栏目分类:
子分类:
返回
名师互学网用户登录
快速导航关闭
当前搜索
当前分类
子分类
实用工具
热门搜索
名师互学网 > 学术 > 学术期刊 > 科技创新导报

基于海绵城市理念下城市黑臭水体治理的技术探讨

基于海绵城市理念下城市黑臭水体治理的技术探讨

艾惠龙

摘   要:城市黑臭水体是我国在城镇化高速发展过程中新、老问题的不断叠加共存所产生的一项严峻环境挑战。海绵城市理念通过恢复城市水体自然特征,促进污染物在迁移过程中得到截留控制,发挥出城市水体对于建立良性水循环的核心作用,为城市黑臭水体治理提供了新方向。本文就建设海绵城市过程中对于黑臭水体治理从源头治理、过程控制、末端治理的全过程控制对策或技术进行讨论和分析。

关键词:海绵城市  黑臭水体治理  源头减排  污染物控制

中图分类号:TV21                                  文献标识码:A                        文章编号:1674-098X(2019)06(a)-0126-02

1  问题的提出

在我国高速城镇化建设的过程中,城市水环境由于历史进程中新、老问题的不断叠加共存,正面临着复杂而严峻的问题和挑战,其中城市黑臭水体是人民群众反映强烈的水环境问题,会对城市的人居环境和城市形象造成较大的负面影响。

城市黑臭水体的治理涉及到的工程极广,同时其成因也呈现出叠加性、复合型。一方面,随着城市化进程的推进,生活排污量增加、工业排污量增加、面源污染量增加以及大气干湿沉降造成降水携带的污染量增加,导致城市水体污染负荷急剧升高;另一方面,城市水资源消耗强度增加、生产用水挤占生态用水、城市水域及绿地空间减少、坡岸硬化、水动力不足等原因使得水体自净能力和生态功能不断弱化甚至消失。

海绵城市理念的提出及建设为解决城市黑臭水体问题提供了新理念及方向。传统理念下受污染水体的治理更依托于工程措施解决污染排放问题,而海绵城市理念更强调最大限度保护原有河湖水系、生态体系,维持城市开发前的自然水文特征,促进污染物在迁移过程中得到截留控制,从而提升城市水体对污染负荷的抵抗能力和自净能力。因此,基于海绵城市理念对城市黑臭水体进行治理非常有必要。

2  治理黑臭水体的现实意义

正如黑臭水体成因的复合性,其造成的危害也反映到城市日常生活的诸多方面。首先,黑臭水体一般由于含有的氨氮、硫化氢等化学物质而散发出难闻的气味,其表面水体的颜色也与正常水体明显不同,极大程度地影响到城市的居住环境。其次,城市水体水质差容易造成景观水体少、形态单一,使得城市水文化缺失,对于水体在城市景观、文化、地域特色等方面的功能发挥不足,进而使得对水生态建设所带来的巨大生态效益、经济效益认知不够。最后,水体常年由于黑臭导致的淤积、堵塞、侵蚀驳岸等问题,使得城市水体在面对极端天气时的抵抗能力不足,威胁到城市防洪排涝安全。

因此,利用海绵城市理念对黑臭水体进行整治具有十分积极的意义。在水环境方面,消除黑臭,减少污染排放量并提升水体环境容量,提高城市的居住环境;在水生态方面,通过治理恢复城市水体自然生态功能,在对生态环境的维护的同时,还能够节约水资源,提高其循环利用率并进一步优化城市生态环境;水安全方面,有效净化城市水体,为城市建造更多地净水、储水设施,增加城市的调蓄空间;水景观、水文化乃至水经济方面,通过提升城市水体景观形象,丰富城市地域文化特色,进而发挥处城市水体在城市文化塑造中多样性、教育性以及历时传承等方面的功能。

3  海绵城市理念下黑臭水体的治理思路

针对黑臭水体所造成种种危害,目前我国已经开始从制度上逐渐完善城市水体保护和黑臭水体治理条款,但是现状治理进程还较为缓慢,多集中在排污口的截污、河道的清淤整治等工程项目,尚未形成较为健全的治理体系,存在较大的局限性。

海绵城市从宏观上更加强调城市水体对于建立城市良性水循环的核心作用,因此该理念下的治理思路从物质层面与传统城市有较大差别,第一:在排水方面的方法多元化,通过各种途径对携带污染的雨水、造成污染的污水进行处理或调节;第二:其具有更强的调节水环境的能力,提升城市水体抵抗污染负荷冲击的能力;最后,海绵城市建设追求更加平衡的生态与经济关系,指向于建立具有综合生态效益、经济效益、社会效益的城市综合载体,充分发挥城市水体在城市景观生态功能中的主线作用。

4  海绵城市技术在黑臭水体治理中的应用

4.1 源头减排

大气干湿沉降、地表累积污染物(地表尘土、轮胎磨损、汽车尾气、漫流污水等)冲刷溶解、生活垃圾淋洗等面源污染使得降雨后的雨水径流携带大量污染物进入城市水体。源头减排,旨在构建低影响开发系统(LID),在源头端对雨水径流中的污染物进行控制。一方面,通过分散的的入渗、过滤、蒸发和蓄滞等多種形式来使开发后的城市水文功能尽可能接近开发之前的状况,减少源头产生的径流量;另一方面,通过径流过程中的滞留、沉淀、分离、缓冲、过滤等作用,截留径流中携带的污染物质。

因此在开展黑臭水体源头治理时,可以结合实际情况,在工程中应用海绵设施。①截污式雨水口:通过对现状雨水口加装截污挂篮,拦截进入雨水管道的垃圾、颗粒污染物;②雨水管断接:将建筑屋面雨水引入周边绿地设置的分散式雨水控制利用设施内进行下渗、净化;③生态屋顶:绿色屋顶:符合荷载、防水及坡度等条件屋顶可通过生态植被减少径流总量和径流污染负荷;④下沉式绿地/雨水花园:利用现状绿地空间,建设具有截留净化能力的生物滞留设施,消纳、滞留雨水径流;⑤初期雨水弃流:未采取雨水落管断接的屋面及硬化地面的雨水根据现场条件增设弃流装置,隔离污染负荷较重的初期雨水进入水体。

4.2 过程控制

受污染水体另一项重要黑臭来源是由于城市污水排放。排水系统作为污染负荷迁移、运输的重要环节,在过程中对污染物进行控制,可以提高进入水体污染物削减效率的同时,最大程度的降低处理成本。对于合流制排水系统,雨水和污水水质有明显的差别;而对于分流制排水系统,雨水径流的初期和后期水质、水量也各不相同。海绵城市理念中的过程控制,核心内容是完善排水系统并根据径流各个阶段不同水量、水质进行清污分离,充分利用排水系统输送能力和污水厂处理能力的同时,从根本上阻断超过水体受纳能力的污染负荷对水体进行冲击。

清污分离调配主要通过分流、贮存、处理等工程措施。第一,优先确保分流制系统独立、稳定、顺畅的运行,而合流制系统通过截留式改造,截流的污水通过相对独立的管涵传输,减少降雨条件下超量的雨水进入而造成的合流溢流污染;其次,通过水质控制闸门等先进截流设施,根据来水质,精准控制截流水量,高污染负荷来水优先截流,减少清洁雨水进入截污管道,实现“收浓弃淡”;再次,通过拦污、沉砂等设施,拦截污染雨水中含有的垃圾、泥沙、颗粒悬浮物,实现径流与污染物质的分离;最后,根据实际条件充分利用绿地、立交、大型停车场等公共空间适时建设分散调蓄设施,调节合流溢流水量及初期雨水量,错峰输送至污水厂并适当提升污水处理能力,对截流系统水量以及初期雨水进行处理。

4.3 末端治理

城市水体大多数作为城市雨水和污水厂尾水的最终受纳末端,海绵城市旨在恢复水体自然生态体系,最大程度提高其抵抗污染物冲击的能力。城市黑臭水体长期无法消除与其长期淤积的內源污染存在一定关系,因此对水底污泥进行清理能从本质上减少水体中的悬浮物、漂浮物等污染杂质,减小污染的程度或风险。主要的方法主要是人工或器械进行淤泥、污泥的打捞清理,对较大的污染物进行移除;同时在日常维护中注重对漂浮物进行移除。将众多垃圾、污染物运输至相关处理单位,进行降解,能够循环利用的资源要充分利用,大多数污染物进行降解后多作为农业肥料进行再次利用。

除此之外,海绵城市还可以利用生态修复的理念改造现状城市水体,提高其环境容量。利用蜂巢护坡结构、生态混凝土、绿色纤维毯等新型环保技术材料,构建具有较高生态亲和力和力学稳定性的生态护岸,为各种绿色生命提供良好的生存、发展环境,同时也间接净化水体、改善水环境。在边坡生态治理的基础上,采用河道内生物接触氧化直接净化工艺对水体自净能力进行提升,通过推流局部水体在横纵向的流动以及向水体曝气充氧,配合生物毯、生态浮岛等措施为载体的生物膜模块,提供土著微生大量繁殖的条件,利用微生物新陈代谢作用实现对水质的净化作用,提高水体自净能力。

5  结语

物质文明高速发达的时代,还需要提高的是人们的环保意识,海绵城市的建设和水体治理是一场持久战,没有强大的意志力是难以进行完善的环境保护工程的。目前黑臭水体的治理只是控制污染的冰山一角,我们未来环境治理的道路还很长,学会合理地应用各种先进绿色技术并建设海绵城市只是我们地第一步。

参考文献

[1] 赖佑贤,彭瑜,肖孟富.海绵城市建设中黑臭水体整治的技术探讨[J].水资源开发与管理.2017(1):38-41.

[2] 張英锋.海绵城市建设理念在南方建成区中小河流黑臭水体整治中的实践[J].珠江水运,2017(16):89-90.

[3] 车生泉,谢长坤,陈丹,等.海绵城市理论与技术发展沿革及构建途径[J]. 中国园林,2015,31(6):11-15.

[4] 杨霄.基于海绵城市理念下城市水体顶层设计的路径探讨——以西安护城河为例[J].价值工程,2018,37(33):196-199.

转载请注明:文章转载自 www.mshxw.com
本文地址:https://www.mshxw.com/xueshu/55150.html
我们一直用心在做
关于我们 文章归档 网站地图 联系我们

版权所有 (c)2021-2022 MSHXW.COM

ICP备案号:晋ICP备2021003244-6号