城市内河就地截污成套装置与工程示范可行性研究报告

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1、城市内河就地截污成套装置与工程示范可行性报告一、立项的背景和意义1．项目背景城市河道污染是我国大部分城市普遍面临的重大环境与公共卫生问题之一[1]。造成城市河道污染的原因众多，但其主要因素是：（1）城市排污管网不健全，导致大量生活污水未经处理便直接排入河道；（2）城市降水形成的地面迳流裹挟大量面源污染物排入河道。因此，从源头上控制污染物排入河道即截污是控制河道污染、改善河道水质的关键[1-10]。实现河道环境综合整治、控制河道污染的方法大致包括清淤、截污、驳岸、曝气等工程措施，以及人工水草、人工浮岛、水体养殖等生态修复措施[1-

2、12]。目前普遍采用的河道截污方法主要是将河道周边居民的生活污水尽可能地纳入城市污水管网，以便将生活污水输送到污水处理厂进行处理。但因城市排污管网不健全，或因地形地物等条件所限，导致某些地域的污水无法纳入城市排污管网而直排河道；此外，实行雨污分流制的城市，其雨水管网所收集的地面迳流大都是直排河道，基本没有考虑地面迳流和初期雨水对河水的污染问题，因而导致地面迳流特别是初期雨水对河道水体产生严重污染。尽管上述工程措施以及生态修复措施均能对控制河道水体污染产生一定作用，但其对N、P等营养类污染物的去除率很低，甚至表观清澈透明的河水中N

3、、P浓度依然很高，气温稍高时极易发生藻类暴发；更为重要的是，因为截污不彻底或根本没有截污，导致河道污染的污染源还是在源源不断地向河道排污。因此，这些措施基本上都是治“标”而不治“本”的方法，不能从根本上解决河道污染问题。此外，尽管截污纳管工程可以比较彻底地解决污水直排河道造成的污染问题，然而目前城市很多区域特别是老城区和城郊结合部的污水治理规划难以落实,污水截流后难寻出路[4]，也就是说，这些区域的污水即使截流后也难以排入污水处理厂进行处理。鉴于以上认识，本项目提出一种在截污困难区域实现生活污水就地截污及初期雨水污染控制的新设想

4、。其基本思路是：（1）将排入河道的污水控制在排污口附近的河道局部，而不让其随意扩散，即在排污口附近局部河道设置类似于人工湿地和人工浮岛的小型污水处理装置，从排污口排入的污水进入该装置进行处理，从而实现污水的截留；（2）采取强化措施将截留在排污口附近局部河道的污染物就地消化，其主要措施包括：采用硅藻土陶粒等轻质多孔材料作为人工湿地的主要基质材料，并采用轻质不透水材料（如PVC、工程塑料或发泡轻质生态混凝土）作为人工湿地的围护材料，使得人工湿地可以浮动于水面，从而不占用河道、不影响河道行洪；以本地常见的水生植物作为人工湿地的植物材料

5、，在水面形成绿色景观效果。2．研究意义本项目提出将硅藻土作为主要原料与其他原料配合制作成硅藻土陶粒，以其作为浮动式人工湿地的主要基质进行河道截污并就地消化处理的思路。其研究意义主要在于：（1）提出一种在截污困难区域实现生活污水就地截污消化及初期雨水污染控制的新技术，对于从根本上控制河道污染、改善河道水质具有重要意义，并具有广阔的应用前景；（2）提出将硅藻土及其衍生产物（如硅藻土陶粒）作为人工湿地的主要基质，国内外尚无类似报道；因硅藻土多孔、质轻、比表面积大、吸附性好，且资源丰富，因此基于硅藻土基质的人工湿地将有可能具有较高的污染

6、去除效率，从而实现人工湿地的小型化与装置化，同时为硅藻土（特别是低品位硅藻土）在环境领域的应用开辟一条新的途径。（3）作为基质的硅藻土陶粒可方便地通过焙烧方式再生，从而实现资源的循环利用。（4）将现行常用的河道全面曝气改为在人工湿地基质间的局部曝气（可选），可望极大地减少曝气费用，提高处理效率，降低处理成本。（5）提出的硅藻土人工湿地也可望运用于农村生活污水就地分散处理，硅藻土人工浮岛也可望运用于其他富营养化水体生态修复。二、国内外研究现状和发展趋势1．人工浮岛人工浮岛是一种在水体中为多种生物提供生境的飘浮结构，主要由植被基（人

7、工浮岛平台）、植物和固定系统组成，并已成为水体污染生态修复的常用技术[9-12]。人工浮岛技术把植物种植在填料床表面，或直接利用水体作为植物生长介质，然后用漂浮性材料作为植物在水体表面的支撑材料。人工浮岛的生态功能包括：提供生境、净化水质、消浪护岸、改善景观等。然而，尽管人工浮岛提供了一种较好的水体原位生态修复技术，但因其植物生长介质基本位于水面以上，或者直接利用水体作为植物生长介质，因而其对水体的作用方式主要是植物根系的吸收作用以及附着于根系之上的微生物的作用，所以其对水质改善的效果非常有限，特别是其脱N除P的效果并不理想。2

8、．人工湿地人工湿地污水处理是20世纪70年代发展起来的一种污水土地处理技术[13-21]。人工湿地中，石、砂、土壤、煤渣等一种或几种介质按一定比例和层次构成基质，并有选择地植入植物，介质、植物和微生物，实际上是一种独特的土壤－植物－微生物系统。在污水处理过程中，