泃河河道三河市段综合治理工程的运营管理
摘要：近年来，随着经济的发展，泃河水质不断恶化，三河市段为劣ⅴ类水，对当地群众的生产生活造成了极大的影响。上游工业废水和生活污水的无序排放是造成泃河三河市段水质严重恶化的主要原因，本文通过对泃河污染现状的分析，运用当今河道污染治理和生态修复工程方面的先进理念，提出了泃河三河市段环境综合治理的一套方案，阐述了对此项综合治理工程长效运营管理的见解。泃河贯穿一省两直辖市，只有沿河各地区协抓共管，才能不断改善泃河流域的水环境质量。
关键词：泃河河道； 综合治理； 运营管理
1 泃河现状
泃河发源于燕山山脉南麓，承德市兴隆县茅山镇青灰岭，流经兴隆、蓟县、平谷、三河等市县，于宝坻区张古庄与州河汇合后，汇流天津海河。泃河全长180km，流域面积2950km2，天然河道纵坡为1/7000。在三河境内全长51.2km,市区5km。泃河每天从北务村入境的客水8.64万t，每小时3600t，水质极度恶化，水体为黑褐色，臭味呛人，水中无任何水生动植物。客水中除生活污水外还有工业废水，据北务村监测断面监测结果显示，除pH值合格外，其余各项指标均超标，为劣Ⅴ类水。其中，溶解氧比标准最低限值相差1.78倍，COD超标1.10倍，BOD5 超标3.43倍，氨氮超标6.9倍，挥发酚超标0.41倍，六价铬超标0.96倍，油超标1.0倍。
三河市河段水质污染主要受到上游排放的生活污水和工业废水的影响。水质为超V类标准的水质指标有：CODCr、DO、BOD5、NH3-N、TP、石油类、Cr6+、硫化物等，近期六价铬污染已得到控制，基本达标；客水受油类污染的程度呈上升趋势，并影响其下游水体。上游客水流经三河市后，总体趋势是水质得到改善。由于上游工业废水和生活污水的排放，大量的有毒物质和极低的溶解氧，均对水生动物、水生植物的生存构成极大的破坏，甚至无法存活；因为水质严重黑臭，透明度极低至不到10cm,水下光线严重不足，致使沉水植物无法生长；夏季汛期水位很高，冬季时期由于没有蓄水而水位很低，均不利于水生动物和水生植物的生长和发展。
泃河从北至南贯穿三河市城区和市域全境，是该市最重要的地表水载体，对三河市生态环境的作用和影响巨大。随着社会、经济的发展和人民生活水平的提高，三河市市民对泃河水环境质量的要求愈来愈高。为改善泃河水环境，三河市投巨资对泃河三河市段总长10.15km，涉及治理水面面积33.14万㎡的河道进行以水质改善与保护为主要目的的综合治理，以营造人水和谐的生态环境。
2 泃河治理工艺
为了使治理河段水质近期达到GB 3838—2002标准Ⅳ～Ⅴ类（一般景观水体），远期达到GB 3838—2002标准Ⅳ类；防止水体富营养化藻类暴发；缓解泃河生态用水资源短缺危机；改善河道景观。在对策上，主要应控制污染源，改善水质，降低混浊度，提高透明度，增加蓄水量，调控好水位，修复生态系统，保护生态环境。
基于以上情况，我们在确立“流域治理”理念与实践的基础上，根据泃河流域地表水环境功能区类别，以生态学原理、环境生态工程学原理和系统工程学原理为指导，采用水质原位净化与保护工程技术和河流生态工程长效管理技术，制定了泃河三河市段水质改善与保护环境生态工程的工艺流程（见图1），使泃河三河市河段水质近期达到并维持在GB 3838-2002标准Ⅳ～Ⅴ类，远期达到Ⅳ类。
按照工程要求和工艺流程设计，本次设计重点实施工程主要包括以下内容：
（1）基流时段孟各庄闸上游来水突发污染应急处理工程
当上游来水超出Ⅴ类水质时，启动该处理系统，方法是在闸上游230m的河道断面通过均布加药管添加絮凝剂或中和剂，通过曝气搅拌管使药剂与河水充分混合，去除水体中大部分悬浮固体物，提高水体透明度，中和水质，闸前设置气提装置将沉淀污泥提至岸边污泥浓缩池，进行后续处理。在闸后增加2800m2的强化曝气生物膜，通过物理、化学和生物的作用进一步降低水体污染物质，降低后续处理的污染负荷。
另外，为提高应急处理系统处理效果的保险系数，在孟各庄闸后增设物化处理装置一套（备用）。
（2）河道污染原位治理工程，包括：
·河道清淤工程
为防止底泥污染和便于人工水草的布设，需要对相关河段进行清淤，本工程疏浚区为孟各庄闸至贤人桥河段，确定在旱季选择履带式反铲挖掘机和两栖式清淤机采取干滩陆地施工的方式进行疏浚，并选定北外环桥西岸桥头两侧的砖厂废取土坑做为贮泥堆场。
·污染水体生物膜接触氧化强化处理工程
通过物理及生物方法去处水中的有机污染物。工程实施河段为在北外环桥至迎宾桥河段，布设总量10182m2的软性生物膜。
（3）健康水域生态系统构建工程
通过植物新陈代谢，吸附N、P、TC为营养源，使水得到净化的一种方法。在北务村桥至迎宾桥河段的水陆交错带种植16300㎡湿生、挺水植物，河道内种植6000㎡沉水植物、1200㎡浮叶植物。在迎宾桥—贤人桥－孟各庄闸河段放养1000kg铜锈环纹螺、沼螺等螺类。
（4）河道生态廊道建设与两岸水土流失控制工程
在北务村桥至贤人桥河段两岸建设河道生态走廊，水陆交错带种植固土能力较强且具有较强净化能力的湿生植物、挺水植物，如芦苇、香蒲、菖蒲等，在水陆交错带以上的斜坡，改种、补种4000m2固土植物，如柳树、芦苇、荻等。
（5）河道水质自动监测系统构建工程
在孟各庄闸上游500m处，沟北村东建立自动监测系统。对水质、水量、pH值等指标进行自动监测，当水质为劣Ⅴ类时，启动应急处理系统。
3 泃河治理设施的运营管理
俗话说：“三分建设，七分管”，工程建设完成之后的长效管理才是此项工作的重中之重，为此，我们制定了严格的科学管理机制。
3.1 上游来水污染应急处理工程运行长效管理
上游来水污染应急处理工程运行实行长效管理，主要做好如下工作：
（1）根据上游来水水质及水量状况及时启动或停止该系统，制定严格的运行管理制度；
（2）严格按照操作规程作业；
（3）坚持做好运行或停止记录，定期汇总研究、分析，以总结规律，提高效率；
（4）做好设备维护和定期检查；
（5）维护工程区水环境安全，防止外来干扰。
3.2 河道水质自动监测系统运行管理
（1）做好系统的安全维护工作，尤其要做好野外系统的安全维护工作；
（2）定期对采集数据的准确性进行标准法校核，并及时查找出现偏差的原因，及时调整、改正；
（3）做好数据的统计、保存、分析及其上报工作，使之更好发挥作用。
3.3 软性生物膜及其曝气系统运行长效管理
软性生物膜是按照原位技术原理，多学科、多领域协作，依据不同水体的具体情况而研制的一种用于污染水体水质原位净化技术的产品，已经获得国家发明专利。软性生物膜是一种由两种网孔海绵状高分子材料复合而成，孔隙率90%～96%的软性生物膜，此生物膜为生物惰性良好的高分子材质，物理及化学稳定性高，使用寿命长。尤其重要和特异的是，它具有很大的比表面积，能吸收、吸附、截留水中溶解态和悬浮态污染物，为各类微生物、藻类和微型动物的生长、繁殖提供良好的着生、附着和穴居条件，最终在软性生物膜上形成薄层的具有很强净化活性功能的“生物膜”。软性生物膜及其曝气系统运行长效管理工作主要做好：
（1）根据水质和水深及时调整曝气频次和强度。
（2）做好鼓风曝气系统及供电设施的安全防护和设备维护工作。
（3）定期或不定期检查软性生物膜设施，及时清除缠绕杂物，修好受损部分。
3.4 河道生态系统工程长效管理
本生态工程的长效管理实质上就是河道生态系统的长效管理。河流生态工程的管理是根据河流生态系统固有的生态规律与外部扰动的反应进行各种调控，从而达到系统总体最优的过程。河段生态工程的管理，应在流域与局域统一规划基础上，建立相应管理机构，运用技术、经济、法律、行政等手段，控制或限制人为损害河水水质的活动。
保护和管理的主要目标是维护水域的生态平衡，因此，必须遵循生态学原则，以河流生态学原理为指导，了解泃河水域的生态平衡机制，协调人类与河流生态系统的关系，否则水体生态环境就不能从根本上得到修复和有效的保护。河流生态工程长效管理系统建设有以下几个方面的主要内容。
（1）管理机构与体制的建立
为了做好河道水生生态系统和水环境维护管理，必须建立相适应的管理机构。机构中除配备业务负责人外，还必须配备一定数量的专业管理员和维护工。管理员应具备一定的专业管理知识和技能，维护工则在管理人员指导下，能独立进行河道环卫保洁、水生生物养护、园艺养护基本作业、熟练的使用机器设备。
（2）水体生态系统的管理
以水生植被为主的健康河流生态系统建立后，生态系统的长效管理，尤其是沉水植物的维护管理最为重要，只有管理好水生植物，才能使生态系统的结构更加合理，功能更有效发挥。管理内容在如下几个方面：
·保持河道洁净，及时清除各类垃圾，制止一切向河道倾倒垃圾与排污的行为；
·调控沉水植物群落结构的变化，使其更加适合泃河水环境；
·对刚建立和发展起来的沉水植物群落，应加强管理与保护。在其发芽与生长期，应该不予打捞，尽量发挥其净水效果；在枯萎期应该及时清除，以免其腐烂后造成二次污染。
·加强对景观植物如荷花、睡莲等的维护与管理；
·不断清除多余的植物生物量，防止二次污染，同时输出N、P营养负荷；
·及时清除影响沉水植物生长的丝状藻类，控制漂浮植物如浮萍等的发展；
·当河流出现鱼类时严禁钓鱼者投饵做窝钓鱼；
·根据水生动物的种群数量变动状况，放养和捕捞水生动物，并对捕获物予以利用。
3.5 工程运行操作、管理定员
根据本次设计实施的工程规模和特点，参照类似工程运行操作、管理用人经验，拟定本次设计实施工程的运行操作与管理定员为13人，并成立“三河市泃河环境生态工程管理站”，进行统一调度管理。具体定员配置列于表2。
3.6 工程管理配套设备
为做好工程管理，备置河道生态工程管理用人力船（载重500kg，吃水≤0.5m）两艘，公用客货两用机动车（载重2.5t）一辆。
4 建立泃河流域各断面水质目标
泃河流域跨一省两直辖市（河北省、北京市、天津市），解决其水污染问题必须从全流域水资源保护与可持续开发利用的高度来认识与决策，一省两市应互动共谋解决方案。一是制定《泃河流域水资源保护与管理条例》，明确责任，制定目标，全流域内的区、市、县都要积极行动起来，按照《条例》的要求办事，为泃河水质改善做出应有的贡献。二是制定《跨行政区域河流交接断面水质管理方案》，分清责任，明确泃河在各行政区出境断面水质目标，各行政区要保证泃河在本行政区域的出水断面水质达到要求，当出水断面水质指标超过规定要求时，下游可通过闸涵予以拦截或通过法定程序来解决。
5 结论
泃河综合治理是一项系统的、长期的工程，各相关地区、各相关部门严格按照上述治理措施和管理措施的要求密切配合，就可以使泃河三河市河段水质近期达到并维持在GB 3838-2002标准Ⅳ～Ⅴ类，远期达到Ⅳ类，还泃河碧波荡漾鱼虾成群的原貌。
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