观澜河治理项目要点

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一、项目背景1.1流域状况深圳市河流分为东江、珠江口和海湾三大水系。2003年年初深圳市水务局组织完成厂深圳市河道堤防普杳：根据普查成果，包括各级支流，深圳市流域面积大于1km2的河流（河涌）共计310条，总长度为998.9km。流域面积大于50km2的河流有10条，流域面积大于100km2的河流有5条，分别是深圳河、茅洲河、观澜河、龙岗河和坪山河。其特点是小河众多，大河稀少，具有雨源性河流特性，枯水期河道基流极小，河道自净能力极差，且多为感潮河流，防洪和水质受潮汐影响较大。这些河道多数从市区、城镇区穿过，与市区、城镇区发展息息相关。观澜河位于深圳市北郊，是东江水系一级支流石马河的上游段，主流发源于羊台山，由南向北经龙华、观澜，在观澜新石桥下游4.4km处出深圳界后入东莞境内，深圳境内河长23km,纵向比降0.14%,流域面积203km2,河宽一般在5〜15m左右，枯水期水0~0.6m（时有断流现象）.洪水期水深达4m以上，属雨源型，径流与降雨成正相关关系，年径流量1.92亿m3,流域内已建中型引提水工程1座，小（一）型水库5座，小（二）型以下塘库70多座，这些工程总控制集雨面积110多km2。年均取水量近6000万m3,近年来，两岸水土流失加剧。洪水期河水含沙量大，河床淤积日趋严重。1.2流域及观澜河污染现状随着特区经济飞速发展,人口快速增长和城市化进程,大量生活污水、工业废水未经有效处理排入河道,加之面源污染和底泥内源污染,特区河道水质严重恶化。截止2004年全市没有一条干净的河流。根据2004年深圳市环境公报显示,深圳主要河流除上游个别断面外，其余河流断面水质均为略V类，水质达标率为0，属重度污染，主要污染指标为氨氮、总磷和五日生化需氧量。广东省十二五规划明确规定二氧化硫排放总量减少15%，化学需氧量排放总量减少15%。 观澜河是深圳市四大河流之一，其间分布有10多条大、小支流，其出口位于东深供水工程取水口上游，是观澜河饮水工程的直接水源，年取水量4000多万m3,也属广东省东深水源水系，但水质却不容乐观，且有逐渐恶化的趋势。深圳市经济飞速发展，人们生活水平的提高，而环境保护工作却相对跟不上步伐，导致大量的工业废水、农村垃圾和废水直接排入河流或只是经过简单的处理后排入观澜河，导致大面积的污染，形成黑臭水体，进一步加剧了深圳市的水质性缺水的现状，同时严重影响景观以及人们对生活水平的要求。因此观澜河的治理已经成为省、市、区各级政府当务之急，治理河流、改善水质十分迫切且具有极其重大的意义。根据2003~2010年连续对观澜河赖屋山、弓村、共和村、竹村、放马埔、白花洞、坡头下、边界出口等8个断面的水质主要指标总磷、ph值、DO、COD、BOD5、Cr6+油类、挥发酚等的数据检测，并对照国家地面水环境质量标准(GB3838—88)。采用单因子评价法，各点取指标最差的代表其水质级别，对水环境现状进行评价，结果见表1、表2。表1观澜河各断面枯水期水质评价结果断面名称总磷PHDOCODBOD5Cr6+挥发酚综合指标赖屋山CL1212111213弓村CL2214212314共和村CL3415311235 竹村CL4>51421223>5放马埔CL5>51231233>5百花洞CL6213211213破头下CL7212211213边界出口CL8412312214表2观澜河各断面平水期水质评价结果断面名称总磷PHDOCODBOD5Cr6+9拄友酚综合指标赖屋山CL1>53421243>5弓村CL2333112333共和村CL3>5>5144124p>5竹村CL4>53421241>5放马埔CL5>53132123r1>5白花洞CL6232111213破头下CL7232131213边界出口CL8333232434注：（1）表1、表2中的8个监测点位是根据观斓河水系的特征，并结合宝安区水质常规监测布点情况市设，可以代表水系各河段的水质。（2）表1、表2中，PH值、高镒酸盐指教、溶解氧、总磷、BOD5、Cr6+挥发酚和油类8十分析项目是根据观澜河水环境的特点而选择。（3）表1、表2中，1、2、3、4、5为符合GB3838—8中I、n、出、IV、V类水质标准，＞5为达不到v类水质标准。从表1、表2可看出总磷超标率最高，其次为油类，例如在平水期P=50%时，8个断面中只有弓村、白花洞、坡头下3个断面达到田类水质标准，其余断面均达不到田类水质标准.水质最差的断面有竹村和放马埔等，最差的断面其指标甚至还达不到V类水质标准。污染源主要来自流域内工业及生活污水的注入，污染物主要以总磷、油类、耗氧有机物、氨氮为主，局部范围内金属污染也较严重。因此，观澜河水质目前现状的确不容乐观，必须加速治理。1.1治理现状观澜河的黑臭现象已有十多年了，近两年虽有改观，但部分河段改观效果并不大。近年来，政府加大河流污染的治理力度，开展了观澜河污染治理工程，该工程始于2001年，于2003年正式投入使用，该工程位于观澜镇桂花村一弧形河段岸侧，采用化学絮凝强化一级法处理受污染河水，设计最大日处理能力30万m3，一期工程6万m3，对COD的去除率不小于50%，氨氮去除率不小于50%，SS去除率不小于80%，处理后的河水水质达到在任何时间在企坪断面河水不黑 不臭，近两年来观澜河河段水质有了明显的改善，但部分河段仍然污染严重。其次，深圳市观澜污水处理厂二期工程和龙华污水处理厂二期工程也于今年的6月底顺利通水。观澜河污水处理厂工程项目二期扩建规模20万m3，出水水质达到《城镇污染处理厂污染物排放标准》。龙华污水处理厂二期扩建工程师深圳市治污保洁重点项目，是观澜河流域综合治理骨干项目之一，是深莞交界断面水质改善重要措施之一，工程位于龙华街道与观澜街道交界的清湖村和福民村，于2010年8月开工，2012年6月投入使用，污水处理规模25万m3/d,占地面积12.63公顷，合并一期工程总处理能力达到40万m3/d,出水水质达到《城镇污染处理厂污染物排放标准》。该项目也是观澜河干流污染治理工程的主要组成部分，对改善东江流域和企坪片区的水环境质量、确保水质达标有重要意义。龙华污水处理厂设计采用了A2/O/Aqua-ABF滤池/辅助化学除磷处理工艺，出水实现达标排放，在进水平均COD、BOD5、SS、TP、TN、NHS-N分别为259.1、118.3、369.9、5.7、32.0、23.2mg/L时，出水分别为14.8、4.9、4.7、0.7、11.2、4.0mg/L。目前，排入观澜河的污水总量为每日54万吨，但经过观澜河污染治理应急工程、龙华污水治理厂等地的治污，每日有25万吨污水被治理。根据观澜河水质自动监测系统监测数据显示，观澜河全河段综合污染指数逐年下降，水质总体有所改善。与上年同期相比，2009年和2012年1-8月观澜河全河段水质污染综合指数分别下降26.3%和21.5%，且深圳相关部门进一步加快观澜二期和龙华三期污水处理厂建设进度，于2010年污水处理总量达到85万吨/日，旱季污水和初期雨水将全部得到有效处理，观澜河水质明显得到改善。1.4观澜河未得到有效治理的原因观澜河的整治虽然取得一定进展，但仍面临诸多困难。观澜河的治理受诸多因素的影响。1、由于深圳境内没有大江大河，严重缺水，环境承载能力小。观澜河没有自净能力，目前观澜河污水量是河道径流量的6倍多，旱季河道里基本都是生活污水，污水处理设施建设滞后，导致污染负荷得不到有效削减。据了解，目前深圳该流域内每日产生污水总量为54万吨，但现有污水二级生化处理率仅为55%，还有逾25万吨的污水仅经过应急工程的初步处理变直接排入下游。而在源头控制方面，观澜河（石马河）结构性污染突出。虽然那一带是重要的高新技术产业基地， 但劳动力密集型、耗水型企业占的比例仍然很大，目前所产生的污水量比10年增加了约50%。2、综合治理起步晚，历史欠账多。观澜河的污染早在上世纪90年代中期就开始了，然而直到2003年底，观澜河上的首个污水处理厂——观澜河污水处理厂才正式投入使用。由于治理起步晚，河流治污普遍面临着历史欠账多的难题。深圳市宝安区共有88条河流，总厂456公里，目前整治过的仅有141公里，至少还有一半以上的河流未采取任何治理措施。目前观澜河已规划或在建的排污设施还有7个，等到2020年全部投入使用后，污水处理率可达65%以上。但是现在，观澜河污水处理厂日均处理污水量仅25万吨，远远达不到理想的治理效果。3、缺乏系统措施，分段治理效果差。观澜河与石马河的交汇处，有一条分界线，上游的水颜色更黑一些，而下游的水经过塘厦污水处理厂治理后再流出，颜色浅一些。这条分界线正式上下游的交汇点。东莞市环保部门每年都对辖区内的石马河进行治理，但上游观澜河的谁源源不断地注入石马河，因此石马河水质难有明显改观。4、河流治理为纳入城市规划，遭遇重重阻力。早期的城市规划里偏重于路网规划，较少考虑水网的规划，沿河两岸没有预留、控制出足够的河流综合治理用地，不仅河流综合治理必须配套的截排污管道、巡河道、绿化带等设施无法实施，更为严重的是连许多天然河道的行洪断面也被非法侵占，致使现在进行河流综合治理时阻力重重。目前国家法律法规虽然规定要将水网规划纳入城市规划，但实施起来并不到位。深圳市水利部门在上世纪90年代就做了水网规划，但城市规划并未采纳。宝安区水利局1992年提交了观澜河排污断面等规划，但有关部门未对有关用地予以控制。如今观澜河两岸土地已被厂房、楼盘占满了，这些占道单位持有用地许可证，要他们让道很困难。5、观澜河流域一些老城区未建立排污管网，生活污水不能集中处理，有的管网规划不合理，很难实现雨水和污水分流。需要有关部门进行改建，工程量十分庞大。二、河流治理技术现状2.1水生生物基础性修复技术 2.1.1微生物强化净化用于黑臭水体治理的微生物修复主要有三类：一是直接向污染河道水体投加经过培养筛选的一种或多种微生物菌种；二是向污染河道水体投加微生物促生剂(营养物质)，促进“土著”微生物的生长；三是生物膜技术。生物强化技术实际上是外源微生物投放技术，已广泛应用于水产养殖、农业等领域，向水体中添加一定量的微生物制剂，能够加速水体中污染物降解，增强水体的自净功能，在我国城市水环境治理中，应用的微生物制剂主要包括美国的Clear-Flo系列菌剂、LLMO(Liquidlivemicroorganisms)生物活性液、日本的有效微生物菌群(Effectivemicroorganism，EM)、中国的光合细菌(Photo-synthesisbacteria，PSB)、硝化细菌等，并取得了一定的治理效果。上海市水务部门应用水底曝氧和投放微生物相结合的办法治理西双泾河道，实现全面消除黑臭。上海玉垒环境生物技术有限公司使用“东江放线菌”对苏州河底泥进行了修复，效果明显，此外放线菌对皂河黑臭水体也有较好的处理效果。用生物复合酶污水净化剂对黑臭水体进行修复实验，其对水体致黑臭污染物等有较高的去除率，并能提高水体的复氧功能，消除水体黑臭。生物促生技术是通过对自然界中污染物降解者-土著微生物的促生作用，为之创造一个能顺利完成自然降解功能的环境，强化污染环境的自净能力，加速对有机污染物的分解。利用生物促生技术已取得上海上澳塘、随塘河、绥宁河、广州市朝阳涌、古廖涌和上海静安公园、南京总统府公园等多项城市河湖治理成功案例。生物膜技术是指使微生物群体附着于某些载体的表面上呈膜状，通过与污水接触，生物膜上的微生物摄取污水中的有机物作为营养吸收并加以同化，从而使污水得到净化。综合国内外的具体工程实例来看，生物膜技术在中小河流净化方面具有净化效果好、便于管理等优点。针对我国目前环保设施建设资金短缺、技术落后，废水处理率低，大部分城市地区的污废水还是由散流、漫流、渗入或汇入周围水体的现状，生物膜技术在我国中小河流黑臭的综合整治中具有广阔的应用前景。2.1.2水生植物净化水生植物净化法是利用水生植物的自然净化原理达到净化污水降低污染负 荷之目的。利用水生植物来净化水质就是利用其具有的消化吸收污染物质、承受一定的环境胁迫的能力来实现的，而水生植物有着其自身的承受极限，水质过度恶化超过极限则水生植物不能生存，因此在黑臭河道治理中，因为水质条件极为恶劣，在选择植物种类时要进行一定的预培养试验，一般大型水生植物分为挺水植物、沉水植物、漂浮植物和浮叶植物，其中水葫芦、香蒲、水芹菜、大薸、水葱和薸草等水生植物对河道黑臭具有明显的净化作用。以水生植物为主要操纵对象的修复技术，目前应用比较多的主要是生态浮床或生态浮岛、人工湿地和水生植物氧化塘。生态浮床或生态浮岛是以水生植物为主体，运用无土栽培技术原理，使用可漂浮与水面的材料为载体和基质，采用现代农艺和生态工程措施综合集成的水面无土种植植物技术。它是应用物种间共生关系和充分利用水体空间生态位和营养生态位的原则，建立高效的人工生态系统，以削减水体中的污染负荷。目前，在国内已有多处利用生态浮床技术的示范性工程。在福州市白马支河运用生态浮床修复技术进行治理，在河道内安装面积达2352m2的浮岛，浮岛上栽培的植物有近40种，还栖息着多种昆虫、两栖类和鸟类等动物，该实验河道每天排入的污水约5000吨，进水水质BOD5为80〜120mg•L-1,经处理后的BOD5小于11mg-L-1,昔日的恶臭已基本消失。人工湿地进行污水净化的研究始于20世纪70年代末。在人工湿地技术的应用中，其选择使用的水生植物的耐污和净化性能是这一技术能否正常发挥污染治理效能的关键所在。其净化原理主要为：接触沉淀作用、水生植物的根部对氮、磷的吸收作用、土壤的脱氮作用和土壤中的矿物质的吸附与离子交换作用。蒋跃平将人工湿地用于水体富营养化，发现植物对氮磷的去除贡献分别为46.8%和51%。德国利用水平流和垂直流湿地芦苇床系统处理富营养化水体中营养物质（N、P等），并进行比较，结果表明，超过90%的有机污染和N、P等污染被去除。加拿大潜流芦苇床湿地系统在植物生长旺季中的TN平均去除率为60%，TKN为53%，TP为73%，磷酸盐平均去除率为94%。英国芦苇床垂直流中试系统用于处理高氨氮污水，平均去除率可达93.4%。日本为渡良濑蓄水池修建的 人工芦苇湿地不仅使得蓄水池水质得到明显改善，而且水体生物多样性也有所恢复。深圳石岩河人工湿地显著降低了污水污染物含量。它们不仅用于处理生活污水，也开始用于处理工业废水、硫化合物和重金属。2.1生态工程综合性修复技术2.1.1河道曝气生态净化河道曝气生态净化系统以水生生物为主体，辅以适当地人工曝气，建立人工模拟生态处理系统，以高效降解水体中的污染负荷，改善或净化水质，是人工净化与生态净化相结合的工艺。河道曝气生态净化系统中的氧气主要来源有人工曝气复氧，大气复氧和水生生物通过光合作用传输部分氧气等三种途径。在采用曝气生态净化系统的黑臭河道内形成了一种有多种微生物和水生动物共存的复杂生态系统，有细菌、真菌、霉菌、藻类、原生动物、后生动物、地栖动物和生水动物等.通过物理吸附、生物吸收和生物降解等作用以及各类微生物和水生生物之间功能上的协同作用去除污染物，并形成食物链，达到去除污染物的目的。该技术自20世纪60年代在一些国家得到应用。例如，英国的泰晤士，德国的Berlin，美国的Hamewood河等都安装了曝气复氧装置，水质得到明显改善。上海市环境科学研究院对苏州支流新经港进行水体曝气复氧生物修复试验后，水体黑臭基本消除。2.1.2污水稳定塘（氧化塘）处理技术稳定塘（氧化塘）处理技术是利用重力沉淀、微生物分解转化和水生动植物的吸收作用对污染河水进行净化，在美国称为稳定塘，在我国习惯上称氧化塘。稳定塘在国内外已有多年的研究和实践。目前，在原有稳定塘技术的基础发展了很多新型塘和组合稳定塘工艺，例如美国的高级综合稳定塘，我国的串联结构的综合生物塘等。生物氧化塘对黑臭水体具有较高的处理效率，在黑臭水体预处理基础上，通过底泥生物氧化、水体增氧、水体生态恢复等技术手段，对河道进行生物修复，能有效地消除水体黑臭、提高河涌水体自净能力。2.1.3生物珊修复技术生物栅是按照生态学原理、根据水质强化净化要求构建而成的一种近自然型水环境治理与生态修复装置。生物栅技术是生态修复技术中的一种，它利用植物、微生物、水生动物和底栖动物等生态要素的协同作用来实现生态修复功能，在有 限的空问内富集巨大的生物量，以达到快速、高效的处理效果。生物栅系统具有巨大的由植物根系和组合填料形成的表面积，对固体物质、胶体物质及NH3-N等有一定的沉降、拦截和吸附作用。黄民生等在上海市黑臭及富营养化中小河道治理中应用2种型式的生物栅开展了试验与实践研究，取得了良好效果。2.1.1多功能河道生态工程修复多功能河道生态工程修复是将城市河道设计成具有多种自然景观和生物类群，景观与净化功能并存的河道净化系统，是一项利用多功能河道净化水中污染物质的生态工程技术。近年来，生态河道的理念已逐步开始为人所接受。生态护岸工程是生态河道建设中的关键。自然原型护岸主要采用种植植被保护河堤，增强城市的自然景观，为人们休闲娱乐、亲近自然提供了良好的场所。多功能河道生态工程修复技术最早在20世纪80年代末在瑞士、德国等国兴起，后来90年代在日本得到迅速发展。这种生态工程污水净化技术多采用有效附着或固定微生物的载体替代混凝土护坡，并在河道可用的空间有效地利用于培植水生生物，以确保河道对水中的污染物质的有效净化。2.1.2底泥生物氧化技术底泥生物修复是通过土著微生物定向扩增，就地大量繁殖土著微生物，利用土著微生物、各种电子受体、共代谢底物等生物氧化组合技术生产出药物，通过靶向给药技术直接将药物注射到河道底泥表面，对河道黑臭底泥进行生物氧化，可有效降低底泥有机物含量和耗氧速率，提高底泥对上覆水体的生物降解能力，促进底泥微量营养释放和藻类生长。如在广州市朝阳涌治理中，通过底泥生物修复有效减少河道污染负荷，强化河道自净能力。冯奇秀利用河道底泥接种专业培养基，研制的底泥生物氧化高效配方制成复合制剂能显著促进河涌底泥氧化层的形成，强化底泥对有机污染物分解能力，底泥对上覆水体生物氧化能力也逐步增强。2.2生物-生态组合性修复技术由于黑臭水体受污染情况复杂，单用一种修复方法往往不能达到理想的效果。雷恒毅采用底泥曝气、底泥稳定化、土著微生物激活三种技术组合，通过氧化底泥硫化物，稳定底泥重金属及磷、底泥及水体微生物修复等手段消除河道黑臭。金承翔将曝气充氧技术、微生物净水技术、植物净化技术及生物促生技术进 行组合并用于上海市中心城区黑臭水体污染治理与生态修复，对黑臭水体的COD净化率可达80%左右，对BOD5和NH3-N可达90%以上，能够实现黑臭水体生态系统的快速恢复。熊万永采用曝气生物塘和人工湿地相结合的组合生物-生态技术基本消除了福州白马支河黑臭，近一年运行监测结果表明，该系统净化效果好，可达到景观用水的水质目标。在苏州河支流-绥宁河的治理中，通过曝气复氧、投加高效微生物菌剂及生物促生液、放养水生植物等技术的组合应用，使得河水消除了黑臭，河道分区监测结果证实了单一工程措施的治理效果不及组合技术。利用生物氧化塘进行预处理后，通过底泥生物氧化、水体生物修复和河道生态恢复等技术，有效治理了广州市古廖涌水体黑臭。厌氧生物膜床结合水生植物塘工艺对温州北山河COD高达1550mg-L-1的黑臭河水进行治理，不但黑臭完全消除，而且河水具有一定的自净能力。采用人工曝气、稳定塘、模拟自然河流道、渗滤坝净化、湿地、水生植物等物理－生物-生态技术相结合的组合工艺，对清河下游河道污染水体进行处理，有效地去除水中的有机物污染和黑臭。采用底泥曝气、底泥稳定化及激活土著微生物等集成技术基本消除了重污染感潮河道黑臭现象。针对清河口水污染现状，利用河道附近低洼坑塘，采用人工曝气和生态湿地相结合的工艺，有效去除了水体有机物和黑臭。2.4生物修复与生态修复的比较在众多河流原位修复技术中，原位生物修复技术通过在河床内或河道旁强化微生物对河水中污染物的净化作用，实现河流水质改善、水生态体系恢复的目的。原位生物修复技术具有工艺成本低、对水质的适应性强、持续效果好等优点。生物修复(Bioremediation)是上世纪80年代发展起来的一项低投资，高效益环境治污技术,就是利用特定的生物(主要是微生物,包括土著或外源微生物)在一定的条件下进行消除或富集环境污染物,从而达到对污染环境进行治理的生物过过程。生态修复(EeologiealRestoration)H：利用生态工学原理、技术，通过河道水污染控制、水量和水流态的调节,河道河底和岸坡的形态结构的生态改造,恢复河道生物多样性,重建河道生态系统的结构和功能,使之达到良性的自然生态平衡。生物修复和生态修复是城市河道治理技术发展的不同阶段和不同层次。二者的目标、应用原理、技术手段、应用生物的种类和适应范围均有一定的差异。 从技术目标上看,生物修复主要以改善河道水质为目的,实际上是城市污水处理系统的延续;而生态修复的主要目的是恢复受损的河道生态系统,水质改善是河道生态修复的前提。从技术原理上看,生物修复主要利用环境生物学原理,利用培育的植物、微生物等生物,特别是微生物的生命活动,对水中污染物进行转移、转化及降解,从而使水体得到净化;生态修复则是利用生态工学的原理,通过创造良好而多样化的河道生境,合理引进和配置水生生物群落,促进河道向良性生态系统演替。从采用的技术手段上看,生物修复以环境工程手段为主,如河道曝气、氧化塘、生物接触氧化、曝气生物滤池、复合生态滤床、微生物合酶制剂的投放等;生态修复则主要为河道形态、结构的生态改造,河道水量、水流态人为调节。从适应范围上看,生物修复主要适应于重污染河道,特别是有机污染的黑臭河道,生物修复作为截污不彻底的一个补充措施,有利于降低河水污染,消除河道黑臭现象生态恢复适应于微污染河道，特别是以N、P等营养盐污染为主的富营养河道。通过生物修复改善河道水质,为河道生态修复创造了良好的基础,而生态修复是河道治理的最高目标。生态修复是构建自然环境和人居环境和谐统一河道治理技术体系。 三、观澜河治理方案本项目拟采用生物接触氧化技术为主，水生植物净化技术、河道曝气、清淤等技术为辅的方法，治理观澜河河道。拟建在排污口附近，且水势平缓的区域。工程的规模根据河道河段的水利情况（包括河道宽度、深度、水流量、流速等）、及该段河流中污染物指标（如总氮、总磷、BOD、COD等）等等指标确定。3.1生物接触氧化工艺3.1.1工艺原理生物接触氧化工艺主要依据天然河床、人工填充滤料等载体上附着的生物膜，通过吸附、降解及过滤作用取出河水中的污染物。由于生物膜生长并固着在填料上，能够保留世代时间较长的微生物（如硝化细菌），使得生物膜在降解有机物的同时具有脱氮的潜能，同时可能出现的一些原生、后生动物，提高了系统净化河水的能力与稳定性。生物接触氧化工艺主要包括砾石接触氧化、生物飘带、排水渠接触氧化等多种工艺。生物飘带是一种新型的填料。污水中的微生物一般带负电荷，而飘带表面交联了一层正电性材料，使飘带表面呈正极性，细菌更容易附着生长，挂膜快。飘带在反应池中多排排列，经前一排飘带处理后的污染基团会被第二排或第三排飘带截住，继续进行生化反应，最终污染物被分解转化成逸出水体的N2、CO2和H2O,水体得到净化。本项目引进生物飘带实用新型专利对观澜河河道河水进行治理。3.1.2工艺流程观澜河生物处理采用的工艺设施都设置在箱涵内。其流程为如下：进水——格栅——沉砂池——生物飘带设施——沉淀池——出水上游来水经过格栅去除较大的漂浮物后，进入沉砂区。飘带生物反应区向上游逆流约20m处设一挡砂坎，挡砂坎上游存水部分即为沉砂区。沉砂后河水进入生物飘带反应区，生物池中排布多排生物飘带，并进行曝气。飘带实际长度为200m（或可根据处理河段的具体水量、水中污染物指标的具体参数等做略微调整），经过末端沉淀池沉淀后，水体净化排出。1）生物飘带如下图所示，该生物飘带水质净化装置，包括主气管，带曝气孔的曝气管和 生物飘带、支气管组成，在主气管上连接有至少一根与其相通的支气管，在支气管上连接有与其相通的曝气管，生物飘带布置在曝气管上。该生物飘带装置具有几乎不占地、不影响河道景观、投资少和运行费用低等优点。生物飘带以400mm的纵横间距通过弯钩固定于主气管和支气管上，生物飘带的纤维直径为25.4微米，每平米飘带产品能够提供约250平方米的表面积，可以为水中微生物生长、繁殖提供巨大的生物附着表面。飘带具有较大的比表面积和孔隙度，同时生物飘带经特殊处理表面带正电荷，适合其上固着微生物的三个生长过程：生长期、稳定期和内源呼吸期，使处理池中的微生物量保持在一个适当的数量上，从而保证污水处理系统能经常处于一个比较稳定的状态。由于生物飘带的特殊结构，所以飘带的比重是以表观密度（质量/表观体积）来衡量的。飘带的表观密度为0.19~0.20（不包括其纤维内部的孔洞）。其巨大的表面积和极低的表观密度使它被置放在水中时，会产生很大的浮力；再加上细菌分解产生的气体物质形成的小气泡会密布在飘带表层，保证不会因固着细菌的大量繁殖使得飘带密度增加而下垂、沉底。生物膜始终处于分散状态，增加了生物膜和水中的有机污染物的相互接触，提高了净化率，而且使用寿命可达10年以上。图1生物飘带水体净化装置2）菌剂的投放 菌剂投放工艺利用特定高效的微生物菌种分解、转化或吸收水中污染物。根据河段中污染物的类型，如生活污水、工业废水、富营养水体等，选用特定高效的菌种。由于受污染河流中普遍存在人工合成的难生物降解化合物，改变了河流生态系统中原有的代谢平衡，河水中原有的“土著”微生物难以将其分解代谢，因此须通过筛选的高效菌株、菌群的优化构建、扩大化培养及投放等过程实现河流水质净化，从而达到水体自净系统的恢复。高效菌群主要包括从自然界筛选出的多种有益微生物，如硝化菌、光合菌、专性降解菌等。菌剂投放技术中常用菌种净化原理如下表所示。近年来，高效菌群制剂已实现工业化生产，加速了投菌工艺在河流净化中的推广应用，在我国河流治理中已取得初步成效。表3常用菌种净化原理营聚灵型净化娘理Aflfl尤能我汴曲力主光能算赤阈也此照樵收条杵下进行光介fl期，依件降X小分干心机窗却褪楂加水体中的溶气硝化市化能自器黄庠帐水体中W-N法度.更硝醐前完成NH；-忖到的乳死.梢酸菌完成NO--H到y电-制的W化如幅样曲计养赭分就，代嘴术中山机电,同时旧降低-N.ML-14俵度专性库饼菌异养通经过骗牝.暗法后雷朋于离毒性.原降解物愦的净化由于河水的流动性和投加不连续性等特点，以及水生态体系内“土著”微生物及外源微生物间的竞争、拮抗等关系，投菌工艺较难在长时间内保持净化效果。因此，构建高效菌群时可从观澜河河流生态系统内筛选，以降低水体生态系统内的竞争与环境风险。3.1原位修复配套技术方案3.3.1水生植物净化工艺本项目拟在生物接触氧化技术进行水体净化之后，跟进水生植物净化技术，巩固水体净化的效果，以期达到生态修复的治理效果。河流生态系统由河岸生态系统和河床内水体生态系统构成。健康的河流生态系统应该具有合理的组织结构和良好的运转功能，对长期或突发的自然或人为扰动能保持弹性和稳定性，并表现出较强的恢复能力，其中生物多样性恢复时健康河流生态系统构建的重要组成部分，河流的生态修复主要通过河流岸边带、水体系统中生物多样性的恢复来实现。水生植物净化技术可通过生态浮床、沉水挺水植物种植等技术（如图），固 持底泥、吸收去除水、底泥中的营养盐、创造微生物生存和繁衍的必要条件。一般大型水生植物分为挺水植物、沉水植物、漂浮植物和浮叶植物，其中水的产、香蒲、水芹菜、大藻、水葱和藻草等（如下图所示）水生植物对河道黑臭具有明显的净化作用。结合当地的气候条件可选择适宜的水生植物种植。图2水生植物 -CSC生物链3微生物降解.水质改善图3水生植物净化系统透气孔，防止烂根遮萌,抑制水温,气温上升植物定期收割植物吸收污染物光合作用3.3.1河道曝气河道曝气技术依据河流受到污染后缺氧的特点，人工向水体中充入空气或氧气，以恢复和增强水体中微生物的活力，使水体中的污染物质通过微生物降解得以净化，作为一种简单而行之有效的方法，自河流修复的早期，曝气充氧技术就开始加以运用。曝气工艺与生物接触氧化、水生植物净化相结合，可以取得较好的水体净化效果。在实际应用中，可针对河道水质改善和河水环境功能的要求，以及综合考虑河道条件、污染源特征和冲击污染负荷等影响因素，在固定式曝气、移动式曝气、跌水曝气之间灵活选择。曝气工艺无需添加化学制剂且运行方式灵活，在应对突发污染时较短时间内可实现水质的改善。但曝气工艺的时效性较短，连续运行的成本较高，单纯的曝气工艺也很难将污染物去除，与生物膜，投菌，生态净化等工艺联合应用可提高净化效果。3.3.2河道清淤底泥疏浚是解决河流内源污染的重要措施，其主要是通过底泥的疏挖去除底泥中所含的污染物，清除污染水体的内源，减少底泥污染物向水体的释放。主要 适用于富营养化河流的治理，应用形式有放水作业和带水作业两种。清理方式结合观澜河的实际特点，观澜河干流段清淤适宜采用机械或人工开挖方法进行清淤。用机械或人工在排干水后的河床上直接挖掘，以大开挖为特点，可用于沙石类和泥土类底质的河床。挖泥设备建议采用普通挖泥机进行开挖。普通挖泥机可以直接下河，沿河进行开挖。清理现场工艺将底泥分离石块、除砂、添加絮凝及及重金属螯合剂后，待底泥有效地结成大的絮凝繁花，再流经拦污除渣机过滤。过滤后的清水经过集20um过滤和空气催化氧化一体化撞击流反应器可确保达到污水二级排放标准，加入二氧化氯后排放到水道。最后进行装车运输至底泥处置场(厂)。一般将漩流除砂器、絮凝槽、无轴螺旋砂水分离器、拦污除渣器等装在1台或者2台车上沿河道与挖泥车一起前行。四、总结本项目拟引进生物飘带实用新型专利技术，采用生物接触氧化工艺对河流的污染物进行进化处理，并且吸取以往河流治理中的经验教训，对生物接触氧化的工艺及设计参数改进，以期得到更好的处理效果。此外，还有原位修复技术的配套方案如水生植物净化技术、河道曝气、清淤等措施，更加巩固处理效果，净化河流水质。据深圳市宝安区水务局公布的数据，观澜河全河段水质监测指标：氨氮指标超V类标准6.5倍、总磷指标超V类标准4.1倍，综合污染指数均值为1.532,属劣V类水质。本项目设计出水水质达到《地表水质量标准》(GB3838—2002)中V类水体的要求。