湖水生態(tài)修復(fù)方案范文
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篇1
【關(guān)鍵詞】青年湖;富營(yíng)養(yǎng)化;生態(tài)修復(fù)
遼寧省政府對(duì)遼寧友誼賓館青年湖水質(zhì)改善工程非常重視,同時(shí)我國(guó)在污染湖泊的治理方面,工藝技術(shù)相對(duì)成熟,可確保湖水水質(zhì)得到有效改善。為了更好地迎接2013年12屆全運(yùn)會(huì)在遼寧召開(kāi),遼寧省政府與沈陽(yáng)市政府加快了對(duì)市區(qū)環(huán)境的整治,為城市污染湖泊治理工程建設(shè)提供了資金保障。
1.工程概況
青年湖歷史上隸屬于北陵公園,1971年,為了改善接待環(huán)境,確保政務(wù)接待的安全,省政府決定將北陵公園西側(cè)12萬(wàn)平方米的青年湖區(qū)劃入友誼賓館范圍。1985年,省政府投資對(duì)青年湖進(jìn)行了清淤改造;2002年,省政府對(duì)青年湖及周邊環(huán)境進(jìn)行了綜合改造,按照與北陵公園建筑風(fēng)格相協(xié)調(diào)的原則,修建了仿古圍墻,沿湖甬道。同時(shí)為了防滲在青年湖底鋪了一層無(wú)紡布。
遼寧友誼賓館青年湖平均水深5m,青年湖湖水來(lái)自其臨近的北運(yùn)河河水。每年補(bǔ)水50萬(wàn)m3。由于北運(yùn)河河床高于青年湖湖面,故青年湖只能從北運(yùn)河引水,無(wú)法向北運(yùn)河排水,使整個(gè)青年湖形成死水。
2.水環(huán)境問(wèn)題分析
在對(duì)友誼賓館青年湖基本情況進(jìn)行了解之后,遼寧省環(huán)境科學(xué)院對(duì)遼寧省友誼賓館青年湖進(jìn)行多次采樣調(diào)研。
首先,遼寧友誼賓館青年湖大部分點(diǎn)位總磷為0.5-1mg/L之間,個(gè)別點(diǎn)位總磷達(dá)到2mg/L。大部分點(diǎn)位總氮為2.3-3.5mg/L之間,個(gè)別點(diǎn)位總氮達(dá)到4.5mg/L。
其次,從監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)看,青年湖大湖水質(zhì)COD指標(biāo)介于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》III類水質(zhì)和IV類水質(zhì)之間??偟涂偭字笜?biāo)屬于劣V類水質(zhì)。
第三,青年湖屬于城市深水湖泊,監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,不同深度水溫差異顯著。但總氮、總磷等指標(biāo)無(wú)顯著差異,說(shuō)明不同水層之間存在垂直水體交換。水質(zhì)改善工程需處理的水量為全部湖水,總水量為48.25萬(wàn)m3。
第四,青年湖水質(zhì)透明度下降主要是由于湖水中磷、氮含量過(guò)高,導(dǎo)致湖水富營(yíng)養(yǎng)化。從而使湖中藻類大量繁殖,湖水顏色變綠、變深,透明度下降。
3.工藝方案比選及可行性分析
3.1處理水量及設(shè)計(jì)規(guī)模確定
遼寧友誼賓館青年湖水面面積約10萬(wàn)m2,分為小湖和大湖兩部分。其中小湖5000m2,平均水深1.5m。大湖面積9.5萬(wàn)m2,平均水深5m。本工程項(xiàng)目處理總水量48.25萬(wàn)t。
3.2場(chǎng)址選擇
由于考慮到友誼賓館青年湖周邊可用地比較緊張的情況,按照水質(zhì)凈化與景觀建設(shè)相結(jié)合,盡量減少工程痕跡,以生態(tài)修復(fù)為核心的原則,采取原位生態(tài)修復(fù),在湖面建造人工浮島,在小島、小湖和大湖西南角各安裝一套循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng),并做相應(yīng)隱藏處理,同時(shí)為了增加氮的去除效果,可串聯(lián)一個(gè)沸石過(guò)濾裝置,在水下安裝靜音水下風(fēng)機(jī)。
3.3工藝方案比選
根據(jù)遼寧友誼賓館青年湖水質(zhì)現(xiàn)狀及處理目標(biāo),共提出4套方案進(jìn)行比選。一是通過(guò)建設(shè)凈化設(shè)施對(duì)來(lái)水進(jìn)行凈化處理,二是采用抽取地下水補(bǔ)水,三是采用投加藥劑的方案,四是采用水質(zhì)生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)工程。
3.3.1北運(yùn)河河水凈化后補(bǔ)給青年湖方案
源頭治理是一切污染治理的根本方法[1]。友誼賓館青年湖水質(zhì)較差的原因主要是由于進(jìn)水氮、磷含量過(guò)高。為了從根本上解決這一問(wèn)題,提出抽取地下水對(duì)青年湖補(bǔ)水和北運(yùn)河河水凈化后對(duì)青年湖補(bǔ)水兩套方案。
目前遼寧友誼賓館青年湖每年從北運(yùn)河進(jìn)水3次,第一次進(jìn)水30萬(wàn)m3,第二次、第三次進(jìn)水,每次進(jìn)水10萬(wàn)m3。一般進(jìn)水在5天內(nèi)完成,每天進(jìn)水6萬(wàn)m3。由于友誼賓館場(chǎng)地條件限制,選用相對(duì)占地較小的石英砂濾池或者生物活性碳濾池。濾池濾料厚度為2m。濾速可以達(dá)到10m/d,處理6萬(wàn)m3/d的水量,需要濾池有效面積6000m2。加上構(gòu)筑物墻體、設(shè)備間、管道等占地,總占地面積達(dá)到近1萬(wàn)m2。從衛(wèi)星照片上觀察適于建設(shè)進(jìn)水過(guò)濾系統(tǒng)的青年湖東南角除去保護(hù)隱私的圍擋等,可用地總面積不足3000m2,不能滿足需要。
目前的進(jìn)水方式是第一次進(jìn)水在5月1日前完成,進(jìn)水30萬(wàn)m3。這主要是因?yàn)椋阂?、?jīng)過(guò)一年的蒸發(fā),升華,青年湖景觀用水嚴(yán)重缺乏,急需補(bǔ)水。二、5月1日前后,大伙房水庫(kù)放水用于北運(yùn)河沿線水田“泡地”,此時(shí)水質(zhì)較好。如果采用全年進(jìn)水,北運(yùn)河水質(zhì)較差時(shí)單靠濾池達(dá)不到處理目標(biāo)。三、5月1日過(guò)后各種政務(wù)接待陸續(xù)開(kāi)始,必須保證青年湖景觀的完整性,短時(shí)間,高水力負(fù)荷進(jìn)水。所以將進(jìn)水時(shí)間調(diào)整為每年5月至9月均勻進(jìn)水以降低日進(jìn)水負(fù)荷是不可行的。
由于友誼賓館可用于建設(shè)項(xiàng)目的場(chǎng)地有限和短時(shí)間、高水力負(fù)荷進(jìn)水的特殊要求。采用北運(yùn)河河水凈化后補(bǔ)給青年湖方案是不可行的。
3.3.2抽取地下水補(bǔ)水方案
友誼賓館綠化用水每天用水700m3。同時(shí)考慮到湖水蒸發(fā)等因素,每年補(bǔ)水50萬(wàn)m3。由于湖水較深,冬季深層湖水并不結(jié)冰,補(bǔ)水為全年補(bǔ)水,平均每天補(bǔ)水1370 m3,每小時(shí)流量57 m3。采用上海藍(lán)升泵業(yè)200QJ50-78/6 19.5KW,流量60m3,揚(yáng)程78m。單價(jià) 6048元。運(yùn)行費(fèi)用主要是水泵電費(fèi)和自備井水費(fèi)。合計(jì)年運(yùn)行費(fèi)用109.67萬(wàn)元。
從上述分析可以看出采用抽取地下水補(bǔ)水方案,投資成本和運(yùn)行費(fèi)用都比較低。但此方案在進(jìn)行投資估算中假設(shè)了2個(gè)前提:1、不用經(jīng)過(guò)地質(zhì)勘查,可以確定抽取70m深地下水時(shí)青年湖水位不下降。2、根據(jù)遼寧省及沈陽(yáng)市相關(guān)法規(guī),抽取地下水補(bǔ)充景觀用水是允許的。
通過(guò)進(jìn)一步的調(diào)查研究,我們發(fā)現(xiàn)友誼賓館青年湖最深處水深達(dá)12m,湖水已經(jīng)與淺層地下水相連接,很有可能抽取70m深地下水時(shí)會(huì)形成小循環(huán),無(wú)法通過(guò)抽取地下水補(bǔ)充青年湖水。另外在《遼寧省禁止提取地下水規(guī)定》中提出,自2011年4月1日起施行,全省各地禁止提取地下水。
因此,抽取地下水補(bǔ)給青年湖景觀用水,不僅在技術(shù)可行性方面存在問(wèn)題,在政策法規(guī)方面是堅(jiān)決禁止的。
3.3.3投加藥劑方案
投加藥劑是治理重污染水體常用的方法。重污染水體由于厭氧反應(yīng)產(chǎn)生氨、硫化氫等臭味氣體時(shí),通過(guò)投加各種氧化劑可以快速緩解和降低臭氣濃度,取得較好的效果[2]。常用作殺藻劑的化學(xué)藥品有硫酸銅和西瑪三嗪。采用藥物,數(shù)天內(nèi)對(duì)殺藻會(huì)起到效果,但長(zhǎng)期使用會(huì)造成湖泊退化。
使用化學(xué)藥劑除藻,需要向水中引入新的化學(xué)成分,這些化學(xué)成本不僅對(duì)藻類有抑制性,對(duì)其他生物也存在毒性。如治理微囊藻水華的方法,多用硫酸銅等藥物清殺,但在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)有時(shí)候并不理想,往往在清殺之后,微囊藻水華照樣大量出現(xiàn)[3]。此外,現(xiàn)階段的清殺藥物對(duì)藻類并無(wú)選擇性,在殺死微囊藻水華的同時(shí),也殺死了其他藻類,污染了水體。
遼寧友誼賓館青年湖湖底鋪設(shè)防滲膜,如果采用一般的氧化劑或絮凝劑投加方案,將對(duì)整個(gè)青年湖的生態(tài)鏈造成極大不良影響。所以本次藥劑投加方案選用了一種韓國(guó)GCM水處理劑,該水處理劑選用天然無(wú)機(jī)材料作為原料,通過(guò)酸化、煅燒、粉磨等多道工序制作而成,處理效果較好。GCM天然復(fù)合無(wú)機(jī)水處理劑價(jià)格是64.9元/kg,GCM是1kg大約能處理40噸的水,所有總水量是95萬(wàn)噸,所以大約需要是23.75噸。一次投加藥劑的藥劑投資為154.14萬(wàn)元。一次投加藥劑后可維持較好水質(zhì)時(shí)間為1個(gè)月。
由上述分析可以看出,雖然GCM天然復(fù)合無(wú)機(jī)水處理劑生態(tài)安全,處理效果好。但由于青年湖水量太大,GCM藥劑價(jià)格相對(duì)較高,導(dǎo)致單次加藥造價(jià)過(guò)高,缺乏一定的實(shí)用性。
3.3.4生態(tài)修復(fù)方案
生態(tài)修復(fù)方案是當(dāng)前廣泛應(yīng)用于城市湖泊治理的一種綜合性水質(zhì)修復(fù)方案集成[4]。北京的陶然亭公園內(nèi)的景觀湖,深圳荔枝湖等眾多景觀水體均采用生態(tài)修復(fù)方案。
近年北京陶然亭公園補(bǔ)水水源變?yōu)樵偕瑘@區(qū)水域水質(zhì)不斷惡化,水華頻繁發(fā)生。因此,急需通過(guò)水質(zhì)改善工程提高水體水質(zhì),抑制水華發(fā)生,提升水體景觀價(jià)值。由于水體及水源的營(yíng)養(yǎng)元素指標(biāo)超標(biāo)嚴(yán)重,采取綜合的減污措施加以去除;而水體靜止也是造成水華的主要原因,應(yīng)增加水體的流動(dòng)性。綜合考慮陶然亭湖水的實(shí)際情況,選擇循環(huán)過(guò)濾、軟性生物膜載體和水生植物等措施去除水體污染物質(zhì);通過(guò)循環(huán)過(guò)濾及推流曝氣等措施增加水體的流動(dòng)性。
深圳荔枝湖湖面總面積10.91萬(wàn)m2,蓄水量為10萬(wàn)m3,平均水深1m。荔枝湖污染嚴(yán)重,水質(zhì)達(dá)不到地表娛樂(lè)景觀水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求,水體感官差,透明度低,湖水呈暗綠色,局部出現(xiàn)黑臭現(xiàn)象。采用水力自動(dòng)化曝氣過(guò)濾、人工濕地凈化、臭氧滅藻湖水大循環(huán)的處理工藝。
遼寧友誼賓館青年湖與上述案例最大的區(qū)別是湖水深。上述案例的平均水深在1m-1.5m,而青年湖平均水深5m,最深處達(dá)到12m。這就使整個(gè)工程處理水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于上述工程。所以遼寧友誼賓館青年湖水質(zhì)改善項(xiàng)目采用了人工浮島、循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng),水下風(fēng)機(jī)曝氣以及生物操縱等工藝在內(nèi)的綜合性生態(tài)修復(fù)方案。
生態(tài)修復(fù)方案安全、可靠運(yùn)行成本和費(fèi)用低。而且在改善水質(zhì)的同時(shí)創(chuàng)造出與遼寧友誼賓館相協(xié)調(diào)的優(yōu)美生態(tài)環(huán)境。
4.結(jié)論
針對(duì)友誼賓館青年湖水體富營(yíng)養(yǎng)化和無(wú)清潔補(bǔ)水的現(xiàn)狀,重點(diǎn)對(duì)青年湖內(nèi)水質(zhì)進(jìn)行綜合治理,采用生態(tài)修復(fù)的方法,確保湖水水質(zhì)在的改善提高后保持長(zhǎng)期穩(wěn)定效果。
參考文獻(xiàn):
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篇2
漂浮濕地工程師采用水花生圈養(yǎng)技術(shù),將撈取的水花生放入用鋼筋把泡沫浮球串成的圓形框架中,再用漁網(wǎng)水下包裹水花生,將水花生浮床放置在河道挺水植物外側(cè),用鐵錨加以固定。
植物浮床技術(shù)與水花生圍養(yǎng)技術(shù)不同,它主要采用毛竹和漁網(wǎng)形成漂浮載體,以大面積圈養(yǎng)水花生,加強(qiáng)水質(zhì)凈化。用毛竹做成長(zhǎng)方形漂浮載體,撈取水花生,放入框架內(nèi),再用漁網(wǎng)水下包裹水花生。單體浮床連排后放入池塘,用鐵錨加以固定。
4.1.3疏通河道、破除與降低圩埂
為確保河道水體流通,對(duì)河底長(zhǎng)期淤積的沉積物采用生態(tài)疏浚法進(jìn)行清理,清理出來(lái)的淤泥和淤沙等用于培筑控水土埂;對(duì)于原有的分散的小池塘,通過(guò)破除與降低圩埂,將其連成一片,移除的土用于構(gòu)建灘地。
4.1.4林地管理
根據(jù)林地的現(xiàn)場(chǎng)地形勘察資料,開(kāi)挖溝渠,改變地勢(shì)不平的地貌,以方便澆灌和排水,避免發(fā)生旱災(zāi)和澇災(zāi)。開(kāi)挖出的土用來(lái)修建林間小道,供林業(yè)管理和居民休閑娛樂(lè)。此外,將林地上的所有灌、藤、草等全部清除,并通過(guò)翻土、松土來(lái)改善林地土壤的理化性質(zhì),從而改善幼林成活生長(zhǎng)的條件。
4.2恢復(fù)工程
4.2.1植物種植
河道兩側(cè)緩坡修筑結(jié)束后,河岸帶具備了水生和陸生植被恢復(fù)的基質(zhì)條件,隨后根據(jù)等高線在新建邊坡和原有淺灘上種植各類植物。
根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況,在岸坡上栽種濕地植物、喬灌木,進(jìn)行岸邊綠化,美化河岸景觀。增加堤岸的穩(wěn)定性,并可以降低流速、防止水土流失,增強(qiáng)抗洪、保護(hù)河堤能力。水線附近(新建土質(zhì)緩坡上)、深水處適當(dāng)引種植物,最終形成高低錯(cuò)落有致的植物群落,對(duì)河道斜坡進(jìn)行有效護(hù)持的同時(shí),增強(qiáng)水體的凈化。
在低位、中位、高位灘地種植適合植物,最終形成高低錯(cuò)落有致的植物群落,構(gòu)建自然濕地系統(tǒng),增強(qiáng)景觀效果的同時(shí),增強(qiáng)水體的凈化。
4.2.2水生動(dòng)物放養(yǎng)
根據(jù)生態(tài)平衡的原理,在沙河水庫(kù)中適當(dāng)放養(yǎng)食用不同浮游生物的魚(yú)類,改善水體中的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),完善水體中物質(zhì)、能量和信息的流動(dòng)與傳遞,平衡和調(diào)控水域生態(tài)系統(tǒng)。
4.3保障措施:
4.3.1加大濕地保護(hù)的宣傳力度
篇3
關(guān)鍵詞:斷頭河浜;工程示范;人工浮島;曝氣魚(yú)塘
中圖分類號(hào):X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2013)11-2669-03
蘇南水網(wǎng)地區(qū)河流眾多,人們習(xí)慣將與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和百姓日常生活相關(guān)的小河流或人工小水渠稱為河浜[1]。近年來(lái),隨著國(guó)家“村村通”的實(shí)施和新農(nóng)村建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,鄉(xiāng)村交通得到了長(zhǎng)足發(fā)展,村內(nèi)起交通運(yùn)輸作用的河浜逐漸失去其原有的航運(yùn)功能,與之相應(yīng)而產(chǎn)生的“填浜筑路”的舉措使得多數(shù)河浜被填埋或攔腰截?cái)啵蔀閿囝^河浜[2]。
蘇南太湖流域周邊村落多數(shù)依河浜兩岸分散而建,兩岸村民多將河浜作為生活用水的水塘[3]。村落污水收集管網(wǎng)和污水處理站的建設(shè)因當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、地域、產(chǎn)業(yè)格局的影響而受到限制[4],污水無(wú)法集中收集處理,使得河浜成為納污載體,直接消納來(lái)自兩岸居民就近排入的生活污水以及河浜內(nèi)魚(yú)塘養(yǎng)殖廢水,致使河浜污染和淤積嚴(yán)重,污水最終匯入太湖,加劇了太湖水體的富營(yíng)養(yǎng)化程度[5]。因此合理解決農(nóng)村地區(qū)生活污水污染問(wèn)題,以及恢復(fù)河浜原有生態(tài)功能,對(duì)于太湖流域水環(huán)境污染防治與水質(zhì)提高意義重大[6]。
采用地埋式微動(dòng)力A/O法+曝氣魚(yú)塘組合工藝對(duì)江蘇省常州市談家頭村生活污水進(jìn)行治理,通過(guò)對(duì)村邊斷頭河浜內(nèi)原有的魚(yú)塘進(jìn)行底質(zhì)改性和底棲動(dòng)物控養(yǎng),在魚(yú)塘底部增設(shè)曝氣裝置,對(duì)水體進(jìn)行曝氣增氧,并以斷頭河浜為依托構(gòu)建人工浮島,從而在恢復(fù)斷頭河浜生態(tài)環(huán)境的同時(shí),進(jìn)一步消納、凈化經(jīng)生化處理的周邊零星農(nóng)戶所排放的生活污水,解決農(nóng)村生活污水難以集中處理及河浜生態(tài)環(huán)境惡化的雙重問(wèn)題,消減了匯入太湖的水污染負(fù)荷,具有處理效果好、運(yùn)行穩(wěn)定、能耗低、維修簡(jiǎn)單等特點(diǎn),幾乎不占用土地面積,生態(tài)環(huán)境效益顯著。
1 示范工程概況
工程位于江蘇省常州市談家頭村,村內(nèi)生活污水經(jīng)污水管渠收集后就近排入村邊水體——談家頭浜,經(jīng)武南河進(jìn)入武進(jìn)港(當(dāng)?shù)匾粭l連通太湖的運(yùn)河叫武進(jìn)港,并非港口),最后匯入太湖,污水未經(jīng)任何處理,污染嚴(yán)重。河浜內(nèi)魚(yú)塘依河而建,過(guò)量的飼料投放以及魚(yú)自身排泄物使河浜有機(jī)污染嚴(yán)重;河浜底部形成了一層由水生生物的尸體、糞便、殘餌沉積而成的黑色淤泥,淤泥內(nèi)的有機(jī)質(zhì)在厭氧、缺氧條件下形成大量的有害物質(zhì)如甲烷、硫化氫、氨等[7],臭氣難聞,影響周邊居民的日常生活,不利于河浜內(nèi)水生生物的生長(zhǎng);河浜底泥中的氮、磷存在著季節(jié)性釋放的問(wèn)題,河水富營(yíng)養(yǎng)化程度高,水體中藻類、浮萍瘋長(zhǎng)[8]。工程治理流域涉及談家頭村民150戶,總?cè)丝?00人,談家頭浜治理段長(zhǎng)約60 m,平均寬約8 m,面積約480 m2,呈南北走向,流向?yàn)橛杀蓖狭鳌?/p>
1.1 水量設(shè)計(jì)
人均用水量標(biāo)準(zhǔn)按100 L/d計(jì)算,總用水量為500×100 L/d。生活污水量按用水量的80%計(jì),則污水量為500×100 L/d×80%=40 m3/d,無(wú)其他污水。由于農(nóng)村污水量及水質(zhì)的不均勻性較大,擬建污水站在充分考慮這一因素后,核定設(shè)計(jì)污水量為40×1.2=48 m3/d,既可以24 h連續(xù)運(yùn)行,又可間歇運(yùn)行。
1.2 進(jìn)、出水水質(zhì)設(shè)計(jì)
根據(jù)沿湖地區(qū)生活污水相關(guān)資料,主要污染物排放參照GB 18918-2002一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)如表1。
1.3 工藝流程與原理
根據(jù)水質(zhì)分析結(jié)果、相關(guān)廢水處理技術(shù)總結(jié)和項(xiàng)目排放標(biāo)準(zhǔn)要求,結(jié)合實(shí)際,該工程采用地埋式微動(dòng)力A/O法+曝氣魚(yú)塘的組合工藝方案。該方案污水處理工藝流程見(jiàn)圖1。
如圖1所示,談家頭村生活污水經(jīng)污水管網(wǎng)及管渠收集進(jìn)入暗井,經(jīng)由暗井內(nèi)置格柵對(duì)污水的雜質(zhì)包括懸浮物、漂浮物及粒徑較大的顆粒物進(jìn)行攔截,以保證后續(xù)工藝設(shè)備不受影響;出水自動(dòng)流入調(diào)節(jié)池,在調(diào)節(jié)池內(nèi)對(duì)污水的水質(zhì)與水量進(jìn)行調(diào)節(jié)和均和,削減高峰時(shí)期的水力負(fù)荷,同時(shí)調(diào)節(jié)污水的pH,粒徑較小的顆粒物此時(shí)期可發(fā)生沉降分離,從而達(dá)到污水初步處理的效果,確保進(jìn)行生化處理前水質(zhì)與水量的穩(wěn)定。
A/O集成式磚砌污水處理設(shè)施包括缺氧池、接觸好氧池、沉淀池、污泥消化池、風(fēng)機(jī)房及清水池。調(diào)節(jié)池底部設(shè)置的水泵將污水提升至A/O集成式磚砌污水處理設(shè)施,歷經(jīng)缺氧、好氧、沉淀、消化的過(guò)程,降低了污水中的氮磷含量,使污水中大部分的有機(jī)污染物得到降解,在凈化水質(zhì)的同時(shí)達(dá)到污泥減量和穩(wěn)定的效果。
凈化后的尾水自清水池匯集后流入斷頭河浜(即曝氣魚(yú)塘),利用浜內(nèi)構(gòu)建的人工浮島對(duì)出水水質(zhì)進(jìn)行深度處理,在水體流經(jīng)浜內(nèi)曝氣魚(yú)塘的同時(shí)進(jìn)一步降解水中的有機(jī)污染物;對(duì)魚(yú)塘進(jìn)行底質(zhì)改性和底棲動(dòng)物控養(yǎng),使得河浜底泥中的有機(jī)污染物在微生物和底棲動(dòng)物的作用下得到持續(xù)降解并無(wú)機(jī)化,富含氮磷元素的無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽以及底泥中所蘊(yùn)含的有害氣體因此得到釋放,并借助由曝氣所產(chǎn)生的水流紊動(dòng)而上浮,營(yíng)養(yǎng)鹽經(jīng)由河浜周邊及浮島內(nèi)植物吸收,以此促進(jìn)植物生長(zhǎng),有害氣體自水面溢出,保證了魚(yú)塘放養(yǎng)環(huán)境,增加的底棲動(dòng)物擴(kuò)展了河浜生態(tài)食物鏈,從而減少魚(yú)飼料的投放量,間接提高水體自凈的能力,最終達(dá)到村內(nèi)污水水質(zhì)凈化、河浜污染修復(fù)治理,以及提高生魚(yú)產(chǎn)量、降低生產(chǎn)成本的目的。
2 主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)
2.1 暗井
暗井設(shè)計(jì)長(zhǎng)寬分別為2、1 m,高度為1.5 m,磚砌結(jié)構(gòu),內(nèi)置格柵1臺(tái),柵隙30 mm,池壁內(nèi)鋪設(shè)SBS防水層??紤]到村內(nèi)管網(wǎng)布置方式為雨污合流制,于距離井底1 m的井壁處設(shè)置泄洪管,泄洪管材質(zhì)為PVC波紋管,內(nèi)徑400 mm,以保證下雨時(shí)過(guò)量的雨水自泄洪管泄流。
2.2 調(diào)節(jié)池
調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)有效容積為16.2 m3,考慮到下雨時(shí)來(lái)自暗井溢流的污水,結(jié)合設(shè)定污水量,設(shè)置停留時(shí)間約5 h,設(shè)計(jì)長(zhǎng)寬分別為3、2 m,有效水深2.7 m,磚砌結(jié)構(gòu),池壁鋪設(shè)SBS防水層。池體底部安置兩臺(tái)污水提升泵(1用1備),流量4.0 m3/h,揚(yáng)程10 m,功率0.5 kW,用以提升污水至后續(xù)處理設(shè)備,水泵周邊安置鐵絲網(wǎng),確保水泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.3 A/O集成式磚砌污水處理設(shè)施
污水處理設(shè)施為地下式,設(shè)計(jì)總長(zhǎng)為7.8 m、寬為2.1 m,埋深3 m,共包含6個(gè)池體,分別為缺氧池、接觸氧化池、沉淀池、污泥池、清水池、風(fēng)機(jī)房,各池體均為磚砌結(jié)構(gòu),池壁鋪設(shè)SBS防水層。
缺氧池設(shè)計(jì)長(zhǎng)2 m、寬1.5 m,有效水深2.7 m,有效容積為8.1 m3,停留時(shí)間約3 h。通過(guò)厭氧硝化及反硝化作用去除水中難降解的有機(jī)物。
接觸好氧池設(shè)計(jì)長(zhǎng)4 m、寬2 m,有效水深2.7 m,有效容積為21.6 m3,停留時(shí)間約8 h。池內(nèi)設(shè)置半軟性填料,池底曝氣對(duì)污水進(jìn)行充氧,并使池體內(nèi)污水處于流動(dòng)狀態(tài),以保證污水與污水中的填料充分接觸,避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。池內(nèi)可以保持很高的微生物濃度,將從缺氧池中流出的有機(jī)污染物進(jìn)一步通過(guò)生物氧化作用分解。
沉淀池設(shè)計(jì)長(zhǎng)2 m、寬1 m,有效水深2.7 m,有效容積為5.4 m3,停留時(shí)間約2 h。上清液回流至調(diào)節(jié)池,由于污泥量較少,下層污泥定期提升至污泥池。
污泥池設(shè)計(jì)長(zhǎng)1 m、寬0.8 m,有效水深2.7 m,有效容積為2.16 m3。系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥量較少,為了保證剩余污泥量的穩(wěn)定,防止磷的釋放,污泥池內(nèi)進(jìn)行微氧充氣攪拌。好氧消化后由當(dāng)?shù)丨h(huán)衛(wèi)部門(mén)定期清理外運(yùn)或者用于當(dāng)?shù)剞r(nóng)田堆肥。
清水池設(shè)計(jì)長(zhǎng)0.76 m、寬0.8 m,有效水深2.7 m,有效容積為1.64 m3。經(jīng)生化處理的尾水在清水池進(jìn)行收集,后外排至曝氣魚(yú)塘。
風(fēng)機(jī)房設(shè)計(jì)長(zhǎng)1.4 m、寬1.3 m,埋深3 m。內(nèi)置兩臺(tái)HC-30IS低噪音回轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī),風(fēng)量0.4 m3/min,功率0.5 kW,一用一備,每2 h自動(dòng)切換一次,交替運(yùn)行。
2.4 曝氣魚(yú)塘
工程主要包括人工浮島構(gòu)建、魚(yú)塘底質(zhì)改性和底棲動(dòng)物控養(yǎng)。設(shè)計(jì)浮島總面積為127.75 m2,單個(gè)浮島呈半橢圓形,設(shè)計(jì)長(zhǎng)半軸為3.5 m、短半軸為2.5 m。人工浮島分為景觀浮島和浮島濕地兩部分,景觀浮島植物選用圓幣草,以錨裝置固定;浮島濕地布置于景觀浮島外側(cè),與浮島形成層次落差,達(dá)到立體效果,植物選用再力花、花葉蘆竹、菖蒲、千屈菜等,濕地浮體填料選用陶粒或高爐渣,同時(shí)代替植物種植土。魚(yú)塘底質(zhì)改性按0.6 kg/m2的平均密度投放底質(zhì)改良劑288 kg,投放形式為粉式、均勻撒播,主要成分為改性黏土絮凝劑及微生物制劑;底棲動(dòng)物控養(yǎng)按0.2 kg/m2的密度放養(yǎng),投放泥鰍、螺、蚌、河蜆、水蛭等底棲動(dòng)物96 kg,同時(shí)于曝氣魚(yú)塘內(nèi)放養(yǎng)鰱、鳙等少量食藻魚(yú)類;魚(yú)塘底部增設(shè)充氧機(jī)一臺(tái),視天氣和水壓情況間歇運(yùn)行。
3 運(yùn)行效果與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
3.1 運(yùn)行效果
工程于2011年3月建成運(yùn)行,表2為主管部門(mén)委托當(dāng)?shù)丨h(huán)境監(jiān)測(cè)站抽檢的結(jié)果。由表2可以看出,出水水質(zhì)指標(biāo)COD、TP、TN、NH3-N均低于GB 18918-2002一級(jí)B排放要求。
3.2 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
工程建設(shè)投資包括生活污水處理設(shè)施、河塘清淤、河浜砌石護(hù)岸、村內(nèi)道路硬化等工程,費(fèi)用共計(jì)55.63萬(wàn)元,工程各項(xiàng)運(yùn)行費(fèi)用如下。
1)電費(fèi)(E1)。污水站用電負(fù)荷1.0 kW(近期每天實(shí)際運(yùn)行時(shí)間按8 h計(jì)),電價(jià)按0.6元/kWh計(jì),每天處理廢水電費(fèi)E1=1.0×0.6×8÷48=0.10(元/m3)。
2)人工費(fèi)(E2)。污水處理站共設(shè)1人(兼職),人均月工資按150元計(jì),廢水每天處理人工費(fèi)E2=150×1÷(48×30)=0.104(元/m3)。
3)浮島植物養(yǎng)護(hù)及日常維護(hù)管理費(fèi)(E3)。主要用于植物的更換、修剪、收割,以每年0.5萬(wàn)元計(jì),則E3=5 000÷(48×365)=0.285(元/m3)。
每天處理廢水總成本ET=E1+E2+E3=0.489(元/m3)。
4 小結(jié)
采用地埋式微動(dòng)力A/O法+曝氣魚(yú)塘組合工藝模式,利用現(xiàn)場(chǎng)地形條件對(duì)河浜內(nèi)魚(yú)塘進(jìn)行改建,同時(shí)依托河浜構(gòu)建人工浮島,進(jìn)而在恢復(fù)河浜生態(tài)環(huán)境的同時(shí),亦作為經(jīng)生化處理的農(nóng)村生活污水的后續(xù)深度處理,從源頭消減了匯入太湖的污染負(fù)荷,保證了浜內(nèi)魚(yú)塘放養(yǎng)環(huán)境,促進(jìn)了當(dāng)?shù)貪O業(yè)養(yǎng)殖的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)該村生活污水治理、生態(tài)環(huán)境修復(fù)、水產(chǎn)養(yǎng)殖增收三位于一體。
該工程建設(shè)投資為55.63萬(wàn)元,運(yùn)行費(fèi)用為每天0.489元/m3,出水水質(zhì)COD、NH3-N、TN、TP等污染物指標(biāo)均低于GB 18918-2002一級(jí)B的排放要求。工程各項(xiàng)處理設(shè)施均為地埋式,不占用沿河周邊的土地面積,滿足周邊地形地貌以及房屋布置格局的限制要求。該治理模式對(duì)于整個(gè)太湖流域周邊農(nóng)村地區(qū)生活污水治理起到了推動(dòng)和示范作用。
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