黑臭水体治理中的一些思考

黑臭水体治理系统中的一些思考泉州智睿科技发展有限公司/泉州师院陈楷翰咱们企业界做的是工程系统，而黑臭水体是系统中的一个黑箱，破解需要很严密的逻辑推理和统筹，以及细致和较长期的观察，因此很多部分和大家一样，都在思考中。。。。。。首先•我们确定一点：在黑箱机制上•生境自净、生态系统自净、人工强化净化三部分，是最常见的净化模式。在此基础上，才有对短板因子进行补充，才有对生态系统结构进行调整，才有人工介入污染物的跨系统调度。因此，就黑臭水体黑箱内部而言，治理必然涉及这三个净化模式。问题一：只考虑黑箱输入，掌握外源、内源、面源治理够么？•外源：外来排污（空降、初雨、排污口）、上游污染等•内源：底泥、地基渗滤等•面源：水滨雨水径流、垃圾等•咱们现在漏了什么？为什么您最怕上游污染下游？另外话题。•但是，黑箱内部系统的运行呢？即：水体、底泥、水下边坡部分的生境——生态系统运行规律呢？•还有，黑箱输出呢？质能信循环/文化嵌入问题二：治理目标到底是什么•首先需要确定的是：这里说的黑臭水体一般指人居聚落斑块中和周边的黑臭水体，由于环境容量、空间和经济实力的差异，基本是依托城市功能圈，进行人工系统——半人工系统——近自然系统过渡的大系统，基本是技术干预与调度由强到弱的大系统。•主要是自然、经济、文化斑块与廊道，然后下行。•仅仅是景观上不黑臭，干嘛不直接封成地下沟？我的理解是：•——雨水和地表径流去处•——自然生态景观斑块与廊道镶嵌入人居生态景观的伦理上的合理性与经济价值•——人的文化审美需求•在不同地区、城市功能圈，我们能付出多大代价，来逐步满足这几个要求？民众的心理预期田野调查结果是怎样的？这意味着将来的市场容量和价格多大，技术体系类型选择的侧重是什么。随后产生了这些问题•不同自然/经济/人文的景观斑块中，环境容量会一样么？水质要求会一样么？•不同景观斑块——廊道结构中，硬性需要处处都解决黑臭的话，该如何规划？以及调度？不带啥都压在水治理者身上的，那不科学。•而对于企业最关心的技术系统部分：•下行到水体结构，水体——边坡——底泥三个部分之间，质能信交换的动力学热力学耦合起来，离优化结构有多远？•三个部分的生境、生态系统的作用如何人为调节到优化发挥？OK,不墨迹，咱添加个新类型技术•矿化——物理工艺属于快速治理优化技术，主要机制是生境自净功能的强化，不会导致生态系统恶化，但也别指望能靠它反演出早期的生境和生态系统，毕竟地矿——物理方法是仿生河流入海处水体在矿物——微生物作用下快速自净而设计出来的。•机理：1、电中和与多糖絮凝。2.泥水平衡与界面稳定。3.生境调节对土著微生物群落筛选•不同于从日本等引进的所谓用硅藻土、沸石、麦饭石等吸附的“矿化技术”，大自然中这个不是主流方式，也极易吸附饱和，不怕清淤和频繁投料的话您可劲用吧。水利措施，控制黑箱系统输入——截污清淤冲水钝化封闭•从广义意义上的生态系统四个基本成分：生产——消费——还原——生境上看•截污=隔离•清淤=迁移+清淤时生境严重胁迫•冲水=迁移+间歇性生境胁迫•钝化、封闭是针对底泥的=隔离•不涉及。污染物去了哪里？转移路径现有的缺陷是什么？化学措施，人工强化净化——絮沉曝气氧化•主要就是针对水体本身的人工净化，较少涉及底泥和水下边坡，因此只是辅助措施。•胶体絮凝（开放系统很难）与吸附沉降：主路、旁路。•多种增氧曝气方法：表曝、底曝（技术要求高）、推流耕水、跌水•多种氧化方法（这个不是氧化能力越强就越好的，你上次氯酸根、臭氧、高锰酸根、氯气、强电解等看看，被生态学的骂死）•大自然不存在的方法，往往带来对原有生态系统在质能信上的胁迫，这些胁迫代价？•这些方法，能否实现污染物移除系统？生态系统自净机制——生物方法•投菌藻酶制剂——对DO需求高•各种水草——对水质要求高或政策与文化限制（如水葫芦）•经典生物系统的完善——综合要求更高•优点：污染物很易移除出系统，至于资源化得了不，再说。•缺点：很受生境与负荷冲击影响，简单说，这类技术特挑食。这样，黑箱系统应当初步完备了，对不？•黑箱输入——黑箱内部净化——黑箱输出就初步构成完整链条了，我们看一下未来技术突破点可能主要出现在哪里？•黑箱的输出端——低层次的泥、动植物如何移出水系统和利用，到中层次的文化嵌入，高层次的多个生产——消费——还原子系统的耦合。•黑箱内——生境自净技术研究是一个很大的新领域，本PPT主推的水治理地矿技术只是其中一个小部分。物理、化学、生物净化技术研究则是较传统的技术领域。•黑箱的输入端——初始端治理到末端治理的优化选择•黑箱的嵌入——水土山林田的大系统构建。•黑箱的载体——作为社会服务型/非刚需行业，混乱的治理模式转向精细的治理模式过程道路漫长：1.行业以权力与资本为主导，拆分细化为工程公司——维护服务公司——运营公司的动力充足；2.文化经济技术储备与知识产权保护艰难，行业内主体、生产各要素的合理博弈格局尚未生成；3.行业存在的生境（文化、经济、制度与政策）异常复杂。•简单说就是准入门槛低，发展壁垒高，热钱运行积极，优质技术与实业资本观望态度明显。地矿——物理治理泉州荷花池3年半后的状态地矿——物理方法，青岛二浴和附属外源小溪续实际施工就4天•同时作用于底泥、水体、水下边坡三个系统。主要针对黑臭、蓝藻、突发污染。•迅速进行生境优化，当然了，往往也调整为组合技术成为对生态系统同时优化。很适合与水利、化学、生物方法配合使用——当然生物法配合逊一些，搞养虾的、养藻草的都明白水质变化了会怎样；还有，水源水我可不爱用这种方法为主。。。。。。治好后水比较硬，自来水出水还得多一步处理，一吨多一毛钱就会骂死我~•关键点在于：这种方法立足于调度与循环，也就是说，例如地矿稳定的淤泥几个月内转化为绿化土、例如污水的浓缩分离、例如说治理水体养殖等等。需要的空间尺度远小于水利方法，时间尺度控制也宽松。•深水浅水不挑食，很耐粗暴野蛮操作这点或许治理者会很喜欢——不用像用化学药剂或微生物那样战战兢兢的。您也可以当它是传统方法的增效组合措施/应急措施吧，从理论上自己琢磨一下就清楚了。一星期后，矿——菌——设施共同作用下，水逐渐见底，附着菌藻开始生成（这手机不是我的，傍晚拍摄照片色彩偏黄，实际上依然淡绿）•很显然，想用传统絮凝剂让水长时间清澈，或者用生物方法在10天内从黑臭变为景观水并不现实。另外看右图胶膜状褐色污泥（类似入海口沉积胶泥，而非浮泥），便于抽吸，污泥转化为绿化土技术已成型。关键点在于停留时间•如果是静水景观湖，请给我3天以上时间。•如果是深水湖，请允许我额外使用一些全新增氧——加矿组合设备。•如果是流动的河流，请允许我全河道铺设或者大量使用辅助设施。•不同水体配方有几个系统，常常和其他技术组合使用。就技术而技术•如果需要做深入，例如说考虑到自然/经济/文化三个维度的耦合、系统内部的帕累托之类的，咱们再议。•我是自由科研者，以系统工程研究为主，涉及研究是材料、生态、地质、功能景观、经济地理和人文地理的理论和应用，因此行行都得懂点但真正拿得出手的只是环境材料与工艺、系统工程，以水土沙山田治理的企业界为主要服务对象。体制内兼职是物化、生态实验系列、泉州市水污染应急治理专家组、生态法庭专家。•目前公司主要在毗邻系统之间循环经济设计、景观设计与绿化、治理技术方案设计、治理矿药剂与污泥资源化等方面为企业界服务，尤其擅长紧急修复和整体方案调整。单项技术价格并无优势，但系统综合治理时价格优势较大。您如果有什么地方技术卡壳了，或者因设计方案问题导致工程报价没优势，第一时间请记得招呼下我们，应该会有收获。•商业合作时最好不要简单要普方矿药，能用是肯定能用，但我一般会去现场看过才设计方案和调节最适合配方工艺等，我自己做的时候往往是水利市政生态景观系统调度一起上，找我要国标什么的没法给，全新东西+配方多，只能说技术服务。谢谢各位听我瞎侃~联系电话：[phone]•