城市黑臭河道成因分析及治理技术——以镇江市为例

随着经济的快速发展,我国的水污染问题日益严重,城市黑臭河道的出现严重影响着人民群众的身心健康和水生态文明的建设进程,黑水除臭已经成为急需解决的难题。江苏省镇江市作为长三角地区的重要口岸,其水污染现状不容乐观,城市河道黑臭问题亟待解决。本文以镇江市为例,分析了黑臭河道的外源性及内源性成因;同时从物理、化学、生物修复等方面,系统综述了有效治理黑臭河道的技术;通过进一步的优化,指出要采用以生物-生态修复技术为主的综合治理技术,重视河道水生态系统的健康。结合玉带河治理案例,展示了应用综合治理技术后的良好效果,可以为今后其他城市黑臭河道的生态治理提供参考。     

复合型河道曝气工艺对黑臭河道的净化效果研究

为提高传统曝气复氧工艺对黑臭河道河水的处理效果,该文比较了不同曝气强度、不同微生物投加量、不同砾石填料高度的影响,通过现场模拟河道试验手段,验证了投加微生物和设置砾石填料层与河道曝气工艺相结合的可行性与有效性。结果表明:该复合工艺可以有效提高现有曝气工艺的处理效果,并能减少能耗。     

生物滴滤塔/景观滤床工艺高效处理农村污水

农村生活污水处理对于改善农村人居环境具有重要意义。本研究通过"小试-中试-工程应用"尺度下一系列试验研究,探索出一套新型高效生物滴滤塔/景观滤床污水净化工艺(ETF/LBb)。通过小试吸附和挂膜试验筛选合适的填料,以实验室模拟生活污水,进行处理规模为1 m~3·d~(-1)的生物滴滤池改良优化中试试验,继而以学生宿舍区真实生活污水开展处理规模50 m~3·d~(-1)的ETF/LBb工艺的工程应用试验。小试结果表明:由工业及建筑废料改性而成的除磷填料和除氮填料具有较强的氮磷吸附能力,对NO_3~-和PO_4~(3-)的饱和吸附量分别为1.0 mg N·g~(-1)和2.3 mg P·g~(-1),泥岩填料具有较好的微生物挂膜能力。中试结果表明:除磷填料、除氮填料和泥岩在同一条件下对生活污水中的NH_4~+、CODCr、TP、TN的去除率在88.9%、89.9%、67.8%、61.52%以上。工程应用试验结果表明:处理后的生活污水可以稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A排放标准,工艺运行费用0.10元·m~(-3)·d~(-1)。ETF/LBb工艺具有造价低、污水处理效率高和节省人工等特点。     

复合垂直流人工湿地脲酶和磷酸酶活性与黑臭河水净化效果

[目的]研究复合垂直流人工湿地脲酶和磷酸酶活性与黑臭河水的净化效果。[方法]以蜂巢石和软性填料为基质,通过构建生物栅复合垂直流人工湿地系统强化处理黑臭河水,并测定人工湿地不同功能区中2种填料的脲酶和磷酸酶活性,研究2种填料在不同功能区的挂膜性能。[结果]软性填料生物膜上的脲酶和磷酸酶活性显著高于蜂巢石填料生物膜上的活性,说明选择软性填料更利于生物膜的生长;脲酶活性与总氮的去除率显著相关,而磷酸酶活性与总磷的去除率相关性不显著。[结论]该研究结果为利用脲酶和磷酸酶活性作为评价黑臭河水净化效果和挑选合适的填料提供了依据。     

复合垂直流人工湿地脲酶和磷酸酶活性与黑臭河水净化效果(英文)

[目的]研究复合垂直流人工湿地脲酶和磷酸酶活性与黑臭河水的净化效果。[方法]以蜂巢石和软性填料为基质,通过构建生物栅复合垂直流人工湿地系统强化处理黑臭河水,并测定人工湿地不同功能区中2种填料的脲酶和磷酸酶活性,研究2种填料在不同功能区的挂膜性能。[结果]软性填料生物膜上的脲酶和磷酸酶活性显著高于蜂巢石填料生物膜上的活性,说明选择软性填料更利于生物膜的生长;脲酶活性与总氮的去除率显著相关,而磷酸酶活性与总磷的去除率相关性不显著。[结论]该研究结果为利用脲酶和磷酸酶活性作为评价黑臭河水净化效果和挑选合适的填料提供了依据。     

植物制水处理剂对城市黑臭河道的治理效果研究

应用一种新型植物制水处理剂对常熟市莘庄镇某黑臭河道进行处理及水体修复。结果表明:该新型水处理剂可在低投加量的情况下对黑臭河道进行快速、有效修复,提高河道的自净能力,对氨氮和总磷的去除率均超过94%,溶解氧含量可提高1.5倍以上,并对恶臭有显著消除作用,处理效果具有良好的稳定性和长效性。     

黑臭静脉支浜生态修复工程设计及工程示范

采用"‘三清除’+植物生态修复+管道截污"工程方案对江苏省常州市某镇区域黑臭静脉支浜(5条河浜)治理工程进行设计。通过"三清除"工序清理河浜中的淤泥、垃圾和杂草,人工围堰存放、干化淤泥,并复垦于农作物栽种,实现了淤泥中的N、P营养物质再利用;采用耐湿树种、湿生灌木及草本植被构建的生态护坡系统生态拦截、削减入河污染物;采用挺水植物、浮水植物和沉水植物构造出立体式植物生态修复模型,吸收水体中的N、P等污染物。工程运行1年的监测结果显示,5条河浜基本消除了黑臭现象,水体透明度较高,COD、氨氮、TP、高锰酸盐指数、DO、透明度等水质指标均达到地表水环境质量标准(GB 3838-2002)中的Ⅳ类标准。该生态修复方案是一种适宜于苏南地区村镇黑臭静脉河浜治理的好方法,实现了黑臭静脉河浜的水环境生态修复和生态自然演替,具有工程示范作用和推广应用价值。     

21世纪城市景观河道水环境生态修复对策研究

在广泛查阅城市河道修复建设研究文献的基础上,分析了水生植物对污染物的净化技术、人工浮岛技术、人工湿地技术3种城市景观河道生态修复技术。结合苏州阳澄湖支流北河泾的设计及工程实践,全面剖析了景观河道生态修复技术在其中的应用,并希望由此找出适应于城市经济开发中景观河道生态修复的关键技术与模式。     

污泥生态稳定化过程中渗滤液处理效能研究

利用中试规模的人工湿地对污泥进行生态稳定化处理.第一年污泥生态稳定化系统表面形成了稳定的污泥层,第二年运行中期考察由污泥层和填料层构成的"二元结构"对污泥渗滤液的处理性能.对进泥(0 cm)、泥沙界面(50 cm)、植物根系层(70 cm)、填料中间层(90cm)和出水层(110 cm)进行取样,试验结果表明渗滤液经过...     

城市黑臭水体污泥处理技术研究

<正>市河道长期受城市发展带来的工业污水乱排乱放、农业过量使用各种药物产生的附加污染排放以及城市污水无节制对河道排放等积累性污染,最终让河道水体恶臭难闻。因此,治理河道污染要做到标本兼治,不仅要治理河道污染,同时要处理好后期河道清淤产生的大量淤泥再次对环境产生二次污染。本文将研究各种淤泥固化措施和各种回收途径再利用在城市黑臭水体淤泥处置上的应用。城市黑臭水体内源治理首先要进行截污和清淤,这样才能从根本上彻底治理城市黑臭水体给环境带来的污染,然后再通过后期漂浮湿地、湖滨湿地、生态驳岸以及强化微生物等技术进一步让城市河道水体符合国家环保地表水景观用水标准。清淤     

南方城市受污染河道的生态修复技术研究现状与展望

河道作为城市生态系统的重要组成部分,其污染问题受到了普遍关注.近年来,全国掀起了城市河道治理的热潮,一些城市的点源污染已得到控制,黑臭现象基本消除,城市河道面貌初步改观.在点源污染得到控制的基础上,面源污染的控制和生态系统的恢复逐渐成为河流研究的热点和治理城市河道的大趋势.综述了目前国内外主要应用的河道生态修复技术,提出必须结合多种河道修复技术,并且从流域尺度进行河道的生态系统恢复.     

潜流人工湿地修复河道水质研究

[目的]研究不同填料潜流湿地对污染物的处理效果,为小城镇河网水体修复提供依据。[方法]研究了砾石、卵石、页岩3种不同填料潜流湿地对受污染河道水质修复的运行情况及处理效果。[结果]砾石、卵石、页岩填料湿地对受污染水体中TN、TP、CODMn均有较好的去除效果,其中砾石床潜流湿地运行效果最好,平均可分别处理49.4%的TN、34.7%的TP及48.5%的CODMn。[结论]潜流人工湿地可以有效改善受污染河道水质,且投资少、操作简单,适于在小城镇推广。     

基于不同挂膜填料的A/O工艺抗冲击负荷与稳定性研究

[目的]研究基于不同挂膜填料的A/O工艺抗冲击负荷与稳定性.[方法]为了考察2种填料的挂膜启动效率、运行稳定性,以青岛市某小区生活污水为例,基于A/O工艺,利用平行连续中试试验研究了弹性立体填料和柱状悬浮填料的启动、运行以及在低温或低负荷条件下的抗冲击性能.[结果]对COD、TP的去除而言,在低温状态下,投加弹性填料的A/O系统抗冲击性和稳定性要优于投加悬浮填料的A/O系统;在低负荷状态下,投加悬浮填料的A/O系统抗冲击性和稳定性要优于投加弹性填料的A/O系统.[结论]在实际工程应用中,要针对不同的处理水平和在不良条件下从不同污染物考虑的对其抗冲击和稳定性影响,选用合适的填料.     

南通通州地区河道生态修复实践案例

为改善区域水体环境,南通市通州区对该地区河道进行生态修复,采用污水口预处理、底质处理、生态浮岛及直接补给部分生物物种以增加生物多样性等生态手段,并辅以调水、生态清淤、岸坡修复等工程措施.经过4个月的整治,河道恢复生态功能,水体水质明显好转.     

温州屿田及上庄河黑臭河水治理研究

投加土著微生物菌剂降解黑臭河水中的污染物质,采用水葫芦床、仿生水草床结合增氧措施控制直排入河的人造革废水、含油酸洗废水及生活污水,同时采用循环水泵造流,结合曝氧船增氧、生态浮岛和景观植物恢复水体生态环境等措施,使得屿田、上庄河全河段主要水质指标维持在地表水近Ⅴ类水平,黑臭现象完全消除,且使水体具有一定的自净能力。     

河道水环境治理工程中多方位生态修复技术的应用

近年来,我国水环境生态修复技术不断发展和革新,多方位生态修复技术作为河道水环境治理的重要措施,在实际应用中也取得了不错的效果。本文首先提出了多方位生态修复技术的含义,进而探讨了该项技术在河道水环境治理工程中的应用。     

苏南某城市郊区乡镇河道黑臭水体整治设计

近年来,苏南地区城镇化迅速发展,使原本距城市较远的乡镇变成了非规划中的"城市郊区",乡镇城市化高速发展的同时,日益增多的生活污水、工业废水和初期雨水导致水质变化,形成黑臭水体。以苏南某城市郊区乡镇黑臭河道为例,经现场调查之后,依据河道生物相、底泥底质及水质现状,并融合江南村镇水景观设计理念,将河道分为5个治理段,分别采用不同的物理-生物-生态组合工艺(清淤、截污、复氧、湿地造流活水、生态提升)进行设计、施工。工程完工6个月后的检测结果表明,所采用的治理工程可对重污染河道中的污染物氨氮(NH_3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)等有较高的去除效果,可使其浓度保持在1.5、2.0、0.3、34.7 mg/L左右,去除率分别为66.52%、79.21%、44.44%、42.55%,河道整体水质达到了《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)V类要求。同时,河道中的溶解氧(DO)、透明度、氧化还原电位稳定在5 mg/L、60 cm、50 MV左右,经公众评议黑臭消除,创造了一个自然、活泼、美丽的镇区生态景观。经核算,工程总投资约120万元,年运行费用6.1万元,NH_3-N、TN、TP、COD年减排量分别可达36.09、92.28、2.91、310.86 t。     

利用人工基质构建固定化微生物膜对池塘养殖水体的原位修复

采用弹性生物填料为人工基质,研究了以土著微生物及外源微生物为菌源构建的池塘固定化微生物菌膜系统及对养殖水体的原位修复.结果表明,当水温为28～32℃时,以土著微生物为菌源,在水体中形成固定微生物膜的时间一般在30 d左右,而外源添加以芽孢杆菌和乳酸杆菌为主的微生态制剂成膜时间则在20～30 d之间,略有提前.弹性生物填料可将池塘水体中103数量级的细菌提高到菌膜上大于106的数量级,提高了千倍以上.添加外源微生物可比池塘土著微生物提高近10倍的菌体附着量.从弹性生物填料的长度来分析,水面下50 cm处主要富集了硝化细菌、氨化细菌等以好氧微生物为主的菌群,菌群数量为103数量级;水面下100 cm处主要富集了以反硝化细菌等兼性和厌氧微生物为主的群落,菌群数量同样为105数量级.从弹性生物填料的分布面积来看,15%试验组的水质修复效果略优于10%试验组,但显著性不明显(p>0.05).从对池塘养殖水体的原位修复效果来看,固定化微生物处理技术可使水体中微生物的数量提高100%以上,对水质TN、TP、氨氮、亚硝酸盐、COD等的去除率达11.27%～90.00%,处理效果明显(P<0.05).特别是池塘叶绿素含量可下降36.90%～57.25%,对水质富营养化控制的效果良好.研究表明,利用人工基质构建池塘固定化微生物菌膜系统是一种实现池塘养殖水体原位修复的有效方法.     

永定河北京段河流形态模拟与弹性修复策略研究

  目的  自20世纪80年代断流以来,永定河下游河道被侵占、破坏严重,2019年和2020年永定河实施生态补水工作。本文选取永定河宛平湖至黄良铁路间河段,模拟不同生态流量和洪水脉冲流量设定下河流形态特征,目的是将补水流量变化与河流形态变化联系,为河流生态修复提供科学支撑。  方法  （1）运用Tennant法计算永定河下游生态流量,并选取3种不同等级的生态流量作为后续模拟输入;（2）使用CAESAR-Lisflood 模型模拟3种生态流量和4种洪水脉冲流量下的形态特征。  结果  （1）模拟得到3种生态流量下河道内年平均水面面积为439.29 ~ 462.74 hm2,水面高度在40 ~ 52 m之间,最大流速为1.49 ~ 2.24 m/s。河道内侵蚀区域面积为52.18 ~ 77.94 hm2,沉积区域为61.70 ~ 101.39 hm2。4种洪水脉冲流量下,河道内年平均水面面积为637.58 ~ 769.25 hm2,水面高度在42 ~ 55 m之间,最大流速在3.92 ~ 5.85 m/s之间。（2）根据不同河段的形态特征,河道内侵蚀/沉积区域范围和5年一遇洪水淹没范围,提出不同河段修复策略,并确定河道内弹性空间范围。  结论  在生态补水工作的促进下,研究河段以及整个永定河北京段断流河段的修复应以自然修复为主,人工修复为辅。在生态修复过程中需要预留充足的河流空间,允许河道形态变化,发挥河道自我修复能力。通过长期的、不间断的人工监测和策略调整,逐渐恢复断流区河流生态系统功能及自然河流景观。      

不同生态浮床对景观水质的净化效果

【目的】明确不同生态浮床改善亚热带地区景观水质的效果,为我国南方地区应用生态浮床技术修复生态水环境提供参考依据。【方法】对比分析不同生态浮床对景观水体化学需氧量(COD)、总磷(TP)、总氮(TN)、氨氮(NH4+-N)去除能力及浮床植物生长状况的影响。【结果】美人蕉、鸢尾、花叶芦竹均能适应较高有机物及氮、磷浓度的水体,具有良好的适应性,对水体COD、TP、TN及NH4+-N也表现出良好的去除能力,但以美人蕉的净化效果最佳。美人蕉+组合填料生态浮床、美人蕉生态浮床、组合填料浮床对水体COD、TP、TN及NH4+-N的去除能力分别为33.75~48.98、0.23~0.93、3.71~10.26和4.12~8.44 mg/m2,3种不同生态浮床对水体COD、TP、TN和NH4+-N的去除能力存在极显著差异(P<0.01),去除能力排序为美人蕉+组合填料生态浮床>美人蕉生态浮床>组合填料浮床。【结论】美人蕉+组合填料生态浮床对水体COD、TP、TN及NH4+-N的去除效果最佳,较单一使用美人蕉生态浮床和组合填料浮床的净化效果更具优势,可作为我国南方地区修复生态水环境的首选生态浮床。