水环境修复工程中的综合治理技术

2022-03-21版权声明我要投稿

  摘要:在社会经济发展的同时,城市居民人口飞速增长,城市内河道自然生态环境愈发恶劣,主要原因是生产污水随意排放、截污治污不到位。当前,城市河道污染问题日益突出,水体自净已无法从根源上处理这一问题。文章选取了实际案例进行研究,深入分析水环境修复项目综合治理技术,推动我国水环境修复工程治理技术的发展。

  关键词:水环境修复;综合治理;清淤技术;

  龙岗河、观澜河日常管治工作主要覆盖龙岗区龙岗河流域、观澜河流域消除黑臭及河流水质保障工程范围,能够有效保障河流周围全部小区以及城中村的水文环境,实现污水管网的全覆盖。本项目待修复管网长为570.8 km,路面恢复长度超过430 km,此外还需要新建37万m3左右的调蓄池。

2 河道清淤

  2.1 施工导流

  本项目河道宽度较小,导流工作适宜安排在枯水季节完成,可根据施工现场状况选择全断面或分断面围堰法施工,全断面施工法需要配备DN600~DN1 000涵管辅助施工。

  2.2 围堰填筑

  项目上下游围堰顶部宽度为1 m,边坡为1∶0.5,整体选用编织土袋围堰,施工时在其底端及四周铺设土工膜铺盖,避免出现渗漏。项目分为两期进行,待第一期施工结束后,先拆卸一期围堰,再建设二期围堰,节约施工材料,控制施工成本。本项目可直接利用河道淤积土作为施工土料,袋围堰结构如图1所示。

  2.3 基坑排水

  项目施工过程中应特别注意经常性排水的预防,施工过程中需要重点关注基坑中积水、渗水问题的处理,保障施工进度与施工质量。施工人员可在基坑中提前安设集水井,间隔20 m左右。开挖后,施工人员应在基坑两端各摆放一道0.5 m×0.5 m的排水边沟,使其与集水井相连,以便及时清理集水井中残留的积水。

  2.4 清淤部位

  (1)暗涵段清淤。

  施工人员清理暗涵段时,应在其前后安设围堰,并借助暗涵现状检查孔、周边道路进行施工,选用泥浆泵抽淤法完成施工,根据项目需求选择小型机械配合施工,施工过程需要专业人员全程从旁监督。为保障施工场所光照条件、空气流通,施工人员可以根据施工现场状况添加采光通风口[1]。

  (2)明渠段清淤。

  施工过程中借助挖掘机、装载机等设备辅助施工,所有淤泥应整体装入载重自卸车中,由载重自卸车运送至专门场所集中处理。

  2.5 清淤方式

  (1)人工清淤。

  人工清淤可借助自卸车辅助施工,施工人员亲自开挖淤泥,将其装入自卸车中运送至指定场所集中处理。

  (2)机械清淤。

  机械清淤是根据项目现场状况选择适宜的机器设备进行开挖施工,例如长臂挖掘机、两栖挖机、机动驳船等,需要借助自卸车将所有淤泥运送至指定场所集中处理。

  2.6 截污管工程

  (1)岸上截污。

  若项目两侧退缩带宽度大、周围无建筑,此时可使用岸上截污法,通过在岸边布置截污管进行治理。施工人员在水体两侧布置截污管道,将污水汇入管道,流入截污系统内进行处理。

  (2)边渠/涵截污。

  若项目两侧退缩带宽度大、周边房屋建筑无退缩距离,可选用边渠/涵截污法进行治理。施工人员在水体两侧布置流槽边渠,借助流槽边渠起到截流效果,将污水汇入流槽边沟溢流通道,并在排水口处安设格栅,避免垃圾流入河道。

  (3)渠边挂管/渠底埋管截污。

  若河流两侧退缩带宽度距离短、两侧建筑物密集,可选用渠边挂管/渠底埋管截污法集中处理河道内垃圾杂物。

  (1)渠边挂管。

  施工人员在河流两侧布置污水收集管,将河漏污水导流至收集管,根据实际情况修改管道坡度、安设通气装置,并在转弯处、直线段布置一定数目的清扫口,相邻清扫口间距应控制在20 m以内。

  (2)渠底埋管。

  根据项目河道淤泥清理实际状况,按设计标准布置截污管、检查井,做好密封处理。在明渠底端横向找坡,布置旱天清水槽,便于后期维护。渠底埋管如图2所示。

3 水处理工程

  3.1 水体清杂

  水体清杂工序应采取人工巡查清理的方式全面排查整体水体区域,彻底清扫水体中所有杂物垃圾。针对重要区域、清理难度较高的地方,应通过人工清理方式进行处理,清理前应转移所有河流生物,避免破坏生态系统。

  3.2 种植土铺设

  本项目属于典型的城市景观湖体,积累了较厚的浮泥基地,限制了水草的自由生长,施工过程中应根据水草生长需求铺设种植土,厚度约为0.2 m。

  3.3 底质活化处理

  本项目湖底泥土长期以来形成厌氧状态,致使泥土中的蛋白质、碳水化合物水解酸化反应形成甲酸、乙酸等物质,破坏了泥土的酸碱平衡,限制了沉水植物的自由生长。通过分析水体底泥性质以及沉水植物本身的生长需求,施工时需要对水体泥土系统地进行消毒、活化处理,彻底消除水体底质中所包含的病原体,平衡酸碱度,在多微生物制剂的作用下活化底质,整体改善水体生态环境。

  3.4 水曝气增氧系统

  水曝气增氧系统能够有效提升水体溶解氧成分,为水体微生物的生长提供正常、基础的生存条件。通过在水体中制造溶解氧,优化水体生物生长环境,改善整体生态系统。

  3.5 水生态系统构建

  水生态修复技术需要重点关注微生物、沉水植物以及水生动物生长环境的改善。

  (1)在水体环境中添加微生物,构造适宜微生物生存的生态环境,帮助沉水植物生长,改善生态系统,借助植物修复水体水质。

  (2)尽可能消除水体藻类、悬浮物,提升水体透明度,促使沉水植物能够吸收足够的光照,促进沉水植物、微生物健康生长。

  (3)通过沉水植物净化水体中包含的氮磷富营养物质,降低氮磷等物质含量,构建水下森林抑制底质,提升河流自身的净化能力。

  (4)水生植物拥有健康的生长环境后,微生物逐渐扩散至河流底部,加剧氧化反应,为水生昆虫、水生底栖生物构建健康的生长环境,逐渐提升食物链自净功能。

  (5)待水体环境整体得到显著改善后,可向水体中添加螺、贝、鱼、虾等之类的水生动物,形成覆盖水生生物、微生物、水生植物的整体生态系统,提高水质环境。

  3.6 水体生态修复措施

  系统地对坑塘水体进行修复,打造涵盖多种沉水植物的生态型水体系统,通过湿地、原位曝气增氧等措施,构建系统完备、适宜水生动植物生长的生态环境,提高水体的自净功能,使其能够自主吸收、去除水体环境中多余的有机物、氮磷污染物,长期稳定水体环境。基于河流所处区域环境性质,促使水质净化、景观提升、植物气候等的动态平衡,选择适宜本地生长的水生动植物投入河流,科学规划水生动植物的空间布局、整体搭配,构建体系完备的水生植物运营管控方案,科学治理[。

4 管道清淤工程

  (1)降水、排水。

  施工人员借助泥浆泵将检查井中汇聚的污水抽出,科学布设管线管道,管道分段视管径大小、管道长度决定。

  (2)稀释淤泥。

  施工人员借助高压水车持续向检查井中注入清水,通过疏通器搅拌排查管道内部、检查井内的污泥,对其进行稀释,施工过程中由施工人员全程操作监督。

  (3)吸污。

  借助吸污车清理检查井内所有淤泥,井内残留的淤泥则可通过高压水枪稀释、清理,再使用吸污车抽除所有杂物。

  (4)截污。

  确保所有淤泥彻底清除后,使用袋装沙土封堵住该段落上下游,以便施工人员检查管道进出水口。

  (5)高压清洗车疏通。

  将高压清洗车水带置于检查井内,调整喷水口方向,使其朝向管道流水方向,开始喷水的同时,借助吸污车排查下游检查井淤泥状况,进行清理。

  (6)通风。

  清除完毕后,管道、井内包含高密度的氧气与有害气体,通风非常重要。施工人员进入检查井前需要先进行通风,确保有害气体排出,才能进入检查井中,且应正确佩戴防毒面具等防护设备。

  (7)清淤。

  确保施工环境完全安全后,开始清淤,人工检查管道与检查井中是否残留淤泥,用吊篮将清除的杂物运至井外,统一运到指定场所集中存放。

5 结语

  科学使用综合治理技术能够有效恢复河道生态系统,促使河流水体具备自净能力,实现“长治久清”。本文通过列举实际项目,详细分析了水环境修复项目综合治理技术的运用及注意事项。

参考文献

  [1]汪丽,黄伟,王阿华,等.荆门市竹皮河流域水环境综合治理之生态修复工程设计[J].中国给水排水,2020(6):69-73.

作者:毛文中 单位:中国水利水电第九工程局有限公司

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