水环境综合治理技术应用研究

水环境综合治理技术应用研究

作者：王磊李磊

来源：《科学大众》2019年第05期

摘; ;要：人们对生态环境的要求越来越高，河流水环境治理已成为环境改善的重点工程。文章以沣西新城新河为例，结合本地气候、生态环境等特点，分析水环境恶化的原因，探讨水环境治理的目标和理念，针对新河水环境提出解决方案和预防措施，并得到了有效的成果，为我国西北地区开展河流水环境治理提供参考和借鉴。

关键词：河道治理;黑臭水体;生态修复

党的十八大提出生态文明建设新要求。国务院先后出台的《水污染防治行动计划》，明确指出，以改善水环境质量为核心，按照“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”原则，贯彻“安全、清洁、健康”方针，强化源头控制，因地制宜，分流域、分区域、分阶段科学治理，系统推进水污染防治、水生态保护和水资源管理工作[1]。河流水环境综合治理工作已成为环境改善的重点工程，在河流水环境综合治理过程中，要注重提高生态恢复能力，采取有效的技术措施，进一步提高实践管理能力，为河道水环境治理工作的开展打下良好基础[2]。

1; ; 新河概况

新河位于沣西新城西侧，是渭河右岸一级支流，发源于秦岭北麓浅山区，自南向北流经西安市鄠邑区石井镇、余下镇、五竹镇、沣西新城大王街道、高桥街道、钓台街道，全长40 km，流域面积303.8 km²。沣西新城段上起大王街道兆伦村、下至钓台街道马家寨村新河入渭口，总长12.5 km。新河属于上游污水处理厂尾水排放的排污河，日排总量约6万t。

沣西新城地处关中平原中部，秦岭以北的渭河南岸，属中纬度暖温带半湿润大陆性季风气候区，在大气环流和地形的综合作用下，春暖多风，夏热多雨，秋凉湿润，冬寒少雪，四季干、湿、冷、暖分明，多年平均降水量561.8 mm左右。

2016年沣西新城在开展地表水系水环境监测时发现，新河（沣西新城段）水污染状况严重（劣Ⅴ类），已达轻度黑臭，随即结合新城海绵城市试点建设，组织开展污染源调查工作，深入分析黑臭成因，因地制宜地开展水环境综合治理探索和实践。沣西新城水系如图1所示，新河治理前的情景如图2所示。

2; ; 新河水环境污染的原因

2.1; 外源

造成新河水环境外源污染的主要是生活与工业排水以及城区初雨径流导致的有机物、氮磷等超标问题，严重超出了水体的自净能力。有机物超标伴随着微生物大量繁殖，进而消耗水中的氧气，厌氧微生物进行有机物不完全分解产生黑臭物质，污染新河水环境。

2.2; 内源

新河长年排污，一直未得到有效和系统治理，河道底泥淤积严重，底泥堆积厚度大约50～80 cm，底泥富含重金属、氮磷以及水体自身繁衍、死亡的生物等，尤其在夏季，藻类繁殖导致水体缺氧严重，有机物厌氧分解导致河道污染，黑臭水体深受沿河群众诟病，现有老堤为20世纪50年代所建，标准低、质量差、年久失修，防洪体系与沣西新城大西安副中心的防洪要求相比有很大差距。

3; ; 新河水环境综合治理

3.1; 目标与理念

河流水环境与人的生活密切相关，人对河流实施适度的干预，使河流保持良好的水质和健康的生态，因此，也可以认为是一种“人与河流和谐相处”状态，这样的河流具有传承历史、文化等的价值。沣西新城按照“控源截污、内源治理、活水保质、生态修复”的基本思路，多措并举，系统推进新河治理工作。

3.2; 技术与方法

新河水环境综合治理工程措施概括为：一厂一网（一座污水处理厂、一套河道水质监测网）、两湿地（新渭沙湿地、大王活水公园湿地）、三工程（堤防工程、清淤工程、堤顶绿道工程）。

3.2.1; 控源截污

首先，建设污水截留和收集系统，对辖区新河沿岸排污口进行封堵，将沿岸散排污水截污納管至大王镇污水处理厂，对沿河1 km范围的8个村实施农村污水收集处理项目，从根本上解决农村污水散排、渗排带来的环境问题，沿河村集中建设2个污水处理站，长远解决沿河排污问题。由于新河除汛期外无生态来水，主要为上游鄠邑区生活污水及工业废水，来水水质为劣V类，为新河水质持续改善带来较大困难。所以实施污水站提标改造，2017年6月完成大王污水站改造，处理能力由每天400 m3提升至1 400 m3，采用A/O-MBR厌氧好氧工艺法—膜生物反应器（Anaerobic/Oxic—Membrane Bio-Reactor，A/O-MBR）工艺，排水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。2018年10月开工建设大王污水处理厂二期工程，将新建污水处理厂一座，处理规模为5 000 t/天，为膜生物反应器（Membrane Bio-Reactor，MBR）处理工艺，排放标准为准Ⅳ，对原排入大王污水处理厂及南部片区13个行政村的污水统一收集处理，有效提升了沣西新城南部片区污水处理配套设施水平。

3.2.2; 水生态修复

新渭沙湿地公园，位于新河、沙河、渭河3河交汇处，距离渭河2 km，规划设计结合海绵城市建设先进经验和新加坡“水计划（Active，Beautiful & Clean，ABC）”理念，按照“因地制宜、人水和谐、综合治理、分步实施”策略，建设5大功能区块[3]。通过设置潜流湿地、表流湿地、净水池、雨水花园等设施突出水工艺主题。并通过生态岸线修复，打造自然蜿蜒河道岸线，进一步强调滨水生态特征。最后，充分融合水生态（生态驳岸景观）、水资源（再生水利用）、水环境（水质净化修复）、水安全（防洪保障）、水文化的要素，打造城市“五水理念”聚集区。

生态修复技术主要通过生态系统恢复和系统构建，包括建设潜流湿地、表流湿地、景观生态溪、滨水植被带、亲水栈道、实验室、人工岛等设施及配套工程。新河水生态引入采用的乔木有法桐、五角枫、银杏等，地被有混播草、马尼拉草、大叶黄杨等，水生植物有芦苇、水葱、菖蒲、千屈菜等，均适合北方干旱半干旱地区的气候特征，且具有适应性强、低维护的特点。其在水体中合理的生态布局和搭配，利用土壤—微生物—植物生态系统有效去除水中有机物、氮、磷等污染物。日处理污水处理厂尾水3 300 t，中水回补新河有效利用。新河新渭沙湿地公园段实景如图3所示。

3.2.3; 防洪清淤

筑堤、护坡以及清淤可降低河道污染，尤其是深受底泥污染影响的河道。清淤技术主要分为底泥清淤处理和原位消减修复处理，快速降低污染负荷，避免治理过程中底泥中有害物质的释放，二次污染水体环境。

新河为提升防洪标准，改善河道水环境、水生态，打造5大工程，即“堤防工程、清淤工程、两大湿地公园及堤顶绿道工程”，不断修复水生态，形成水清、洪畅、堤固、岸绿、景美的生态河、惠民河。

3.2.4; 水质监测体系

新建入渭口自动化监测站一处，委托第三方不定期抽查河道水质和污水处理厂尾水，指导河道水污染防治工作。对新渭沙湿地公园段长期进行监测发现，同2017年相比，2018年新河入渭断面化学需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）均值为24.4 mg/L，同比降低22.5%;氨氮均值为3.58 mg/L，同比降低43.4%，水质改善明显。2019年1～5月，新河入渭断面各项考核指标不断完善、持续改善。新河（沣西新城段）水质已全面消除黑臭。

3.3; 预防与防治

虽然经过三年治理取得一定成绩，但离达到Ⅴ类水的目标仍有一定差距，为进一步巩固新河（沣西新城段）水环境治理成果、聚焦问题持续发力、大力推进项目建设，重点做好3个方面工作。