污染河道治理技術研究進展

張瑞芳

(棗莊市水利勘測設計院, 山東 棗莊 277800)

污染河道治理技術研究進展

張瑞芳

(棗莊市水利勘測設計院, 山東 棗莊 277800)

當前城市河道污染治理已成為城市建設的重點環節，通過生物技術、化學技術以及光催化技術相結合等方式能夠有效改善水質，激發水中各種動植物的生存功能，平衡河道生態環境，改善水質。

污染河道； 生物法； 化學方法

由于當前我國城市居民污水排放、工業廢水排放以及第三產業的污水排放量大幅增加，與城市廢氣、垃圾以及各種大氣降物產生的污染沉降物結合后進入河道，造成城市河道污染加劇，嚴重威脅居民用水安全。當前河道治理的重點在于排澇防洪，治理方式單一，一般都是采用護坡工程治理，這種方式對于河道生態環境產生了較大的負面作用，河坡硬化大大阻礙了河道的自我凈化作用，水中各種動植物無法存活，進而加劇了城市河道污染。要治理城市河道污染，需要采取各種措施，結合污染實際情況，選擇合適的方式，保護河道生態平衡，激活水中各種動植物，進而加快河道自我凈化，改善水質。

1 生態生物修復法

1.1 水生植物修復

水生植物能夠吸收水體中所含的氮、磷等營養物質以及部分重金屬，以此防止水體富營養化。水生植物中的挺水類、漂浮類、浮葉類以及沉水類植物根系還有較多異養微生物寄居，能夠通過同化與異化效果將水中部分有機污染物清除。如水浮蓮、紫萍和鳳眼蓮等漂浮植物能夠清除富營養化水體中的全部氮和磷，使水體中溶解氧含量不斷增加，并抵制各種藻類生長。城市周圍污染河道可以通過簡單裝置與蘆葦相結合的方式，充分發揮蘆葦自然凈化功能，建立一個規模較小而濃度較低的污染河道處理系統。

1.2 水生動物修復法

水生動物能夠大量吸食水體中所含的各種細菌、藻類以及各種有機碎屑等物質，大量降低水體中懸浮物，使水體更加透明。合理配比物種并投放一定數量的水生動物能夠延長食物鏈，提升凈化效果。要定期打撈各種浮游動物、底棲動物，避免過量繁殖引發污染問題，同時還能夠清除這些動物所產生的有機質及氮磷等物質。如蚌、螺類等動物能夠有效凈化富營養化水體，一些河蚌和螺螄等底棲動物能夠凈化富營養化水體中的各種葉綠素a和總蛋白等營養物質。

1.3 生物膜技術

這種技術主要是將微生物群體以膜狀形態附著在某些載體表面上形成一層生物膜，接觸污水后，這些生物膜中的微生物就會對污染水體中的有機物質進行吸收以補充營養，同時經過同化后凈化污水。這種技術以礫間接觸及排水溝接觸氧化法為主，生物活性炭填充柱凈化法、伏流凈化法以及薄層流法等發展也較快。這一方法多以天然材料為主要接觸材料，不僅有效發揮凈化效果，花費也較低，因此使用效果較好。

1.4 生物修復技術

這種技術是一種工程技術系統，主要是利用微生物或者其他生物，使水體與土壤中各種有毒有害物質能夠降解成為二氧化碳和水、或者其他無毒無害物質。一種方法是在污染河道中投放一些培養篩選的微生物菌種，另一種方法是投放微生物促生劑，使河道內原有微生物生長速度加快。這種技術能夠有效清除水體中的黑臭，使水體中溶解氧含量不斷增加，通過原有微生物的生長，不斷擠壓污染物降解產生的各種微生物的生長速度，降低水體中的BOD5以及CODCr指標，還能夠使河道中微生物演替為好氧性、高等微生物，增加生物多樣性。

1.5 生物操縱法

這種技術是通過人為操縱對生態環境中的不同生物種類的數量與密度進行調節，使食物鏈中的各種生物通過相互競爭對藻類生長進行抑制。當前使用的技術主要是放養鰱魚、鳙魚等，回收和利用藻類，養殖和收割水生植物等技術。放養鰱魚和鳙魚等能夠抑制水體中各種水蚤類動物滋生，較好地消除水體中過剩的氮、磷等物質?？刂扑w中藍藻和綠藻等浮游藻類的數量，能有效抑制并緩解水體富營養化趨勢。

1.6 河道曝氣技術

河道被污染后會大幅降低水體中的含氧量，加劇污染程度。河道曝氣技術主要作用是應對污染河道中的含氧量降低問題，修復水質，其全稱為人工曝氣復氧技術，對缺氧或厭氧狀態中的河道通過人工充氧加強河道自我凈化能力，進而修復、改善河道水質或生態環境。一般包括固定式充氧站和浮動式充氧平臺兩種方式。通過人工充氧，水體中氧氣得以恢復，進而促生水體中的各種微生物，加快微生物的凈化作用，改善水質。

1.7 生態混凝土技術

利用生態混凝土技術為污染河道建立凈化裝置，對污染河道進行預處理后，再把污染水體向生態混凝土處理槽中進行導引，處理槽中會通過各種物理、化學反應使污染水體形成一種特殊的生物膜，通過厭氧反應后，能夠進一步降低污物，并將其排出處理槽。

1.8 生態疏浚技術

河流經過城市時，流速會有所降低，造成泥沙沉積問題，這些沉積的泥沙中往往營養物質豐富，對微生物生長有良好的促生效果，進而凈化河流。反之，當河流泥沙中污染物質較多時，就可能會使水體出現二次污染。生態疏浚技術主要用于治理這種二次污染河道，使用生態修復方法，將生態環境和工程技術有機結合，通過小工程清理河道污染物。

2 化學方法

化學方法主要包括混凝土沉淀、投放化學殺藻藥劑、投入鐵鹽除磷沉淀劑、投入石灰脫氮以及重金屬化學固定等技術。

2.1 化學混凝土沉淀

化學混凝土絮凝技術主要是通過物質膠體化學物質凝聚水生物，使水生物在水體底部沉淀或者回收。如使用改性硅藻土作為混凝劑，能夠有效去除COD及磷。這種方法主要作用于水中懸浮物以及膠體性質的污染物，對于溶解性污染物效果不佳。通過化學氧化絮凝技術，能夠協同使用氧化技術與絮凝技術凈化河道，可以有效去除COD、BOD3、TP等物質，使河道水體指標達到國家一級排放標準。由于河道的開放性，估計水量較為困難，也就無法有效控制攪拌強度，工程中不可能像燒杯實驗方法一樣對河水進行均勻的加藥處理，因此，在實際使用過程中需要解決的問題較多。

2.2 投放殺菌滅藻劑

城市河道中會有大量藻類繁殖，既影響美觀，又遮擋陽光，導致水下植物光合作用不順暢，無法釋放氧氣，使水中污染物出現化學反應，進而惡化水質，使水體出現黑臭?；瘜W滅藻劑有很好的殺藻效果。為了避免水中藻類產生耐藥性，降低滅藻效果，需要不斷縮短投放滅藻劑的間隔時間，加大投放量，更換滅藻劑。這種方法會使環境污染加劇，并且污染危害性較大，因此，可持續性很差。

2.3 投放沉磷劑

沉磷劑的種類主要有三氯化鐵、明礬以及硝酸鈣等，投放這些藥劑后，能夠溶合水中的磷，通過絮凝沉淀作用進入底部泥沙中。水底氧氣不足時，底泥中的各種有機物就會出現厭氧分解，產生各種酸性物質，并使沉淀的磷再次溶解到水中，因此需要增加一定量的石灰提高磷酸鈣穩定性，并且將底泥中的pH值控制在7.0～7.5，進而脫氮。再加入適量硫酸鋁，使底泥表層產生一層污泥層，使底泥中的磷逐漸鈍化。

2.4 重金屬化學固定技術

現代工業發展迅速，致使城市河道重金屬污染逐漸加重，成為河道污染的主要問題，嚴重威脅用水安全。河道水體中包含的重金屬物質通過特定條件能夠實現轉化，經過轉化的重金屬物質在淤泥底部固定后，就能夠抑制這些物質的釋放，減少環境影響，平衡河道生態環境。重金屬化學固定技術就是通過增加河道水體中pH值，轉化水體中的重金屬元素，使其轉化后在淤泥底部固定。pH值增加的過程中，水體中的重金屬元素轉化為硅酸鹽和碳酸鹽等各種不溶于水的物質。向水體中投入一定量堿性物質，將水體中pH值穩定在8左右，就能夠控制這些重金屬物質與水相溶。常用堿性物質主要有石灰、爐渣以及碳酸鈣等物質。投放這些物質時，要根據水體中的pH值以及重金屬種類選擇投放方式，避免投放過量，破壞河道生態平衡，危害河道污染處理功能，使河道污染加劇。

3 化學處理和光催化技術相結合

化學處理和光催化技術的結合，是基于河道預處理技術發展而來，這種技術污水處理能力較強。聚合氯化鐵等混凝劑對于污水有明顯的水質改善作用，能夠使水質達到國家標準。光催化技術則通過特定波長能夠激發催化劑，進而使催化劑電子遷移，造成空穴現象，產生能量反應。這種催化劑能夠吸附各種自由電子，進而引發化學反應，再產生各種活性自由基，從而起到改善水質的作用，加快污染河道的治理速度。

4 結 語

綜上所述，污染河道的治理工作有著重要的作用和意義，只有不斷提升治理技術水平，加強治理技術的研究，才能有效地達到提高污染河道治理的有效性和科學性以及可持續性。

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Research progress of polluted river channel control technique

ZHANG Ruifang

(ZaozhuangWaterConservancySurveyandDesignInstitute,Zaozhuang277800,China)

Currently, urban river pollution control has become the focus link of urban construction. Water quality can be improved effectively through combining biological technology, chemical technology, photocatalytic technology, etc. The survival function of various plants and animals in water can be stimulated, river biological environment can be balanced, and water quality is improved.

polluted river; biological method; chemical method

10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2017.08.022

TV85

A

2096-0131(2017)08- 0077- 03