以上海市中心城區(qū)某黑臭河道的一段為研究對(duì)象，長度約為1.5km，根據(jù)其特點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)論證后治理。該水體位于某高新技術(shù)園區(qū)，該園區(qū)規(guī)劃為中高檔及市政府保障房居住區(qū)，對(duì)景觀環(huán)境要求高。該河道水體特點(diǎn)為高水位為4.44m，低水位為1.50m，防汛狀態(tài)高水位為4.67m，河道底標(biāo)高0.00m。根據(jù)一個(gè)完整潮汛周期(15天)河網(wǎng)模型計(jì)算分析，該河段水流流速小于0.2m/s的情況占63.6%，流速小于0.25m/s的情況占79.4%，水流速度小。水利部門已經(jīng)對(duì)底泥進(jìn)行疏浚、排水管理部門已對(duì)進(jìn)入水體的合流管進(jìn)行了截污改造。
1水質(zhì)情況
水利部門完成底泥疏浚、排水管理部門完成對(duì)合流管的改造后，對(duì)水質(zhì)進(jìn)行了3個(gè)月的跟蹤，取樣點(diǎn)距離約300m，水質(zhì)指數(shù)平均值見表1。由表1可知，由于水體流動(dòng)性差，靠水體本身的自凈能力，無法達(dá)到景觀水水質(zhì)要求。工程河段屬于劣V類水體，其中氨氮、磷含量超標(biāo)2～5倍，水體呈灰黑色，有臭味，河面漂浮雜物多，受污染情況較嚴(yán)重。
2治理目標(biāo)
通過治理，本河道水質(zhì)要達(dá)到的定性指標(biāo)為清潔、無異味，感觀良好，具有較好的透明度，不易長藻類、無臭，不影響感官，具有較好的觀賞性;要達(dá)到的定量指標(biāo)為COD≤30mg/L，BOD5≤6mg/L，NH3-N≤1.5mg/L，TP≤0.1mg/L。
3治理技術(shù)
黑臭水體的治理包括適用性、綜合性、經(jīng)濟(jì)性、長效性和安全性幾個(gè)原則。基于以上原則，主要可以分為外源處理技術(shù)、內(nèi)源處理技術(shù)和生態(tài)活水三類技術(shù)。本河道進(jìn)行了底泥疏浚，內(nèi)源處理已經(jīng)完成。外源處理技術(shù)阻止污染物進(jìn)入河道水體是最直接的方法，主要指截?cái)噙M(jìn)入河道水體的污染源，包括合流管的改造、減少初期雨水進(jìn)入水體的可能性。排入河道的合流排水系統(tǒng)已經(jīng)改造，污水全部導(dǎo)入污水處理廠，初期雨水截留在本次治理范圍內(nèi)。生態(tài)活水是本次治理的目標(biāo)之一。
3.1外源阻隔
通過治理對(duì)象所在園區(qū)管理部門與水利部門的協(xié)調(diào)，該水體用活動(dòng)水壩與園區(qū)外部水體隔開，但不影響防洪，維持所圍區(qū)域一定的水位，盡量保證水質(zhì)不受外界影響;當(dāng)壩內(nèi)水漫過壩頂時(shí)，可形成溢流;當(dāng)需防汛調(diào)度時(shí)，可讓壩體放平于底板面上過水。
3.2異位強(qiáng)化處理
本河道在汛期必須具有排洪功能，而河道處于中心城區(qū)，用地緊張，不宜選取生態(tài)修復(fù)技術(shù)?；趯?shí)際情況，在不影響防汛通道、不占用景觀用地、不征地的基礎(chǔ)上，擬采用水體異位集中強(qiáng)化處理的方式。人工曝氣充氧是最為簡單直接的生態(tài)處理技術(shù)，可以有效提高水體溶解氧濃度和氧化還原電位，緩解水體黑臭狀況。德國薩爾河、英國泰晤士河、澳大利亞天鵝河、上海蘇州河的治理中都采用了曝氣增氧的方法。磷的控制是城市河道黑臭控制關(guān)鍵要素之一，本河道治理需要強(qiáng)化除磷。采用投加合適的藥劑，使水中溶解態(tài)磷酸鹽形成不溶性固體沉淀去除。為了保證水體具有良好的感官效果，異位強(qiáng)化處理的末端設(shè)置過濾系統(tǒng)，降低水中的懸浮物。將以上處理工藝進(jìn)行集中布置并優(yōu)化，設(shè)置水處理站，管理相對(duì)集中，在增加溶解氧的同時(shí)減少水體中的污染物，對(duì)水體水質(zhì)有長效的保持機(jī)制。
3.3活水循環(huán)
3.3.1循環(huán)水量
景觀河道的水資源配置技術(shù)是以河道常水位與水質(zhì)因子為標(biāo)量，綜合分析生態(tài)水量與水質(zhì)需求，確定合理的循環(huán)水量，保證水體具有一定的流動(dòng)性，有利于保證水體水質(zhì)。水處理站主要目標(biāo)是處理好循環(huán)水，將兩個(gè)壩所圍區(qū)域內(nèi)水體的循環(huán)水通過水處理站處理后再返回該水體，增加景觀水體的溶解氧，運(yùn)行初期主要解決黑臭問題，穩(wěn)定運(yùn)行后主要對(duì)景觀水體水質(zhì)進(jìn)行長效保持。循環(huán)水量太大使運(yùn)行費(fèi)用非常昂貴。從國內(nèi)類似水體來看，通常采用15～30d的循環(huán)周期。本河道進(jìn)行外源阻隔后，河道蓄水量約64000m3，循環(huán)周期取15d，循環(huán)水量為4250m3/d。
3.3.2補(bǔ)充水量
該河道作為景觀水體，天然補(bǔ)充水有降水、地表徑流、河底滲水，這些水量都不穩(wěn)定，在補(bǔ)充水計(jì)算中可以忽略，所以補(bǔ)充水主要通過人工強(qiáng)化補(bǔ)水，即壩外取黑臭水通過水處理站處理后進(jìn)入壩內(nèi)，保持景觀水水位。損耗的水量包括景觀澆灌用水和水面的蒸發(fā)水量，這些水量相對(duì)穩(wěn)定。因此水體的水量平衡計(jì)算可表示為：W=Ql+q1(1)式中W——補(bǔ)充水量，m3/d;
Ql——綠化澆灌與硬地澆灑量，m3/d;
q1——蒸發(fā)水量，m3/d。
景觀水體周邊綠地、硬化道路面積3.57hm2，澆灑綠地用水標(biāo)準(zhǔn)按3L/(m2˙d)計(jì)，硬地澆灑用水標(biāo)準(zhǔn)為2L/(m2˙d)計(jì)，上述兩項(xiàng)用水量合計(jì)約為100m3/d。根據(jù)上海年水面蒸發(fā)量觀測，統(tǒng)計(jì)值為1～6mm/d。走馬塘該段河道的長度約1500m，河道上口寬24m，面積36000m2，按最大蒸發(fā)量計(jì)，因蒸發(fā)需補(bǔ)水量為216m3/d。
綠化澆灌與硬地澆灑量+蒸發(fā)水量=316m3/d。每天所需最大補(bǔ)水量為316m3/d，每天循環(huán)水量為4250m3/d，雨天時(shí)還需考慮初期雨水處理，綜合考慮，水處理站設(shè)計(jì)總處理規(guī)模按5000m3/d考慮，實(shí)際循環(huán)周期為13.7d。
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