東江工業排水區減負修復水環境風險管控技術體系

時間：2018-04-08 來源：中國環境報 作者：黃榮新 周秀秀

淡水河是東江的二級支流，也是目前影響東江水質的最大污染源。受區域人口密度和產業布局等因素影響，淡水河水質長期劣于Ⅴ類，且水體中檢出多種持久性有機污染物、內分泌干擾物及重金屬，水生態環境風險大。

為解決以上問題，“水體污染控制與治理科技重大專項”（以下簡稱“水專項”）立項“東江流域水質與水生態風險控制技術集成與綜合示范”項目，以廣東省深圳市龍崗區龍崗河、坪山河以及惠陽區的淡水河流域（以下簡稱“三河”流域）為研究區域，設置了“工業區排水對水源型河流風險控制技術集成與綜合示范（2012ZX07206002）”課題。生態環境部華南環境科學研究所作為課題承擔單位。

開發了流域水環境風險管理決策支持系統，為飲用水源型河流保護提供環境管理支撐

“十一五”至“十二五”期間，“三河”流域的常規污染物呈逐年下降的趨勢，COD指標已達到地表水Ⅲ類水標準，但受營養鹽指標影響，水質總體仍屬于劣Ⅴ類。另外，受區域產業特征影響，水環境還存在一定的重金屬、持久性有機污染物及內分泌干擾物等風險。我國目前尚未將環境痕量污染物列入監測例行項目，但它的潛在威脅不容忽視，實施科學的風險管控措施迫在眉睫。

課題組對全流域開展了全面、系統的綜合研究，提出了水質水生態風險評價熵值法評估模式，構建了風險源評估指標體系。在流域河流矢量數據、水質監測數據、風險源數據和社會經濟發展等相關數據資料基礎上，開發了“三河”流域水環境風險管理決策支持系統，并提出了基于區域風險特征污染物的工業廢水和集中式城鎮污水以及城市面源的工程減排方案及風險控制策略，為跨界水環境保護提供管理決策支撐。

突破典型行業排水特征污染物脫除成套技術，確保區域支柱產業的綠色可持續發展

基于工業廢水排水的水生態風險，課題選取了流域內典型先進制造業為研究對象，建立了行業特征污染物控制減排關鍵技術體系。

針對先進制造業生產過程中產生的高濃度、多形態含磷廢水難于穩定運行達標問題，課題研發了“兩段式高級氧化次/亞磷酸鹽去除技術”“膜濃縮+高級氧化聯用技術”，這一技術具有出水穩定達標，停留時間短，pH適應能力強，處理成本大幅度下降等優勢。在廢水資源化方面解決了膜濃液處理等特征有機污染物影響水安全回用等難題。

第三方監測結果表明，各特征污染物削減率均大于90%，生物毒性控制率大于80%，廢水回用率達到70%~75%，獲得良好的應用效果。這項成果推廣應用將逐步實現東江典型行業排水雙標準監管，控制排水生態風險。

建立基于地表水Ⅳ類的尾水深度生態凈化成套技術體系，改善坪山河流域水質

盡管近年來龍崗河、坪山河流域治污力度空前，但受區域產業特征、水環境容量影響，尾水排水受納水體一直存在氮磷難以穩定達標及銅、汞等重金屬風險問題。

課題組研究優化人工濕地結構類型、填料種類、生物帶持續凈化等關鍵環節，篩選吸附能力強的新型組合填料，強化人工濕地對氮磷及重金屬銅、汞的去除效率。集成研發了“垂直流人工濕地+生態凈化帶深度處理集成技術”，并成功應用于深圳坪山區上洋污水處理廠7萬m3/d尾水深度凈化的聚龍山濕地生態園項目。公園占地面積64萬平方米，深度處理后出水常規指標優于地表水Ⅳ類標準，重金屬指標優于地表水Ⅲ類標準。項目不僅有效改善了坪山河水質，也為居民提供了休閑游憩場所。

創新初期雨水面源污染控制技術，為區域水資源利用和生態基流維持提供工程技術支撐

“三河”流域屬于典型的高污染負荷雨源型河道，污徑比大加上工業區點面源的影響，支流雨季初期水質較差。課題組考慮利用水庫、小山塘、灘涂地等用于雨洪調蓄凈化，研究了基于流域水質目標的工業區雨源型河道生態流量調控與補給技術，結合再生水利用、海綿城市建設和水庫功能調度優化確保河道水質和生態基流。

降雨時期通過“高效原位截污反應器+植物強化穩定塘”工藝將初雨快速處理后貯存至調蓄貯水塘。非降雨時期，為保持水質采取循環流“人工濕地+穩定塘”工藝，以碎石、細砂和粉煤灰陶粒作為載體，種植美人蕉、風車草等植物，通過調蓄貯水塘富氧、植物穩定塘和強化人工濕地的循環處理以達到水質保持的作用，并為雨源型河道補充生態流量。這一技術可去除初期雨水中50%以上的氮磷污染物、90%以上的懸浮物和COD，另外對壬基酚和雙酚A等毒害性有機物也有高于40%的去除率。

集成非達標水體旁路水質凈化與生態修復成套技術，為河道水質風險和水質改善提供技術支撐

淡水河（惠陽區）處于龍崗河和坪山河下游，這一區域存在較多重污染工業企業。河道承接上游工業區排水的同時，亦受納本區域內工業、生活及面源排水，區域水環境復雜，水質呈現高氨氮低碳源、透明度低、DO低、特征污染物較明顯、具有綜合毒性風險等水質特點。

考慮到階段治污目標的緊迫性，課題提出因地制宜地利用淡水河現有的大量河灣，構建河灣型人工濕地凈化系統，實現水質持續改善。成功研發了“組合式懸掛鏈曝氣生物接觸氧化+二級垂直流人工濕地”技術。

這一技術可廣泛應用于水質水量波動較大，水質呈高氨氮、低C/N比特征的雨源型河道，是一種高效、低耗的河道水質凈化技術。這項成果應用于惠陽區新圩鎮丁山河、屯梓河、黃沙河水環境綜合整治工程，日處理規模為7萬噸，可實現河道水質指標的跨級提升，壬基酚、雙酚A和重金屬等特征污染物削減70%以上，工程技術經濟指標明顯優于傳統工藝，為河道水質風險的控制和水質改善提供有力技術支撐。

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