1工程概况以某河流域水环境综合治理修复工程作为研究对象,结合该项目的实际情况总结综合治理技术的运用效能。污水处理提质增效,即水质净化厂进厂BOD(Biochemical Oxygen Demand,生物化学需氧量)浓度达到100 mg/L。龙岗区局部排水系统不完善,存在排水盲区、混流污水直接进入河道截流系统、河流水质达标不稳定、老旧排水系统存在外水入渗导致污水厂进水浓度较低等问题。为全面梳理全区排水系统现状,龙岗区提出开展管网大排查行动,全面排查检测排水管渠系统健康状况,重点查清外水入侵,修复存在隐患的管网,对错混接现象进行改接。2污染物总量控制2.1流域内的污染物负荷计算方法结合相关部门颁布的《第一次全国污染源普查城镇生活源产排污系数手册》管理要求进行分析,使用污染物入河系数计算污染物对流域造成的污染负荷(污染负荷亦称“污染总量”,为排放到环境中的污染物质的数量,通常用排放量和污染物浓度的积计算)。Li=aiFiriP (1)式中:Li——污染物年流失量[kg/(km2·a)];ai——污染物浓度参数[kg/(cm·km2)];Fi——人口密度参数;ri——清除频率参数,以小时计;P——年降水量(cm/a)。2.2水环境容量计算方法根据《全国水环境容量核定技术指南》文件提及的各项管理规定分析,选择一维研究模型对水环境的实际容量进行计算。Wi=31.54C⋅eKx/86.4μ-Ci×Qi+Qj (2)W=∑inWi (3)式中:Wi——流域沿线中第i个污染物排放口的最大排放量(t/a);C——流域岩心的沿程浓度(mg/L);K——污染程度的衰减系数;x——点与第i节点的间距(m);μ——第i河段的水流速度(μm/s);Ci——节点i部位区域内的水质浓度(mg/L);Qi——节点后侧的实际流量(m3/s);Qj——节点i部位区域内污染物入河的体积(m3/s);W——水环境容量(t/a)。2.3污染负荷削减分配方法使用污染贡献值研究法,在水环境的允许排放规模以内,采用优化方法求解各污染类型的最佳许可排放量,使控制断面的水质得到最大幅度改善。Cmin=∑i=1nFiWi,Qi' (4)∑Qi'=Q,Qi'≥0 (5)式中:C——控制面水质浓度(mg/L);FiWi,Qi'——第i个污染类型污染贡献(mg/L);Wi——第i个排污单位的允许范围内的排放量(mg/L);Qi'——第i个排污单位的额外排放量(mg/L);Q——排污单位的额外排放量(mg/L)。3综合治理技术3.1构建动态水环境数据库应构建完善的动态化水环境数据管理库,帮助相关人员深入透彻地了解水环境治理的具体情况,提升水环境治理过程中的安全性。水环境数据管理库中的数据信息较为庞大,构建数据库时,应该结合水生植物的发育特点,采取相应的保护措施。采集水环境数据信息时,应使用流域水体蓝藻治理技术、污染源控制技术等,保证水环境采集的精准线与全面性。3.2治理技术(1)主要技术措施。①河道清淤技术。工程流域内存在大规模淤泥,且长期未采取清淤处理,导致流域底部的淤泥厚度较大。经过前期勘测后发现,流域内的淤泥深度约1 m,计算后可知淤泥规模约为30 000~35 000m3。底部淤泥内源排放是导致流域污染不断加剧的主要原因之一,不清理流域内的淤泥会导致流域的污染程度进一步加剧,对流域的水质造成巨大影响;流域内的淤泥厚度过大,会导致该流域的蓄水能力持续降低,流域河床的抗洪能力不断下降。经过全面考虑后,决定先降低内源污染的影响,对流域内的淤泥进行清除处理。②活水补水技术。工程流域的上游不存在补充水源,水体的流动性不是很理想,除降雨或地表径流补给外,流域内的水体基本处于静止状态,导致该流域内的淤泥规模不断增大,淤泥的厚度持续增大,影响流域的整体水容量。水资源自我净化的能力较差,在修复水环境时应以水动力作为出发点设计修复方案,优化水体的流动性,提高水体流动的速度,促使水体自我净化能力的提升。③曝气增氧技术。受污染流域和腐臭河道基本呈现一个显著的特点,即水质溶解氧含量很低,流域缺氧促使流域内的厌氧水生物获得良好的生长发育环境,流域内的有机物受到厌氧水生物的影响,发生分解反应,产生大量甲烷,促使水体发出臭味。④复合微生物修复技术。流域遇到一定规模的外部污染物流入后,其自身的修复能力可以将这部分污染物降解、修复,但黑臭流域无法实现自我修复功能,因为其污染物的负荷过大,超出流域的正常承载范围,促使流域的生态平衡被打破。恢复流域的自我修复能力时,应对流域内的微生物环境进行修复。可以直接在流域中补充大量的有益微生物,清理流域底部的污染物,提高流域的水质质量,强化微生态环境的修复能力,形成稳定的微生态系统[1]。⑤多源补水。河道为雨源型河流,枯水期缺乏维持自净所需的生态基流。宝安区利用城市再生水(污水处理站尾水)、清洁地表水、海绵系统净化的雨水,对河道进行生态补水,增加水体的流量,促进河水的流动和污染物的稀释、扩散与分解,实现活水保质。(2)活水补水技术。可以借助水利设备增强水动力,有效地降低流域内污染物的浓度,提升水体流动的速度,加快水体内污染物的降解速度,间接实现净化水质的目的。在下游流域交汇处构建溢流堰,促使上下游水位保持较大的差异,配备泵站从其他水源调水。在提高水体自净能力的同时,形成一个循环流动的水环境。(3)排水口整治方案。①流域排水口部位的治理。流域沿线的截污管可以在雨污分流尚未完全实施的背景下,发挥出巨大效能。但流域沿线的截污管设置了诸多截流井,多雨时节,大规模的雨水排入污水管网内,使污水处理厂呈现溢流现象。截流倍数较大的沿河截污管的管径较大,利用管道容积作为调蓄空间,雨季接纳初雨,旱季释放至市政污水管;对常规截流倍数的沿河截污管,利用该管道,在末端增设调蓄、溢流、限流设施;针对附近没有市政污水管,但又承担片区污水收集的沿河截污管,将原有截流井封堵或改造为弃流井,增设限流措施,将该段管改为市政污水管。②暗渠箱涵排水口整治方案。针对分流模式下的污水直排口,根据正本清源的实际情况分析,直接在陆地将污水排放至污水管网中;针对分流制雨水直排口,结合实际情况,在部分污染比较严重的排水口部位设置调蓄池或是弃流井;针对分流雨水、污水混合直排口,在经过正本清源处理以后,在排水口部位设置调蓄池或是弃流井;针对雨水、污水混合截流排水口,直接将截流装置改造为弃流井,或额外设置调蓄池。4结果与分析在项目施工之前开始对水质进行检测,一直持续至施工结束,共进行17次水质检测。该项目的治理活动完全竣工以后,水质检测的各项检测指标均获得了一定程度的改善,这与流域内投放营养物存在紧密的关联。项目结束后,随着时间不断延长,各种指标呈现下降趋势。经过2个月,各项水质指标处于地表V类水标准。结合实际情况分析,后期检测的数据指标存在一定的波动性,但均保持在地表V类水标准范围以内,表明该流域内已经有效构建出了一个完善的水环境生态系统。治理河道总磷(TP)浓度的变化趋势如图1所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.24.054.F001图1治理河道总磷(TP)浓度的变化趋势治理河道COD浓度的变化趋势如图2所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.24.054.F002图2治理河道COD浓度的变化趋势5结语在水环境修复建设工程中运用综合治理技术具备理想化的治理效果,可以实现对水环境的高效修复。为了进一步提升综合治理技术的实际效能,相关部门应加强对专业人才的培养力度,强化各部门、单位之间的交流与协调,提升水环境修复技术的应用价值。结合生态水环境治理的目标,构建完善的水环境治理技术体系,应结合水环境、水资源、生态水环境多个层面编制治理方案。经过时间论证后发现,综合治理技术对提高水环境的生态功能及景观效果具有巨大的促进作用。
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