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雷克环境日照潟湖治水记

2021年09月10日 09:58   来源:中国环境报   

  在东京奥运会上,我国的帆船帆板、皮划艇、举重等多个项目取得了优异成绩。参加奥运会之前,这些国家队队员都曾在山东省日照市进行备战训练。近日,中国赛艇协会和中国帆船帆板运动协会等单位向日照发来感谢信,感谢日照为他们备战训练提供的支持和保障。

  “日照以蓝天、碧海、金沙滩闻名,而且拥有潟湖,湖面宽阔,风缓浪稳,是水上运动训练、比赛的理想场所。”日照市水上运动学校校长周扬桂自豪地介绍,“我国赛艇、皮划艇和帆船、帆板运动的每一名运动员都曾在潟湖和奥帆基地训练,这里留下了他们矫健的身影。”

  潟湖,是由于海潮运动在近岸形成沙石淤积致使部分海域最终被沙嘴、沙坝分割的封闭、半封闭水域。日照万平口潟湖总面积160万平方米,历史上就是天然避风港,取“万艘船只平安抵达口岸”之意名为“万平口”,同时也寓意“万事平安、一生平安”。国家体育总局、山东省政府和日照市选择万平口作为训练和比赛基地,投入巨资进行规划、建设,为国家培养了一批批水上运动人才,日照因此被誉为“水上运动之都”。但是近几年,由于潟湖汇水面积大,地表径流和入湖河流污染不断汇入,加上潮汐顶托,大量有机污染物在潟湖推移、沉积,夏季经常伴有异味,水质状况令人担忧。

  治理潟湖,改善水质。日照市委、市政府向政府有关部门发出明确而又坚定的指令。

  ■ 众里寻他千百度

  2020年10月15日,“2020城市黑臭水体与流域水环境整治技术研讨会暨现场观摩会”在广东省深圳市召开,中科院合肥物质科学研究院冯慧云研究员作了题为“黑臭水体离生态修复有多远”的精彩演讲。很多与会者听完报告深有感触地说:“我们过去偏重外源治理,冯老师的报告使我们醍醐灌顶、豁然开朗。水环境治理必须在控源截污的基础上,适时开展科学精准的内源治理,着力改善水体生境,促进水生态系统完整性恢复”。

  听众席中,日照市城管局城市排水管理服务中心负责人王世强认真聆听了冯老师的演讲,不时俯首记录报告要点。中场休息时,王世强来到会场外安徽雷克环境科技有限公司(以下简称“雷克环境”)展台认真研读资料,并同雷克环境市场经理范冬艳展开了深入探讨:

  王:清淤、疏浚和投加微生物菌剂是内源治理的常用方法,刚才我又听冯老师介绍了底泥洗脱技术,请您再作一下比较分析。

  范:河湖沉积物中,有机质占比一般在5%~10%,污染严重的可达20%左右。有机质经微生物分解,一部分形成有色可溶性有机质,衰减了水中的光照强度,加上底泥表层可悬浮颗粒上泛,使得水体更加浑浊。单靠清淤、疏浚移除污泥难以从根本上解决问题,而且巨量污泥后处理十分棘手。

  投加微生物菌剂在特定条件下可以发挥一定的作用,但其形成的有色可溶性有机质毕竟没有转移出水,有时还可能加剧对水体的污染。

  底泥洗脱技术是中科院合肥物质科学研究院余增亮团队针对水体内源污染分布规律和释放特点研究提出的理念创新、技术创新。水体沉积物一般分为悬浮层、流体层和压密层,俗称“浮泥”“稀泥”和“板泥”。内源污染主要分布在悬浮层和流体层,特别是处于悬浮状态的胶粘状有机污染“云团”,风浪静止时沉降在底泥表层,稍有扰动或在厌氧状态下就会悬浮、上泛,影响水体透明度,并时常散发异味。

  王:底泥洗脱技术如何有效解决内源污染问题?

  范:水中颗粒物受到的重力与粒径立方成正比,受到的浮力与粒径的平方成正比。这一物理特征给我们进行物理分选提供了可能。

  底泥洗脱技术的基本原理,是将一个特殊设计的底部敞口箱体倒扣湖床,通过机械力或射流产生箱壁约束的湍流,分散底泥表层沉积颗粒物。颗粒物在湍流作用下翻滚、碰撞、摩擦进一步分散开来,在垂直方向上形成粒度梯度。大颗粒物重力沉降、原位覆盖;粒径较小的颗粒状污染物和可溶性有机质等随水泵出,经絮凝沉淀后外运,絮凝分离后的清水回流水体,不断提高水体透明度,并着力构建稳定的泥/水界面。因此,有人将此项技术称为“淘米式”治污,也有人形象地比喻为“给污染的河流洗洗澡”。

  “众里寻他千百度,那人却在灯火阑珊处。”王世强主任谈起采用底泥洗脱技术的决策过程深有感慨,“我回日照后,向局领导汇报了底泥洗脱技术用于潟湖内源治理,经过综合分析和对比,我们认为底泥洗脱技术更适用于潟湖内源治理。但百闻不如一见,为了验证效果,我们商请安徽雷克环境科技有限公司调运设备在现场进行试验性运行。”

  2021年1月,深冬的日照,寒风刺骨。雷克环境自费调运设备、组织人员奔赴日照,在潟湖北部底泥富集区进行试验示范,经过20多天的运行,洗脱面积400平方米,作业深度30厘米,试验区共产生含水率90%以上污泥约10吨,底泥有机质和总氮、总磷平均去除率分别为69.47%和39.90%、61.66%,底泥含水率减少为38.61%,底泥容重增加22.06%,原先黝黑黏稠状的底泥基本消除,而形成黄褐色大颗粒粗砂覆盖层,示范段治理成效十分显著。日照市生态环境局、市城管局和市水务集团主要负责同志带队多次赴现场观摩,彻底消除了思想顾虑和疑虑。

  2021年4月12日,“日照潟湖污染物削减暨水质改善技术服务项目”经专家评审后开标,日照市水务集团水务工程建设有限公司和安徽雷克环境科技有限公司联合中标,合同约定底泥有机质去除率达到30%,形成覆盖厚度达到5cm以上的无机大颗粒泥沙为主的覆盖层。

  ■ “地网”恢恢

  “项目治理区域北起赛艇俱乐部,南至世帆赛基地船闸,总面积96万平方米,计划工期5个月。”雷克环境技术总监周澳介绍道,“项目工期时间短、任务重。我们首先加密取样,摸清各区域底泥深度、浮泥厚度及主要污染物具体数据。其次是根据检测结果,实行网格化管理,划分作业单位,实施‘地毯式’洗脱。我们将潟湖划分64个单元,每两万平方米水域为一个标准单元,根据底泥污染程度划分成红、黄、蓝三个片区,分别代表底泥富集区、底泥较多区域和一般区域。三是强化施工组织。公司调运6台底泥洗脱机,对红区、黄区增加洗脱次数,重点进行处理;租用污泥罐车,将洗脱机产生的污泥及时转运到污泥集中处置点;购置高压隔膜板框压滤机,将含水率90%的洗脱泥压滤成含水率40%的泥饼外运集中处理。”截至8月31日,累计洗脱面积83.1万平方米,占潟湖总面积86.6%;洗脱产生含水率98%的泥水混合物13551吨,压滤成含水率40%的泥饼451.7吨;湖水透明度由施工前的0.5米提高到1米以上,氨氮、总磷、底泥有机质去除率分别为33.10% 、28.57%和32.70%,水质基本达到地表水Ⅲ类标准。

  “污泥减容、减量是潟湖项目的一大亮点。”雷克环境产品开发部经理许坤鹏将潟湖底泥洗脱产泥量与传统清淤法进行了比较,“如果采用清淤法,按平均清淤30厘米计算,将产生含水率98%的污泥28.8万吨,压滤成含水率40%的泥饼约为9600吨,底泥洗脱移除含水率98%的污泥约1.35万吨,压滤成含水率40%的泥饼仅有450吨,洗脱产泥约为清淤法的1/20。底泥洗脱和污泥抽吸、转运、压滤均为封闭进行,整个过程实现清洁生产,对施工环境不造成任何影响。”

  2021年5月24日,日照市委书记张惠带领有关部门负责同志视察潟湖治理现场,雷克环境董事长吴敬东连夜驱车六百多公里赶赴现场,汇报、讲解底泥洗脱技术创新点和潟湖治理技术方案,张惠书记频频点头,当她得知去年因水质污染运动员不敢下水游泳、而今年可以放心进行游泳训练时,她露出十分欣慰的笑容,再三叮嘱要巩固、提高治理成果,为运动健儿创造优良的训练环境。

  ■ “奋斗有我”

  雷克环境副总经理兼北京公司经理董邦敏负责雷克环境北方片区的市场拓展和项目管理,16年的从军经历练就了他吃苦耐劳、坚毅干练的品格。他主抓的北京凉水河13公里重污染河道治理项目,荣获水利部2020年“大禹科技奖”。他先后十余次奔赴日照,全程参与取样检测、方案编制和施工组织,及时研究排解施工过程中遇到的各类问题,为工程顺利进行提供了有力保障。他说:“潟湖水质目前达到地表水Ⅲ类标准,这是在底泥洗脱削减内源污染的同时,日照市城管局通过闸口调节、加大海水交换共同作用的结果。下一步,我们要会同日照市有关部门根据潟湖咸淡交汇的特点,在潟湖部分水域种植适生植物,逐步恢复潟湖水生态系统,力争通过2年~3年的努力,使潟湖水质达到或接近地表水Ⅱ类标准。”

  身材魁梧的河北大汉——刘月争,加盟雷克环境只有短短的3年,但参与和主持多个项目治理。2020年5月,从北京凉水河项目部抽调到福建宁德主持北港河项目治理;2021年2月25日,奔赴昆明主持入滇重污染河道广普大沟底泥洗脱和生态恢复项目,在昆明度过这一年的春节;2021年3月16日,受命赶往日照组建潟湖项目部,担任项目经理。他具体统筹潟湖治理各项工作,每周一早晨七点召开项目例会,总结上一周工作,研究分析存在的问题,有的放矢地安排下一周工作。他说:“潟湖治理开创了底泥洗脱技术应用于大面积水体的先导和示范,与以前较小尺度的河道治理项目相比,情况更为复杂,必须切实加强过程管理和各环节的密切配合,不能有丝毫懈怠!”

  中科院合肥物质科学研究院硕士毕业生杜海明,师从余增亮进行水环境治理研究,近几年主要在北京凉水河、胶州桃源河、日照潟湖治理现场进行技术把控。他在现场始终强调“底泥洗脱技术的精髓是去除有机细颗粒,构建以无机大颗粒泥沙为主的底泥覆盖层,形成稳定的泥/水界面”。针对往年潟湖治理中大量投加底泥固化剂导致底泥凝结成较厚“胶质层”、底泥洗脱机曝气扰动装置产泥量少的状况,他和雷克环境技术部研究对其中4艘底泥洗脱机调增气曝压力,加大作业频次和强度,将6台洗脱机变为“四二”阵型,调增气曝压力的4艘洗脱机以搅拌产泥为主,另外两艘曝气洗脱机随后进行洗脱覆盖,取得良好收效。

  汪赞,这位20出头的年轻人,乍看上去感觉是一介书生,但内心坚强、踏实苦干。他主要负责掌控施工进度,实时编发工作日志和项目周报,在项目经理领导下为工程技术人员做好全方位服务。今年5月17日,二号洗脱船开至指定地点后,行进转轮被训练赛道水下钢丝绳缠绕,设备断电熄火。汪赞见此场景,匆忙系好救生衣跳进潟湖,抓住钢丝绳按转轮反方向边转边扯,经过20多分钟的努力,终于把缠绕的钢丝绳全部顺出。当站在甲板露出笑容时,这才感到手掌十分疼痛,被钢丝绳划伤的一道道伤口流淌出殷红的鲜血……

  每当夕阳西下,工人们回到驻地、洗去疲惫,放眼碧波荡漾的湖水,总会露出舒心的笑容。东京奥运会比赛期间,他们每天关注中国队战况,当赛艇和帆船项目夺得奖牌时,他们激动得热泪盈眶。操作工刘宁说得好:“使命在肩,奋斗有我!国家队的奖牌上也凝结着我们的辛勤与汗水!”

  ■ 湖与海

  湖与海,一岸之遥、一闸之隔,但却代表着不同的文化。

  蜿蜒绵长的海岸线宛如黄土文化和海洋文化的界址。在华夏文明的历史长河中,盛世中华无一不是黄土文化和海洋文化交相辉映、高度融合的时代。

  我们要治理好、保护好潟湖,让更多的风帆从日照驶向深蓝;我们还要在中国的版图上打造更多的"潟湖",让更多的中华儿女骄傲地驰骋在蓝天碧水之间,奏响更为激越、更为自信、更为壮阔、更为辉煌的黄土文化和海洋文化的交响曲。 吴山

  效果说明:1.洗脱作业效果:洗脱深度10cm~30cm,作业后底泥表层形成5cm~20cm无机覆盖层,洗脱后河床高程降低3cm~5cm,移除物主要成分为淤泥中的有机质和氮磷营养盐。作业后水体透明度增加,无机覆盖层中无机沙粒粒径显著提高,利于水生植物生长萌发。2.疏浚作业效果:疏浚深度30cm~50cm,作业后因沉降、推移易形成10cm~20cm污泥悬浮层,疏浚后河床高程降低30cm~50cm,移除物主要成分为无机泥沙。疏浚作业能高效提升水体库容,但作业过程中水体浑浊,破坏水生动植物生长环境,不利于水生态恢复。3.清淤作业效果:清淤深度30cm~80cm,作业后因沉降、推移易形成5cm~10cm污泥悬浮层,清淤后河床高程降低30cm~80cm,移除物主要成分为无机泥沙。清淤作业有利于内源污泥污染的快速清除,但对水生态环境会造成毁灭性打击。

(责任编辑:杨秀峰)

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