雨污水混流地區(qū)黑臭水體綜合治理方案探討
本文以沈陽市渾北主城新開河綜合治理工程為例,探討雨污水混流地區(qū)產(chǎn)生黑臭水體的主要原因,提出黑臭水體治理的基本思路和解決方法,為其他類似地區(qū)黑臭水體綜合治理方案的制定提供參考依據(jù)。
1研究背景
隨著城市經(jīng)濟的迅速發(fā)展,全國各城市水系均出現(xiàn)不同程度污染,水體黑臭,富營養(yǎng)化嚴重,降低了河道的生態(tài)、景觀、文化等功能品質(zhì)。恢復(fù)河道水清、水美,建設(shè)親水環(huán)境,將大大提高居民的幸福感和市容市貌。2015年,國務(wù)院頒布《水污染防治行動計劃》,即《水十條》,要求2017年底前,直轄市、省會城市、計劃單列市建成區(qū)基本消除黑臭水體。按照《城市黑臭水體整治工作指南》中黑臭水體認定方法,沈陽市建成區(qū)也存在著多條黑臭水體,為了打造良好的城市環(huán)境,提高沈城人民幸福指數(shù),沈陽市政府開展運河水系綜合治理工作。
2現(xiàn)狀概況
新開河、南運河、衛(wèi)工明渠構(gòu)成沈陽市渾北主城百里環(huán)城水系,環(huán)城水系水源由新開河至渾河引入。新開河東起天柱山腳下東陵引水閘,西至塔灣分水閘,橫穿市區(qū)東部東陵、大東、沈河、皇姑、于洪等五區(qū),全長27.70km,平均寬度約為30m,河道縱坡為0.2~0.5‰。現(xiàn)狀新開河功能比較豐富,具有農(nóng)田灌溉、城市雨水排放出口,地下水源涵養(yǎng)、景觀水系等多種功能。河道灌溉期最大流量48m3/s,雨季泄洪能力約為72m3/s。新開河地區(qū)現(xiàn)狀排水體制為分流制,目前混流現(xiàn)象比較嚴重,污水分別經(jīng)珠林泵站、聯(lián)合路泵站、北三泵站、新北泵站、崇山東泵站、崇山西泵站等提升后排入北部污水廠處理,雨水分別通過雨水泵站提升后排入新開河。
目前,新開河旱季時水質(zhì)情況相對較好,雨季時水質(zhì)較差,懸浮物、氨氮、磷等水質(zhì)指標超標,并且不時散發(fā)臭味,特別是雨水泵站排出口處河段水質(zhì)污染和惡臭氣味最為嚴重。
3污染原因分析
新開河水質(zhì)污染具有顯著的季節(jié)性特征,雨季雨水泵站將雨污混合水排入新開河,是造成新開河水質(zhì)污染的最主要原因。由于新開河地區(qū)現(xiàn)狀排水混流現(xiàn)象嚴重,雨水夾帶地面沙塵、油脂、垃圾等污染物,與管道中的污水混合后,一起排入新開河,雨水排出口處的河道水質(zhì)先受到污染,然后沿河向下游擴散,進而污染整條河道,這也是排水口處河道水質(zhì)最差、惡臭氣味最嚴重的主要原因。
其次,新開河河道淤泥清掏力度不夠,形成河道內(nèi)源污染,特別是汛期河底淤泥受到水流沖刷,淤泥上浮,污染物質(zhì)迅速擴散,加劇水體水質(zhì)污染;另外,河道淤泥也是新開河平日污染的常態(tài)化污染源,應(yīng)引起水系治理工作的高度重視。
同時,新開河還存在水生態(tài)系統(tǒng)單一、環(huán)境容量不夠、自身修復(fù)能力不足等問題,難以承受突增污染負荷的沖擊,造成新開河水質(zhì)標準總體不高,受污染后污染持續(xù)時間較長。
4污染治理思路
綜合分析形成新開河環(huán)境污染的各種因素,徹底解決雨季污水直排水系問題,是新開河綜合治理工作的最關(guān)鍵一環(huán),而造成新開河污染的其他問題,也應(yīng)同步解決,具體工程可結(jié)合新開河景觀提升改造開展,本文針對解決雨季混流污水直排水系問題進行重點論述。
新開河雨季污水直排水系,是由新開河地區(qū)雨水系統(tǒng)混入了污水,雨水泵站將混合污水排入新開河而形成的,針對雨污水混流問題,提出2套解決方案。
第一套方案,開展現(xiàn)狀排水系統(tǒng)雨污混流情況摸底調(diào)查,至上而下,逐一摸清雨污水混接點位,制定雨污分流實施方案,徹底解決新開河雨水系統(tǒng)雨污混接問題。但由于地下排水管網(wǎng)錯綜復(fù)雜,調(diào)查摸底困難,并且混接點分散,大范圍開展雨污分流工作,勢必對周邊環(huán)境、居民出行造成較大影響,而且歷時周期較長,如若管理不到位,現(xiàn)狀調(diào)查不徹底,雨季勢必還將有混流污水排入新開河。
第二套方案,針對新開河地區(qū)雨水泵站均沿河分布特點,并且現(xiàn)狀末端雨水管線埋深大多在6~7m,采取自下而上的治理思路,沿新開河規(guī)劃建設(shè)雨水截流干管,在雨水排入現(xiàn)狀雨水泵站之前,先排入雨水截流管,在雨水截流管末端規(guī)劃設(shè)置雨水泵站和雨水生態(tài)濕地,通過規(guī)劃泵站提升,將旱季現(xiàn)狀雨水管網(wǎng)混入的污水,以及降雨時的初期雨水和混合污水,排入污水廠處理,當超過污水處理廠處理能力時,雨水排入雨水生態(tài)濕地之后排入下游新開河。
該方案有效規(guī)避了第一套方案歷時周期長、影響范圍廣的缺點,并可近遠結(jié)合,先期實施末端雨水干線,遠期逐步開展上游排水系統(tǒng)雨污分流工作;另外,規(guī)劃新建雨水系統(tǒng)與現(xiàn)狀雨水泵站協(xié)調(diào)運行,可有效提高新開河地區(qū)雨水系統(tǒng)防洪排澇標準,解決城市段現(xiàn)狀新開河遠期排水能力不足等問題。
綜合比較以上兩套方案,確定第二套方案作為解決新開河雨季混合污水直排水體的實施方案。
5規(guī)劃實施方案
沿新開河新建一條直徑5.4m雨水截流干管,管道東起五糧庫泵站,西至白山路與新開河交叉處東南角,全長11.7km負責將五糧庫雨水分區(qū)、沈海雨水分區(qū)、北三雨水分區(qū)、新北雨水分區(qū)、寧山雨水分區(qū)、崇山東雨水分區(qū)、北二環(huán)雨水分區(qū)、下坎子雨水分區(qū)、崇山西雨水分區(qū)和塔灣雨水分區(qū)內(nèi)雨水截流至新建截流干管,管道流向由東向西;在白山路與新開河交叉處東南角規(guī)劃新建雨水終端泵站一座,雨水泵站設(shè)計流量65m3/s,保留新開河沿線現(xiàn)狀雨水泵站提升功能,當發(fā)生重現(xiàn)期1年以下降雨時,截流干管收集各分區(qū)內(nèi)雨水,經(jīng)規(guī)劃新建泵站提升后排放至下游新開河,當發(fā)生1年以上降雨時,啟動新開河沿線現(xiàn)狀泵站,規(guī)劃雨水泵站和現(xiàn)狀雨水泵站協(xié)同運轉(zhuǎn),使新開河雨水系統(tǒng)設(shè)計重現(xiàn)期提高至3年。在末端規(guī)劃雨水泵站出口處,結(jié)合現(xiàn)狀水系,規(guī)劃新建雨水生態(tài)濕地,面積20hm2,兼有雨水調(diào)蓄和雨水凈化功能(見圖2)。
6小結(jié)
城市水系綜合治理是一個系統(tǒng)工程,既包括截污納管、河道清淤,又包括面源治理、生態(tài)修復(fù)、活水循環(huán)等措施,其中截污納管是確保水系治理成功與否的先決條件。制定水系截污實,抓住水系污染的主要特征,統(tǒng)籌城市排污、雨水排澇的相互關(guān)系,近遠結(jié)合,確定最終截污方案。同時,應(yīng)加強管理,建立智慧排水系統(tǒng),堅決杜絕雨污管道混接現(xiàn)象再次發(fā)生。