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河北快三号码计划:國外黑臭河道治理典型案例與技術路線探討

發表時間:2018-12-20 09:42

河北快三和值遗漏 www.ydkexl.com.cn 國外黑臭河道治理典型案例

一、英國倫敦泰晤士河綜合治理案例

1)水環境問題分析

      泰晤士河全長402km,流經倫敦市區,是英國的母親河。19世紀以來,隨著工業革命的興起,河流兩岸人口激增,大量的工業廢水、生活污水未經處理直排入河,沿岸垃圾隨意堆放。1858年,倫敦發生“大惡臭”事件,政府開始治理河流污染。

2)治理思路及措施

      一是通過立法嚴格控制污染物排放。20世紀60年代初,政府對入河排污做出了嚴格規定,企業廢水必須達標排放,或納入城市污水處理管網。企業必須申請排污許可,并定期進行審核,未經許可不得排污。定期檢查,起訴、處罰違法違規排放等行為。

      二是修建污水處理廠及配套管網。1859年,倫敦啟動污水管網建設,在南北兩岸共修建七條支線管網并接入排污干渠,減輕了主城區河流污染,但并未進行處理,只是將污水轉移到海洋。19世紀末以來,倫敦市建設了數百座小型污水處理廠,并最終合并為幾座大型污水處理廠。1955~1980年,流域污染物排污總量減少約90%,河水溶解氧濃度提升約10%。

      三是從分散管理到綜合管理。自1955年起,逐步實施流域水資源水環境綜合管理。1963頒布了《水資源法》,成立了河流管理局,實施取用水許可制度,統一水資源配置。1973年《水資源法》修訂后,全流域200多個涉水管理單位合并成泰晤士河水務管理局,統一管理水處理、水產養殖、灌溉、畜牧、航運、防洪等工作,形成流域綜合管理模式。1989年,隨著公共事業民營化改革,水務局轉變為泰晤士河水務公司,承擔供水、排水職能,不再承擔防洪、排澇和污染控制職能;政府建立了專業化的監管體系,負責財務、水質監管等,實現了經營者和監管者的分離。

      四是加大新技術的研究與利用。早期的污水處理廠主要采用沉淀、消毒工藝,處理效果不明顯。20世紀五六十年代,研發采用了活性污泥法處理工藝,并對尾水進行深度處理,出水生化需氧量為5-10mg/L,處理效果顯著,成為水質改善的根本原因之一。泰晤士水務公司近20%的員工從事研究工作,為治理技術研發、水環境容量確定等提供了技術支持。 五是充分利用市場機制。泰晤士河水務公司經濟獨立、自主權較大,其引入市場機制,向排污者收取排污費,并發展沿河旅游娛樂業,多渠道籌措資金。僅1987~1988年,總收入就高達6億英鎊,其中日常支出4億英鎊,上交盈利2億英鎊,既解決了資金短缺難題,又促進了社會發展。

3)治理效果

      泰晤士河水質逐步改善,20世紀70年代,重新出現魚類并逐年增加;80年代后期,無脊椎動物達到350多種,魚類達到100多種,包括鮭魚、鱒魚、三文魚等名貴魚種。目前,泰晤士河水質完全恢復到了工業化前的狀態。

二、韓國首爾清溪川綜合治理案例

1)水環境問題分析

      清溪川全長11km,自西向東流經首爾市,流域面積51km2。20世紀40年代,隨著城市化和經濟的快速發展,大量的生活污水和工業廢水排入河道,后來又實施河床硬化、砌石護坡、裁彎取直等工程,嚴重破壞了河流自然生態環境,導致流量變小、水質變差,生態功能基本喪失。50年代,政府用長5.6km、寬16m的水泥板封蓋河道,使其長期處于封閉狀態,幾乎成為城市下水道。70年代,河道封蓋上建設公路,并修建了4車道高架橋,一度視為“現代化”標志。

2)治理思路及措施

      2000年初,政府下決心開展綜合整治和水質恢復,主要采取了三方面措施:

      一是疏浚清淤。2005年,總投資3900億韓元(約3.6億美元)的“清溪川復原工程”竣工,拆除了河道上的高架橋、清除了水泥封蓋、清理了河床淤泥、還原了自然面貌。

      二是全面截污。兩岸鋪設截污管道,將污水送入處理廠統一處理,并截流初期雨水。

      三是保持水量。從漢江日均取水9.8萬m3,通過泵站注入河道,加上凈化處理的2.2萬m3城市地下水,總注水量達12萬m3,讓河流保持40cm水深。

3)治理效果

      從生態環境效益看,清溪川成為重要的生態景觀,除生化需氧量和總氮兩項指標外,各項水質指標均達到韓國地表水一級標準。從經濟社會效益看,由于生態環境、人居環境的改善,周邊房地產價格飆升,旅游收入激增,帶來的直接效益是投資的59倍,附加值效益超過24萬億韓元,并解決了20多萬個就業崗位。

三、德國埃姆舍河綜合治理案例

1)水環境問題

      埃姆舍河全長約70km,位于德國北萊茵—威斯特法倫州魯爾工業區,是萊茵河的一條支流;其流域面積865km2,流域內約有230萬人,是歐洲人口最密集的地區之一。該流域煤炭開采量大,導致地面沉降,致使河床遭到嚴重破壞,出現河流改道、堵塞甚至河水倒流的情況。19世紀下半葉起,魯爾工業區的大量工業廢水與生活污水直排入河,河水遭受嚴重污染,曾是歐洲最臟的河流之一。

2)治理思路與措施

      一是雨污分流改造和污水處理設施建設。流域內城市歷史悠久,排水管網基本實行雨污合流。因此,一方面實施雨污分流改造,將城市污水和重度污染的河水輸送至兩家大型污水處理廠凈化處理,減少污染直排現象。另一方面建設雨水處理設施,單獨處理初期雨水。此外,還建設了大量分散式污水處理設施、人工濕地以及雨水凈化廠,全面削減入河污染物總量。

      二是采取“污水電梯”、綠色堤岸、河道治理等措施修復河道?!拔鬯縑蕁筆侵岡詰叵?5m深處建設提升泵站,把河床內歷史積存的大量垃圾及濃稠污水送到地表,分別進行處理處置。綠色堤岸是指在河道兩邊種植大量綠植并設置防護帶,既改善河流水質又改善河道景觀。河道治理是指配合景觀與污水處理效果,拓寬、加固清理好的河床,并在兩岸設置雨水、洪水蓄滯池。

      三是統籌管理水環境水資源。為加強河流治污工作,當地政府、煤礦和工業界代表,于1899年成立了德國第一個流域管理機構,即“埃姆舍河治理協會”,獨立調配水資源,統籌管理排水、污水處理及相關水質,專職負責干流及支流的污染治理。治理資金60%來源于各級政府收取的污水處理費,40%由煤礦和其他企業承擔。

3)治理效果

      河流治理工程預算為45億歐元,已實施了部分工程,預計還需幾十年時間才能完工。目前,流經多特蒙德市的區域已恢復自然狀態。

四、法國巴黎塞納河綜合治理案例

1)水環境問題

      塞納河巴黎市區段長12.8km、寬30-200m。巴黎是沿塞納河兩岸逐漸發展起來的,因此市區河段都是石砌碼頭和寬闊堤岸,三十多座橋梁橫跨河上,兩旁建成區高樓林立,河道改造十分困難。20世紀60年代初,嚴重污染導致河流生態系統崩潰,僅有兩三種魚勉強存活。污染主要來自四個方面,一是上游農業過量施用化肥農藥;二是工業企業向河道大量排污;三是生活污水與垃圾隨意排放,尤其是含磷洗滌劑使用導致河水富營養化問題嚴重;四是下游的河床淤積,既造成洪水隱患,也影響沿岸景觀。

2)治理思路與措施

      工程治理措施主要包括四方面:

      一是截污治理。政府規定污水不得直排入河,要求搬遷廢水直排的工廠,難以搬遷要嚴格治理。1991~2001年,投資56億歐元新建污水處理設施,污水處理率提高了30%。

      二是完善城市下水道。巴黎下水道總長2400km,地下還有6000座蓄水池,每年從污水中回收的固體垃圾達1.5萬m3。巴黎下水道共有1300多名維護工,負責清掃坑道、修理管道、監管污水處理設施等工作,配備了清砂船及卡車、虹吸管、高壓水槍等專業設備,并使用地理信息系統等現代技術進行管理維護。

      三是削減農業污染。河流66%的營養物質來源于化肥施用,主要通過地下水滲透入河。巴黎一方面從源頭加強化肥農藥等面源控制,另一方面對50%以上的污水處理廠實施脫氮除磷改造。但硝酸鹽污染仍是難以處理的痼疾。

      四是河道蓄水補水。為調節河道水量,建設了4座大型蓄水湖,蓄水總量達8億立方米;同時修建了19個水閘船閘,使河道水位從不足1m升至3.4~5.7m,改善了航運條件與河岸帶景觀。此外還進行了河岸河堤整治,采用石砌河岸,避免沖刷造成泥沙流入;建設二級河堤,高層河堤抵御洪澇,低層河堤改造為景觀車道。

      除了工程治理措施外,還進一步加強了管理。一是嚴格執法。根據水生態環境?;ば枰?,不斷修改完善法律制度,如2001年修訂《國家衛生法》要求,工業廢水納管必須獲得批準,有毒廢水必須進行預處理并開展自我監測,必須繳納水處理費。嚴厲查處違法違規現象。二是多渠道籌集資金。除預算撥款外,政府將部分土地劃撥給河流管理機構(巴黎港務局)使用,其經濟效益用于河流?;?。此外,政府還收取船舶停泊費、碼頭使用費等費用,作為河道管理資金。

3)治理效果

      經過綜合治理,塞納河水生態狀況大幅改善,生物種類顯著增加。但是沉積物污染與上游農業污染問題依然存在,說明城市水體整治僅針對河道本身是不夠的,需進行全流域綜合治理。

五、奧地利維也納多瑙河綜合治理案例

1)水環境問題

      多瑙河全長2850km,是歐洲第二長河,奧地利首都維也納市地處其中游。維也納多瑙河綜合治理開發,形成了一套現代化的河流綜合治理和開發體系,即在傳統治理理念基礎上突出“生態治理”概念,并運用到防洪、治污、經濟開發等各個領域。

2)治理思路與措施

      主要措施包括兩方面:

      一是建設生態河堤?;指春影噸參鍶郝浜痛⑺?,是維也納多瑙河治理和開發的主要任務之一?;凇扒捉勻緩恿鰲備拍詈汀白勻恍突ぐ丁奔際?,在考慮安全性和耐久性的同時,充分考慮生態效果,把河堤由過去的混凝土人工建筑,改造成適合動植物生長的模擬自然狀態,建成無混凝土河堤或混凝土外覆蓋植被的生態河堤。

      二是優化水資源配置和使用。維也納周邊山地和森林水資源豐富,其城市用水99%為地下水和泉水,維持了多瑙河的自然生態流量。維也納嚴禁將工業廢水和居民生活污水直接排入多瑙河,廢污水由緊鄰多瑙河的兩座大型水處理中心負責處理,出水水質達標后,大部分排入多瑙河,少部分直接滲入地下補充地下水。此外,嚴格控制沿岸工業企業數量并嚴格監管。

3)治理效果

      經過綜合治理,水生態狀況大幅改善,生物種類顯著增加。但是沉積物污染與上游農業污染問題依然存在,說明城市水體整治僅針對河道本身是不夠的,需進行全流域綜合治理。

技術路線

      結合國外典型案例,綜合國內目前黑臭河道現狀,筆者結合參與的黑臭河道治理相關項目,主要有以下幾種技術:

一、 控源截污技術

1)截污納管

      適用范圍:從源頭控制污水向城市水體排放,主要用于城市水體沿岸污水排放口、分流制雨水管道初期雨水或旱流水排放口、合流制污水系統沿岸排放口等永久性工程治理。

      技術要點:截污納管是黑臭水體整治最直接有效的工程措施,也是采取其他技術措施的前提。通過沿河沿湖鋪設污水截流管線,并合理設置提升(輸運)泵房,將污水截流并納入城市污水收集和處理系統。對老舊城區的雨污合流制管網,應沿河岸或湖岸布置溢流控制裝置。無法沿河沿湖截流污染源的,可考慮就地處理等工程措施。嚴禁將城區截流的污水直接排入城市河流下游。實際應用中,應考慮溢流裝置排出口和接納水體水位的標高,并設置止回裝置,防止暴雨時倒灌。

      限制因素:工程量和一次性投資大,工程實施難度大,管位及截污井設置難關大,實施周期長;截污將導致河道水量變小,流速降低,需要采取必要的補水措施。截污納管后污水如果進入污水處理廠,將對現有城市污水系統和污水處理廠造成較大運行壓力,否則需要設置旁路處理。

2)面源控制

      適用范圍:主要用于城市初期雨水、冰雪融水、畜禽養殖污水、地表固體廢棄物等污染源的控制與治理。

      技術要點:可結合海綿城市的建設,采用各種低影響開發(LID)技術、初期雨水控制與凈化技術、地表固體廢棄物收集技術、土壤與綠化肥分流失控制技術,以及生態護岸與隔離(阻斷)技術;畜禽養殖面源控制主要可采用糞尿分類、雨污分離、固體糞便堆肥處理利用、污水就地處理后農地回用等技術。

      限制因素:工程量大,影響范圍廣;雨水徑流量及徑流污染控制需要水體匯水區域整體實施源頭減排和過程控制等綜合措施,系統性強,工期較長;工程實施經常受當地城市交通、用地類型控制、城市市容管理能力等因素制約。

二、內源治理技術

1)垃圾清理

      適用范圍:主要用于城市水體沿岸垃圾臨時堆放點清理。

      技術要點:城市水體沿岸垃圾清理是污染控制的重要措施,其中垃圾臨時堆放點的清理屬于一次性工程措施,應一次清理到位。

      限制因素:城市水體沿岸垃圾存放歷史較長的地區,垃圾清運不徹底可能加速水體污染。

2)生物殘體及漂浮物清理

      適用范圍:主要用于城市水體水生植物和岸帶植物的季節性收割、季節性落葉及水面漂浮物的清理。

      技術要點:水生植物、岸帶植物和落葉等屬于季節性的水體內源污染物,需在干枯腐爛前清理;水面漂浮物主要包括各種落葉、塑料袋、其他生活垃圾等,需要長期清撈維護。

      限制因素:季節性生物殘體和水面漂浮物清理的成本較高,監管和維護難度大。

3)清淤疏浚

      適用范圍:一般而言適用于所有黑臭水體,尤其是重度黑臭水體底泥污染物的清理,快速降低黑臭水體的內源污染負荷,避免其他治理措施實施后,底泥污染物向水體釋放

      技術要點:包括機械清淤和水力清淤等方式,工程中需考慮城市水體原有黑臭水的存儲和凈化措施。清淤前,需做好底泥污染調查,明確疏浚范圍和疏浚深度;根據當地氣候和降雨特征,合理選擇底泥清淤季節;清淤工作不得影響水生生物生長;清淤后回水水質應滿足“無黑臭”的指標要求。

      限制因素:需合理控制疏浚深度,過深容易破壞河底水生生態,過淺不能徹底清除底泥污染物;高溫季節疏浚后容易導致形成黑色塊狀漂泥;底泥運輸和處理處置難度較大,存在二次污染風險,需要按規定安全處理處置。

三、生態修復技術

1)岸帶修復

      適用范圍:主要用于已有硬化河岸(湖岸)的生態修復,屬于城市水體污染治理的長效措施。

      技術要點:采取植草溝、生態護岸、透水磚等形式,對原有硬化河岸(湖岸)進行改造,通過恢復岸線和水體的自然凈化功能,強化水體的污染治理效果;需進行植物收割的,應選定合適的季節。

      限制因素:工程量較大,工程垃圾處理處置成本較高;可能減少水體的親水區,降雨或潮濕季節,岸帶危險性可能增加;生態岸帶植物的收割和處理處置成本較高、維護量較大。

2)生態凈化

      適用范圍:可廣泛應用于城市水體水質的長效保持,通過生態系統的恢復與系統構建,持續去除水體污染物,改善生態環境和景觀。

      技術要點:主要采用人工濕地、生態浮島、水生植物種植等技術方法,利用土壤-微生物-植物生態系統有效去除水體中的有機物、氮、磷等污染物;綜合考慮水質凈化、景觀提升與植物的氣候適應性,盡量采用凈化效果好的本地物種,并關注其在水體中的空間布局與搭配;需進行植物收割的,應選定合適的季節。

      限制因素:應用生態凈化技術要以有效控制外源和內源污染物為前提,生態凈化措施不得與水體的其他功能沖突;生態凈化措施對嚴重污染河道的改善效果不顯著;植物的收割和處理處置成本較高。

3)人工增氧

      適用范圍:作為階段性措施,主要適用于整治后城市水體的水質保持,具有水體復氧功能,可有效提升局部水體的溶解氧水平,并加大區域水體流動性。

      技術要點:主要采用跌水、噴泉、射流,以及其他各類曝氣形式有效提升水體的溶解氧水平;通過合理設計,實現人工增氧的同時,輔助提升水體流動性能;射流和噴泉的水柱噴射高度不宜超過1m,否則容易形成氣溶膠或水霧,對周邊環境造成一定的影響。 限制因素:重度黑臭水體不應采取射流和噴泉式人工增氧措施;人工增氧設施不得影響水體行洪或其他功能;需要持續運行維護,消耗電能。

四、在線處理措施

1)活水循環

      適用范圍:適用于城市緩流河道水體或坑塘區域的污染治理與水質保持,可有效提高水體的流動性。

      技術要點:通過設置提升泵站、水系合理連通、利用風力或太陽能等方式,實現水體流動;非雨季時可利用水體周邊的雨水泵站或雨水管道作為回水系統;應關注循環水出水口設置,以降低循環出水對河床或湖底的沖刷。

      限制因素:部分工程需要鋪設輸水渠,工程建設和運行成本相對較高,工程實施難度大,需要持續運行維護;河湖水系連通應進行生態風險評價,避免盲目性。

2)清水補給

      適用范圍:適用于城市缺水水體的水量補充,或滯流、緩流水體的水動力改善,可有效提高水體的流動性。

      技術要點:利用城市再生水、城市雨洪水、清潔地表水等作為城市水體的補充水源,增加水體流動性和環境容量。充分發揮海綿城市建設的作用,強化城市降雨徑流的滯蓄和凈化;清潔地表水的開發和利用需關注水量的動態平衡,避免影響或破壞周邊水體功能;再生水補水應采取適宜的深度凈化措施,以滿足補水水質要求。

      限制因素:再生水補源往往需要鋪設管道;需加強補給水水質監測,明確補水費用分?;?不提倡采取遠距離外調水的方式實施清水補給。

3)就地處理

      適用范圍:適用于短期內無法實現截污納管的污水排放口,以及無替換或補充水源的黑臭水體,通過選用適宜的污廢水處理裝置,對污廢水和黑臭水體進行就地分散處理,高效去除水體中的污染物,也可用于突發性水體黑臭事件的應急處理。

      技術要點:采用物理、化學或生化處理方法,選用處理能力大,效果好,占地小,簡便易行,運行成本較低的裝置,達到快速去除水中的污染物的目的;臨時性治理措施需考慮后期綠化或道路恢復,長期治理措施需考慮與周邊景觀的有效融合。

      限制因素:目前傳統技術排放出水效果差,需加快研制新型物化處理裝置;需降低費用支持和專業的運行維護;部分化學藥劑對水生生態環境具有不利影響。

4)旁路治理

      適用范圍:主要適用于無法實現全面截污的重度黑臭水體,或無外源補水的封閉水體的水質凈化,也可用于突發性水體黑臭事件的應急處理。

      技術要點:在水體周邊區域設置適宜的處理設施,從污染最嚴重的區段抽取河水,經處理設施凈化后,排放至另一端,實現水體的凈化和循環流動;臨時性治理措施需考慮后期綠化或道路恢復,長期治理措施需考慮與周邊景觀的有效融合。

      限制因素:需加快研制處理效果更好的新型物化處理裝置;需要費用支持和專業的運行維護。

總結

      黑臭河道治理是多專業、跨部門、綜合性的全過程系統工程。在治理過程中,控源截污、內源治理、生態修復及其他治理方案,需結合“一河一策”進行統籌考慮。點源污染為主要污染,面源及內源污染也不能忽視,截污、納污系統的建設與完善直接關系水環境綜合整治目標的實現,將傳統的工程措施與生態治理技術相結合是保障長治久清的根本措施之一。

      目前采用傳統或PPP模式的河道治理項目,均需制定良好的技術方案及運維保障機制,逐步完善納污、排污系統及雨污分流系統;結合在線處理消除難以截污及初雨溢流污染;逐步實現生物多樣性,強化自我修復能力;融合景觀建設,結合文化旅游,建立健全水環境治理工程建設運行管理體系和機制;生態環境治理與城市社會經濟發展和諧共存,實現城市可持續發展;確保實現河道水質與水環境持續改善,達到河暢、水清、岸綠、景美的效果。



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