上海市景观河道治理方案.doc

上海市景观河道治理方案

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2020年6月23日
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上海市某景观河道治理方案

一、 治理方案设计依据
1、 《地表水环境质量标准》( GB3838- ) 水质分类指标标准
3、 某景观河综合水样检测数据
4、 生态微生物学原理
5、 水生生态学原理

二、 景观河道污染形成原因
城市的景观河道水体污染主要是污染源的侵入, 如天然降雨、 大气中的扬尘、 生活垃圾的侵入, 长期积累的河底淤泥及淤泥释放的有害物质。加上水体缺少必要的循环, 溶解氧过低, 缺少水生动、 植物生存的环境, 使水体逐渐失去自净能力, 加上河道底泥长期未清, 使底泥不断释放分解为N、 P等营养盐, 导致水体富营养化, 水体逐渐变绿, 藻类疯长, 最终导致”水华”现象, 产生异味, 容易发黑发臭。
污染水体形成的基本途径流程图:
点源污染
面源污染
内源污染
河道、 地下水
有机物浓度升高
富营养化
生物链的断开
溶解氧消耗
营养盐增加
水体变坏
蓝绿藻疯长

三、 当前治理水污染的主要技术方法
1、 物化方法
物化方法主要是利用物理、 化学原理对污染水体不断进行电解、 絮凝、 催化氧化、 过滤等方法, 硝化、 降解、 分解吸收污染水体中的有害物质此种方法在处理污染水体效果明显, 可是投资费用较大, 运行成本较高, 不适应治理大型水体。
2、 生态湿地修复法
生态湿地具有降解污染物, 净化水质的功能, 使污染水体流过生态湿地逐步降解污染物, 提高水质标准。可是生态湿地要求面积大, 净化效率低。当前, 在上海经济发达的中心城区不具备建造大型生态湿地的条件, 而且对于重污染水源无法治理, 甚至会使生态湿地遭受破坏, 植物死亡产生腐蚀质, 释放到水体中, 造成更严重的环境污染。
3、 配水、 调水方法
配水、 调水对某一城市、 区域是一个较为理想的方法, 见效快, 成本底, 可是配水、 调水不是真正解决污染水体的方法, 只是将污染水体从某一区域转移到另一区域, 是上游向下游的转移。如果大家都采用此方法, 能够说是污染水体的循环, 是一种”恶性循环”, 无法从根本上解决问题。由于水源的关系, 这种方法不一定适应”断头浜”的治理。
4、 生物—生态水体修复技术
生物—生态水体修复技术主要是利用天然存在的微生物, 在人为的干涉下, 在一定的生存环境条件下, 经过原位培育, 增加微生物活性能力, 经过微生物生命活动, 将有机物转化为无机物, 逐步恢复水生生态系统, 目标是恢复水体的自净功能。
生物—生态水体修复技术治理污染水体方法很多, 如建造人工湿地、 生物氧化塘、 生物滤床、 生物激活剂等, 但其核心内容就是利用载体将有益微生物培育成优势群落, 激活其活性能力。
由于水体污染成因不同, 有害物质的成份也多样性, 在治理污染水体的技术上采用单一的技术是很难治理污染的水体, 必须有针对性的、 采用综合性的技术。在实践中将物化( 人工增氧) 和微生物栽培技术相结合, 整治景观河道是比较理想的方法。这在国内外已有很多案例。

三、 某景观河概况
上海市某景观河道是原来老河道改造而成, 整个河道面积约3000m2, 平均水深约1.5米。1993年清过一次淤泥, 后一直未清淤。我公司于 3月11日上午对景观河道进行综合水样检测, 详见指标如下表:
表1.1 河道水质指标分析表 单位mg/L
指标
数值
指标
数值
水样1
水样2
水样1
水样2
溶解氧
2.0
2.0
pH
6.5
6.5
NH3－N
12.7
15.1
CODcr
97.76
141.00
透明度
30cm
30cm

根据国家颁布的《地表水环境质量标准》( GB3838- ) , 从该报告分析:
Ⅰ.该河道水质溶解氧较低, 水体缺氧,无鱼类生存迹象;
Ⅱ.CODcr 、 BOD5值较高, 水中还原性物质含量较高;
Ⅲ.NH3－N值较高, 气温较高是水体会产生异味;
Ⅳ. 水体PH为6.5, 反映水体的主要污染源非化学性污染源。
从水体指标分析,该水质属于劣Ⅵ类水标准。
四、 景观河道治理配合工程
清理河道的淤泥, 改进河道底泥状况, 能大幅度减少河道的治理养护成本, 为河道恢复自净能力创造条件。
五、 该景观河治理方案
1、 技术运用
生物—生态技术是根据生态学原理, 利用水生生态动植物及微生物的自净能力吸收水体中的有机污染物, 以达到水质净化的目的。综合国内外当前整治河道污染水体的技术, 结合投资和价格比较的原则, 认为采用生物—生态修复和曝气增氧相结合的技术是较为科学的整治途径。生态的每层链是经过微生物来串联。但必须为生物—生态修复提供足够的溶解氧( DO) 。曝气增氧是经过曝气设备增加水体中的溶解氧, 为微生物繁殖提供足够的氧气。同时也激活土著微生物。生物—生态修复和曝气增氧技术在治理污染水体已充分运用到污水处理之中, 是一门行之有效的技术。
利用该技术治理流动的污染水体, 关键是解决微生物的附着的载体, 并经过人为的干涉, 创造微生物的生存、 新陈代谢、 繁殖的环境。保证微生物在原位继续发挥作用, 将有机物转化为无机物。
根据景观河检测水质状况和河道的结构, 利用沉水性植物作为微生物的寄生载体, 经过投放外源的微生物和曝气增氧, 用二到四个星期时间对外源的微生物的培育孵化, 迅速增加微生物的数量和提高活性处理能力, 附着在植物根部, 然后利用外源微生物生命运动, 降解水中有机污染物, 同时激活底泥中的土著微生物并形成优势群落。恢复水体的自净能力。
2、 微生物的选用
我司选用的百洁微生物( B－S系列) 其主要成份是生物活性酶和发酵过程中特选微生物组成。特别是对激活和优化生物过滤系统的处理有特别的功效, 是运用于水中的富营养化、 有机物污染, 同时能降解底泥, 净化水质。这种微生物是从自然界筛选的优势菌种经过分离、 驯化、 适应性培养, 在活体状态下浓缩、 固化而成的一种生物产品, 它对环境具有很强的适应性, 分解污染物能力更强。属于环境友好产品, 不会产生二次污染, 对人和动物无危害, 已经过国家毒性检验。百洁系列产品已被例入美国、 欧洲等国家应急计划产品目录( NCP) 。是德克萨斯州自然环境保护委员会( TNRCC) 批准使用产品, 并获得加利福利亚洲产品许可证, 该产品在美国、 英国、 意大利、 德国、 中国和法国等许多国家具有专利, 是美国、 加拿大、 台湾等许多国家和地区环保部门推荐使用产品。该产品优点是适用环境的能力较强。如果PH=6.5～7.2, 水温≥150C时效果更加明显。
向景观河水体中投放百洁微生物是分解、 矿化水体中有机物, 调节水质、 提高透明度, 有效促进并完善水中有机质和营养盐的迁移、 转化、 输出的过程。经过微生物的繁衍恢复金钱宅河的水体自净能力。
3、 水生植物载体技术
水生植物本身就具有净水功能, 其根系部分不尽能吸附有机污染, 净化水体功能, 还能够向水体中输送氧气。微生物帮助沉水植物吸收水体中的养分, 同时微生物靠根的分泌物繁殖增强微生物活性能力, 加快污染水体的净化能力。沉水性植物主要采用苦草、 伊乐藻, 同时种植少量的挺水性植物, 主要品种是: 千屈菜、 黄花鸢尾、 水葱、 再力花、 水生美人蕉、 花叶香蒲、 海寿等.这样既能净化水体又能美化周围的环境。
4、 曝气增氧系统
曝气增氧系统是生物—生态污染水体修复技术中增加水体中溶解氧非常重要的一环, 也是微生物繁殖、 挂靠、 激活的基本生存条件。向水体中注入足够的溶解氧, 能够使断开的生物链得到有效的修复, 然后根据水体情况逐步建立更完善的生态系统。
增氧曝气机是利用空气中氧气注入水体中, 以达到水中增氧目的, 同时还能够”湿焚”掉水中的有机物, 使氧化碳系污染物, 转化成二氧化碳、 水和简单的无机物。还能够打破水体分层, 使水体底泥界面的厌氧环境变为好氧环境, 激活土著微生物。曝气机有较强搅拌与提水功能, 打破了静态水体的垂直分层现象, 改变了水体溶氧垂直分布的极端不均匀性, 破坏了蓝绿藻的富集层, 从而控制”藻华”现象的发生。
曝气增氧还可曝除水中的超饱和的有害气体, 如沼气、 硫化氢、 氨氮等, 促进底泥营养盐的释放, 改进水质环境, 转化氨基酸、 抗生素及酶, 减少水生动物患病的可能性, 而促进健康。
5、 水位控制
一般生态技术运用的水位控制在标高1.2米以上, 水位常年落差不大于30cm, 这样既有利于水生植物的生长又有利于保持水质的稳定性。

六、 方案实施计划
1、 方案实施流程图
水体净化
转化有机物
种植水生植
曝气增氧
微生物投放
数量活性能力增加
种植水生植物
水体养护和监测

2、 生物—生态系统的配置及工程实施计划
景观河全长为300m, 平均宽为10m,呈狭长型, 有较多的弯道, 水位深浅、 宽窄不均有近。为了保证水质从根本上得到改进, 使水体中有足够的溶解氧, 计划在湖心亭配置景观水专用曝气增氧搅拌机一台, 其曝气效率高, 设备的使用寿命长, 增氧量大, 每小时可增氧2.1—2.3kg.O2/h, 为保证水体溶解氧≥4mg/L。狭长河道死角处布置五台射流式曝气增氧机, 每小时可增氧1.0—1.2kg.O2/h, 曝气机的运行时间为每天5-8小时, 夏秋季节控制在8小时, 春冬季节控制在5小时左右。
根据我司对景观河的水质综合检测, 经测算第一年应投放微生物12ppm( 12克/m3/年) 。计划分六次投放, 初次投加量为4ppm, 以后的投加量为每次1ppm～2ppm。同时, 经过曝气增氧激土著微生物。当前该方法已用于有机污染的异位修复治理( ex-site bioremediation) , 并取得了较好的效果, 在投入微生物前, 曝气设备需要连续运转4小时以上, 投加菌种后需要连续曝气2—3天( 8小时/天) , 此后曝气设备的运行时间可适当减少。
根据项目设计要求, 配置不同高度、 不同形态的植物。经查考: 水生生态在3月中旬至11月中旬的温暖季节运行期间, BOD5的去除率都在90%以上, 悬浮物的去除率达83%-97%, 总氮去除率也较高。特别是, 在11月中旬至3月中旬的冬季运行期间, 水生生态的BOD5去除率也能够达到74.5%-88%, SS达53%-86%, 总氮达49%-67%。

3、 治理周期
第一阶段: 生态修复治理期预计周期30天( 种植水生植物等) 。
第二阶段: 治理前期, 主要是增氧曝气, 投放微生物。 预计周期30天包括安装增氧曝气机和水质调理、 监测;
预计开工周期为6月上旬, 整个工程周期为30天, 7月上旬结束。

七、 治理目标
治 理 目 标
指标
标准数值( mg/l)
溶解氧
≥4
( 化学需氧量) CODcr
≤40
( 五日生化需氧量) BOD5
≤10
( 水质综合指标) ORP
≥150
总磷( 以p计)
≤0.4
氨氮
≤2.0
悬浮物( SS)
≤20
无异常气味, 水体呈黄绿色, 透明度大于50cm,并逐步恢复水体的自净能力.