河道污水净化处理方法范例(3篇)
河道污水净化处理方法范文
1.1水资源的供需矛盾
蒲河基本成为被人工湖贯穿的带状人工湿地,全段蓄水能力达1亿m以上,但全年各类供水量不足2亿m,大部人工湖处于强滞水状态。全段水资源的有效补给一是靠上游水库的有限补水,二是靠汛期的强降雨补给。取自浑河的南北干渠和九龙河是维持中下游需水的主要水源,但其水量仅略大于各类排水水量。水资源的受控重点体现在时段的季节性受控和河段的分布性受控两个方面,暨全河段枯水期补水量非常有限,各类排水成为主要补水源。4月至12月为各类补水比较恒定的时段,汛期补水时间短流量大,库和人工湖水得到彻底的置换;就蒲河全段水源分布看,蒲河新城段为缺水区,于洪至新民段为补水区,辽中段为全段的汇水区。
1.2水资源结构对水生态质量的影响
目前蒲河各类排水占总水量的50%左右(非汛期)。水资源结构对水生态质量的影响重点体现泾污比失衡、分支河渠的影响和污水厂排水水质影响3个方面。蒲河水体的径污比严重失衡,制约了清洁水对污染物的稀释作用;南北干渠补水和九龙河补水呈现不同程度的污染,黄泥河和南小河仍属重污染支流河;流域污水厂的污水处理率和处理效率仍具有差距,除各类排污事故频发外,排水直接作为景观水补给,在无其他水稀释或无河道深度净化作用条件下,河道水体均为劣Ⅴ类水体。
2蒲河水污染物的迁移转化规律
2.1污水及特性
目前蒲河仍以受纳城镇和村屯污水为主,即使农副产品加工废水,其水质特性也与生活污水相近。污水中污染物质分为溶解态、胶体态、超胶体态和悬浮态,其粒径分布及特性见表1。
2.2蒲河水污染物迁移转化特征
水体中污染物的迁移转化规律极其复杂,不同类型水域的差异往往较大。有关蒲河水体类型变化导致水污染物迁移转化特征见表2。
2.2.1水环境中污染物的运动主要包括随着水体流动的迁移、吸附于水体颗粒物的沉降(包括胶体颗粒)和通过挥发进入大气。迁移作用是污染物在水流作用下发生的迁移运动,是一种简单的流动形式。沉淀分离是微细的粒状物质在水流紊乱的地方呈浮游状态,到达水域乱流不显著的地方便开始沉降。通过水体中细菌作用,也能使溶解性的污染物转变为可沉淀的物质。蒲河生活污水沉降及相关处理实验结果表明蒲河生活污水悬浮物含量较高,沉淀性显著,通过添加絮凝药剂可以加快沉降过程。
2.2.2水体中污染物的降解包括化学分解和生物降解,对于蒲河为代表的北方河流,前者作用远小于生物的净化作用,而对生物的合成有着重要作用。通常有机物生物降解过程可分为两个阶段:有机物在好氧微生物的作用下被降解为CO、HO及NH等,这一阶段约在20日内完成;第二阶段是NH转化为硝酸盐的硝化反应,这一阶段大致需时百日才能最终完成。需说明的是污染物的生物降解过程也是导致生物的滋生过程,依然具有被再次分解同时又消耗氧气的性质。
2.2.3氮、磷以不同的化学形态存在于水体中,主要包括有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮等含氮化合物和有机磷、聚合磷酸盐、正磷酸盐等含磷化合物。这些氮(磷)的存在形态之间能发生转化且可转移到浮游生物体内,冬季浮游生物死亡沉积于河底,随着浮游生物分解又能转移至水体。人工湖对总磷的去除效果比较显著蒲河新城段7号闸断面总磷浓度的年度变化曲线见图1。图1可见其与温度变化具有相关性,高温时段对磷具有较强的净化功能,这种变化与COD变化规律基本一致。蒲河新城段典型带状人工湖对总磷浓度抑制作用的归纳结果见图2。由图2可见,7号闸处较6号闸处总磷浓度有明显变化。由于浓度较低和湖内新排污的影响,道义桥未显示进一步降低,且有略微增高的变化。
2.3蒲河自净功能的变化
水体中污染物的迁移转化过程即是河流自净的过程,河湖的自净功能很强但也有限,所谓有限即是指保证良性净化条件下的“容量”限度。超出这一限度,则体现非良性自净,即人们常说的“污染”型自净,如富营养化和黑臭(厌氧氧化)等。蒲河带状河湖的建设产生了自净能力提升的有利和不利因素,如通过河道蓄水设施的建设提升了自净空间,但滞水区复氧条件与溶解气体质量变差;沉降分离净化作用增加但底质质量降低等。
3水生态质量考核指标
确定水生态系统代表性评价因子,在基准研究基础上制定适用于不同河流的标准体系乃是我国“十二五”期间的重点研究任务。根据以蒲河为代表的河流污染现状和水生态建设目标的需求,在此重点分析将总COD、总氮、总磷、DO、底质灼烧减重等作为蒲河水生态考核指标。
3.1水体有机污染指标
生物化学需氧量表示有机污染物进行生化分解过程所需要的氧量,但是在使用上受到限制,故可以采用COD来测定。2002年前后国家曾对COD测定作出两种规定,既将样品混合后测定和将样品静置30min后取上清液分析。前者包括了不同粒径物的总体污染水平,后者主要反映溶解性COD的污染水平。蒲河生活污水比例大,各种形态污染物的迁移转化均对水体和底质造成影响,故应采用两种方法进行测定,从而反映污染物的液固分布和转化。蒲河典型水域两种方法的测定结果见图3。图3可见,滞水区二者差异较小,流水区差异较大(7号闸和道义桥处为滞水区)。
3.2富营养化指标
氮磷是国家地表水标准中规定主要污染物,也是水体富营养化的主要考核指标。目前蒲河水体以富营养化为主要污染特征,其污染水平可以用总磷、氨氮、总氮、叶绿素a和透明度等指标来衡量。
3.3水生生物指标
水生生物是生活在水体中各类生物的总称,其种类繁多,包括浮游生物、着生生物、底栖动物、鱼类和微生物等。按功能划分,一般分为自养生物(藻类等水生植物)、异养生物(轮虫和鱼类等水生动物)和分解者(各种水生微生物)。水生生物的种类和数量可以反映水质的好坏。有些水生生物(如责翅目、蜉蝣目稚虫或毛翘目幼虫等)适于在清洁水域生活,而颤蚓类、蜂蝇幼虫和污水菌等生物多出现在受有机物污染严重的水域。水生生物的种类和存在是水质变化的标志和体现,如何作为水质的监测指标尚在讨论之中。此外,尚存在影响机理和监测条件等诸多因素的制约。
3.4相关物理化学指标
水体中溶解氧含量即是考核水体质量的重要指标,也是研究水体生物特性与污染物迁移转化的重要指标。通常好氧性和厌氧性水体的判别主要以DO值来确定,但水生物的作用往往导致其异常的变化。水体中DO值低于3mg/L,水体质量往往已达到劣Ⅴ类水体的水平。水体中pH的很小波动往往能够反映水体生物活动的较大变化和趋势,基于变化量小和机理复杂,这一指标的应用尚有局限性。水体中二氧化碳含量会影响水生生物的繁殖和微生物的生化过程。水体中二氧化碳主要来源于有机物氧化分解和空气中CO在水中的溶解,通常水中的CO含量不应超过25mg/L。此外,河流水体流速(滞水条件)、水深、水温以及光照条件等,也是水质研究的重要相关指标。
3.5底质指标
目前有关底质的规定指标较少,多为以底栖动物为考核指标。基于底质研究的需要,需应用底质色度,灼烧减重量、硝酸盐和磷酸盐等指标,衡量底质的质量及分析其对水体的影响。
4蒲河流域水生态质量变化趋势与污染特征
4.1蒲河流域水生态质量变化趋势
4.1.12008年以前,蒲河全段水体
呈重污染水平,大部分河道成为黑臭污水的输送河道。自2011年起,污水收集处理设施的快速设以及河道建设和水资源调控的实施,使得蒲河水质发生显著变化,大部分河段黑臭现象消失,除枯水期外,其它时段的水质接近Ⅴ类水体的标准。不同水域的富营养化仍比较严重,各项指标已超出重营养化规定的水平。
4.1.2近年来蒲河的枯、平水期的水质水量变化已不显著,丰水期变化仅限于降雨有限的时段。通常蒲河源头的棋盘山水库于5月份开始放水,蒲河水质得到好转。汛期过后,棋盘山水库放水量减少,污水蓄积量不断增加,蒲河水质呈现逐步恶化的态势。
4.1.3蒲河河道较长且纳污节点分散,各区段水质波动较大。蒲河新城段位于沈阳市段上游,大量纳污造成上游河段的污染。于洪段虽有支流河和运河水的季节性补充,但上游大量污水的下引使得水质改善程度有限。下游段由于水体自净使水质得到改善,但底质恶化。
4.2蒲河富营养化污染
近年蒲河新城段等富营养化污染仍严重见表3。高温时段先后发生大面积水藻和浮萍疯长现象,污染物含量、滞水型水域、气温、水温、日照等综合因素影响显著。图4反映了蒲河全段磷浓度总体下降的趋势、排污节点对干流的明显影响以及人工湖对总磷的净化作用。
4.3底质变化与局部河道的黑臭污染
蒲河流域的水体类型变化等因素导致水污染物的沉降特性增强,特别是各区段人工湖的作用大大消减进入团结水库的底泥量并缓解了团结水库的污染状况。沉淀有机污染物的降解明显受北方气候条件和水文条件的影响。高温期净化作用增强,汛期对底质的迁移有明显作用。此外,底质的变化导致人工湖库的水质变化具有显著的滞后性。此外,蒲河新城段的北部污水厂和下游辽中污水厂的事故排污频率较大,由于径流水少且污水在河道内滞流,形成局部的黑臭河道。
5结语
河道污水净化处理方法范文
【关键词】水生态修复技术;河道治理;应用;问题;展望
中图分类号:TV文献标识码:A文章编号:
前言
随着我国城市化进程的加快,工业化速度的突飞猛进的增长,很多地区的河流生态系统遭到了严重的破坏,河道生态系统的修复也逐步引起人们的注意和重视。近年来,随着生态治水新理念的提倡,水生态修复技术应运而生,这项新技术注重对自然生态和自然环境的恢复和保护,是目前治理河道水生态的关键技术。
生态系统是生物在一定自然环境下生存和发展的状态。一个完整的水生态系统应该包括水生植物群落和鱼、虾、螺、贝类、大型浮游动物等水生动物,以及种类和数量众多的微生物和原生动物等。水生态修复技术是指利用培育的植物或培养、接种的微生物的生命活动,对水中污染物进行转移、转化和降解,净化水质,改善、修复水生物生存环境。它是目前国际上常用的治理污染水体的方法之一,具有治污效果好、工程造价相对较低、运行成本低等优点。大量研究表明,对河流水环境的治理,必须采取污染源控制和水生态修复相结合的方法,实施“截污治污、恢复生态”。
二、水生态修复主要技术类型
河道治理首先要截污,但是,日前很多地区污水管网尚未健全,仍然有一定量污水直排或随污水管道进入河道,同时有些污水管网收集不到的农村生活污水直接排人河道,长期以来,造成河道水质氨氮、总磷、总氮超标,水体富营养化。针对这种情况,在河道治理中采用以下几种水生态修复技术,降解水体污染物,建设生态型河道。
生物处理技术
生物处理技术包括好氧处理、厌氧处理、厌氧一好氧组合处理。主要是采用人工培养的适合于降解某种污染物的微生物。通过控制微生物的生长环境、数量、品种,同时结合人工曝气等方法来稳定和加快水体污染物如COD、BOD5、有机氮或氨氮等的处理。处理技术根据河道水体污染程度、水流、流域面积等因素具体制订,目前主要是原位生物修复技术,适用于严重污染河道的水质净化。目前,该项技术在上海市中心城区河道水质改善中得到应用。
2.修建生态岸坡
水生态修复的目标是建立、修复受污染或受破坏的水生生物环境。按照自然规律,恢复流域内食物链。目前国内水利工程建设的观念正由传统的“防洪、排涝”向建设“安全、资源、生态”的水环境观念转变,逐渐更新治理理念,提倡河道岸坡采用生态型,如改变传统河坡直立式结构形式,放缓河坡,在近岸带种植根系发达的植物,依靠植物固结土壤,防止岸坡陶刷,维护岸坡稳定性,为水中生物提供栖息地和活动的场所,起到保护、恢复自然环境的效果,物种选取苦草、金鱼藻、黑麦草、两耳草、高羊茅草等等,护坡材料的选用采用多孔及天然材质。
3.生物修复
生物修复技术是利用水体中的植物、微生物和一些水生动物的吸收、降解、转化水体中的污染物,来实现水环境净化、水生态恢复的目标。生物修复技术可以是单一的植物、动物或微生物修复,也可以是由不同种植物、动物、微生物共同构成的生态系统进行的水体生态修复。植物、微生物和水生动物在河道生态修复中扮演着不同的角色,各自为水体的净化起着不可或缺的作用。
(1)植物修复是以植物忍耐和超量积累某种或某些化学元素的理论为基础,在美化、绿化水域景观的同时,利用植物的吸收、挥发、过滤、降解、稳固等作用,通过收获植物体的方式可以将水中有机和无机污染物进行有效的去除,达到净化水质的目的。
(2)动物修复指通过河流中水生动物种群的直接(吸收、转化、分解)或间接作用(改善水体理化性质,维持河道中植物和微生物的健康生长)来修复河流污染的过程。在受污染的水体中投入对该污染物耐性较高的浮游生物、虫类、虾类、鱼类等,通过食物链消化将一些有机污染物吸收、利用或分解成无污染的物质从而改善水环境修复受污染的河道。
(3)微生物修复是利用动植物共存微生物体系去除环境中的污染物。通过在河道中种植水生植物、放养水生动物,创建微生物生存条件,利用微生物降解、吸收水体中的氨、氮、磷等元素,不断把水体中过多的富营养成分离析水体,从而达到净化水质的目的。
4.人工湿地处理技术
人工湿地的原理是利用自然生态系统中物理、化学和生物的三重共同作用来实现对水体的净化。这种湿地系统是在一定长宽比及底面有坡度的洼地中,由土壤和填料(如卵石等)混合组成填料床,水体可以在床体的填料缝隙中曲折地流动,或在床体表面流动。在床体的表面种植具有处理性能好、成活率高的水生植物(如芦苇等),形成一个独特的动植物生态环境,对污染水进行处理。
人工湿地具有以下特点:(1)维持生物多样性,为水生动植物、微生物等提供优良的生存环境。(2)调节地表径流、保持泥土含水量。(3)降解水体污染物,实现水体的净化。(4)调节气温和空气湿度。(5)美化环境,构造景观。该项技术应用较为成功,如日本渡良濑蓄水池的人工湿地、西湖湿地和南京江心洲等。
5.人工浮岛技术
人工浮岛又称生态浮床、生态浮岛,是一种由人工设计建造漂浮在水面上供动植物、动物和微生物生长、栖息、繁衍的生物生态设施。它的主要功能包括净化水质、创造生物(鸟类、鱼类)的生息环境、改善景观以及消除水波、保护河岸的作用。人工浮岛在城镇化地区对有景观方面要求的河道池塘等得到了较广泛的应用。人工浮岛技术最早是在20世纪80年代由德国BESTMAN公司开发,后来又由以日本为代表的国家和地区成功应用到了地表水的污染治理和生态修复上面,我国于上世纪90年代末引入,本世纪初多地推行。人工浮岛技术是按照自然规律,严格筛选本土净水植物在水面种植,利用植物根部的吸收、吸附作用和不同物种间的竞争机制,将水体中的氮、磷以及有机物作为自身营养物质利用,并最终通过对植物体的收获将其带离出水体,达到净化水体,适宜多种生物生衍的栖息环境的目的。该技术主要适用于富营养化和受有机污染的河流,工程量小,便于维护,处理效果好,且不会造成二次污染,使资源得到可持续利用。
三、当前水生态修复技术在治理方面存在的主要问题
1.水生态修复技术的应用发展缓慢。
河道整治坚持生态优先的原则虽然在上级领导中已得到足够重视,但在河道实际整治中缺乏相应措施。近年来的河道整治工程中,主要整治措施还是截污纳管、生活污水处理、岸坡建设和底泥疏浚。有关河道的截污纳管、沿河两岸的生活污水处理、河道规划的力度都在加大,但通过水生态修复技术来改善水质的相关技术研究与应用还没有新的进展,该技术停留在城镇中心区域局部河段的应用上,未大范围应用及推广。
2.整治方案中都强调了生态治水的重要性,但在具体技术上缺乏相应的实施方案和操作措施。
通过仔细调研各设计单位设计的河道整治方案及河道景观设计方案,发现在河道整治方案与景观方案中都提及整治中要坚持生态优先的原则,要通过修复河道、湖泊的水生态系统来提高水体的自净能力,但在具体实施上缺乏详细的可操作性实施方案。
3.在水生态修复的认识上存在较大程度的偏差。
河流、湖泊的水生态修复是近十年才发展起来的水质治理新理念,是一个系统工程,不能简单的理解为通过多绿化、多种植物、在河道里养水生动物、微生物就可以达到水生态修复了。另外,许多设计者对于河流的修复纯粹是从景观美学的角度出发,完全没有考虑河道的基本情况及其功能定位。
四、生态修复技术在河道治理中的应用要点
1.优选植物种类,合理配置。
选择合适的植物种类对于项目的成功非常必要。采用植被措施护岸时,不同植物材料的有效性很大程度上取决于它们对于水位和底土土质的适应性。实际实施中,可根据不同水位,结合当地情况,以水位变动区间为参考,将河流陆域及岸坡分为4个区域,不同区域选择适合的植物种类。
(1)水下区(低水位以下)。种植沉水植物,设立沉水植物修复区,以迅速提高水体透明度;其次恢复水体原有沉水植被,先后恢复了苦草群落、狐尾藻群落、篦子眼子菜群落、金鱼藻群落,恢复水清见底的水域景观。
(2)水位变动区。利用芦苇、野茭白、香蒲、千屈菜、水葱等水生植物,以其柔韧的枝叶,缓冲水流,减缓船行波的冲刷,提供动植物栖息地。
(3)岸坡区(高水位以上)。利用低矮灌木以及野生地被植物组成的复式植物群落,减弱雨水对堤防的冲刷,减少表层土的流失,同时,稳固从堤顶冲刷下来的外来土壤。
(4)河道陆域区(岸坡上以上河道控制线内)。利用水杉、池杉、落羽杉、水紫树等耐水性好、短期耐淹植物,通过其生长舒展的发达根系,固土护坡,防比河道两岸土方的坍塌;
2.建设形态多样的河流。
河流形态的多样性,其方法是恢复河流纵向的连续性和横向的连通性,防止河床和岸坡材料的硬质化。在河流纵向,以恢复河流的蜿蜒性为主,尽可能保持河流弯曲多变的形态;在横向上,构建主河槽和护堤地在内的复合断面形态,有条件的地方应推广使用“季节性河道”(高水位河水漫滩便于行洪,低水位河水约束在主河槽内,岸坡可以综合利用)。在需要护岸的地段,宜采用石笼、生态混凝土等透水性岸坡防护结构,充分利用乱石、木桩、芦苇、柳树、水葱等天然材料与植物护坡,避免河流岸坡的硬质化。
运用生态系统的食物链原理营造生物群落多样性,是生物群落构建的主要措施。
一方面,通过将植物措施延伸入水中,创造微生物生存和繁衍的必要条件;同时通过投放鱼类、虾类、螺狮、河蚌等底栖动物,构建“水生植物一微生物一藻类一水生动物”食物链,实现水体净化的目的。常见的做法是,岸坡和水位变化区种植根系发达的黄昌蒲、睡莲、美人蕉、香蒲等挺水植物,水下区种植苦草、狐尾藻、金鱼藻等沉水植物,提高水体透明度和水体净化能力,提供微生物生存环境,同时提高边坡抗冲刷能力;水中投放一定数量的鲫鱼、鲤鱼等鱼类;在引导水体原有底栖昆虫、螺狮、贝类等水生动物增加水体净化能力。
布置人工湿地。
利用河道现有形态,沿河布置人工湿地。人工湿地对于恢复河道水生动植物系统有很大作用,在河道一定水位线以上建设自然生态湿地小岛,小岛内摆抛置天然石头,种植具有景观效果的水生植物,小岛通过木桥与陆地相通,形成水陆相互缠绕,产生人在水上走、鱼在脚下游,树在水中长的视觉效果。
五、河流生态修复技术的应用效果
这几年,浦东地区对各代表性河道进行生态修复技术尝试,河道面貌发生明显变化,大大美化了修复河道的生态景观,改善了河道两岸的人居环境。
1.增强河道自净功能,水质明显改善
通过对治理河道的观测分析,应用生态修复技术后,植物净化系统和水生动物去水体富营养化基本构建成功,河道面貌焕然一新。已截污的河道应用该技术后,河道水质透明度达到1.5米以上,水底水草清晰可见,主要水质富营养指标接近国家地表水三类水质标准;沿河有少量生活污水入河的河道,采用该技术后,河道水质透明度也有明显提高,主要水质富营养指标也有明显改善,常年无臭味;而对于污染量较大的河道,采用生态修复后,河道各种状况虽有改善,效果却不明显,建议截污纳管。
2.固土护坡效果明显,水土流失程度降低
通过合理搭配乔、灌木和草本植物,水土保持能力得到提高,植物固土护坡作用明显。项目后期的观测表明,土壤流失伴随植物生长的繁茂而逐步减弱;在水位变动区,常水位处有人工种植水生植物的地段,种植一年来水流冲刷深度明显小于无防护地段,水生植物防冲刷效果明显。
3.生物多样性得到明显恢复
生态修复措施实施后,植物长势和水生动物生长良好。两岸水生植物丛中小鱼小虾成群、空中白鹭低飞、水面水鸟游弋、夏夜青蛙齐鸣,相比治理前生态环境有了明显改善。
六、结束语
纵观近几十年来水生态修复在理论方法,特别是技术层面的发展历程,结合我国水环境污染依然严重的国情,未来用于污染水体修复的生物生态技术将会有一定的发展,但发展将会放慢。我国水污染治理将主要通过污水处理厂从污染源头解决水污染问题,未来生物生态技术的应用将主要基于对污水处理厂出水的深度处理。
生态水利工程技术将从目前局部河段单纯的结构性修复,向河流系统整体结构,功能与生态过程的综合修复的方向发展。水生态修复的尺度将不断增大,今后的水生态修复技术将出台更多更先进的配套技术,为河道治理提供更完善的解决方案。
参考文献:
河道污水净化处理方法范文篇3
关键词:生态修复;河道;水环境治理;污染物
1多方位生态修复技术概述
1.1理论核心原则
多方位生态修复技术是指综合应用多项河道修复技术理论,在形成综合化治理体系的同时,建立完整的统筹管理机制。在河道污染治理的过程中,要降低外源污染,控制内源污染,构建人工净化体系,增强水体自净功能,保证整体技术的执行效果。多方位生态修复技术可以形成综合技术体系,在整合多污染管理系统的过程中,可以对外污染源进行拦截,并对水体中的现有污染物进行原位清理。另外,多方位生态修复技术可以提高水系统的自主清理能力,增强河道污染物容纳能力,使得整体水系统可凭借更高的持有量,完成环境保护工作,并为水系统的自净创造更大的技术空间,保证整体技术体系的管理效果[1]。
1.2技术特征优势
单一河道污染治理技术可通过独立的技术内容,为污染治理提供具体的技术支撑,但综合效果明显不佳。多方位生态修复技术有效地补充了其缺陷,可以保证技术的整体合理性,表现出明显的特征。一是在污染源头的治理中,多方位生态修复技术可以有效降低外源污染物对河道的侵入污染,并降低河道内的氮磷含量,控制化学有害物的危害。二是河道定期进行淤积清理,可以消除水环境中的污染物,控制水环境的污染物水平,保障其周期性净化能力。三是应用现代水体净化系统,能够快速清除水体中的污染物,改善河道水体环境,同时多方位修复技术能强化河道的抗污染能力。四是通过综合化的技术体系,形成独立的水体生态系统,美化环境,构建生态景观。
2生态修复技术组成内容
2.1外源污染
降雨原位自动膜滤波系统是一种雨水工程处理技术,能够防治外源污染,有效处理雨水,通过使用超低压过滤膜,过滤和除去雨水中的污染物。系统采用的过滤膜为折叠膜,在确保过水能力的基础上,可以有效过滤污染物。系统还设有蓄水池,从而实现对水体的过滤,雨季可以对滤芯进行自动反清洗,有效减少污染物的沉积量,延长滤芯的使用年限。同时,该系统将雨水管网安装在河道末端,以便控制水中的污染物。过滤后的水被排入管网中,避免出水对河道造成污染[2]。
2.2内源污染
如果没有及时处理外来污染物,积累时间过长,它会与河底淤泥结合,最终形成污泥,可以说,这类污泥是河道的重要污染源,会对城市河道造成极为严重的污染。这种底泥处理难度较高,其中含有的一些化学元素会在条件允许的情况下进入上层水源,容易对水体造成二次污染。目前,针对这类污染,最常用的方法为机械清淤技术和淤泥生物酶降解技术,二者具有处理速度快、效率高和可持续性的特点。机械清淤技术与淤泥生物酶降解技术都具有较强的清淤能力,但前者成本较高,故适用于高污染地区。淤泥生物酶降解技术可以对河道底部的微生物进行处理,适用于污染程度不严重且污染范围较大的区域。
2.3人工净化
当河道环境受到外界污染物影响后,其自身的生态平衡就会遭到破坏,难以通过自净作用消除污染物。在这种情况下,污染物的淤积量不会减少,反而越来越多。此时,就需要外界污染治理手段的介入,以清理水环境中的污染物。人工净化技术的应用,可以保证整体技术的执行效果,从而达到优化水环境的管理目标。例如,当前科技条件下,微米级、亚微米级的氧化气泡都可以在水环境净化中起到积极作用,控制氮磷含量与重金属含量,从而保证水体平衡状态。
3河道水环境治理项目实践分析
3.1区域水环境治理条件
在区域水环境治理过程中,首先要了解治理工程范围内的水环境基础状况。例如,河池市宜州区水环境治理工程的流域面积为41km2,长度跨越为17km,水体深度在15~22m。从目前的水环境状况来看,水体的透明度较低,局部已经出现发黑、发臭的现象,污染较为严重,水体生态系统受到较为严重的破坏。在制定生态修复方案前,首先对水体生态情况进行取样分析。从分析结果来看,水体中COD、NH3-N和TP等有害物质浓度均较高,其中,COD含量为325mg/L,NH3-N含量为12.6mg/L,TP含量为1.2mg/L,严重超出V类水质标准,说明水体中污染物含量严重超标。针对这种情况,只有采用多方位生态修复技术,才能实现对区域水环境的综合治理,从而改善水体质量,降低对周围环境的影响。在类似的区域水环境治理工程中,人们要重视治理工程水环境基础条件调查,采用多种水环境监测和取样分析方法,准确了解水体污染程度和主要污染物类型,从而为水环境治理方案的制定提供依据。在水环境调查工作中,人们要分析上下游河道可能引发的污染问题,全面掌握治理工程范围内的污染源,确保工程治理措施的全面性。因此,在实际工程开展过程中,要注意搜集历史水环境监测数据,结合工程调查结果,尽可能提高治理方案设计的合理性[3]。
3.2河道水治理措施
河道治理期间,需要对河道上游进行截流处理。其间可以利用土工膜、聚酯纤维膜对水体进行导流布置,即在距离河岸5m的位置设置隔膜。其中,隔膜的内层属于土工膜,外层则属于聚酯纤维膜。在这一前提下,可以利用导流技术,将污水排入下游,降低上游区域的污染程度。在多年的发展中,河道上游汇集大量未经处理的污水,水质受到污染,河底的淤泥也越积越多。对此,可以将大量生物酶投放在河道中,尽可能提高河底微生物的活性,使其能够吸附更多的淤泥,解决河道的水源恶臭问题。除此之外,还可以将大量水生动植物投入河道中,最大程度地调整水生动植物的空间,确保其具有较高的存活率,有效提高水生态系统的功能。实际上,确保水生动植物的存活率,可以为河道水环境治理奠定坚实的基础。因此,上游需要设置超微净化设备,从而实现对水环境的循环净化。该设备净水处理量为100m3/h,效果优异。其不仅可以改善河道水质,还能够为水生动植物营造良好的生态环境,实现水环境系统建设的目标。长此以往,河道水环境可以形成良性循环,改变以往河道的污染局面,降低TP、NH3-N、COD等物质的浓度,增强水资源的自净能力。
3.3生态修复技术综合应用
以某河道为例,该河道水体深度为15~22m,水体透明度比较低,污染现象严重,局部位置已经出现发黑发臭的问题。研究人员对水体取样后,分析水体中的各项有害物质,为改善水环境,降低污染物含量,采用生态修复技术体系下的综合治理模式。人们对上游河道进行外源截留处理,应用聚酯纤维膜与土工膜进行水体隔膜导流,以降低上游区域非溶解性污染物的排入量。将生态修复技术与人工净化技术相结合,可避免水环境持续受外界污染物的影响。人工净化可以提升河道的防污能力,气液界面应用超高压气水混合技术,可以得到微米级氧化气泡,从而降低水体中的氮磷含量,降低污染物浓度,提升水体溶氧量,提高水体透光能力。另外,可以将生态修复技术与水体自净功能相结合,利用水生植物与水生动物来构建自然生态链,通过降解与转移使水中污染物减少,并与水中生物达到平衡,最终实现水体净化效果。常见的水生植物群落主要有挺水植物、沉水植物与浮叶植物群落,挺水植物与浮叶植物能够保持水质平衡,强化水环境的生态美观作用,沉水植物可以提升水体生态修复能力。因此,可以在河道浅水区域种植绿矮型水下草皮,在中部区域种植常绿型水下森林,以此提高水体修复效果。