新密市双洎河水污染的治理实践

何争光¹，刘寅²，曾科¹，买文宁¹
(1.郑州大学环境与水利学院，河南郑州 450002；2.新密市环保局，河南新密　452370)

　　摘　要：采用稳定塘替代建设大型污水处理厂来治理双洎河污染，不仅达到了目前对COD总量的控制目标，而且节省了资金、缩短了建设周期。?
　　关键词：双洎河；稳定塘；总量控制
　　中图分类号：X703
　　文献标识码：C
　　文章编号：1000-4602(2002)11-0079-03

　　新密市有造纸厂220多家，主要利用回收板纸制造包装纸，废水几乎全部排入双洎河。目前，对双洎河出新密市境的COD总量控制目标是不超过5355t/a，即COD平均浓度≤150mg/L，而实际为250～300mg/L，因此双洎河治理工程成了河南省的重点项目，并被责令限期完成。?

1　工程位置及河水水质

　　双洎河的苏湾处有一片河滩地，面积约为25×10⁴m²，离市境约6km，且下游段无工业废水排入，因此可在此处建稳定塘。根据1997年—1999年苏湾断面的监测结果，水质随季节变化较大(COD为190～543mg/L，平均为372mg/L；总悬浮物为211～499mg/L，平均为416mg/L)，这除与河水的季节性变化有关外，还与造纸行业生产的季节性有关。

2　工程方案

　　①稳定塘与河道的隔离。在河滩地建设稳定塘首先要考虑防洪问题，因此在稳定塘的南侧开挖了一条40m宽的人工河道以利泄洪；在稳定塘入口建一进水总闸，在非洪水季节河水全部进稳定塘处理，在洪水季节当水量大到有可能危及稳定塘安全运行的时候则关闭进水闸。
　　②塘内的水力条件。为保证水流均匀，避免出现滞流区，在塘内设3道隔离堤，将稳定塘分为4个条状的廊道。进水端设布水渠，对应廊道设4个进水分闸。
　　③出水方式。采用漫水坝出水，这样一方面扩大了出水面的长度，避免了出水流速过大对稳定塘的抽吸作用；另一方面一旦出现洪水，还可以有效泄洪而避免毁坝；坝的上层采用钢筋混凝土护坡，内部采用沙石土并设粘土斜墙，坝底设置渗水排水管。
　　④库容。从现场测量的地形图上测算，现状库容约16×10⁴m³，最大水深为2.5m，平均水深为0.7m，淹没面积约22.8×10⁴m²。为增加库容，将凹凸的河滩底部下挖，并将水面提高0.5m，使平均水深达到1.8m，这样仅增加极少的投资，却可将库容提高到41×10⁴m³。
　　⑤停留时间。根据3年来的连续监测资料(年均秒流量为1.1m³/s)，若有效库容按41×10⁴m³计，则运行初期水力停留时间将达4.3d(103h)。以后随着污泥的沉积，库容会逐渐减少，但根据模拟实验的结果，在停留时间为36h时对COD有59.4%的去除率，对SS有70.1%的去除率，故在库容减少65%的时候仍可满足设计要求。
　　稳定塘的主要设计参数见表1。

表1　主要设计参数 项目 长(m) 宽(m) 水深(m) 长∶宽 长∶深 流速(m/s) 流量(m³/s) 进水总闸 　 2.4 1.5 　 　 0.3～1.1 1.2～4 布水渠 　 5～7 1.5 　 　 0.1～0.4 1.2～4 进水分闸 　 0.8 0.9 　 　 0.4～1.4 0.3～1 廊道 ≤650 50～100 1.8(均) 10∶1 300∶1 0.002～0.007 0.3～1 漫水坝 45 2.5～16 3.0(坝前) 　 　 　 1.2～4

　　⑥稳定塘的强化。在二期工程中对稳定塘进行强化的措施主要有：a.在每个廊道前段设曝气设施以提高生物净化的效果；b.在中、后段种植有净化能力的水生植物。这二者共同作用能有效提高对COD的去除率。水生植物包括藻类和水生管束植物等，目前已证明在造纸废水处理中确有效果的有水葫芦和芦苇等。为清理和收割方便，应以种植水葫芦为首选。

3　运行效果

　　稳定塘建成10d后对进、出水的主要指标进行了连续3d的监测，其结果的平均值见表2。
　　由表2可知，对COD等主要指标可以满足目前的总量控制要求。

4　环境影响分析

表2　稳定塘进、出水水质 项目 COD SS BOD₅ 进水(mg/L) 371 398 102 出水(mg/L) 141 115 56 去除率(%) 62 71 45

4.1 对地下水的影响
　　①稳定塘的设置应符合饮用水源地卫生防护规定。根据钻探结果，苏湾稳定塘10m以下是红胶泥土层，对废水的下渗起着很好的阻隔作用。另外，附近的水井都在离稳定塘500m以外的地方，所以稳定塘的建设不会对附近居民的饮用水造成危害。?
　　②河水水质与灌溉标准的比较见表3。

表3　河水水质与灌溉标准的比较 项目 pH COD(mg/L) BOD₅(mg/L) F^-(mg/L) Cr⁶⁺(mg/L) CN^-(mg/L) S^2-(mg/L) As(mg/L) 挥发酚(mg/L) SS(mg/L) NH₃-N(mg/L) 3年平均值 7.7 372.4 94.1 3.42 0.012 0.012 2.62 0.03 0.033 416 0.734 标准值 5.5～8.5 300 150 3.0 0.1 0.5 1.0 0.1 1.0 200 30 超标率(%) 0 24 0 14 0 0 162 0 0 108 0

　　由表3可知，河水的主要毒理学指标基本符合农田灌溉标准。?
　　③土壤的净化能力。土壤具有滤除悬浮颗粒的功能，另外溶解性有机物的好氧和厌氧分解产物等也能加强这种过滤作用；污水中部分重金属离子在土壤表层被置换、吸附进而被固定于矿物的晶格中；大量的微生物能对土壤颗粒中截留的固体和溶解性有机物 进行降解，并进行反硝化脱氮。因此，对于这种几乎不含有毒重金属，而以可降解有机污染物为主要成分的废水来讲，土层中截留下来的有机污染物终将被微生物分解掉，附近受污染的浅层地下水在稳定塘报废以后也会在较短的时间内得到自然净化并恢复为良好的水质 。?
　　④苏湾上游不远的铁匠沟稳定塘早在1995年就已建成，库容约1×10⁴m³。对离塘区100m和500m远的两口地下水井进行监测的结果(见表4)表明，该稳定塘运行5年来对地下水(井深大于30m)并未造成污染，其原因是地面10m以下深处为胶泥土层，阻断了对地下水的污染途径。可以推断，苏湾稳定塘建成后，对地下水(H≥30m)也不会造成污染，只是附近居民的取水应以深层地下水为主，尽量不要使用浅层地下水。

表4 对铁匠沟稳定塘附近地下水的监测结果 项目 pH CN^-(mg/L) NO₂^--N(mg/L) Cr⁶⁺(mg/L) As(mg/L) 总硬度(mg/L) 挥发酚(mg/L) 500m范围 7.78 0.006 0.017 0.012 0.0035 513 0.001 100m范围 7.31 0.003 0.008 0.008 0.0035 565 0.002 标准值 6.5～8.5 0.05 0.02 0.01 0.05 450 0.002

4.2 对周围环境的影响
　　①气味。稳定塘建成后由于微生物的厌氧分解作用，不可避免地会散发出一些难闻的气味，但由于废水中COD浓度相对较低，气味产生的速度相对于空气的扩散速度来讲比较慢；另一方面，稳定塘离周围村庄的距离均超过500m，因此不会对周围村庄的空气造成有感污染。
　　②苍蝇。苍蝇的滋生一般与生活垃圾有密切关系，而稳定塘处理的是造纸废水而不是生活污水，污染浓度相对较低，因此苍蝇不会大量滋生。?

5　使用年限

　　使用年限的长短主要取决于悬浮物的沉积状况。正常情况下悬浮物的平均浓度约为416mg/L，去除率平均取70%，沉泥的平均密度近似取1100kg/m³(含水率约92%)，产泥量为107m³/d，则理论上该稳定塘被淤平的时间需10.4年。若将稳定塘一分为二而轮流清淤，使用年限则不受限制。?

6 结语

　　①通过建设稳定塘可使双洎河水中的COD总量降低60%，并可缩短建设周期。?
　　②目前净化机理以沉淀为主，对稳定塘改造强化后其生物净化能力和总去除率将有所提高。
　　③稳定塘对附近地下水及周围环境的影响不明显，不会影响周围居民的正常生活。

参考文献：

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　　［4］严熙世.给水工程［M］.北京：中国建筑工业出版社，1995.?

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　　收稿日期：2002-05-26