广州市河涌水环境原位治理生物修复技术
1  前言
城市水环境的质量是衡量城市居民生活水平的重要参数。在我国,随着城市化水平的不断提高,城市水环境受城市化进程的影响愈来愈显著[1]。由于经济的快速发展,越来越多的城市污染物被排放到城市河道中,导致城市河道污染日益加剧,严重影响了城市水环境
质量和居民的健康生活。特别是在沿海
河网复杂且经济发达的地区,城市河道
已普遍存在黑臭现象[1]。其根本原因是
进入河涌的污染物量超过环境容量:有
机污染物的排入和沉积,消耗水体中大2020年跨年朋友圈
量的溶解氧,使水体和底泥变为厌氧生
境,在厌氧微生物的作用下,有机污染
物分解产生有毒有害的气体和臭味,造
成河涌的黑臭。如何有效治理黑臭河
涌,恢复健康生态水环境早已成为摆在
政府和环保部门面前的一大课题[2]。
广州是沿海经济发达地区之一,属
南亚热带季风气候区,一年内冬夏季风
广州市河涌水环境原位治理生物修复技术林燕春  刘彦光  刘建勋  黎赓桓  黄志光
(广东省环境监测中心  510308; 广东浦华环保科技有限公司  510100)
摘要:针对广州市河涌治理的紧迫性、复杂性以及传统治理方法的缺陷与不足,本文介绍了一种利用生物修复技术原位治理广州黑臭河涌污染的方法。该方法通过河道曝气增氧、投放微生物菌剂、底泥生物
修复和设置生物巢系统等步骤和措施,控制和消除河涌外源和内源污染,净化河涌水质,提高水体自
净能
力,达到消除黑臭、消除河道底泥的目的。
本方法无须在河道中兴建构筑物,也无须清疏河道底泥,普遍适用于截污、清淤的河涌,以及受潮汐影响流态变化复杂的河道进行原位治理,恢复水体正常生态功能,为众多的城镇黑臭河涌提供了切实可
行、经济方便的治理方法。
关键词:河涌  生物修复  原位治理  水环境  广州
Water Environment In-situBioremediation for Urban Rivers in
Guangzhou
Abstract:Due to the urgency,complexity and the traditional method of treating the urban rivers inGuangzhou,this paper introduces an 
in-situ bioremediation technology on treatment of the black-odor
urban rivers.Based on aeration,delivery of microbial agents,bioremediation of sediments and biological
nest steps,this method can control and eliminate the pollution of urban rivers of exogenous, endogenous
and sludge,and purify water,and improve the self-purification capacity of water bodies,and thus clean the
urban rivers.Advantages,including no built-in structures needed in rivers,and no need to dredge the river
sediment,are present.Generally,it is applicable to sewage interception and dredging of urban rivers,in-
situ treatment of those rivers of complex flow patterns due to tidal effects,and thus to restore the normal
ecological functions of urban rivers.Therefore,the proposed method provides practical and economic
governance in many black-odor urban rivers.
Keywords:urban river;bioremediation;in-situ treatment;water environment;Guangzhou
作者简介:林燕春,福建仙游人,硕士研究生。
交替,雨量充沛。广州市区大小河流(涌)众多,中心城区就有河涌231条,河道长860公里[3]。从自然生态来看,这些河涌是最大的自然净水系统,几千年一直在发挥作用。然而,近百年人类活动却使这个净水系统超负荷运转。随着经济的发展,人口的增长,废水总量日益增多,市区大小河涌普遍污染,严重影响到市民的身体健康和城市形象,整体环境与广州市的国际地位和形象极不相称,河涌整治已成为广州市政府和人民众关注的亟待解决的热点问题。
广州市历届政府对河涌治理高度重视,自上世纪九十年代以来通过传统的截污、清淤、调水和补水等措施已广泛应用于广州市内的河涌进行过大范围治理[4,5]。但从治理方法上仍以传统方法为主,难以从根本上解决河涌黑臭现象,并且治理费用高、周期长、效果不显著,例如配水、调水不是真正解决污染水体的方法,只是将污染水体从某一区域转移到另一区域,是上游向下游的转移,是河涌向江河的转移。
针对广州市河涌治理的紧迫性、复杂性以及传统治理方法的缺陷与不足,本文提出了一种利用生物修复技术原位治理广州黑臭河涌污染的方法:通过河道曝气增氧、投放微生物菌剂、底泥生物修复和设置生物巢系统等步骤和措施,控制和消除河涌外源和内源污染,净化河涌水质,提高水体自净能力,达到消除黑臭的目的。应用本方法对珠海市时代桥廊河涌,珠海市斗门区鸡嘴涌,广州市荔湾区南漖涌等几处河涌进行工程实施,均取得了良好的治理效果。
2  广州市河涌治理总体思路
2.1  广州市河涌水质与治理现状
广州市河涌水质近况:根据广州市环境监测中心站的监测结果,广州市各区的大部分河涌、湖泊水质属于劣Ⅴ类,主要的指标,如COD、BOD
5
、总氮、总磷和透明度等指标严重超标,与治理目标的地表水环境质量标准(GB3838-2002)Ⅳ类水质标准比较还相差甚远[6]。
广州市河涌治理现状如下:
(1)传统的河涌截污、清淤、调水和
补水等治理方式没有将污水与清水分
开使污水处理量大、效果差,截污导致
枯水期清溪断流也是一个美中不足。而
且对于污水量较大的河涌更难取得良
好的净化效果。
(2)传统的底泥清淤,不仅工程量
陕西特礼品大,花费高,而且在截污不彻底的情况
下,底泥将会继续累积,内源污染难以
消除,而且污泥的处置很困难,处置不
当将会造成二次污染或转嫁污染。
(3)虽经市政工程截污,但尚有许
多或明或暗的排污口向河涌排污,成为
河涌治理中的顽疾。
2.2  广州河涌治理整体思路和治理目
鉴于上述河涌治理存在的不足,并
根据广州市河涌污水来源复杂,内源污
染严重,且与面源污染同时并存,河涌
普遍呈发黑发臭的现状,以及市区内土
地紧张,岸坡硬化、河床施工区域狭窄、
资金用量大等现状困难;针对河涌主要
污染指标氨氮、五日生化需氧量、化学
需氧量、度、浊度、臭味等,结合河涌
水文、气候特点,以河涌无臭、无味、清
澈透明为基本出发点,以河涌的生态系
统重建与自净能力的增强为目标,以实把组词
现河涌景观与人居环境和谐为宗旨,本
文提出了一种广州河涌水环境原位生
物修复的治理思路,具体如下:
(1)针对多数河涌位于市区,难以
建设其它污水处理设施的现状,主要采
取河涌水环境原位治理生物修复技术
的治理措施,充分利用河涌内部现有环
境条件,在不影响排洪的情况下因地制
宜建设河涌水环境原位治理生物修复
污水处理设施。此种方法不仅可以避免
征地带来拆迁等复杂问题,而且也可以
大大节省治理经费。
(2)针对河涌水体COD、BOD
5
严重
超标,河水中DO含量很低的污染现状,
通过多种措施为河水曝气,提高河水中
DO的含量,逐步把河涌的厌氧环境改
变为好氧环境,添加生物制剂、建设生
物巢,加速河水中有机污染物的降解,
从根本上改变河水发黑发臭现象。
(3)在实施河涌曝气的同时,通过
添加生物填料、建设生物浮岛或生物巢
等方式,充分发挥生物的高效繁殖及其
复杂生理、生化作用,进一步实现污水
的高效、深度净化。河涌水环境原位治
理生物修复技术与物理、化学方法相
比,生物治理不仅效率高、费用低,而且
无二次污染、效果持久。
(4)针对市区河涌内源污染严重、
底泥含量高,清除困难的现状,通过在
底泥中添加底泥修复剂,借助生物菌、
氧化剂及降解消化作用对河涌底泥进
行净化与消化,消除河涌的内源污染,
从根本上改变河涌的环境特点,实现河
涌生态系统的逐步恢复,消除河涌的黒
臭、降解消化淤泥,用生物消解底泥来
代替清淤。
(5)针对复杂的面源污染,通过河
堤(岸)高效生物滤床或类似工艺,结合
河堤生物带建设,实现河涌面源污染控迷你世界领皮肤教学
制与景观美化双重效益。
本文拟通过以上措施,实现河涌不
黑不臭,COD、BOD
5
降低50%-70%,氨
氮降低60%-90%,硫化物降低70%-
90%,透明度提高,DO浓度在1.5mg/L
以上,主要水质指标达到《地表水环境
质量标准》GB3838-2002的Ⅳ类水质标
准和《城镇污水处理厂污染物排放标
准》GB18918-2002标准。
3  河涌水环境原位治理生物修复技
河涌水环境原位治理生物修复技
术要点包括河道曝气增氧、投放复合微
生物菌剂,底泥生物修复和设置生物巢
系统等四部分,控制和消除河涌外源和
内源污染净化河涌水质,提高水体自净
能力,重建河涌生态平衡,达到消除黑
臭的目的。其具体步骤和措施是:
(1)河道曝气增氧:在河道分段设
置曝气设施,对水体强化曝气增氧,提
高溶解氧含量,促进水层交换和水体的
循环,增强水体中好氧微生物的活性,
降解水层和底泥有机污染物、氧化硫化
物及亚铁盐等致黑臭物质,为恢复河涌
生态平衡创造有利条件;
(2)投加复合微生物菌剂:配合水
体曝气增氧,在河道中投放复合微生物
菌剂,复合微生物于水中迅速繁殖,形
成稳定的优势菌,实现对水体有机污染物的高效去除,控制和削减河涌污染物受纳总量;
(3)底泥生物修复:治理期间直接于河道定期投放底泥生物修复剂,改变底泥和底部水层的厌氧生境,促进底部微生物由厌氧向好氧演替,加速底泥有机污染物的降解和底泥矿化,控制底泥耗氧物质向上覆水体的释放;此项措施,替代清淤消除河涌内源污染,提高水体的自净能力,恢复水体生态系统的平衡,从根本上消除水体黑臭;
(4)设置生物巢系统:在河道适当位置每隔一段距离装设生物巢系统,生物巢的生物附着面巨大,
可承载水体微生物、浮游生物的生长繁殖,减少流失,并为鱼类和其它生物物种提供栖息觅食的场所,增加生物多样性,发挥水生生物链对水质净化的作用,促进水体生态系统的恢复和平衡。
该法是一种切实可行、经济实效的城市黑臭河涌污染治理方法,无须在河道中兴建构筑物或将河涌水引出河道外处理,也无须清疏河道底泥,普遍适
用于截污、清淤不彻底或一时无法截污、清淤的河涌,以及受潮汐影响流态变化复杂的河道进行原位治理[7,8]。
4  广州市河涌水环境原位治理生物
修复技术的具体实施方案
广州市河涌的自然环境存在显著差异,加之人为改造,不同河涌水文、地质特点以及污染情况均发生了明显的改变。因此,须根据河涌的环境特点采取针对性的治理措施才能从根本上解决污染问题。从河涌的受污染情况、污染物排入量以及河涌可利用的河床河面情况,本文拟采用如下河涌水环境原位治理生物修复技术,实现广州市河涌的高效、经济治理,从根本上解决河涌污染问题。广州市河涌水环境原位治理生物修复技术可细分为以下五种技术:4.1  排污口截污与水环境原位治理生物处理技术
针对分布在河涌两侧或明或暗的排污口,在市政截污难奏效的情况下,沿河涌堤岸在排污口附近建设截污与污水处理一体化设施,该污水处理单元可根据排污口分布情况灵活布置,实现
排污口的水环境原位生物治理。
其技术流程依次为:污水收集→投加生物制剂并曝气→生物填料接触氧化区(氧化沟)→污泥沉淀区(1/3污泥平流泵回流到曝气区)→纤维转盘过滤→生物浮岛→清水排入河涌。
该技术将成熟的污水处理流程及氧化沟工艺应用于河涌上,加上植物浮岛以及漂浮载体所形成的生物膜,提高了处理效果和稳定性。该工艺采用射流式曝气机,集曝气、回流功能为一体,工程设计上考虑了洪水的影响。该工艺以河涌作为污水处理现场,反应器构筑在河流的岸边靠近污水的入口处,可同时对被污染的水体及其污染源进行治理。4.2  河涌内水环境原位治理生物修复技术
对于水量相对丰富的河涌,河道内的水质净化,采用河道内的水环境原位治理生物修复技术方案。
其工艺流程依次为:河涌污染水体河道曝气增氧→投放复合微生物制剂→底泥生物氧化→设置生物巢系统或生物浮岛→水质净化、自净能力提高→河涌生态平行恢复、黑臭消除。
水环境原位治理生物修复技术突出的优势在于不必征地、不必清淤,可大大降低投资和运行管理费用,见效快而效果好。治理中和治理后的河涌不影响其原有防洪排洪功能和自然净化功能。治理方法
由一套相对独立、可进行有机组合的工程技术措施组成,实施过程中可根据河涌污染状况、污染负荷和周围环境进行因地制宜的设计与组合。4.3  河涌内源淤泥削减技术
即底质净化剂处理高污染淤泥技术:底质净化剂中微生物既包括需氧型也包括厌氧型类,是一种通用生物净化剂,对于高污染溶解氧极低的沉积物,也不需要使用曝气等机械装置,处理效果依然良好,可使河涌内不稳定的淤泥厚度每年减少30-65cm 。
先用物理化学方法对底泥进行增氧,将氧化剂连同重金属螯合剂和固化剂注入底泥中,在相对较短的时间里即可产生良好的效果,用这种方法代替清淤可节省大量资金,因此是一种节能、
表5-1  珠海市时代廊桥河涌水环境原位生物治理水质监测结果(mg/L)
表5-2  珠海市斗门区鸡嘴涌水环境原位生物治理水质监测结果(mg/L)
表5-3  荔湾区南漖涌水环境原位生物治理水质监测结果(mg/L)
监测项目* DO COD BOD5 
氨氮 
硫化物 2008年9月7日治理前 0.85 406 215 25.2 0.68 2008年12月7日治理后 2.01 172 74 8.04 0.19 去除率% 增氧1.2 58 66 68 72 
*本监测结果是依据:环境监测[2008]第0949号的监测报告 
监测项目* DO COD BOD5 氨氮 硫化物 2011年9月17日治理前 2.6 75 28 3.1 1.3 2012年3月27日治理后 3.3 22 8.1 1.9 0.42 去除率% 增氧1.3 71 71 39 68 *本监测结果是依据:监测报告 ZYC-W110917-01和 ZYC-W120327-01 
监测项目* DO COD BOD5 氨氮 硫化物 2009年8月30日治理前 0.2 132 57.0 20.5 1.99 2009年11月30日治理后 2.0 60.5 20.8 7.60 0.11 去除率% 增氧1.8 54.0 64.0 63.0 94.0 2009年9月27日治理前 0.2 143 61.7 36.4 2.11 2009年12月27日治理后 治理后 3.1 58.0 18.4 6.90 0.13 去除率% 增氧2.9 59 70.0 81.0 94.0 *本监测结果依据: [环监](2009)第1090号和第1115号的监测报告 
高效和环保的河涌污泥处理措施。4.4  河涌岸坡原位截污与治理
针对广州市河涌受人类改造严重,部分河涌狭窄,岸坡硬化,污水流量不定的河涌,采用原位截污与治理技术:在河涌的左右两侧建截污沟,同时在截污沟内挂生物膜,该方案既可避免污水进入主河道,清浊分流,同时也实现了污水在截污沟流动过程中的净化作用,该技术集截污与水质净化于一体,是一种高效、经济的污水处理方式,主要适用于经市政工程截污之后,污染问题仍未得到解决的狭窄河涌。该方案充分利用了河涌岸坡,工程量少,投资省,见效快,环境效益明显。
4.5  使用锁磷剂控制水体中蓝藻生长使用纯天然原材料的锁磷剂。它适用于湖泊、水库、河流、大型饮用水源地、池塘、住宅小区景观水等不同类型水体,能有效控制水体中蓝藻的生长和暴发,改善水环境,活化水体的水生环境,吸收水体中的可溶性磷酸盐,在水体底部底泥上形成一层约为1~3mm厚的覆盖层,及时有效地捕获可溶性磷酸盐,从而使其不能重新释放到水体中而造成对水体的污染。
锁磷剂不会给水体带来任何化学毒性,对水质无任何不良影响。锁磷剂投入到水体后,在4个小时内就能快速吸附、去除90%以上的可溶性磷酸盐。锁磷剂对P的吸附容量较现有其它高效合成吸附材料
有数十倍的提高。锁磷剂在pH为4-11的水体及厌氧状态下稳定发挥效用;在底泥上形成覆盖层,能有效控制固氮蓝藻的暴发,防止水体的污染。
5  工程实施实例
5.1  珠海市时代桥廊河涌治理实例将河涌水环境原位治理生物修复技术应用于珠海市时代桥廊河涌,经过近3个月的治理后,河涌底泥总有机碳由原来的65.9mg/kg变成28.4mg/kg,透明度由原来的10cm变成30cm,COD、BOD
5
的去除率达到58%-66%,氨氮的去除率达到68%,硫化物的去除率达到72%。小鱼显著增多,河底淤泥泥面降低,并由黑变为灰,河水清澈透明。珠海市时代廊桥河涌水环境原位生物
治理水质监测结果见表5-1。
5.2  珠海市斗门区鸡嘴涌治理实例
投加杂质降解剂治理源源不断排
入河涌的污水,投加生物锭,增氧剂,去
除河涌的表层腐化底泥同时植入植物
多糖体、生物修复载体,重新恢复土著
菌生态环境,恢复水体生物多样性,形
成完整的生物链。利用生物菌种的生态
活动,消化河涌淤泥.提高水体的自动
净化能力,达到永久去除腐化底泥的目
的。投入多孔微生物载体,载体的孔隙
率为90%,可以有效固定微生物量,同
时减少剩余污泥产量。对于生活污水可
以减少剩余污泥产量60%,载体上固定
微生物的浓度可以达到15g/L(干重)。
该载体还可以用于生物脱硫和生物脱
臭中微生物的固定,由于载体的孔隙率
高,固定的微生物量多;可以保持反气
流通畅的同时提高处理效率。多孔微生
物载体表面的生物絮凝作用使悬浮物
被吸附最终沉淀到水中。处理前、处理
后采水样监测分析,监测结果表明治理
效果非常良好,黒臭的河水变成清澈透
明,并通过了珠海市的验收。珠海市斗
门区鸡嘴涌水环境原位生物治理水质
监测结果见表5-2。
5.3  广州市荔湾区南漖涌(500m)的
河涌治理实例
采用河涌水环境原位治理生物修
复技术对广州市荔湾区南漖涌(500m)
的河涌进行了水环境原位修复治理。于
该河涌修复工程共安装7套射流曝气设
备,200套生物巢,每天投放复合微生物
制剂和底泥生物修复剂,在河道通过曝
气增氧来改变水体和底泥的厌氧生态
环境,发挥好氧微生物迅速分解有机污
染物的作用消除内源污染,从根本上消
除了河涌黑臭。治理工程完成后环境监
测站于涨潮、退潮多次采水样监测分
析,监测结果表明治理效果非常良好。
荔湾区南教涌实施水环境原位治
住房公积金贷款买房理生物修复水质净化工程措施后,河涌
水质COD、BOD
5
降低54%-70%,氨氮降
低63%-81%,透明度提高,DO浓度在2.
0mg/L以上,实现了河涌不黑不臭,己
经通过了荔湾区环保局的验收。荔湾区
南漖涌水环境原位生物治理水质监测
结果见表5-3。
6  结论
以生物技术为核心,附以曝气等技
术进行河涌水环境原位治理生物修复红月亮是什么兆头
可“就地”清除河水污染,削减底泥,解
决河涌突出的黑臭问题,快速恢复河道
的自然生态系统、恢复自净能力,做到
生物治理和修复一步到位,实现了截
污、原微生物修复、内源淤泥削减的一
体化,从根本上解决广州市河涌黑臭这
一环境顽疾。它具备技术简单易行,投
资省、治理效果显著等特点,同时可操
作性强,环环相扣,相互配合,协同发挥
作用,治理效果显著,是实现城市河涌
污染标本兼治的重要举措,也是实现
“条条清溪绕街市,处处湖泊似花园”城
市景观的重要保障。
参考文献
[1] 丁文峰,张平仓,陈杰.城市化
过程中的水环境问题研究综述[J].长江
科学院院报,2006,23(2) : 21-24.
[2] 刘锋.广州东濠涌整治的回顾
与前瞻.绿科技[J].2011,(6):15-17.
[3] 李生文.广州市区河涌综合治
理对策.广东水利水电[J].2002,(3):19-
21.
[4] 莫灼均,宁寻安,梁建祺.城市
河涌污染治理技术的研究进展.四川环
境[J].2008,27(2):102-105.
[5] 周新民,林少礼,侯玉,郑国栋.
广州城市河道水环境治理对策研究.广
东水利水电[J].2004,(4):65-66.
[6] 金腊华,梁志宏,万雨龙,袁杰,
兰云飞.城市河涌水污染特征及治理措
施.城市环境与城市生态[J].2005,18
(5),6-8.
[7] 罗刚,刘军,胡和平.生物修复
技术在白海面黑臭河涌治理中的应用.
环境科学与管理[J].2009,34(2):115-
118.
[8] 饶胜.生物及生态修复技术在
河道整治工程中的应用.节水灌溉[J].
2007,(4):61-62.

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198,我们将在24小时内删除。