城市水體雨后黑臭問題該如何破解
【合肥純水設(shè)備行業(yè)新聞】
進(jìn)入5月，國(guó)汛期已宣告來臨。除了自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)需要防范外，各地鄉(xiāng)村或許還面臨一個(gè)令人頭疼的問題—強(qiáng)降雨后，河道“脆弱”黑臭現(xiàn)象反彈。怎樣使經(jīng)過整治的河道經(jīng)受住暴雨“考驗(yàn)”當(dāng)前鄉(xiāng)村黑臭水體治理急需面對(duì)的問題。
汛期已至 鄉(xiāng)村水體雨后黑臭問題該如何破解？
繼2018年《鄉(xiāng)村黑臭水體治理攻堅(jiān)戰(zhàn)實(shí)施方案》2019年《城鎮(zhèn)污水處置提質(zhì)增效三年行動(dòng)方案（2019-2021年）和2021年《十四五”城鎮(zhèn)污水處置及資源化利用發(fā)展規(guī)劃》印發(fā)后，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部、生態(tài)環(huán)境部等4部委今年聯(lián)合印發(fā)《深入打好鄉(xiāng)村黑臭水體治理攻堅(jiān)戰(zhàn)實(shí)施方案》再次強(qiáng)調(diào)“采取增設(shè)調(diào)蓄設(shè)施、快速凈化設(shè)施等措施，降低合流制管網(wǎng)雨季溢流污染，減少雨季污染物入河湖量”
國(guó)的雨季溢流污染到底有什么特殊性？什么才是破解雨季溢流污染的最有效舉措？為此，本報(bào)記者專訪中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司鄉(xiāng)村環(huán)境研究院院長(zhǎng)、國(guó)家鄉(xiāng)村給水排水工程技術(shù)研究中心副主任，教授級(jí)高級(jí)工程師孫永利。
汛期已至 鄉(xiāng)村水體雨后黑臭問題該如何破解？
近年來，隨著鄉(xiāng)村黑臭水體治理工作的繼續(xù)推進(jìn)，全國(guó)各地雷厲風(fēng)行地采取了一系列治理措施，旱季鄉(xiāng)村水體的黑臭問題基本得以解決。一些地方結(jié)合生態(tài)治理工程，還將昔日的臭水溝”變身為鄉(xiāng)村中備受人民群眾喜愛的休閑打卡地。
旱季的問題交上了不錯(cuò)的答卷”那雨季呢？
現(xiàn)實(shí)是大部分鄉(xiāng)村仍面臨著水體雨后返黑返臭問題。
孫永利指出，降雨沖刷污染排入城市河湖，對(duì)水體質(zhì)量維持形成了新的重大挑戰(zhàn)。隨著鄉(xiāng)村黑臭水體治理和污水處置提質(zhì)增效的系統(tǒng)推進(jìn)，絕大部分鄉(xiāng)村已基本解決水體沿線的旱季排污問題。但是很多鄉(xiāng)村今后又不得不應(yīng)對(duì)排口截污，管網(wǎng)接納水量逾越輸送能力或污水處置廠處置能力所引發(fā)的異地溢流和管網(wǎng)高水位低流速問題，不得不面對(duì)分流制管網(wǎng)錯(cuò)接混接及小散亂排污引發(fā)的雨水管網(wǎng)降雨污染問題，以及合流制管網(wǎng)旱季低流速沉積、降雨沖刷高濃度溢流污染問題…這都必將成為鄉(xiāng)村黑臭水體治理行業(yè)新的關(guān)注點(diǎn)和未來工作方向。
汛期已至 鄉(xiāng)村水體雨后黑臭問題該如何破解？
凡是討論鄉(xiāng)村黑臭水體治理，管網(wǎng)肯定是離不開的話題。都知道鄉(xiāng)村排水管網(wǎng)重要，不只是雨污水排放和污染物收集處置的主要通道，還是居民生活污水污染物收集效能提升的關(guān)鍵要素。
然而，受綜合因素制約，國(guó)污水管網(wǎng)多數(shù)處于低流速狀態(tài)，污染物堆積問題比較突出。這些堆積物不只含有大量無機(jī)泥砂顆粒，也會(huì)吸附沉淀大量有機(jī)物，導(dǎo)致污水生化需氧量（BOD管網(wǎng)內(nèi)過度消耗或隨降雨沖刷進(jìn)入鄉(xiāng)村河湖水體，成為水體雨后返黑返臭的重要原因。
管網(wǎng)是怎么一步步變成“沉淀池”呢？
孫永利介紹，最新公布的室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》要求污水管網(wǎng)按0.6m/流速設(shè)計(jì)，雨水管網(wǎng)和合流管網(wǎng)按0.75m/流速設(shè)計(jì)，這實(shí)際上是防止污水管網(wǎng)顆粒物沉降淤積的關(guān)鍵指標(biāo)之一。但我國(guó)很多鄉(xiāng)村污水管網(wǎng)和合流制管網(wǎng)的旱季流速只有0.1~0.3m/甚至更低，管網(wǎng)堆積問題比較突出。
這樣一來，旱季堆積在管網(wǎng)內(nèi)的污染物會(huì)在強(qiáng)降雨時(shí)隨雨水沖刷進(jìn)入城鎮(zhèn)污水處置廠或排入城市河湖，導(dǎo)致污水處置廠旱季進(jìn)水懸浮固體（SS只有100~200mg/L鄉(xiāng)村，降雨期間的溢流污染SS濃度超越1000mg/L反?，F(xiàn)象。這是國(guó)排水管網(wǎng)的獨(dú)有特征，需要引起行業(yè)關(guān)注的問題。孫永利補(bǔ)充。
那當(dāng)下把管網(wǎng)流速升上來不就行了嗎？
但大多數(shù)鄉(xiāng)村短期內(nèi)難以做到孫永利解釋，拋開復(fù)雜專業(yè)的計(jì)算公式簡(jiǎn)單來講，流量一定的情況下，提高流速必需要減小過水?dāng)嗝婷娣e，也就是降低管網(wǎng)運(yùn)行水位。但是由于排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)須兼顧降雨期間的排水平安，要在沿河鋪設(shè)雨污水管網(wǎng)并預(yù)留‘雨水排口’這些排口易成為污水管網(wǎng)與城市河湖的連接通道。依照‘連通器’基本原理，河湖水位超過‘雨水排口’標(biāo)高時(shí)，管網(wǎng)水位必需與河湖水位持平。這也意味著污水管網(wǎng)運(yùn)行水位是受限于鄉(xiāng)村河湖水位的如果不能降低河道水位，就很難實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)水位降低的目標(biāo)，也就難以達(dá)到短期提高流速的效果。
孫永利以歐美、韓國(guó)、日本、新加坡等國(guó)家舉例，這些國(guó)家的鄉(xiāng)村河湖旱季水位通常并不高。比如網(wǎng)友喜愛的打卡圣地’韓國(guó)清溪川，其親水河段的旱季水深通常只有40~50cm再比如新加坡ABC計(jì)劃也明確推廣復(fù)式斷面設(shè)計(jì)形式，旱季水位相對(duì)較低。這種設(shè)計(jì)模式不只有助于解決污水管網(wǎng)臨時(shí)高水位運(yùn)行導(dǎo)致的一系列問題，還可以提升鄉(xiāng)村河湖的排水防澇保安全能力，并為人民群眾提供親水娛樂空間，一舉多得。
汛期已至 鄉(xiāng)村水體雨后黑臭問題該如何破解？
既然短期內(nèi)難以解決管網(wǎng)底泥堆積物的沖刷污染問題，還有沒有其他方法？
孫永利認(rèn)為，降雨污染凈化是目前最便捷有效的途徑。工程層面可以采取的措施主要有調(diào)蓄、污水處置廠超量處理、沿河設(shè)置凈化設(shè)施等形式，但孫永利對(duì)前兩種處理方式的應(yīng)用前景持保守態(tài)度。
解釋，雨水調(diào)蓄池可以調(diào)蓄水量、截留污染物，其實(shí)自身是一種不錯(cuò)的選擇。但是國(guó)大部分調(diào)蓄池接納的攜帶有管網(wǎng)堆積物的雨污混合水，這些堆積物會(huì)在調(diào)蓄池內(nèi)再次沉淀，加大調(diào)蓄池的運(yùn)維難度，甚至可能出現(xiàn)堆積物厭氧產(chǎn)氣的風(fēng)險(xiǎn)。另外，這種方法通常要求調(diào)蓄池3天內(nèi)排空，這也就意味著需要配套相對(duì)較完善的污水處置設(shè)施，涉及污水處置設(shè)施建設(shè)審批、非雨季運(yùn)行保證等一系列問題。多地采取的調(diào)蓄池+一級(jí)強(qiáng)化處置模式存在雨后處置不達(dá)標(biāo)的環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)。
談及污水處置廠處理措施的局限性，孫永利指出，污水處置廠雨季超量處置是國(guó)外經(jīng)常采用的方式，但這種方法是否適用于國(guó)內(nèi)，就需要具體問題具體分析。國(guó)外的污水管網(wǎng)系統(tǒng)多數(shù)并沒有污染物堆積問題，降雨期間管網(wǎng)內(nèi)的污染物增量?jī)H來自于地表徑流，因此污染物總量的增幅并不明顯，這些污染物在降雨期間會(huì)被分配到水體沿線溢流口和污水處置廠。簡(jiǎn)而言之，降雨期間雖然污水處置廠的處置水量有所增加，但污染物總量反而可能低于非降雨期間。
但是國(guó)的排水系統(tǒng)普遍存在旱季堆積問題，管網(wǎng)堆積物雨季沖刷成為最大的污染物增量，降雨期間管網(wǎng)內(nèi)的污染物總量和濃度會(huì)成倍增長(zhǎng)，這個(gè)階段增大處置水量的同時(shí)也就意味著污染物處置總量的增加。另外污水管網(wǎng)中沉積的大量無機(jī)泥砂也會(huì)隨降雨沖刷進(jìn)入城鎮(zhèn)污水處置廠，進(jìn)一步拉低生物系統(tǒng)的MLVSS/MLSS降低污水處置廠的運(yùn)行效能。管網(wǎng)堆積問題沒有完全解決之前，污水處置廠雨季超量處置并非明智之舉，可能會(huì)導(dǎo)致污水處置廠長(zhǎng)時(shí)間‘帶病作業(yè)’因此必需配套研究新工藝技術(shù)進(jìn)行應(yīng)對(duì)。孫永利說。
那么汛期已至，短期內(nèi)該如何做？
孫永利認(rèn)為，雨水排口快速凈化或許是一味“良藥”
雨水排口快速凈化就是指在入河排口建設(shè)物理沉淀或過濾、化學(xué)混凝沉淀等一級(jí)強(qiáng)化工藝設(shè)施，快速去除雨污混合水中的顆粒物，協(xié)同吸附去除有機(jī)污染物、磷酸鹽等，防止顆粒物在鄉(xiāng)村水體內(nèi)再次堆積并導(dǎo)致水體黑臭的技術(shù)措施。
介紹，這些措施通常具有停留時(shí)間短、占地面積小、啟動(dòng)快速簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，可以有效解決激進(jìn)生物處置技術(shù)需要提前培養(yǎng)微生物并在降雨間歇繼續(xù)維持的難題。雖然一級(jí)強(qiáng)化設(shè)施無法將雨污混合水處置至相對(duì)較高的排放規(guī)范，但仍不失為現(xiàn)階段鄉(xiāng)村水體降雨污染總量削減的一種最經(jīng)濟(jì)有效的措施。
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