展的城市。

參考文獻:

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作者:徐凱國 單位:江蘇瑞金建設投資發(fā)展集團有限公司

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