1、河道湖泊“原位修復,泥水同治”技術簡介
公司針對水體黑臭產生的原因,開創(chuàng)性提出河道湖泊“原位修復,泥水同治”的技術解決方案。
河床底部有機污泥的沉積和厭氧發(fā)酵是湖泊水體黑臭的直接原因,底泥有機質在好氧微生物的作用下,分解消耗大量水體氧氣,導致水中含氧量下降、厭氧菌繁殖,最終土著微生物死亡。隨著微生物尸體的不斷累積以及有機質的腐敗、分解,河道黑臭現(xiàn)象加劇?!霸恍迯?,泥水同治”技術重點在于治泥,治理后泥量減少可達30%-60%,泥中重金屬得以螯合固化,有機質降解,同時促進土著微生物生長,提高底泥氧化還原電位,使黑臭底泥變成正常土壤,黑臭消失。
1.1 技術原理
河道湖泊“原位修復,泥水同治”技術是采用新型物化凝聚劑與泥水充分攪拌,通過凝聚、吸附、電化學、螯合固定和分離作用,使溶存在污水中的物質(其中包括金屬類的污染物)和懸濁物快速凝集分離,使污水轉化為水質優(yōu)良的清潔水。技術的核心是通過快速修復水體生態(tài)鏈的關鍵胚體----底泥,螯合固化底泥中的重金屬,提高底泥氧化還原電位,激活土族微生物,重構生態(tài)系統(tǒng),建立生物床,從而恢復水體的自凈能力。
1.2 流程圖
1.3 優(yōu)點
①環(huán)保:“原位修復,泥水同治”技術,污泥不需外運,不形成二次污染,同時實現(xiàn)底泥減量,避免不必要的清淤。
②生態(tài)安全:治理無需借助外來物種,可激活土著微生物生長,保護了生態(tài)安全。
③多功能:有效去除溶解性難生化芳香類有機物及其衍生物;有效將污水中浮游物質、可溶物質凝聚固化分離,降低色調;有效螯合固化河道中的多項重金屬。
④經濟:河湖污水污泥不轉移,節(jié)省臨時道路、運輸轉移費用,節(jié)省堆場處置費用,節(jié)省處置設備購置及廠房費用;施工工藝簡單,費用較傳統(tǒng)方法大幅降低。
⑤適應性強:小河溝、池塘可采用人工加小型機械單兵作戰(zhàn),大河道可采用專業(yè)船舶機械化作業(yè)。
⑥工期可控:可同時多斷面作業(yè)。
⑦質量可靠:污水污泥處置工藝簡潔,過程快速,結果清晰,易判斷,易檢測,易調整。
⑧易維護:在河流、湖泊兩岸已經截污的情況下,采用本技術處理后,很大程度清除了河流、湖泊的污染,重建土著生物體系生長環(huán)境,河湖自凈能力逐步得到恢復,不需要過多人為干預。
2、修復過程及現(xiàn)象
階段一:消除黑臭。
提升底泥的氧化還原電位,消除黑臭現(xiàn)象,形成類氧化塘效應。針對不同污染程度的黑臭底泥河床,投加不同的高效物化凝集劑(天然無機材料)進行處理反應,分解、鰲合、固化不同的污染因子,改善水土的pH值,提升底泥的氧化還原電位。
現(xiàn)象1:氧化還原電位值在400~600mv之間;
現(xiàn)象2:底泥黑臭消失,底泥變成灰色,并逐漸往當?shù)卣M寥婪较虬l(fā)展;
階段二:修復和建立生物床。
現(xiàn)象1:治理后的3~5天內,河床中出現(xiàn)少量的微生物、紅蟲等,該水系中的水生動物出現(xiàn)。
現(xiàn)象2:初級青苔(無根系)的形成,大量的苔蘚在當天溫度最高時間段,紛紛脫離河床表面,上浮。需迅速打撈。
現(xiàn)象3:激活原生態(tài)環(huán)境下的土族微生物,水體中微生物數(shù)量在增加,可以見到魚類。該階段的
垃圾打撈保養(yǎng)工作比較頻繁。時間2周。
現(xiàn)象4:高等青苔(有根系)。出現(xiàn)絲狀、絨狀的青苔,有根系。這類青苔的自然長成、出現(xiàn),告示著水體生態(tài)系統(tǒng)修復程度已在80%以上。時間1~1.5個月左右。
階段三: 自然生態(tài)體系重建。
恢復和建立起河床的生物床后,使河道形成一種自然生態(tài)氧化體系,土著微生物分解有機物,去除氨氮,同時沉淀去除生態(tài)氧化池中帶出的懸浮物;必要時可投加復合酶,系統(tǒng)中好氧菌和硝化菌分解有機物,并將氨氮轉化為硝態(tài)氮,從而達到凈化水體的目的。
階段四:防洪清淤(若需要)。
清淤(只針對防洪標準來進行量化處理)。清淤必須要在原位治理基礎上才進行相應的量化處理,以免造成污染物二次轉移。
3、達到目標
①淤泥減容生物床恢復
通過對示范段面黑臭底泥進行原位修復。泥、水共治后,黑臭淤泥全部消失,轉化為原生態(tài)健康底泥。根據(jù)有機質含量不同,河床減容可達30%至60%,河道的生物群落恢復健康平衡。
②水質達標
在截污情況下,原位治理結束后即消除河道黑臭現(xiàn)象,達到國家《城市黑臭水體整治指南》要求(水體中溶解氧DO(mg /1)≥2,氧化還原電位ORP(mv)≥50,氨氮(mg /1)<8)。治理半年后,水體氨氮等指標持續(xù)達到《地表水環(huán)境質量標準(GB3838-2002)》V類水標準。CODcr、總磷、溶解氧、生化需氧量等指標達到《地表水環(huán)境質量標準(GB3838-2002)》中IV類標準。
③底泥中重金屬指標達標
治理完成后,底泥中重金屬指標達到《土壤環(huán)境質量標準(GB15618-1995)》中II級標準。
④河流水質可長期保持
通過治理后,在外源污染可控、不超過水體自凈能力前提下,排除上游來水時泥沙的自然沉降因素外,可長期保持治理效果。在實際案例中,北京市東護城河(土城溝段)治理已達4年、深圳坪山河治理已達4.5年、浙江屠甸的長山河治理已達3.5年,至今仍水質達標,河床底泥未見增長。
4、法規(guī)標準
4.1法規(guī)
《中華人民共和國水法》(2006)
《中華人民共和國環(huán)境保護法》(1989)
《中華人民共和國大氣污染防治法》(2004)
《中華人民共和國水污染防治法》(2008)
《中華人民共和國固體廢棄物污染防治法》(1996)
《建設項目環(huán)境保護管理條例》國務院令第253號
《城市黑臭水體治理工作指南》(2016)
《城市污水處理及污染防治技術政策》城建[2001]124號文
《國務院關于加強城市供水節(jié)水和水污染防治工作的通知》國發(fā)[2000] 36 號文
4.2標準規(guī)范
《惡臭污染物排放標準》(GB14554—1993)
《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297—1996)
《環(huán)境空氣質量標準》(GB3095—1996)
《地表水環(huán)境質量標準》(GB3838—2002)
《地下水質量標準》(GB/T14848—1993)
《土壤環(huán)境質量標準》(GB15618—1995)
《城市污水再生利用景觀用水水質標準》(GB/T18921—2002)
《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)
《防洪標準》(GB50201-94)
5、項目介紹
①蘇州滄浪亭
滄浪亭位于蘇州城南滄浪亭街,是現(xiàn)存蘇州最古老的園林之一。需治理的河道位于滄浪亭周邊,河道底泥黑臭,水體富營養(yǎng)化嚴重。通過采用高效物化凝聚劑進行原位修復治理,成功恢復河道自凈功能,處理后水體清澈,無惡臭,水質達到地表IV類水標準。
2015年10月5日《人民日報》06版以《又見清波》為題進行報道。
② 北京護城河項目
背景:北護城河西起西城區(qū)境內松林閘,沿北二環(huán)路經德勝門、舊鼓樓外大街進入東城區(qū),境內全長1.3 km,河寬26 m,水深1.5 m,河道長期存在河水“黑臭”和富營養(yǎng)化問題,河道管理部門每年都要投入大量資金和人力物力對其整治,但效果無法持續(xù)。
目標:我們希望通過此次項目的建設實施,可以有效改善北護城河西城區(qū)段的水環(huán)境質量和生態(tài)環(huán)境,營造清新怡人的休閑空間和綠色生態(tài)空間,還北護城河一片碧波蕩漾。
實施:研源項目組自2016年9月22日開工,經過兩個月的艱苦施工于2016年11月20完工。項目組在查閱大量水文、水質資料,及完成河道底泥、水樣取樣分析的基礎上,通過實施底泥原位生態(tài)修復、曝氣復氧工程進行治理,在施工過程中堅持對于施工斷面水質進行每日檢測,確保施工質量與效果。
結果:項目最終經第三方檢測機構現(xiàn)場抽樣檢測表明:正常情況下鼓樓外大街跨界斷面水質穩(wěn)定達到地表水 IV 類規(guī)劃水質標準,部分指標達到地表水Ⅰ類標準,完全實現(xiàn)了項目目標。
③石家莊滹沱河泥水同治項目
石家莊滹沱河流域常年遭受大量污水積累,河床底泥黑臭,河水水質常年超標。我公司對滹沱河采用“原位修復,泥水同治”技術進行治理,取得良好效果。目前該流域河道黑臭現(xiàn)象消除,水體變清,部分河段出現(xiàn)魚蝦。同時黑臭底泥已逐漸恢復為黃色土壤,并出現(xiàn)青苔。
④臺州市路橋區(qū)南官河支渠治理工程
南官河5條支流均屬于斷頭浜,無穩(wěn)定水源接入,支渠末端又受南官河水位頂托,導致河道水體無自然流動,水體置換周期冗長。河道內水體沒有流動性,使得外源污水、初期雨水在進入河道后存量污染不斷累積,水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象持續(xù)加劇,導致河道逐步向黑臭水體轉變。治理前各段河道水質均數(shù)據(jù)劣Ⅴ類水體,河道底泥相比《土壤環(huán)境質量標準》GB 15618-1995,亭嶼涇鎘超標5倍,銅超標23倍,八份涇鎘超標超過3倍,鋅超標3倍,其中官莊涇還涉及苯并(a)芘超標,苯并(a)芘在多環(huán)芳烴中污染最廣、生物毒性最強,在環(huán)境中廣泛存在,也較穩(wěn)定,導致河道水生態(tài)系統(tǒng)長期受到毒害,微生物、水生植物、植物無法正常生長繁殖。
治理完成后河道內水體均達到《地表水環(huán)境質量標準》GB 3838-2002中Ⅵ類水標準,底泥指標均達到《土壤環(huán)境質量標準》GB 15618-1995。