海口市美舍河水环境综合治理系统方案

针对现状污水系统的问题，本次整治提出污水处理厂布局及排水分区优化方案(见图4、5)。首先缩减白沙门污水处理厂的收水范围，新增2座污水处理厂，对主城区南部片区进行分散处理。处理后的污水厂尾水就地回用于河道生态补水和市政杂用。

图4白沙门污水处理厂现状排水分区图

图5分散污水处理厂规划布局及排水分区优化图

污水处理厂规模和工艺的选择，应考虑管道修复前后污水浓度变化，以及旱天雨天雨污混合水浓度变化等因素，适当增加一级强化工艺的规模，低浓度时按设计规模的1.3～2.0倍进行配置。近期进厂污水浓度低，可适当减小污水处理的停留时间，增加处理规模;远期管网修复完成后，进厂污水浓度恢复正常，富余的污水处理厂规模用于处理雨天雨污混合水和截流的初期雨水。

2.1.3管网清污分流

针对现状管网系统的问题，目前很多城市推崇雨污分流改造，但是分流不是管网修复的目的，只是管网修复和改造的手段之一。管网整治方案应以问题为导向，通过分流、截流、调蓄、修复等综合手段，系统解决目前管网所面临的问题，实现“消除旱天污水直排、削减雨天溢流，减少污水外渗，降低系统运行水位、恢复截流倍数”的多重目标。

根据排查结果，开展美舍河流域范围内的清污分流工作。对排查发现的20个企业偷排行为，按照排水许可要求进行行政处罚，并在媒体曝光。对管网CCTV检测发现的渗漏、破损等问题进行评估，对于问题较为严重的，视现场情况和破损情况进行非开挖修复或开挖修复，降低外来水的汇入量。对合流制管道溢流污染、分流制系统混接、错接等问题，根据不同排水体制的具体情况，合理选择分流、截流、调蓄、修复等方式或组合的技术方法，解决不同排水体制下重点需要关注的问题，实现管网的清污分流。

分流制排水系统，重点问题是外来水混入和初期雨水径流污染。管网修复主要应针对管网渗漏外来水或污染地下水等问题。初期雨水径流污染控制可通过地块海绵设施、滨河植被缓冲带、公园海绵设施等实现。

分流制混排系统，重点问题是混接、错接造成的污水经雨水管道直排入河。对排查发现的395处混接、错接点进行源头截流，可在小区内改造的则进入小区，如果投资过大或者难度过大的，可选择在小区或者商户出口处设置旋流阀、浮桶阀等方式实现源头截流，保障雨污水管网不连通，可以很好地截流旱天污水和雨天的初期雨水污染。

合流制排水系统，重点问题是雨天的合流制溢流污染。对美舍河凤翔桥至流芳桥段进行合流制溢流污染控制，采取源头海绵减排、过程截流、末端调蓄、就地循环处理等方式或其组合，近远结合，有序控制雨天合流制溢流污染次数。首先可结合旧改、道路改造等建设项目，实施源头海绵化改造和市政管道分流。如果源头实施难度很大，可采取末端调蓄、就地处理等方式进行改造，因地制宜地选择多种措施组合的方式，尽可能降低投资成本和施工难度，并能够产生较好的效益。

2.1.4源头海绵减排

源头海绵设施可就地控制雨水径流量和降解初期雨水径流污染，减少汇入排水管网中的雨水径流量和污染物总量，从而有效实现降低初期雨水径流污染和合流制管道溢流频次的目标。

美舍河流域范围内，以雨水管道排水分区为控制单元，按照“源头减排、过程控制、系统治理”的总体原则，结合片区旧改实施进度安排，对居住小区、道路、广场、公园等地块构建“渗、滞、蓄、净、用、排”的海绵设施，有序组织雨水径流，可实现源头控制60%的初期雨水面源污染。美舍河流域海绵城市建设规划见图6。

图6美舍河流域海绵城市建设规划图

位于美舍河下游东风桥段的七中广场，改造前由于位于周边区域的最低点，三条道路的汇水均排入该广场，且原排水系统受到美舍河潮水顶托排水能力不足，广场积水严重，深度达到0.5米，严重影响了七中学生的正常出行。本次改造通过调整竖向标高，形成整体坡向河道滨水空间的顺坡排水形式，并在滨河绿带内设置雨水花园。降雨初期，通过雨水花园对初期雨水的渗滞、净化，降低面源污染;降雨量大时，可直接漫流入河，极大缓解了七中广场的内涝问题。

2.1.5近期建设方案

国家对消除水体黑臭的考核是有明确时间节点要求的，海口作为省会城市需要在2017年底完成消除水体黑臭的任务。在明确长效控源截污措施的前提下，应结合消除水体黑臭的具体考核时间节点，制定近期建设方案。

对沿河发现的污水直排口和混接、错接口进行源头或末端截污，保障旱天无污水直排入河，达到短期消除水体黑臭的效果。但由于现状管网满管等问题，截流的污水无法排入现状白沙门污水处理厂，需要沿河布置临时一体化处理设施(见表1)，就地进行分散处理，以此作为新建污水处理厂建成前的过渡方案。

表1分散污水处理设施对比

一体化设备的布局及工艺选择应充分考虑场地现状、污水收集量、受纳水体水环境容量等因素综合确定。美舍河沿线共布置3座分散式一体化污水处理设施，规模总计4.75万吨/日，可基本消纳美舍河沿线5.0万吨/日的现状污水直排量，其余0.25万吨/日的污水通过截污纳管收集至白沙门污水处理厂处理。

上游河段的用地条件较好，但水环境容量不足，选择出水水质较好的生化处理工艺，处理规模为0.75万吨/日，出水水质达到一级A排放标准。

中游凤翔湿地公园河段，有大面积的绿地空间，选择物化处理设备+人工复合垂直流湿地的工艺，处理规模0.5万吨/日，出水水质达到一级A排放标准。

下游入海口河段，水环境容量较大，但用地空间局促，选择物化处理设备，处理规模3.5万吨/日。其优点是占地面积小，可达到消除表观黑臭的效果，缓解下游满管带来的污水溢流风险。

2.2内源治理

由于长期受污水直排影响，河道底泥污染物含量较高，是造成水体黑臭的重要污染源之一。但与此同时河道底泥还是保障水体自然属性、恢复河道自净能力的重要载体。因此，内源治理不能一味强调清淤处置，而应综合考虑河道的水环境容量、底泥污染程度、资源循环利用等要素，因地制宜地选择机械清淤或原位处置的方式。

对于河道宽度在30米以下的城市排洪沟，缺乏源头水，水环境容量较低，底泥中存在重金属污染的，应以机械清淤为主、原位处理为辅，将污染物浓度高的表层污泥进行机械清淤和无害化处置。

对于河道宽度在30米以上的城市内河，水环境容量较大，底泥中重金属污染浓度低的，应以原位处理为主、机械清淤为辅，就地对底泥进行循环利用，恢复河道的自然属性。

2.2.1机械清淤

目前机械清淤是运用较多的底泥处理方式，它对于河道自身的底泥污染治理效果较好，但同时也存在较多弊病。一是底泥清理工程量大，且难以确定清理标准，造成大量投资浪费;二是清理后的底泥无害化处置是个难题，存在污染源转移，造成次生污染的问题;三是治标不治本，整体水动力条件未改善，底泥极易再次沉积，造成污染反复的问题。机械清淤中，清淤深度的确定是重要的设计参数。清淤深度一般应根据清除有机质含量超过5%～10%的底泥来确定，同时可适当结合河道自身环境容量进行调整，重点是清理表层污染物浓度较高的底泥。

海口市美舍河机械清淤平均深度约0.5米，占总淤泥量的40%。清淤的要求是含水率控制在60%以下，并对其进行资源化利用。采取的工艺是绞吸船泵送淤泥、垃圾砂石分拣、淤泥调理、泥浆浓缩、淤泥脱水等方式。经检测处置后的底泥，含水率平均在45%以下，有机质含量较高，且重金属含量较低，适宜作为绿化用土进行资源化利用。

2.2.2原位处理

原位处理指就地对河道底泥进行保留、覆盖、利用等，实现控制底泥污染，恢复河道生态载体的处理方式。在河道整体生态修复中，通过营造生境空间，构筑浅滩、束岛等方式对底泥进行就地消纳。对于河床最底层，应适当保留0.3～0.4米厚的底泥，为微生物和植物生长提供载体空间，恢复河道自然属性。

美舍河退堤还河，改硬质的直立断面为草坡入水的复式断面，沿线增加了4万平米的浅滩湿地，就地消纳了5万立方的河道底泥，占总淤泥量的25%。

美舍河东风桥等位置，河道断面不合理，造成底泥反复沉积。通过优化水力条件，束水冲淤，原位消纳底泥存量，控制了底泥污染。由于水动力条件的改善，还降低了底泥增量。此外，常水位断面收窄，携砂能力增强，扩大了洪水位断面，提高了河道排洪能力。局部河段束岛冲砂效果见图7。

图7局部河段束岛冲砂效果分析

2.3生态修复

生态修复是以恢复水体自净能力为主线，在控源截污的基础上，通过采取生态保护、恢复、修复的技术方法，保护水敏感空间，因势利导改造渠化河道，重塑健康自然的弯曲河岸线，营造功能完整、结构均衡的水生态系统，构建水岸融合、蓝绿交织的生态廊道，实现人与自然和谐共生。

2.3.1水空间保护

通过识别水生态敏感区(河流、湖泊、水库、湿地、坑塘、沟渠等)、重要生态斑块和廊道，构建城市蓝绿空间体系，为生态保护和修复留足生态空间，创造山、水、田、城有机融合的自然格局，让城市融入自然，让海绵嵌入城市。

美舍河上游沙坡水库位于海口市南部生态控制带范围内，流域范围属于火山熔岩湿地区域，是天然海绵体，下渗条件良好。通过水敏感区识别，划定蓝绿控制线，保护天然海绵空间，逐步恢复流域水源涵养和雨洪蓄滞功能。经测算(见表2)，在50年一遇暴雨工况下，沙坡水库汇水区可为美舍河径流总量削减35%，峰值径流量削减49%，可极大缓解下游城区的排涝压力。通过地上、地下汇水通道修复，沙坡水库可为美舍河的补水量逐步恢复到2000万立方米/年，可保障美舍河上游段的基本生态基流需水量。南部生态控制带50年一遇降雨下地表汇水模拟见图8。