何爭光¹，劉寅²，曾科¹，買文寧¹
(1.鄭州大學(xué)環(huán)境與水利學(xué)院，河南鄭州 450002；2.新密市環(huán)保局，河南新密　452370)

　　摘　要：采用穩(wěn)定塘替代建設(shè)大型污水處理廠來治理雙洎河污染，不僅達(dá)到了目前對COD總量的控制目標(biāo)，而且節(jié)省了資金、縮短了建設(shè)周期。?
　　關(guān)鍵詞：雙洎河；穩(wěn)定塘；總量控制
　　中圖分類號：X703
　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C
　　文章編號：1000-4602(2002)11-0079-03

　　新密市有造紙廠220多家，主要利用回收板紙制造包裝紙，廢水幾乎全部排入雙洎河。目前，對雙洎河出新密市境的COD總量控制目標(biāo)是不超過5355t/a，即COD平均濃度≤150mg/L，而實(shí)際為250～300mg/L，因此雙洎河治理工程成了河南省的重點(diǎn)項(xiàng)目，并被責(zé)令限期完成。?

1　工程位置及河水水質(zhì)

　　雙洎河的蘇灣處有一片河灘地，面積約為25×10⁴m²，離市境約6km，且下游段無工業(yè)廢水排入，因此可在此處建穩(wěn)定塘。根據(jù)1997年—1999年蘇灣斷面的監(jiān)測結(jié)果，水質(zhì)隨季節(jié)變化較大(COD為190～543mg/L，平均為372mg/L；總懸浮物為211～499mg/L，平均為416mg/L)，這除與河水的季節(jié)性變化有關(guān)外，還與造紙行業(yè)生產(chǎn)的季節(jié)性有關(guān)。

2　工程方案

　　①穩(wěn)定塘與河道的隔離。在河灘地建設(shè)穩(wěn)定塘首先要考慮防洪問題，因此在穩(wěn)定塘的南側(cè)開挖了一條40m寬的人工河道以利泄洪；在穩(wěn)定塘入口建一進(jìn)水總閘，在非洪水季節(jié)河水全部進(jìn)穩(wěn)定塘處理，在洪水季節(jié)當(dāng)水量大到有可能危及穩(wěn)定塘安全運(yùn)行的時(shí)候則關(guān)閉進(jìn)水閘。
　　②塘內(nèi)的水力條件。為保證水流均勻，避免出現(xiàn)滯流區(qū)，在塘內(nèi)設(shè)3道隔離堤，將穩(wěn)定塘分為4個(gè)條狀的廊道。進(jìn)水端設(shè)布水渠，對應(yīng)廊道設(shè)4個(gè)進(jìn)水分閘。
　　③出水方式。采用漫水壩出水，這樣一方面擴(kuò)大了出水面的長度，避免了出水流速過大對穩(wěn)定塘的抽吸作用；另一方面一旦出現(xiàn)洪水，還可以有效泄洪而避免毀壩；壩的上層采用鋼筋混凝土護(hù)坡，內(nèi)部采用沙石土并設(shè)粘土斜墻，壩底設(shè)置滲水排水管。
　　④庫容。從現(xiàn)場測量的地形圖上測算，現(xiàn)狀庫容約16×10⁴m³，最大水深為2.5m，平均水深為0.7m，淹沒面積約22.8×10⁴m²。為增加庫容，將凹凸的河灘底部下挖，并將水面提高0.5m，使平均水深達(dá)到1.8m，這樣僅增加極少的投資，卻可將庫容提高到41×10⁴m³。
　　⑤停留時(shí)間。根據(jù)3年來的連續(xù)監(jiān)測資料(年均秒流量為1.1m³/s)，若有效庫容按41×10⁴m³計(jì)，則運(yùn)行初期水力停留時(shí)間將達(dá)4.3d(103h)。以后隨著污泥的沉積，庫容會逐漸減少，但根據(jù)模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，在停留時(shí)間為36h時(shí)對COD有59.4%的去除率，對SS有70.1%的去除率，故在庫容減少65%的時(shí)候仍可滿足設(shè)計(jì)要求。
　　穩(wěn)定塘的主要設(shè)計(jì)參數(shù)見表1。

表1　主要設(shè)計(jì)參數(shù) 項(xiàng)目 長(m) 寬(m) 水深(m) 長∶寬 長∶深 流速(m/s) 流量(m³/s) 進(jìn)水總閘 　 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 進(jìn)水分閘 　 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 漫水壩 45 2.5～16 3.0(壩前) 　 　 　 1.2～4

　　⑥穩(wěn)定塘的強(qiáng)化。在二期工程中對穩(wěn)定塘進(jìn)行強(qiáng)化的措施主要有：a.在每個(gè)廊道前段設(shè)曝氣設(shè)施以提高生物凈化的效果；b.在中、后段種植有凈化能力的水生植物。這二者共同作用能有效提高對COD的去除率。水生植物包括藻類和水生管束植物等，目前已證明在造紙廢水處理中確有效果的有水葫蘆和蘆葦?shù)取榍謇砗褪崭罘奖悖瑧?yīng)以種植水葫蘆為首選。

3　運(yùn)行效果

　　穩(wěn)定塘建成10d后對進(jìn)、出水的主要指標(biāo)進(jìn)行了連續(xù)3d的監(jiān)測，其結(jié)果的平均值見表2。
　　由表2可知，對COD等主要指標(biāo)可以滿足目前的總量控制要求。

4　環(huán)境影響分析

表2　穩(wěn)定塘進(jìn)、出水水質(zhì) 項(xiàng)目 COD SS BOD₅ 進(jìn)水(mg/L) 371 398 102 出水(mg/L) 141 115 56 去除率(%) 62 71 45

4.1 對地下水的影響
　　①穩(wěn)定塘的設(shè)置應(yīng)符合飲用水源地衛(wèi)生防護(hù)規(guī)定。根據(jù)鉆探結(jié)果，蘇灣穩(wěn)定塘10m以下是紅膠泥土層，對廢水的下滲起著很好的阻隔作用。另外，附近的水井都在離穩(wěn)定塘500m以外的地方，所以穩(wěn)定塘的建設(shè)不會對附近居民的飲用水造成危害。?
　　②河水水質(zhì)與灌溉標(biāo)準(zhǔn)的比較見表3。

表3　河水水質(zhì)與灌溉標(biāo)準(zhǔn)的比較 項(xiàng)目 pH COD(mg/L) BOD₅(mg/L) F^-(mg/L) Cr⁶⁺(mg/L) CN^-(mg/L) S^2-(mg/L) As(mg/L) 揮發(fā)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 標(biāo)準(zhǔn)值 5.5～8.5 300 150 3.0 0.1 0.5 1.0 0.1 1.0 200 30 超標(biāo)率(%) 0 24 0 14 0 0 162 0 0 108 0

　　由表3可知，河水的主要毒理學(xué)指標(biāo)基本符合農(nóng)田灌溉標(biāo)準(zhǔn)。?
　　③土壤的凈化能力。土壤具有濾除懸浮顆粒的功能，另外溶解性有機(jī)物的好氧和厭氧分解產(chǎn)物等也能加強(qiáng)這種過濾作用；污水中部分重金屬離子在土壤表層被置換、吸附進(jìn)而被固定于礦物的晶格中；大量的微生物能對土壤顆粒中截留的固體和溶解性有機(jī)物 進(jìn)行降解，并進(jìn)行反硝化脫氮。因此，對于這種幾乎不含有毒重金屬，而以可降解有機(jī)污染物為主要成分的廢水來講，土層中截留下來的有機(jī)污染物終將被微生物分解掉，附近受污染的淺層地下水在穩(wěn)定塘報(bào)廢以后也會在較短的時(shí)間內(nèi)得到自然凈化并恢復(fù)為良好的水質(zhì) 。?
　　④蘇灣上游不遠(yuǎn)的鐵匠溝穩(wěn)定塘早在1995年就已建成，庫容約1×10⁴m³。對離塘區(qū)100m和500m遠(yuǎn)的兩口地下水井進(jìn)行監(jiān)測的結(jié)果(見表4)表明，該穩(wěn)定塘運(yùn)行5年來對地下水(井深大于30m)并未造成污染，其原因是地面10m以下深處為膠泥土層，阻斷了對地下水的污染途徑。可以推斷，蘇灣穩(wěn)定塘建成后，對地下水(H≥30m)也不會造成污染，只是附近居民的取水應(yīng)以深層地下水為主，盡量不要使用淺層地下水。

表4 對鐵匠溝穩(wěn)定塘附近地下水的監(jiān)測結(jié)果 項(xiàng)目 pH CN^-(mg/L) NO₂^--N(mg/L) Cr⁶⁺(mg/L) As(mg/L) 總硬度(mg/L) 揮發(fā)酚(mg/L) 500m范圍 7.78 0.006 0.017 0.012 0.0035 513 0.001 100m范圍 7.31 0.003 0.008 0.008 0.0035 565 0.002 標(biāo)準(zhǔn)值 6.5～8.5 0.05 0.02 0.01 0.05 450 0.002

4.2 對周圍環(huán)境的影響
　　①氣味。穩(wěn)定塘建成后由于微生物的厭氧分解作用，不可避免地會散發(fā)出一些難聞的氣味，但由于廢水中COD濃度相對較低，氣味產(chǎn)生的速度相對于空氣的擴(kuò)散速度來講比較慢；另一方面，穩(wěn)定塘離周圍村莊的距離均超過500m，因此不會對周圍村莊的空氣造成有感污染。
　　②蒼蠅。蒼蠅的滋生一般與生活垃圾有密切關(guān)系，而穩(wěn)定塘處理的是造紙廢水而不是生活污水，污染濃度相對較低，因此蒼蠅不會大量滋生。?

5　使用年限

　　使用年限的長短主要取決于懸浮物的沉積狀況。正常情況下懸浮物的平均濃度約為416mg/L，去除率平均取70%，沉泥的平均密度近似取1100kg/m³(含水率約92%)，產(chǎn)泥量為107m³/d，則理論上該穩(wěn)定塘被淤平的時(shí)間需10.4年。若將穩(wěn)定塘一分為二而輪流清淤，使用年限則不受限制。?

6 結(jié)語

　　①通過建設(shè)穩(wěn)定塘可使雙洎河水中的COD總量降低60%，并可縮短建設(shè)周期。?
　　②目前凈化機(jī)理以沉淀為主，對穩(wěn)定塘改造強(qiáng)化后其生物凈化能力和總?cè)コ蕦⒂兴岣摺?br> 　　③穩(wěn)定塘對附近地下水及周圍環(huán)境的影響不明顯，不會影響周圍居民的正常生活。

參考文獻(xiàn)：

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　　收稿日期：2002-05-26