观澜河治理项目要点.pdf
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1、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 100km 2 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。
2、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4.4k m 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 203k ,河宽一般在 515m 左右,枯水期水 00.6m(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 km 2。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
3、,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l0 多条大、小支流,其出口位 于东深供水工程取水口上游,是
4、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20032010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
5、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 (GB38 3888)。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PH DO COD BOD5 Cr6+ 油类挥发酚综合指标 赖屋山 CL1 2 1 2 1 1 1 2 1 3 弓 村 CL2 2 1 4 2 1 2 3 1 4 共和村 CL3 4 1 5 3 1 1 2 3 5 竹村 CL4 5 1 4 2 1 2 2 3 5 放马埔 CL5 5 1
6、2 3 1 2 3 3 5 百花洞 CL6 2 1 3 2 1 1 2 1 3 破头下 CL7 2 1 2 2 1 1 2 1 3 边 界 出 口 CL8 4 1 2 3 1 2 2 1 4 表 2 观澜河各断面平水期水质评价结果 断面名称总磷PHDO COD BOD5 Cr6+ 油类挥发 酚 综 合 指标 赖屋山 CL1 5 3 4 2 1 2 4 3 5 弓 村 CL2 3 3 3 1 1 2 3 3 3 共和村 CL3 5 5 4 4 1 2 4 3 5 竹村 CL4 5 3 4 2 1 2 4 1 5 放马埔 CL5 5 3 3 2 1 2 3 1 5 百花洞 CL6 2 3 2 1
7、1 1 2 1 3 破头下 CL7 2 3 2 1 3 1 2 1 3 边 界 出 口 CL8 3 3 3 2 3 2 4 3 4 注: (1)表 1、表 2 中的 8 个监测点位是根据观谰河水系的特征,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、高锰酸盐指教、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 GB38388 中 I、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,
8、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 个断面达到类水质标准,其余断 面均达不到类水质标准 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。 1.3 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
9、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
10、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
11、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
12、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
13、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,
14、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
15、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
16、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 (Liquid live microorganisms)生物活性液、日本的有 效微生物菌群 (E
17、ffective microorganism,EM) 、中国的光合细菌 (Photo-synthesis bacteria ,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
18、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,
19、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
20、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2352m 2 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
21、 5000 吨,进水水质 BOD5 为 80120 mgL -1,经处理后的 BOD 5小于 11 mgL -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
22、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。 2.2 生态工程综合性修复技术 2.2.1 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
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