伊通河中段水環(huán)境綜合整治工程案例分析
【蘭州純水設備http://www.b99x9rf.cn】1、項目背景及治理目標 伊通河是長春的母親河，長春市城區(qū)河段(新立城水庫壩下段至萬寶攔河閘)自然長度約47.137km，中段河道(四化閘至南繞城段，圖1)長度約15.88km，河道平均寬度140m，最窄處110m，中段河道平均坡度約為0.5‰，平均水深約為2.5m，水體總容量約為630萬m3。自1986年以來，長春市對伊通河進行了多次整治，基本完成了城區(qū)段河道的綠化和防洪建設。上游的新立城水庫建成后，伊通河失去了穩(wěn)定的源水補給，已成為承載天然降雨和城市排水的主要通道，水體污染、河道淤積、水生態(tài)功能喪失，伊通河中段成為了黑臭水體。
為此，長春市對污染嚴重的伊通河水體提出了水質(zhì)斷面整治計劃，明確治理目標，加大綜合治理力度，全面推進治水提質(zhì)攻堅戰(zhàn)。按照《吉林省水污染防治目標責任書》的要求，伊通河水體在2020年達到Ⅴ類標準(氨氮<2.0mg/L，TP≤0.4mg/L，COD≤40mg/L,溶解氧>3.0~5.0mg/L)。
2、水污染狀況及成因分析
伊通河流域中段水體污染嚴重，COD、氨氮、TP等指標遠超過地表水Ⅴ類限值標準，屬于黑臭水體。生態(tài)基流嚴重不足，上游東南污水廠為其唯一穩(wěn)定補水水源，現(xiàn)狀補水量約為6.1萬噸/天，河道水動力差，且補水水質(zhì)不能滿足目標要求;水生態(tài)系統(tǒng)嚴重退化，水體基本喪失自凈能力。
導致伊通河水體成為黑臭水體的原因主要有：
(1)點源污染：截污干管系統(tǒng)雖已建成，個別吐口旱季仍有污水進入河道;吐口閘門不能滿足污染控制要求，雨停后未及時關閉，污水直排入河。
(2)面源污染：合流溢流污染控制尚未展開，合流溢流污水是水質(zhì)惡化的最主要因素，且分流制區(qū)域亦存在初期雨水污染。
(3)內(nèi)源污染：河道底泥未按照生態(tài)標準清淤，底泥內(nèi)源污染加重污染趨勢。
(4)生態(tài)水量過低：水體體積過大，補水量過小，水動力差，換水周期長，污染產(chǎn)生疊加效應。
(5)自凈能力喪失：生態(tài)系統(tǒng)退化嚴重，無生態(tài)保持、恢復能力。
伊通河
3、總體思路及技術路線
流域綜合治理技術路線的選擇應遵循“適用性、綜合性、經(jīng)濟性、長效性和安全性”等原則，結合伊通河流域中段的實際情況，本工程以“控源截污、內(nèi)源治理、活水補給、生態(tài)修復”為綜合整治技術路線，其中控源截污及內(nèi)源治理是其他工作的前提和基礎，各項具體內(nèi)容如下：
控源截污：針對伊通河流域中段的具體情況，一是確保旱季污水全部截留，控制合流溢流污染;二是對面源污染進行整治。
內(nèi)源治理：伊通河中段底泥污染嚴重，需采取環(huán)保清淤及底泥原位改良措施。
活水補給：伊通河中段水體流動性差，需增加生態(tài)補水量，有效提高水體流動性。
生態(tài)修復：在完成控源截污及內(nèi)源治理的前提下，通過生態(tài)系統(tǒng)的恢復與系統(tǒng)構建，持續(xù)去除水體污染物，改善生態(tài)環(huán)境，保持水體水質(zhì)。
4、總體方案
4.1點源污染治理方案
點源截污工程主要內(nèi)容為，一是在鰱魚溝上游臨河街開展截污工程;二是伊通河中段沿伊通河東岸從衛(wèi)星路至自由大路敷設d1200-d2000的截污干管，總長約4km，徹底完成對鰱魚溝的截污，從而實現(xiàn)旱季點源污染的全面收集處理，目前伊通河中段截污系統(tǒng)已基本建成運行。
4.2合流制溢流污染治理方案
暴雨條件下，合流制排水系統(tǒng)內(nèi)的流量超過截留流量時，超過部分的雨污混合污水將直接排入受納水體，被稱為合流制管道溢流。綜合國內(nèi)外對合流制管道溢流的處理進展來看，目前對其污染的治理對策主要有源頭治理和末端治理兩項措施。對于伊通河中段而言，水體流動性差，并結合長春市伊通河中段基本為老城區(qū)，合流制難以改造的情況，確定本項目對合流溢流污染采取調(diào)蓄為主，建設11處調(diào)蓄池控制面源污染。
4.3分流制區(qū)域面源治理方案
在分流制區(qū)域進行面源污染控制，采取LID措施，通過滲、滯、蓄、凈、用、排等多種措施組合，解決分流制區(qū)域面源污染的問題。分流制面源污染控制工程為伊通河中段水生態(tài)工程中的一部分，需要滿足進入伊通河水質(zhì)及水量要求。
4.4內(nèi)源治理方案
伊通河中段河道內(nèi)底泥現(xiàn)狀污染嚴重，部分區(qū)域出現(xiàn)泥斑上浮、發(fā)黑發(fā)臭現(xiàn)象。根據(jù)伊通河中段流域底泥污染現(xiàn)狀，采取的處理措施為：污染淤泥清除+覆蓋+微生物原位修復，清淤可以有效削減重污染區(qū)域底泥污染，并經(jīng)黏土覆蓋后可有效阻斷深層污染物向水體釋放，對于輕污染區(qū)采用原位底泥改良工程可很好減輕底泥污染釋放，投資適中，綜合效果好。
4.5活水補給方案
考慮到伊通河現(xiàn)狀水源以城市污水處理廠退水、入河污水和雨水為主，以及流域氣候偏干旱的情況，本工程補水方案為沿岸新建3處和提升改造1處污水廠進行生態(tài)補水。該方案優(yōu)點是水質(zhì)水量穩(wěn)定，既滿足補水需求以及再生水利用規(guī)劃布局，又能結合污水收集處理系統(tǒng)提高污染物消減能力。
4.6生態(tài)修復方案
伊通河中段水環(huán)境改善及水生態(tài)修復工程是一個整體性和系統(tǒng)性的工程，其中水生態(tài)修復措施是伊通河水體水質(zhì)長效保持的有效手段，生態(tài)修復措施主要控制入河的污染物量，抑制藻類爆發(fā)，凈化水體，防止水華現(xiàn)象，維持伊通河河道內(nèi)水質(zhì)，改善水環(huán)境，修復河道水生態(tài)系統(tǒng)。該方案設計旁側循環(huán)接觸氧化、氧化塘、人工濕地工程，共計13處，持續(xù)削減入河的污染物質(zhì)，改善水體環(huán)境。
生態(tài)修復方案
(1)旁側循環(huán)接觸氧化工程主要利用河灘地內(nèi)現(xiàn)狀河塘，將伊通河和水塘連通起來，在水塘內(nèi)布置浮動濕地、人工水草、沉水植物、曝氣充氧(曝氣裝置與浮動濕地相對固定)等措施，河水與塘內(nèi)措施充分接觸，去除水體中有機物、氮、磷等污染物質(zhì)，使出水長期保持在地表水，達到凈化水體，生態(tài)修復的目的。工藝流程圖如下：
生態(tài)修復方案
(2)氧化塘又叫穩(wěn)定塘或生物塘，是經(jīng)過人工適當修整的土地，設圍堤和防滲層的污水池塘，主要依靠自然生物使污水得到凈化的一種污水生物處理技術。污水在塘內(nèi)緩慢的流動、較長時間的貯留，通過在污水中存活的微生物的代謝活動和包括水生植物在內(nèi)的多種生物的綜合作用，使有機污染降解，污水得到凈化。工藝流程如下：
生態(tài)修復方案
(3)人工濕地系統(tǒng)包括塘系統(tǒng)單元、潛流濕地單元、表流濕地單元，伊通河河水通過泵提升到塘中進行緩沖沉淀去掉顆粒物，然后進入潛流濕地單元部分，通過潛流濕地中的基質(zhì)填料作用以及蘆葦?shù)戎参锏奈盏茸饔脙艋w，潛流濕地處理后的污水進入表流人工濕地中，通過濕地植物根系吸收去除污染物，同時還可打造濕地的水面景觀。
生態(tài)修復方案
從工程應用的角度，旁側循環(huán)接觸工藝、塘系統(tǒng)處理工藝與人工濕地可分別單獨運用，也可結合工藝特點，相互組結合應用。工藝設計時，宜根據(jù)工程特點靈活配置。
5、結論及建議
綜合治理方案中每個措施的控制作用具有互補性、時序性及針對性。調(diào)蓄池主要針對合流制溢流污染控制;旁側循環(huán)接觸氧化及人工濕地系統(tǒng)，全時段凈化河道水質(zhì);底泥改良針對底泥污染總量控制和釋放控制;排口針對超標雨水入河前的污染物和漂浮物控制;海綿城市建設針對分流制區(qū)域的初期雨水控制及雨水資源化利用。
城市水系統(tǒng)綜合解決方案的制定，涉及到市政工程、海綿城市、生態(tài)工程、景觀工程、平臺構建等專業(yè)領域，因此需要多專業(yè)的優(yōu)勢資源整合，實現(xiàn)系統(tǒng)解決問題。需要建立創(chuàng)新的平臺模式，整合各專業(yè)團隊資源，構建多領域的水系統(tǒng)工程，真正做到綜合解決城市建設過程中帶來的水系統(tǒng)問題。
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