哈尔滨工业大学水资源国家工程研究中心有限公司 芦澍

随着我国城市化进程的不断加快，生活污水及生产废水的排放总量倍增，大量未处理的污水直接或间接排入水体，导致黑臭水体问题出现。城市水环境质量是人居环境的重要内容，事关人民群众切身利益以及全面建成小康社会进程。2015年5月国务院印发《水污染防治行动计划》（水十条），总体部署了未来5-15年的水污染防治行动战略，要求从宏观层面大尺度进行水污染治理，从小尺度改善水环境，改善百姓身边的“看得见、摸得着”的水环境，而城市黑臭水体的整治就是治理改善的重点，“水十条”同时要求全国各地于2020年底前完成黑臭水体治理目标。2018年9月由住房城乡建设部牵头，会同环境保护部、水利部、农业部等部委编制了《城市黑臭水体整治工作指南》，指南中也对黑臭水体治理工作提出了进一步的要求和实施重点，确立了城市黑臭水体整治工作的根本措施和根本路线为“控源截污、内源治理、生态修复”。住房城乡建设部与环保部编制的《城市黑臭水体整治效果评估要求》提出，不但要于近期消除黑臭现象而且要建立远期长效机制，标本兼治，保证黑臭现象不反弹，让城市水环境质量得到不断改善和提升。因此，黑臭水体的治理工作日益重要。

一、项目概况

该纳污坑塘为一个封闭的黑臭水体，总面积约为85万平方米，平均深度约为2.65米，污水总容量约为225万立方米，平均宽度约400米，平均长度约2千米，周长约5千米。其前身是某造纸厂的排水池，2013年由于洪水原因，纳污坑从原来的一个小型的排水池被冲决堤变成了一个大的污水排放池。此后，该纳污坑塘成了周围的生活污水及工业污水的排放池。过去近30年间，仅生活污水的排放量就高达数千万吨，附近的工业企业包括屠宰厂、肉类加工企业、生物制药厂、矿业等，水质复杂、底泥污染严重、底泥堆积层较厚，随着每年的降雨和蒸发，污染物在纳污坑内不断富集，水体环境持续恶化，长年累月形成了巨大的黑臭水体，污水和底泥的处理难度很大。

根据现场实地考察发现，巨大的坑塘上漂浮着大面积白色泡沫和红色的固体废物，污水颜色呈暗红色，散发着刺鼻的臭味。随着室外温度升高，坑塘中的水体的颜色会加深变成深红色。此坑塘东岸水质色度较深，呈现暗红色，水质由东向西色度逐渐略减。本项目分别对点源污染、面源污染、内源污染及纳污坑汇水区域内农村水环境状况进行了调查和摸排，按照城市黑臭水体污染程度分级标准，判断该段水体为重度黑臭。（见表1）

表1 纳污坑塘水质指标

二、成因分析

（一）污水收集率低，管网建设滞后

流域内污水管网建设不完全，仅约60%区域铺设了完整的污水收集系统，部分居住区未形成完整的污水收集系统，收集率低于国内平均水平。

（二）水体水质差

水体的水质和水体底质的物理、化学性质和生物群落组成发生了变化，严重降低了水资源的使用价值和功能。水污染导致水体富营养化，进而造成水体中的细菌大量繁殖，这些细菌会消耗大量的氧气，进而造成依赖水体中氧气生存的鱼类等生物死亡，使得水体老化。

（三）底泥污染严重

内源淤泥是纳污坑塘水体的直接污染源，污染底泥释放出的N、P绝大部分是可溶性的，且污染物是以低浓度、低速率释放的，而藻类对水体中N、P的吸收也是溶解态、低浓度、低速率的。因此底泥释放出来的N、P污染物可最大限度地被藻类吸收利用。

（四）生态平衡被破坏

城市水体作为城市生态系统的重要组成部分，其原本可以起到净化城市空气和水质的效果，但当其转变为黑臭水体后，这种生态调节和净化能力不仅会失去，反而还会成为破坏城市生态环境的污染源。如果黑臭水体长期得不到有效治理，那么经过不断地积累和渗透，最终就会给整个城市的生态平衡造成严重影响，由此而导致的危害将很难估量。

三、治理方法

城市黑臭水体整治技术的选择应遵循“适用性、综合性、经济性、长效性和安全性”原则。为了尽快使纳污坑塘基本达到消除黑臭的目标，应结合纳污坑塘的污染现状采用分坝治理、泥水同治、物化与生态治理相结合的处理方法。

（一）截污工程

对现有的生活污水和工业污水的排污口进行截留，并对周围的外源污染进行实时监测，杜绝一切外源污染。同时，前期处理过的污水要通过污水管线连接到现有的污水泵站上，排入流域。在纳污坑塘周围设置截污沟，截留的雨水可通过雨水泵站排放至现有污水处理厂。

（二）污水处理设施的搭建工程

在纳污坑塘附近利用土工布和防渗膜搭建出预处理单元——沉淀区，沉淀区出水后增加一体化污水处理设备，经过生化处理出水后增加深度处理设施，循环处理纳污坑塘内的污水直至消除黑臭。

（三）截污水处理工程

将纳污坑塘中小部分污水引入上述污水处理系统中并开启深度处理单元，经过处理后出水达到一级A标准，通过现有的泵站及污水管线排入附近流域，从而使纳污坑塘的面积缩减至一半左右。

（四）循环水处理工程

截污水处理工程后，将水塘中剩余的污水依次引入污水处理系统进行循环处理，处理后的污水回到纳污坑塘中，直至消除黑臭。

（五）分割砌坝工程

在纳污坑塘的中设置多个隔水坝，并将水塘分割成多个区域，以便后续污水及污泥处理系统的高效、有序运行。

（六）机械清淤工程

待湖面缩减后，岸边的浅滩区采用推土机、挖掘机等机械进行清淤处理，将处理后的污泥堆放至岸边的污泥临时堆放场，以待后续的进一步处理。

（七）绞车清淤工程

纳污坑塘湖心部分水深较深，可利用水利绞车对湖心的底泥进行清淤处理。

（八）污泥处理系统搭建工程

在现场临时搭建污泥储池，将机械和绞车清淤的底泥进行临时存放。其次，建立污泥浓缩干化单元，清淤处理后的底泥进入污泥浓缩池进行加药浓缩处理，随后进入叠螺脱水机和板框压滤机进一步脱水干化。最后，通过污泥固化单元将干化后的污泥投加固化剂后通过机械拌合、振捣后成型，并进行机械筑膜、防渗处理后叠坝、砌岸。

（九）底泥固化工程

采用淤泥专用微米固化剂进行淤泥固化，经过10-14天稳定固化后使固化物的抗压强度到达500kp以上。

（十）砌岸、叠坝工程

稳定固化、筑膜后的石块堆放在纳污坑周围的岸边和污水、污泥处理系统临时占用的场地，堆放完成后在堆放场边缘用土工袋建坝封边，上部用防渗膜和黏土覆盖，防止氧化塘水倒灌和雨水侵蚀。

（十一）生态恢复、景观建设工程

纳污坑塘黑臭水体经过初步处理后达到消除黑臭的目的，为保证水体水质长期稳定的达标，可采取以下措施：

（1）在纳污坑塘内部增加曝气装置，持续对水中的污染物进行生物降解；

（2）利用新建的污水处理装置，间歇性地对纳污坑塘中的污水进行循环治理；

（3）在纳污坑塘周围种植净水植物，消耗掉水体中的氮、磷等营养物质，提高水体的自净能力，改善水体生态环境，建立新型景观湖泊。

完整的水生生态系统主要由高等的水生植物，生活在不同水层食性不一的水生动物，附着在水生植物根、茎、叶以及部分水生动物体内、河底底泥中的大量微生物组成。此系统中水生植物通过光合作用将水中的氮、磷、钾等矿物质吸收，水生植物为其他生物直接或间接地提供营养物质；微生物则是水体中的“清洁工”，把水生动物的排泄物、食物残骸、生物体的尸体等进入水体的部分污染物质加以分解，防止其腐败发酵污染环境，使得水体中的物质循环可以反复进行，不出现间断；不同食性的动物对水体中的悬浮物、磷、浮游动物等有一定的摄食能力。

四、结语

该项目的实施能够改善纳污坑塘的黑臭水体问题，从根本上消除黑臭，改善生态环境，使周围居民不再受黑臭水体之苦。将纳污坑塘的底泥吸出进行固化处理，并将固化后的石块进行砌岸、叠坝，从根本上解决黑臭的同时，还可对周围的景观进行美化。进行长期的生态修复，使坑塘水质进一步改善，逐步实现生态恢复，实现多个污水处理点的远程统一集中管理，从而实现纳污坑塘黑臭水体的有效治理。

消除城市黑臭水体，需要构建完善的城市水系统和区域健康水循环体系，从根本上改善和修复城市水生态环境。因此，整治城市黑臭水体，实现河道清洁、河水清澈、河岸美丽，对于促进城市生态文明建设、提升城市品质具有重要意义，同时也能够促进经济发展。