1、河道湖泊“原位修复,泥水同治”技术简介
公司针对水体黑臭产生的原因,开创性提出河道湖泊“原位修复,泥水同治”的技术解决方案。
河床底部有机污泥的沉积和厌氧发酵是湖泊水体黑臭的直接原因,底泥有机质在好氧微生物的作用下,分解消耗大量水体氧气,导致水中含氧量下降、厌氧菌繁殖,最终土著微生物死亡。随着微生物尸体的不断累积以及有机质的腐败、分解,河道黑臭现象加剧。“原位修复,泥水同治”技术重点在于治泥,治理后泥量减少可达30%-60%,泥中重金属得以螯合固化,有机质降解,同时促进土著微生物生长,提高底泥氧化还原电位,使黑臭底泥变成正常土壤,黑臭消失。
1.1 技术原理
河道湖泊“原位修复,泥水同治”技术是采用新型物化凝聚剂与泥水充分搅拌,通过凝聚、吸附、电化学、螯合固定和分离作用,使溶存在污水中的物质(其中包括金属类的污染物)和悬浊物快速凝集分离,使污水转化为水质优良的清洁水。技术的核心是通过快速修复水体生态链的关键胚体----底泥,螯合固化底泥中的重金属,提高底泥氧化还原电位,激活土族微生物,重构生态系统,建立生物床,从而恢复水体的自净能力。
1.2 流程图
1.3 优点
①环保:“原位修复,泥水同治”技术,污泥不需外运,不形成二次污染,同时实现底泥减量,避免不必要的清淤。
②生态安全:治理无需借助外来物种,可激活土著微生物生长,保护了生态安全。
③多功能:有效去除溶解性难生化芳香类有机物及其衍生物;有效将污水中浮游物质、可溶物质凝聚固化分离,降低色调;有效螯合固化河道中的多项重金属。
④经济:河湖污水污泥不转移,节省临时道路、运输转移费用,节省堆场处置费用,节省处置设备购置及厂房费用;施工工艺简单,费用较传统方法大幅降低。
⑤适应性强:小河沟、池塘可采用人工加小型机械单兵作战,大河道可采用专业船舶机械化作业。
⑥工期可控:可同时多断面作业。
⑦质量可靠:污水污泥处置工艺简洁,过程快速,结果清晰,易判断,易检测,易调整。
⑧易维护:在河流、湖泊两岸已经截污的情况下,采用本技术处理后,很大程度清除了河流、湖泊的污染,重建土著生物体系生长环境,河湖自净能力逐步得到恢复,不需要过多人为干预。
2、修复过程及现象
阶段一:消除黑臭。
提升底泥的氧化还原电位,消除黑臭现象,形成类氧化塘效应。针对不同污染程度的黑臭底泥河床,投加不同的高效物化凝集剂(天然无机材料)进行处理反应,分解、鳌合、固化不同的污染因子,改善水土的pH值,提升底泥的氧化还原电位。
现象1:氧化还原电位值在400~600mv之间;
现象2:底泥黑臭消失,底泥变成灰色,并逐渐往当地正常土壤方向发展;
阶段二:修复和建立生物床。
现象1:治理后的3~5天内,河床中出现少量的微生物、红虫等,该水系中的水生动物出现。
现象2:初级青苔(无根系)的形成,大量的苔藓在当天温度最高时间段,纷纷脱离河床表面,上浮。需迅速打捞。
现象3:激活原生态环境下的土族微生物,水体中微生物数量在增加,可以见到鱼类。该阶段的
垃圾打捞保养工作比较频繁。时间2周。
现象4:高等青苔(有根系)。出现丝状、绒状的青苔,有根系。这类青苔的自然长成、出现,告示着水体生态系统修复程度已在80%以上。时间1~1.5个月左右。
阶段三: 自然生态体系重建。
恢复和建立起河床的生物床后,使河道形成一种自然生态氧化体系,土著微生物分解有机物,去除氨氮,同时沉淀去除生态氧化池中带出的悬浮物;必要时可投加复合酶,系统中好氧菌和硝化菌分解有机物,并将氨氮转化为硝态氮,从而达到净化水体的目的。
阶段四:防洪清淤(若需要)。
清淤(只针对防洪标准来进行量化处理)。清淤必须要在原位治理基础上才进行相应的量化处理,以免造成污染物二次转移。
3、达到目标
①淤泥减容生物床恢复
通过对示范段面黑臭底泥进行原位修复。泥、水共治后,黑臭淤泥全部消失,转化为原生态健康底泥。根据有机质含量不同,河床减容可达30%至60%,河道的生物群落恢复健康平衡。
②水质达标
在截污情况下,原位治理结束后即消除河道黑臭现象,达到国家《城市黑臭水体整治指南》要求(水体中溶解氧DO(mg /1)≥2,氧化还原电位ORP(mv)≥50,氨氮(mg /1)<8)。治理半年后,水体氨氮等指标持续达到《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》V类水标准。CODcr、总磷、溶解氧、生化需氧量等指标达到《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》中IV类标准。
③底泥中重金属指标达标
治理完成后,底泥中重金属指标达到《土壤环境质量标准(GB15618-1995)》中II级标准。
④河流水质可长期保持
通过治理后,在外源污染可控、不超过水体自净能力前提下,排除上游来水时泥沙的自然沉降因素外,可长期保持治理效果。在实际案例中,北京市东护城河(土城沟段)治理已达4年、深圳坪山河治理已达4.5年、浙江屠甸的长山河治理已达3.5年,至今仍水质达标,河床底泥未见增长。
4、法规标准
4.1法规
《中华人民共和国水法》(2006)
《中华人民共和国环境保护法》(1989)
《中华人民共和国大气污染防治法》(2004)
《中华人民共和国水污染防治法》(2008)
《中华人民共和国固体废弃物污染防治法》(1996)
《建设项目环境保护管理条例》国务院令第253号
《城市黑臭水体治理工作指南》(2016)
《城市污水处理及污染防治技术政策》城建[2001]124号文
《国务院关于加强城市供水节水和水污染防治工作的通知》国发[2000] 36 号文
4.2标准规范
《恶臭污染物排放标准》(GB14554—1993)
《大气污染物综合排放标准》(GB16297—1996)
《环境空气质量标准》(GB3095—1996)
《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)
《地下水质量标准》(GB/T14848—1993)
《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)
《城市污水再生利用景观用水水质标准》(GB/T18921—2002)
《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)
《防洪标准》(GB50201-94)
5、项目介绍
①苏州沧浪亭
沧浪亭位于苏州城南沧浪亭街,是现存苏州最古老的园林之一。需治理的河道位于沧浪亭周边,河道底泥黑臭,水体富营养化严重。通过采用高效物化凝聚剂进行原位修复治理,成功恢复河道自净功能,处理后水体清澈,无恶臭,水质达到地表IV类水标准。
2015年10月5日《人民日报》06版以《又见清波》为题进行报道。
② 北京护城河项目
背景:北护城河西起西城区境内松林闸,沿北二环路经德胜门、旧鼓楼外大街进入东城区,境内全长1.3 km,河宽26 m,水深1.5 m,河道长期存在河水“黑臭”和富营养化问题,河道管理部门每年都要投入大量资金和人力物力对其整治,但效果无法持续。
目标:我们希望通过此次项目的建设实施,可以有效改善北护城河西城区段的水环境质量和生态环境,营造清新怡人的休闲空间和绿色生态空间,还北护城河一片碧波荡漾。
实施:研源项目组自2016年9月22日开工,经过两个月的艰苦施工于2016年11月20完工。项目组在查阅大量水文、水质资料,及完成河道底泥、水样取样分析的基础上,通过实施底泥原位生态修复、曝气复氧工程进行治理,在施工过程中坚持对于施工断面水质进行每日检测,确保施工质量与效果。
结果:项目最终经第三方检测机构现场抽样检测表明:正常情况下鼓楼外大街跨界断面水质稳定达到地表水 IV 类规划水质标准,部分指标达到地表水Ⅰ类标准,完全实现了项目目标。
③石家庄滹沱河泥水同治项目
石家庄滹沱河流域常年遭受大量污水积累,河床底泥黑臭,河水水质常年超标。我公司对滹沱河采用“原位修复,泥水同治”技术进行治理,取得良好效果。目前该流域河道黑臭现象消除,水体变清,部分河段出现鱼虾。同时黑臭底泥已逐渐恢复为黄色土壤,并出现青苔。
④台州市路桥区南官河支渠治理工程
南官河5条支流均属于断头浜,无稳定水源接入,支渠末端又受南官河水位顶托,导致河道水体无自然流动,水体置换周期冗长。河道内水体没有流动性,使得外源污水、初期雨水在进入河道后存量污染不断累积,水体富营养化现象持续加剧,导致河道逐步向黑臭水体转变。治理前各段河道水质均数据劣Ⅴ类水体,河道底泥相比《土壤环境质量标准》GB 15618-1995,亭屿泾镉超标5倍,铜超标23倍,八份泾镉超标超过3倍,锌超标3倍,其中官庄泾还涉及苯并(a)芘超标,苯并(a)芘在多环芳烃中污染最广、生物毒性最强,在环境中广泛存在,也较稳定,导致河道水生态系统长期受到毒害,微生物、水生植物、植物无法正常生长繁殖。
治理完成后河道内水体均达到《地表水环境质量标准》GB 3838-2002中Ⅵ类水标准,底泥指标均达到《土壤环境质量标准》GB 15618-1995。