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    技術盤點 | 城市黑臭水體治理技術體系,請看這里!
    2020-06-10


    近年來,我國城市水環境污染問題嚴重,城市河道中的水體被大量的污染物如碳、氮、磷等污染,形成黑臭水體。河道環境治理作為城市化建設的重要部分,需要對黑臭水體進行評價并制定合理的治理政策和對策,才能使城市河道黑臭水體污染問題得到解決。




    城市河道水環境黑臭的主要原因


    一、黑臭水體成因:

    水體黑臭是一種生物化學現象,當水體遭受嚴重有機污染時,有機物的好氧分解使水體中耗氧速率大于復氧速率,造成水體缺氧,致使有機物降解不完全、速度減緩,厭氧生物降解過程生成硫化氫、氨、硫醇等發臭物質,同時形成黑色物質,使水體發生黑臭。水體黑臭是嚴重的水污染現象,使水體完全喪失使用功能,并影響景觀以及人類生活和健康。



    水體缺氧/厭氧條件下:




    二、黑臭污染源分析:




    ■ 水體有機污染

    河流作為城市中的重要組成部分,在促進城市經濟發展與社會進步中發揮了重要作用。但同時,城市發展排放的污水會流入河道中,其中的生活污水夾雜著大量的碳、氨等有機物質。水作為厭氧微生物的生存載體,將會繁殖大量的厭氧微生物。生活污水與工業廢水在河道中不斷積累,是造成城市河道黑臭水體的主要原因之一。

     

    ■ 底泥與底質再懸浮

    城市河道中包含大量的污染物,可分為懸浮物與固體顆粒,這些物質無法與水相融,隨著時間的推移將會生成底泥,從而出現底泥污染現象。底泥作為污染物大量繁殖的主要載體,主要包含放線菌與藍藻,經過厭氧反應之后生成污染物質,造成水體的黑臭現象。河道水體的底泥中包含大量的硫化鐵與硫化亞錳,這些物質會在水中出現氧化反應,生成有色物質鐵與錳,造成水體發黑。




    ■ 水體熱污染

    城市河道黑臭水體的主要影響因素為水溫增高,水體的溫度與水中生物和微生物存在較大聯系。隨著熱電廠、大型工業生產廠的數量逐漸增加,它們將大量沒有經過處理的冷卻水排放到河道中。相關研究數據顯示,河道水體的黑臭問題在水體為25℃時最嚴重。在該溫度條件下,水體中的放線菌獲得較高的繁殖能力,通過繁殖將其中的有機物分解,進而造成水體惡臭產生。

     

    ■ 水動力不足

    對于斷頭浜、束水段,流速緩慢或幾乎不流動,流向、流態呈隨機變化,水體之間交換紊亂,嚴重影響水體循環,減小水網的水環境容量,使得水體自凈能力減弱,水體復氧能力衰退,引發水質惡化。

     

    ■ 其他因素

    工業污水中的重金屬會在河道水體中懸浮,也是造成水體黑色的主要原因;部分河涌兩側堤岸均為漿砌石直立擋墻,降低水體與土壤和植物的交互作用,同時降低了水體的自我凈化功能,這也是水體惡化的原因之一;現狀管網缺乏定期清淤,導致管道中沉積大量淤泥,而這些淤泥在暴雨時,隨雨水一起排入河涌,造成河涌水體污染;城市中部分河道還承擔著航運功能,在河道中航行的船舶會使大量的垃圾、生活污水排放到河道中。另外,船舶在運行過程中,會攪動水體底部的大量沉積物,使底泥中的顆粒呈現懸浮狀態。





    黑臭水體整治的技術體系


    城市河道黑臭水體是導致生態環境惡化的重要因素,因此必須加快推進黑臭水體的整治工作。在黑臭水體整治中,點源、面源及內源污染是重中之重,是其他整治的基礎,需對外源進行攔截,并對內源污染進行控制,再配合其他整治手段進行系統性治理,達到消黑消臭的目的,不斷提升水體自凈能力及生態功能,逐步實現水體的長制久清。





    ■ 外源攔截

    大量外來污染源進入水中是水質變黑臭的根本原因,所以對外來污染物進行攔截是整治河道的前提基礎。污染源可以依據其進入的方式劃分為點源與面源。生活中的污水、工業廢水、餐飲污水和規?;笄蒺B殖污水等都屬于點源;初期雨水、農田徑流、魚塘換水等都屬于面源。

    點源污染在選取預處理方式往往是將污染物的類型作為標準,預處理達到標準以后將水排進水體或者排進城市污水處理廠中進行處理之后再排入河道,面源污染現階段一般結合海綿城市的構建,利用雨水花園、透水磚替代硬化路面鋪裝等方法來對徑流污染進行減弱,農田徑流及魚塘換水需要政府相關部門加強管控措施解決污染河涌問題。

    攔截外部污染源的關鍵就是建立優質的污水處理系統以及建立健全的排污管網,保證截流后的污水通道通暢及末端處理高效。

     

    ■ 內部污染控制

    控制外部污染源之后,還要做到清理水體中的污染物,這個階段的控制主要涵蓋底泥處理、漂浮物、懸浮物等垃圾清除。當污染物進入水中,不斷在水中積累,其中很多污染物就會堆積在水的污泥當中,所以整治黑水臭水的關鍵手段就是對底泥清淤,現階段一般利用清淤疏浚的手段主要包含:絞吸挖泥船清淤、挖掘式干法清淤、真空泵沖吸式清淤以及機器人清淤等,需結合河涌水文特性、斷面尺寸及周邊情況針對性選取相適應的清淤方式。清淤后的底泥配套相應的清淤方式可采用泥駁船、輸泥管及污泥罐車等輸送方式,將淤泥運送至底泥處理廠或者其他處置單位進行處理和處置。除了淤泥清除及處理處置等工程措施外,還需要對管理進行強化,發揮河長制優勢,對河面上漂浮的垃圾進行定期清理,確保河面的清潔,同時加強河涌運維管控,通過水務信息化建設為內源污染控制保駕護航。

     

    ■ 凈化水體

    凈化水質的原理是對水體中含有的溶解性污染物進行去除,對化學需氧量、氨氮、總氮、總磷、重金屬等污染物的濃度進行降低,來對溶解氧的濃度進行增加、對水體的透明度進行提升,改善水體的質量。水質凈化依照不同的修復方法可以劃分為:物理凈化、化學凈化以及生物生態凈化等等。

    物理凈化:利用曝氣對溶解氧的濃度進行增加從而提升水體修復的效率,針對需曝氣河道水質改善的要求、河道條件、河段功能要求及污染源特征的不同,采用的曝氣充氧方式也不同,主要曝氣方式包括:鼓風機-微孔曝氣、葉輪吸氣推進式曝氣機、水下射流曝氣設備、移動式曝氣平臺及噴泉式景觀曝氣機等,通過曝氣能夠提升水體中DO的含量,推動水體自凈能力的提升,更好地修復水體生態系統。

    化學凈化:利用投加化學試劑來對沉淀的污染物進行絮凝、氧化水體污染物以及沉淀來使凈化的目的實現,現階段用的最多的化學試劑包括:鐵鹽、鋁鹽等用在絮凝的絮凝劑、雙氧水等用在氧化的氧化劑和生石灰等用在沉淀的沉淀劑。

    生物生態凈化:通過生態浮床、水生植物修復技術、生物膜技術、微生物菌劑投加等技術加強水體的自凈能力,提高水生態功能。在實際工程的技術選用中需根據河道具體情況及整治目標選用單一或者組合的水體凈化技術。

     

    ■ 活水循環

    活水循環的原理是向污水水中引進干凈的水資源,稀釋與擴散水質當中的污染物來使水質得到改善。地表水、循環利用的再生水是目前最常用的清潔水。引水的主要目的是提高河涌景觀水位,通過水體流動,改善流域內水環境。通過考慮利用泵站、水閘等水利工程,科學的調水補水,對流域內河涌水體進行補充,并使工程區域內的河網水系河涌形成單向流,使全流域的水體能流動起來,水體循環作用增強,進而提升流域內河涌水體的流量及流速,降低降低水體污染物濃度,減少淤積,增加水體自凈能力,將進一步改善流域內河涌水體水質。





    鵬凱環境——黑臭水體治理


    一、鵬凱SBAF工藝在水質治理中的應用



    SBAF是我司自主研發的新型黑臭河道水體水質凈化工藝,是磁分離與曝氣生物濾池的有機結合。

    磁分離技術原理:在水體中投加磁粉,磁粉微小作為晶核,更容易形成礬花,同時大大提高礬花的比重,加快沉淀速度可通過快速沉淀分離或超磁磁盤分離污染物。

    通過磁分離可以快速地消除污染河道的黑臭,COD去除率50-85%,總磷去除率80-95%,再通過BAF工藝段去除水中的氨氮及總氮物質,對氨氮的去除率達80%-95%,再通過BAF工藝段去除水中的氨氮及總氮物質,對氨氮的去除率達80%-95%,確保消除黑臭的根因,不再復發。

    具有效果快、處理量大、出水好、抗沖擊負荷強、占地少、投資少等特點。出水可執行《城鎮污水處理廠排放標準》(GB18918-2002)一級標準。


    SBAF工藝流程圖


    SBAF設備技術優勢

    ★    占地少,處理水量大

    ★    工藝流程短,處理效果好,抗沖擊能力強

    ★    模塊化設計制造,施工周期短,維護簡單

    ★    工藝成熟,技術先進,運行成本低




    二、鵬凱圓工藝在水質治理中的應用



    “鵬凱圓-模塊化(裝配式)污水處理系統”,主體設備呈多級環狀;外圈參考經典氧化溝工藝,通過控制內部回流和曝氣量實現短程硝化;內圈集成缺氧段與沉淀池,通過結構設計實現水、氣、污泥有效分離,并通過分離后的氣體收集后形成大流量的氣提,實現泥水混合液在系統內的無動力回流??煞浅S行У耐ㄟ^生化去除水體中COD、NH-N、TN、TP、SS等污染物,達到水質排放要求。主要附屬設施包括“污泥濃縮+壓泥系統”、“加藥系統”、“電控系統”和“供風系統”等。操作運行較為簡單并可靠。


    鵬凱圓工藝流程圖




    優勢與配套處理設施

    鵬凱圓-模塊化(裝配式)污水處理系統,擁有可調控智能曝氣系統、低能耗自循環系統、高效好氧三相分離器的應用、自載固體碳源填料、智能運營管理系統等5大核心技術優勢,其占地更小、投資更省、建設周期更短、運行更加智能等綜合優勢引領污水處理產業發展,開啟了工廠化預制污水處理系統的新模式。鵬凱 “工程設備化、設備標準化、運維智能化” 三化理念,更能適應環境政策和社會的快速發展的要求。









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