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【题  名】 我国城市河流黑臭问题分类与系统化治理实践

【出  处】 给水排水

【日  期】 2018.10.30

【作  者】 /

【关键词】 新闻资讯 科研信息 黑臭治理 城市河流黑臭 人工湿地处理技术

【正  文】

 
     前言
  改革开放以来,随着中国内地城市化进程不断加快,城市人口比例从1978年不足20%到2018年增长为约60%,人口总数达到8亿。由于环境基础设施建设起步晚,人口密度高,我国城市河流水系单位面积的污水排放量是欧美城市的3~4倍,污染治理更为困难,处于探索阶段,却背负最严格的考核指标。到2020年,地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内,2030年,全国城市建成区黑臭水体总体得到消除。在政策效应和资本助力下,黑臭水体整治工作被空前重视并迅速开展,取得了阶段性和局部性的成效。
  城市河流黑臭治理是一项长期的系统性工程,与城市规划不合理、基础设施不匹配、监督管理不完善等复杂因素密切相关。一项需要系统谋划的工程急匆匆开展,常常缺乏对症下药的关键技术和因地制宜的治理分析,政府诉求和参与各方的利益不相统一,有不少城市河流黑臭治理项目,工程投资浪费,水质改善并不明显,“反复治理,治理反复”是当下我国黑臭水体治理的顽疾。
  城市河流黑臭是当今中国最突出的环境问题之一。本文详细分析了我国河流黑臭的成因,针对我国城市环境基础设施建设情况,将城市河流黑臭分成管网高覆盖率城市河流黑臭、污水高截污率城市河流黑臭、晴天不黑臭但是雨天黑臭三类。针对这些问题,研究了城市水环境污染源的溯源与追踪技术、河网水系水流调控技术、溢流污染控制技术、村镇污水人工湿地处理技术等。由此,建立了管网与河网耦合、上游与下游耦合、治理与调控耦合的系统性治理技术。系统介绍了相关技术在我国苏州河治理中的成功应用以及苏州河富有成效的河长管理体系,以期为中国河流黑臭治理尤其是东南沿海地区河流黑臭治理提供借鉴。
  1 我国城市河流黑臭类别与成因
  根据相关部委统计数据,我国地级以上城市管网覆盖率大都在85%以上,城市污水处理率达到90%。由此,我国城市河流黑臭可以分为三类,一是管网高覆盖率城市的河流黑臭,二是污水高截污率城市的河流黑臭,三是晴天不黑臭但是雨天黑臭。这是中国和发展中国家特有的问题,技术解决方案没有先例可循。
  1.1管网高覆盖率城市河流黑臭成因分析
  由于管理和经济政策等方面的问题,我国排水管网工程,从设计到建设,往往只重视污水总管和干管,没有同步推进收集管网建设和污水截污纳管工程,大量污染源仍然直排河道。各种关于截污率和处理率的统计数据是根据总管和干管覆盖范围和污水处理能力推算的,并不是真实的污水处理率,这是管网高覆盖率城市河道黑臭的真实成因。如20年前,苏州河治理一期工程启动之初,上海城区污水仅有40%被截流,60%的污水排入河流。治理关键是系统性溯源与追踪,有的放矢,完善污水收集管网。
  1.2污水高截污率城市河流黑臭成因分析
  主要发生在东南沿海地区,东南沿海多为冲积平原、地势平坦,河网密布、沟联互通、相互影响,构成了更为复杂的河网水系。在潮汐动力作用下,污染在河网中往复回荡,日积月累,日趋严重。流动性能差和自净容量低是高截污率城市河流黑臭的主要成因。与其他地区的河流治理相比,这些地区的水环境治理牵一发而动全身,更具系统性、综合性和复杂性。欧美城市河流治理的成功案例中,河流净泄流量往往是我国东南沿海城市的数十倍甚至上百倍,如流经法国巴黎市区的塞纳河,年均流量380 m3/s;流经英国伦敦市区的泰晤士河年均流量67 m3/s。相比之下同为感潮河流的上海市苏州河,实施水利调控措施前平均流量不足10 m3/s,污染物在苏州河市区段的停留时间长达10~15 d。污水高截污率城市河流黑臭治理关键是加大净泄流量,提高流动性。最为经济的方法是利用潮汐动能,引排结合,合理确定复氧速率与停留时间,统筹过境水质与受纳河道水质,制定基于潮汐动力推移的自净容量动态提升的水系调控方案。
  1.3晴天不黑臭雨天黑臭的成因分析
  我国河道雨天黑臭主要成因是合流制系统雨天溢流和分流制系统初期雨水排放。我国大部分城市的老城区为合流制系统,大管径的合流制管道在远距离输送过程中,污染沿程沉淀,沉积率高达40%以上,由此,也导致了我国大中城市末端污水处理厂进水浓度普遍偏低,沉积污染伴随雨水排入河流,造成冲击性污染。历史原因,分流制地区污水管网的建设严重滞后于城市发展,许多污染源只能就近排入雨水管道。近年来,随着城市积水改造工程的推进,许多雨水管道随意或有意接入污水管道,挤占了污水的输送容量,部分污水管道接入了雨水管道。雨水管道成为混接污水的积蓄池和厌氧反应池,初期雨水排放往往造成河道瞬间黑臭。与法国、德国、美国等国家的雨天溢流水质浓度数据库对比,我国东南沿海典型城市的雨天溢流SS和COD浓度,是发达国家排水系统雨天溢流污染浓度的2倍以上,远高于典型生活污水浓度。

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