城市黑臭水体治理技术_图文

城市黑臭水体治理技术_图文内容摘要：

观 河水的黑臭是城市空气与城市的整体效果大大降低，并且对周围 5 的旅游造成很严重的影响。 限制了城市自身的发展，破坏了城市的美好形象。 城市黑臭水体治理紧迫性 综上所述，城市黑臭水体的诸多危害，不仅给群众带来了极差的感官体验，也是直接影响群众生产生活的突出水环境问题，日益受到人们的关注，近几年 “让市长下河游泳 ”的呼声反映了百姓对解决和治理城市黑臭水体的强烈愿望。 随着国务院 “水十条 ”的发布， “到 2020 年，地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在 10%以内，到 2030 年，城市建成区黑臭水体总体得到消除 ”的控制性目标。 城市黑臭水体整治已经成为地方各级人民政府改善城市人居环境工作的重要内容，城市黑臭水体整治任务刻不容缓。 城市黑臭水体治理工作及目标 治理工作 《水十条》提出，加大黑臭水体治理力度，定期向社会公布治理情况。 针对城市黑臭水体，重点做好以下 4 项工作。 第一，做好基础调查工作。 各地要做好排查，摸清每个地级城市建成区黑臭水体的现状。 对照《水十条》中 “地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在 10%以内 ”的要求找差距，合理安排年度计划，夯实《水十条》实施的基础。 第二，采取合理恰当的工程措施。 坚持水质目标导向，遵循截污优先、治理为本、开源增流、生态恢复、系统治理等基本原则。 坚持问题导向，解决建成区污水直排等瓶颈问题，制定实施 “一河一策 ”。 因地制宜采取针对性措施，如：采用人工湿地、净化塘等对污水处理厂出水进行深度处理并回补河流；改造渠化河道，把混凝土人工护岸 6 改造成适合动植物生长的模拟自然状态的护堤，修复水体生态系统；节约用水，充分利用城市供配水系统保障生态流量等。 第三，推进长效管理机制。 坚持工程建设与长效管理两手抓。 明确城市发展的环境约束机制，划定城市蓝线，在城市规 划区范围内保留一定比例的水域面积；划定城市生态红线，严格水域岸线用途管制，留足河道、湖泊的管理和保护范围。 强化跨部门的组织协同管理，让多部门拧成一股绳，发挥最大的水环境治理效益。 坚持建管并重，发挥市场化机制的作用，建立监测、清淤、保洁等工作的长效机制，明确城市水体运行维护的责任主体。 拓宽资金筹措渠道，通过财政投入、河道资源开发收入、银行贷款等多元化融资渠道解决水体综合整治的资金问题。 第四，实施信息公开与公众参与制度。 问需于民、问计于民、问绩于民。 各地要定期向社会公布城市黑臭水体清单，向老百姓公布治理对象、 治理进程、治理效果，建立以老百姓感官为重点的考核评判体系，建立责任追究机制，强力推进城市黑臭水体治理工作。 治理目标 2020 年底前：地级及以上城市建成区应完成水体排查，公布黑臭水体名称、责任人及达标期限。 2017 年底前：地级及以上城市建成区应实现河面无大面积漂浮物，河岸无垃圾，无违法排污口；直辖市、省会城市、计划单列市建成区基本消除黑臭水体。 2020 年底前：地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在 10%以内。 2030 年：城市建成区黑臭水体总体得到消除。 7 第二章 城市黑臭水体定义、识别 与分级 城市黑臭水体定义 城市黑臭水体是指城市建成区内，呈现令人不悦的颜色和（或）散发令人不适气味的水体的统称。 城市黑臭水体识别 根据以往掌握的水体污染和投诉情况，城市政府主管部门（或其委托的专门机构）应对所有城市水体的黑臭情况进行预评估，将结果列于表 1 中并予以公示。 表 1 城市水体黑臭状况预评估结果 水体编号 水体名称或具体位置 黑臭状况 无黑臭 局部黑臭 全部黑臭 对于可能存在争议、预评估结果为无黑臭的城市水体，主管部门可委托专业机构对城市水体周边社区居民、商户或随机人群开展调查问卷，进一步判别水体黑臭状况。 原则上每个水体的调查问卷有效数量不少于 100 份，如认为有 “黑 ”或 “臭 ”问题的人数占被调查人数的 60%以上，则应认定该水体为 “黑臭水体 ”。 有条件的地区可通过手机二维码形式完成公众调查。 根据城市黑臭水体识别结果，提出城市黑臭水体的初步名单。 城市黑臭水体分级与判定 根据黑臭程度的不同，可将黑臭水体细分为 “轻度黑臭 ”和 “重度黑 8 臭 ”两级。 水质检测与分级结果 可为黑臭水体整治计划制定和整治效果评估提供重要参考。 分级标准与测定方法 城市黑臭水体分级的评价指标包括透明度、溶解氧（ DO）、氧化还原电位（ ORP）和氨氮（ NH3N），分级标准见表 2，相关指标测定方法见表 3。 表 2 城市黑臭水体污染程度分级标准 特征指标 （单位） 轻度黑臭 重度黑臭 透明度（ cm） 25～ 10* ＜ 10* 溶解氧（ mg/l） ～ 2 ＜ 氧化还原电位（ mv） 200～ 50 ＜ 200 氨氮（ mg/l） ～ 15 ＞ 15 注： * 水深不足 25 cm 时，该指标按水深的 40%取值 表 3 水质指标测定方法 序号 项目 测定方法 备注 1 透明度 黑白盘法或铅字法 现场原位测定 2 溶解氧 电化学法 现场原位测定 3 氧化还原电位 电极法 现场原位测定 4 氨氮 纳氏试剂光度法或水杨酸 次氯酸盐光度法 水样应经过滤膜过滤 注：相关指标分析方法参见《水和废水监测分析方法（第四版）（增补版）》 布点与测定频率 水体黑臭程度分级判定时，原则上可沿黑臭水体每 200 ~600 m 间距设置检测点，但每个水体的检测点不少于 3 个。 取样点一般设置于水面下 m 处，水深不足 m 时，应设置在水深的 1/2 处。 原则 9 上间隔 1 ~ 7 日检测 1 次，至少检测 3 次以上。 黑臭水体级别判定 某检测点 4 项理化指标中， 1 项指标 60%以上数据或不少于 2 项指标 30%以上数据达到 “重度黑臭 ”级别的，该检测点应认定为 “重度黑臭 ”，否则可认定为 “轻度黑臭 ”。 连续 3 个以上检测点认定为 “重度黑臭 ”的，检测点之间的区域应认定为 “重度黑臭 ”；水体 60%以上的检测点 被认定为 “重度黑臭 ”的，整个水体应认定为 “重度黑臭 ”。 10 第三章 城市黑臭水体整治现状 城市黑臭水体现状 我国多省市已开展污水处理与再生利用技术及安全性研究，污水资源化体系已成规模，但污水处理设施能力不足，水环境体系脆弱。 日益复杂的城镇污水水质特征与不断提高的水环境排放标准的矛盾突出；随着城镇化的快速发展所带来的人口和工业的增加，现有污水处理规模已不能满足日益增多的污水排放量，城市水体污染问题仍然突出，甚至加剧。 为了遏制城市水生态退化问题，地方政府加大了生态河道治理力度，局部河道初步实现了 “水清、岸绿、流畅 ”的河湖治理目标。 河流水质明显好转，有效地改善了城市生态环境和人居环境质量。 部分河流水质在 “十一五 ”期间有了初步改善，但是绝大部分城市排水河道、郊区及城镇下游河道水质多为劣 V 类。 城市黑臭水体整治难度 近年来，我国多省市已陆续开展了城市水体环境综合整治工作。 但总体而言，城市水体整治有其特殊性，成功案例不多，暴露出诸多问题。 一是系统性不足，各地往往把综合整治理解为各类工程措施或者项目的 “打包 ”、 “一锅烩 ”。 治理措施与水环境质量改善关联不密切，往往忽视了水体治理的系统性。 二是治理手段单一，往往护岸、筑坝、搞人造景观等 “三板斧 ”，有些是领导的政绩工程，项目建设往往与水质改善虚挂。 三是不少项目采取河道加盖、建设闸坝、 “三面光 ”等过多的强干预的非生态化措施，以综合治理为名，行生态系统破坏之实。 11 四是重视工程项目建设，对项目建成后的运行管理缺乏考虑，往往无主管部门、无配套管理制度。 五是整治投资巨大。 根据相关资料分析表明，每条黑臭城市河道长度平均约为 2～ 4 公里，每公里整治资金约为 2020 万元～ 4500 万元（包括污 染源治理、截污、污水厂建设、清淤、引水等）。 城市黑臭水体整治技术现状 污染水体水质净化与生态修复单元技术种类繁多，从技术原理上看，可以将这些技术分为物理法、化学法和生物生态技术几大类。 从治理方式上看，可分为原位修复和旁路净化技术两类。 原位修复主要是指利用物理法、生化法或生物生态技术，对河流 /湖泊中的水体直接进行净化修复；旁路净化系指将待处理的水体由河道 /湖库引出，经环境治理工艺系统处理后回归。 各种技术都具有不同的处理对象以及适用条件，客观、系统地分析总结各种技术的适用条件和经济成本，更能体现实际的 应用价值。 综合国内外河流污染水质改善技术，以下几类工艺技术越来越受到相关领域研究人员的广泛关注。 过滤、分离及其强化技术 目前，国内外常见过滤方法是采用土地渗滤水处理技术、生物活性快滤池技术及膜分离技术。 美、法、德、以色列等发达国家大力推行土壤渗滤技术。 如DanRegion 工程是以色列最大的水回用项目，负责 TelAviv 地区和临近地区城市污水的收集、处理、地下回灌和回用，服务人口 130 万，日处理城市污水 105m3/d。 该工程利用回灌池进行回灌，并在其四周合适的位置布置回收井，从而将 回灌区与其余的含水层分开。 该工程成功发展与实践的土壤渗滤技术中的特殊回灌 回收方法应被视作城市污水处理流程中一个完整的部分。 经过土壤渗滤技术处理获得的高 12 质量的出水应用于农业灌溉等多种非饮用用途。 我国污水土地处理系统的研究始于 80 年代初，主要任务是通过合理利用自然生态系统的功能，发展低成本、低能耗的城市污水土地处理技术。 在 “六五 ”“七五 ”和 “八五 ”期间 ,虽然也针对不同目的开展了大量的实验研究 ,建立了土地处理系统，但仅限于处理目的，尚未提高到回用的高度。 生物活性快滤池技术的研究热点为新型高效滤料的开发，国内研制成功的用天然活性载体代替传统石英砂滤料已应用于生产，如天然或合成沸石滤料、陶粒滤料等多孔性活性滤料的使用，都既保持了常规工艺的特点和优势，又提高了对水中有机物和有害金属离子的净化效果。 高乃云等在用氧化铁涂层砂改性滤料除砷实验中，发现除砷效果显著，去除率可以达到 95％以上，且遵循低 pH 值、高去除率的规律。 到目前为止，用改性滤料去除的物质不是很多，对于水中酚类、氨氮等有害物质的去除也还有待研究。 与传统工艺相比，膜分离技术，如：微滤（ MF）、超滤（ UF）、纳滤（ NF）和反渗透（ RO）都能有效地去除水中的臭味、 色度、消毒副产物前体及其它有机物和微生物，具有去除污染物范围广，不需投加药剂，工艺适应性强、基建费用低、运转可靠、易于实现自动化等优点。 伴随水质标准日益严格，膜市场逐步扩大，高通量、低污染膜陆续出现，膜价格也持续下降，这都使得独具竞争优势的膜过滤技术在近几年的应用迅速增长。 但是随着饮用水污染的加剧，微污染水源水的现状使得单独的、单步的膜分离技术的应用受到了限制。 对于 MF 和 UF 工艺来说，单独使用时不能实现对有机物良好的去除，但是与生物处理和吸附技术的有效结合却可以弥补这一不足。 因此以 MF/UF 为基础的膜组合 工艺的应用受到了广泛的重视。 许多研究者将粉末活性炭（ PAC）与 UF 或 MF 联用，组成吸附 固液分离工艺流程进行净水处理。 PAC 可以有效吸附水中低分子量的有机物，使溶解性有机物转移至固相，再利用 MF 和 UF 膜截留去除微粒的特性，可 13 将低分子量的有机物从水中去除，由此大大提高溶解性有机物的去除效果，并且色度、嗅味和消毒副产物的前驱物的去除都比单纯的膜过滤有大大的改善。 生物及其强化技术 目前用于地表水的生物处理工艺主要有膜生物反应器、生物滤池、生物流化床、生物活性碳、生物转盘以及生物接触氧化法等。 MBR 技术应用于饮用水的处理是一项较新的技术。 于上个世纪 90年代中期首次在法国出现应用实例。 1992 年 Chang. J 等学者将 MBR应用于给水处理，开展了微污染饮用水脱氮的研究。 1995 年， Vi Ubrain 所领导的研究小组在中试基础上将水厂原来的一条超滤水处理生产线改建成膜生物反应器处理工艺，使其同时具有生物脱氮、吸附杀虫剂和去除浊度的功能，处理能力达到 400m3/d。 此外， 和 等分别在 2020 年和 2020 年进行了结合电渗析和 MBR或是 MBR 与纳滤技术联用 的试验研究，其目标是减少出水中的硝酸盐和溶解性有机物。 Mira Petorvic 的研究同时表明 MBR 工艺也可以用于紧急从饮用水中去除医药品等污染物。 在这些研究中， MBR 所去除的污染物浓度较高（ NO3N100mg/L 或 CODCr1000mg/L）， MBR 只作为辅助工艺或应急手段。 应用 MBR 作为主体工艺的处理微污染水的研究相对不多。 2020 年香港大学的李晓岩研究了 MBRPAC 组合工艺处理微污染水的研究，证明该工艺有良好的污染物去除效果。 韩国的 G. T. Seo 也在 2020 年进行了高浓度 PAC 投加量下 MBR 的处理效果研究。 近几年在中国大陆，越来越多的学者和科研机构也将注意力放在了MBR 处理微污染水源水的研究上。 生物接触氧化法是生物预处理工艺中一种有代表性、研。