隨著城市化的發(fā)展,河道污染也在逐步加劇。我國十大河域五類及以下的水體占30%左右,水污染極其嚴(yán)重。黑臭水體不僅給群眾帶來了極差的感官體驗(yàn),也是直接影響了群眾生產(chǎn)生活的突出水環(huán)境問題。國務(wù)院頒布的《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》提出“2020年, 地級(jí)及以上城市建成黑臭水體均控制在10%以內(nèi),到2030年,城市建成區(qū)黑臭水體總體得到消除”的控制目標(biāo)。
經(jīng)過多年的發(fā)展,河流水污染技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成一套圍繞“流域水生態(tài)系統(tǒng)健康保護(hù)”的目標(biāo)的“水生態(tài)的重建與恢復(fù)”技術(shù)。從流域的污染特點(diǎn)出發(fā),按照“控源截污、內(nèi)源治理;活水循環(huán)、清水補(bǔ)給;水質(zhì)凈化、生態(tài)修復(fù)”的基本技術(shù)路線,治理時(shí)應(yīng)根據(jù)河道的地理位置、當(dāng)?shù)氐臍夂?、?jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、見效周期長短、日后運(yùn)行維護(hù)管理并結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況采用以下一種或幾種辦法綜合治理。
1、生態(tài)駁岸改造技術(shù)
蜂巢約束系統(tǒng)是近年來興起的一種生態(tài)護(hù)岸形式,采用蜂巢約束系統(tǒng)構(gòu)建的生態(tài)邊坡,穩(wěn)定性較強(qiáng)耐沖刷,同時(shí)又能把陸生植物、挺水植物和沉水植物結(jié)合起來,形成完整的自然河塘生態(tài)景觀。
生態(tài)駁岸改造技術(shù)的優(yōu)點(diǎn):
1.形成有效的邊坡保護(hù),及對(duì)表土、植被和諸如沙子、礫石和更大巖石或石塊等顆粒材料的有效的約束結(jié)構(gòu)。
2.填充混凝土的巢室可行成內(nèi)置伸縮縫的柔性混凝土墊。
3.陡峭邊坡,或有土工膜或硬土/巖石阻止釬固的邊坡或有松散碎石的坡面邊坡和堤岸,坡頂錨固通過整根加筋帶可提供額外的穩(wěn)定性。
2、底泥改性技術(shù)
底泥改性技術(shù),核心是所投加的底泥改性劑,它是綜合現(xiàn)代生物應(yīng)用技術(shù),精心研制而成的新型環(huán)保生態(tài)水質(zhì)與底質(zhì)調(diào)理劑。其是通過微生物定向擴(kuò)增、分離、篩選,得到優(yōu)勢(shì)菌群后進(jìn)行馴化、培養(yǎng),再通過生物和化學(xué)方法,配以多種復(fù)合生物酶、維生素、微量元素、礦質(zhì)增效劑及鹽類,精制而成。
底泥改性技術(shù)的優(yōu)點(diǎn):
1. 在不破壞底泥自然環(huán)境條件下,對(duì)水體底質(zhì)進(jìn)行改善;
2. 底泥改性劑比重較大,極易沉降,其上附著的微生物比較穩(wěn)定,不會(huì)隨水流動(dòng)而流失;
3. 底泥改性劑能夠使底泥礦化,徹底礦化后的底泥,泥層變薄,質(zhì)地較硬,固著穩(wěn)定;
4. 見效快,正常情況下,投放底泥改性劑一周后,黑臭總是得到緩解,水體透明度有逐漸提高,半個(gè)月后水質(zhì)得到明顯改善。
3、清淤疏浚技術(shù)
污染底泥是水體污染的潛在污染源,在水體環(huán)境發(fā)生變化時(shí),底泥中的營養(yǎng)鹽會(huì)重新釋放出水體。底泥疏浚指對(duì)整條或局部沉積嚴(yán)重的河段、湖泊進(jìn)行疏浚、清淤,恢復(fù)河流和湖泊的正常功能。
清淤疏浚的優(yōu)點(diǎn):
1.采用小型清淤或輕型清淤裝置,便于運(yùn)輸;
2.不需要抽水排干河流水體,受季節(jié)影響小;
3.噪音低,對(duì)周圍居住環(huán)境影響小。
4、MBR膜技術(shù)污水處理技術(shù)
采用一體化移動(dòng)式污水處理裝置,對(duì)尚未納入市政污水管網(wǎng)的污水進(jìn)行處理后,再排入水體。尾水排放指標(biāo)均優(yōu)于《城鎮(zhèn)污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn),甚至可以達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)四類水標(biāo)準(zhǔn)。一體化裝置采用了A20+MBR工藝技術(shù)組合,遵循一體化的設(shè)計(jì)理念,利用A20不同功能分區(qū)的形式,靈活布局。
移動(dòng)式污水處理的優(yōu)點(diǎn):
1.生化效率高,脫氮除磷效果好,出水水質(zhì)良好;
2.容積負(fù)荷高,采用模塊化設(shè)計(jì),占地面積小;
3.剩余污泥少,不受污泥膨脹影響;
4.生物相濃度高,抗水質(zhì)沖擊負(fù)荷能力強(qiáng);
5.自動(dòng)化程度高,運(yùn)行管理簡便。
5、污水處理廠+提標(biāo)
從河道排出的污(廢)水,因含污染物總量或濃度較高,達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)要求或不適應(yīng)環(huán)境容量要求,從而降低水環(huán)境質(zhì)量和功能目標(biāo)時(shí),必需經(jīng)過人工強(qiáng)化處理的場(chǎng)所。在河道旁邊新建構(gòu)筑物,安裝專用設(shè)備,通過不同的處理工藝,達(dá)到污水凈化的目的。
污水處理廠的優(yōu)點(diǎn):
1.出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定;
2.剩余污泥產(chǎn)量少;
3.可去除氨氮可降解有機(jī)物;
4.操作管理方便,易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
6、人工濕地法
人工濕地是由人工建造和控制運(yùn)行的與沼澤地類似的地面,將污水、污泥有控制的投配到經(jīng)人工建造的濕地上,污水與污泥在沿一定方向流動(dòng)的過程中,主要利用土壤、人工介質(zhì)、植物、微生物的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用,對(duì)污水、污泥進(jìn)行處理的一種技術(shù)。其作用機(jī)理包括吸附、滯留、過濾、氧化還原、沉淀、微生物分解、轉(zhuǎn)化、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養(yǎng)分吸收及各類動(dòng)物的作用。
人工濕地法的優(yōu)點(diǎn)
1.建造和運(yùn)行費(fèi)用低;
2.易于維護(hù),技術(shù)含量低;
3.可進(jìn)行有效可靠的廢水處理;
4.可緩沖對(duì)水力和污染負(fù)荷的沖擊。
7、預(yù)處理+固定化載體微生物法
固定化微生物載體技術(shù)是指通過離子吸附、包埋、交聯(lián)、共價(jià)結(jié)合等生物工程手段,將多種特定污染物選配的優(yōu)勢(shì)組合微生物菌群固定于一個(gè)多酶體系的載體上,在滿足微生物生長的條件下,通過植入載體,迅速產(chǎn)生出高密度微生物菌群,能夠快速有效地降解有機(jī)污染物,滿足改善水質(zhì)的要求,去除臭味,并消減淤泥。載體內(nèi)的優(yōu)勢(shì)微生物是從自然界中(污水、底泥、土壤等)分離出來正常的多種優(yōu)勢(shì)菌種,經(jīng)過馴化后大量培養(yǎng)獲得。這些從自然界中篩選出來的具有特殊功能的菌種,利用生物工程技術(shù)大規(guī)模生產(chǎn),再加入吸附劑、活化劑、固化酶和微量元素等而形成;它能同時(shí)去除有機(jī)物、氨氮、磷,且同化少,傳代穩(wěn)定,耐鹽度較高,并具有多種酶體系,可以在不同底物溶度的情況下,在一定時(shí)間內(nèi)表現(xiàn)出不同的酶體系,利用水體中有機(jī)物及各種形態(tài)的氮、磷進(jìn)行同化和異化作用,達(dá)到凈化水體有機(jī)物的目的。它是將活性污泥中的微生物優(yōu)勢(shì)菌種進(jìn)行馴化、選配、組合,并用專利技術(shù)使其“睡眠”于載體中,從而達(dá)到長期自生、不受有毒物質(zhì)的侵害、不會(huì)衰減的目的,被稱為可移動(dòng)的微生物發(fā)生器。
載體中主要功能性的微生物包括:
1. 分解氨氮的微生物;
2. 防止硫化氫合成達(dá)到除臭味的微生物;
3. 分解污泥的微生物;
4. 在水中聚集氧氣的微生物;
5. 分解高分子碳?xì)浠衔锏奈⑸?
6. 其它10多種微生物。
固定化載體微生物法的優(yōu)點(diǎn):
1、細(xì)胞密度高,在單位體積下?lián)碛懈訌?qiáng)勁的除污能力;
2、長期起效,載體內(nèi)微生物可持續(xù)釋放微生物,五年內(nèi)密度不會(huì)衰減;
3、反應(yīng)速度快,不需要經(jīng)過適應(yīng)工況調(diào)試,微生物可直接工作;
4、實(shí)現(xiàn)水力停留時(shí)間(HRT)和生物停留時(shí)間(SRT)的分離,能夠使微生物擁有更加充足的時(shí)間去降解有機(jī)物質(zhì);
5、耐毒能力強(qiáng),能夠有效抵御各種有機(jī)沖擊負(fù)荷的變化,受到毒性物質(zhì)攻擊時(shí)僅僅使其休眠,而不使其失活。
8、復(fù)合加強(qiáng)浮島凈化系統(tǒng)
1)漂浮濕地上功能植物的根系增加了水體與氧的接觸面積,加強(qiáng)了水體氧化功能,凈化水質(zhì),同時(shí)根系釋放出能降解有機(jī)物的分泌物,可加速降解有機(jī)污染物的分解;植物對(duì)水中N/P營養(yǎng)物及其相應(yīng)的營養(yǎng)鹽的吸收、吸附,在光合作用和呼吸作用下,轉(zhuǎn)化為植物集體的一部分,帶走水中的污染物質(zhì)。2)由于浮體填料作為載體,填料的多孔比表面積大的屬性,使表層漂浮濕地根系附近的基質(zhì)中氧的存在大大增加,在其表面形成一種特殊的生物膜,生物膜表面積大,可為微生物提供較大的附著表面,有利于加強(qiáng)對(duì)污染物的降解作用。3)種植管里的水體修復(fù)藥劑,可根據(jù)污染水體的不同治理要求,配置菌劑來修復(fù)水體,以光合菌群和酵母菌群為主導(dǎo),協(xié)同其他土著菌群共同作用,氧化、還原等途徑,增加水體溶解氧含量,分解氧化有機(jī)物,除臭去污。
復(fù)合加強(qiáng)浮島凈化系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn):
1.采用天然生物方法處理,不添加化學(xué)藥劑;
2.創(chuàng)造魚蝦類和鳥類棲息地,增加生物多樣;
3.抑制藻類生長,防止水花,提高水體透明度;
4.不占用土地,避開航道設(shè)立,且可移動(dòng);
5.浮島形狀和尺寸可自由調(diào)節(jié),運(yùn)輸安裝方便;
6.營造水景,強(qiáng)化環(huán)境的美觀性;
7.解決了常規(guī)微生物填料安裝、曝氣方式等的問題;
8.維護(hù)簡便、效果持久;
9.符合打造節(jié)能低碳社會(huì)的建設(shè)理念。
9、石墨烯光催化網(wǎng)
石墨烯光催化網(wǎng)所用基材就是一張普通的聚丙烯編織網(wǎng),網(wǎng)上附著了石墨烯材料、光敏材料、量子材料等,借助石墨烯的導(dǎo)電性能,將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,再分解水制氧、產(chǎn)生氧化活性物質(zhì),增加水體中的溶解氧,同時(shí)將水體中的有機(jī)物分解成二氧化碳和水。
石墨烯光催化網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn):
石墨烯光催化網(wǎng)處理水體是原位處理,不換水不抽污泥,利用可見光將黑臭水處理成綠水、清水,不僅節(jié)約了成本,同時(shí)也保護(hù)了河道自身的凈化能力。
目前城市內(nèi)河綜合整治與傳統(tǒng)意義上的河道整治已完全不同,河流的功能被擴(kuò)展了,因此河流整治所要考慮的因素也大大增加了,涉及到水利、生態(tài)環(huán)境、園林景觀、城市設(shè)計(jì)等諸多方面,因此需要按照當(dāng)?shù)貙?shí)際情況來采用以上一種或多種辦法來進(jìn)行水體修復(fù),保護(hù)和恢復(fù)河流形態(tài)多樣性,從而實(shí)現(xiàn)“人與自然和諧共處”,建設(shè)自然美麗的河流,促進(jìn)人類的可持續(xù)發(fā)展。