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河道治理生態(tài)修復工程技術探析

0259水利工程2021-07-15 10:50:45

摘要:

齊齊哈爾市東部雨水排干經(jīng)過多年的運行，加上溝道內生活垃圾堆積、養(yǎng)殖廢液排放，造成溝道功能衰減與水環(huán)境惡化，水體失去自凈能力，形成黑臭水體，嚴重影響項目區(qū)范圍內的人文居住環(huán)境并且影響排干的排水功能。

關鍵詞:

齊齊哈爾市;水環(huán)境污染;治理;新型復合物化凝聚劑;原位清淤;生態(tài)修復

1.工程概況

齊齊哈爾市東部雨水排干位于江東灌區(qū)西部，是江東灌區(qū)骨干排水工程之一，排干全長25.95km。東部雨水排干經(jīng)過多年的運行加上溝道內生活垃圾堆積和養(yǎng)殖廢液排放，造成溝道功能衰減與水環(huán)境惡化，水體失去自凈能力，使得樁號6+200－7+000段形成黑臭水體，嚴重影響區(qū)域內的人文居住環(huán)境并且影響排干的排水功能。因此，需要對此段采理措施，有效治理內源污染，解決水環(huán)境惡化，改善排干水質與區(qū)域內的水環(huán)境。東部雨水排干6+200－7+000段位置圖，見圖1。

2.現(xiàn)場調查

根據(jù)現(xiàn)場勘察了解，東部雨水排干養(yǎng)殖廢液及生活污水未經(jīng)處理直接排入河中，河道表層底泥受污染物沉降的影響，有機質、營養(yǎng)物質含量相對較高。受耗氧有機物污染的底泥，呈黑色、灰黑色，且易再懸浮，處于微流動狀態(tài)，同時通過溶解氧的消耗會引發(fā)的一系列環(huán)境問題，如臭氣的發(fā)散，COD、氮、磷的釋放，是底泥造成二次污染的主要原因。項目區(qū)內的黑臭水體和淤泥，見圖2。

3.方案選擇

根據(jù)現(xiàn)場實際情況和工期要求，工程方案選擇將河道水體底泥進行原位清淤。河道水體底泥原位清淤可以通過修復水體原位底泥活性、提高氧化還原電位、恢復水體生態(tài)系統(tǒng)平衡、構建利于水體微生物生長環(huán)境。同時，利用河流自然生態(tài)系統(tǒng)中有機質、營養(yǎng)鹽等在河中遷移、轉化，將原已生態(tài)失衡的狀況，逐步恢復生態(tài)平衡。

具體分以下步驟實施:

1)第1階段:施工準備。實地詳細勘察河道斷面、水體底泥情況、外源污染等。

2)第2階段:水體原位清淤施工。

3)第3階段:依據(jù)水體恢復實際情況，制定和完善維護管理措施。

4.技術路線

4.1 施工工藝。齊齊哈爾市東部雨水排干河道治理生態(tài)修復工程主要施工工藝為:向河道內投入高效物化凝聚劑→攪拌待其反應→清除上層有機污染物→底泥及重金屬物化和固化→恢復河流生態(tài)自凈能力，土住微生物獲得新生。齊齊哈爾市東部雨水排干河道治理生態(tài)修復工程，見圖3。

4.2 技術選擇。齊齊哈爾市東部雨水排干河道治理生態(tài)修復工程主要采用向河道內投放高效物化凝聚劑，然后清除污染物和淤積的施工工藝。新型復合物化凝聚劑通過催化氧化、凝聚、吸附、電化學、螯合的形式固定與分離作用，無論是處理有機系的廢污水或污泥，還是處理無機系的廢污水或污泥，都能使溶存在廢污水中的物質和懸浮物很快凝聚沉降，并與水分離，達到去除、消減廢污水中污染物的目的。同時去除的物質中包括:有機磷、無機磷和金屬類等有毒有害污染物。

新型復合物化凝聚劑主要特點如下:

1）新型復合物化凝聚劑主要成分由天然礦物組成，是一種無機中性凝集固定分離劑，適量投入不會給魚類等水中的主體生物帶來影響。

2）凝集速度快，其凝集及沉降速度都是其它凝聚劑難以媲美的。

3）凝集結塊顆粒大、硬度高，分離的污泥疏水性較好，脫水比傳統(tǒng)的容易進行。

4）凝集、沉淀以及分離的結塊都具有極高的穩(wěn)定性，不易碎裂，不會發(fā)生分解、再析出、懸濁等現(xiàn)象。避免了以往使用有機或無機凝集劑所產生的污泥易溶于水和溶出重金屬類物質的問題。

5）用于水處理后不殘留有機物，沒有二次污染。

6）河流、湖泊污染底泥經(jīng)過物化處理后，體積可大幅削減，增加河道、湖泊的容積率，新型復合物化凝聚劑技術特點，見圖4。

4.3 原位清淤與底泥修復工程施工方案。根據(jù)治理的技術思路的要求:治理(消除污染)→快速形成類氧化塘效應(修復底泥)→恢復底泥活性(恢復生物床)→提升和恢復河涌的自凈能力(生態(tài)體系)。

主要分為2個階段：

4.3.1 第1階段:初級治理(消除污染、底泥修復)

1）治理目的:通過對河道投加新型復合物化凝聚劑，快速消除污染、異味，并形成類氧化塘效果。

2）施工要求：對整段河道內的底泥，通過機械設備將其掀起，投放新型復合物化凝聚劑，并用攪拌方式將泥、水和藥劑進行充分攪拌反應，淤泥在分解過程中，大量的有機質被分解，實現(xiàn)了淤泥的無機礦化，從而使淤泥變成黃泥;消解淤泥的總量，起到清淤治理的效應，從而提升河床的容積；快速形成類氧化塘功率，達到對污染因子進一步遏制的目的。

3）具體實施：在充分保障工程安全的前提下，對水深的河床段面采用船載機械(自帶動力系統(tǒng))的攪拌、翻滾等設備配對人工投藥三者結合的作業(yè)方式;水淺部分采用機械和人工結合的作業(yè)方式。

4.3.2 第2階段：深度治理(恢復生物床)1)治理目的:在第1階段施工實施后的基礎上，對已處理的河床投放新型復合物化凝聚劑，對已遏制的污染因子河床進行深度治理，提高底泥的氧化還原電位，激活土壤的活性，促使土壤中固有的土族微生物的繁衍及植物體系的存活，從而起到還原河道的自凈能力。本技術同時具備了去除污泥技術、水質凈化技術與恢復污泥活性技術的特點，在施工完畢后，能迅速激活底泥活性，促進生態(tài)系統(tǒng)恢復。

2)具體實施：水深部分采用船、機械、人工三者結合的作業(yè)方式；水淺部分采用機械和人工結合的作業(yè)方式。