河道滞留塘技术是直接在河床上建堰拦水,通过重力沉降、植物吸收和微生物降解等作用对水质进行净化。在污染河流治理技术中,河道滞留塘、人工湿地等生态技术具有成本低、运行管理简单、能持续发挥水质净化作用等优点,因此该技术在治理污染河流上具有一定的优势。目前,河道滞留塘技术、人工湿地工艺已

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【实用技术】河道滞留塘系统处理山区污染河水

2016-03-18 09:10 来源: 河道治理500例

河道滞留塘技术是直接在河床上建堰拦水,通过重力沉降、植物吸收和微生物降解等作用对水质进行净化。在污染河流治理技术中,河道滞留塘、人工湿地等生态技术具有成本低、运行管理简单、能持续发挥水质净化作用等优点,因此该技术在治理污染河流上具有一定的优势。目前,河道滞留塘技术、人工湿地工艺已经开始被应用于流域规模的污染河水处理中,也取得了一定的效果,显现出了其优越性,现笔者将其中一个案例分享给大家,希望大家能有所启发。

工程概况

都拉小河位于贵阳某水源地上游,河水来自地下水,沿途汇集集镇2 000 余人的生活污水和农田排水,该集镇处河段地势平坦,水体流动性差,部分季节会出现恶臭现象,河道淤泥厚度在1 m 以上,氮、磷含量高,总体上属于《地表水环境质量标准》( GB 3838—2002 ) 的劣V 类水体,COD 为6~83mg /L,NH +4 - N 为0.43 ~ 4.94 mg /L,TN 为4.28 ~11.52 mg /L,TP 为0.19 ~ 1.53 mg /L,pH 值为7.4~ 8.5,DO 为0.9 ~ 6.1 mg /L。

处理工艺选择

贵州是一个海拔较高、纬度较低、喀斯特地貌典型发育的山区,河流、沟渠落差大,并且是亚热带湿润温和型气候,这为采用生态技术治理污染河流提供了保障。

根据贵州农村人口的文化素质和经济水平,采用的工艺应简单易懂、操作维护方便、成本低、能耗低、效率高。山区河流天然的落差大,具有建设梯级滞留塘的优势。另外,该河流直接进入水源保护区,为保障出水水质,采用人工湿地进行强化处理。

通过优化设计,实现物理沉降、自然曝气、微生物、水生植物、水生动物和基质的有机结合,共同构成一个复杂的湿地系统,较大程度地增加工程生态系统的多样性和稳定性,从而使整个系统具有较强的抗污染负荷冲击能力。该组合工艺由2 级滞留塘系统、1 个跌水曝气和1 个滚水坝曝气系统、3级潜流碎石床湿地系统组成。

工艺流程

工艺特点

① 根据当地地形落差大的特点,利用河道进行跌水曝气、滚水坝曝气,无需额外动力。

② 通过工艺和结构优化,集成了滞留塘和人工湿地的优势; 滞留塘串联延长了水力停留时间,可充分发挥其物理沉降和厌氧消化功能,拦截大部分漂浮杂物及悬浮物,防止湿地堵塞。

③ 在滞留塘内种植各种水生植物,不仅可以直接利用氮、磷营养物质以及补充氧气、美化环境,而且还为微生物提供附着载体,提高了净化效率; 另外,滞留塘内还可以放养鱼类,为农民增收。

④ 人工湿地为潜流湿地,从下向上依次填充大小不一的碎石和细沙,这种结构有利于微生物的附着和防止堵塞; 湿地种植美人蕉、菖蒲、高羊茅和石菖蒲。美人蕉和菖蒲的生物量大,净化功能强,但不能越冬,而高羊茅和石菖蒲虽然生物量相对较小,但四季常绿,这种搭配消除了湿地冬季净化效果不明显和景观差的弊端。

⑤ 不投放药剂,无二次污染; 管理运行简便,无需专人管理和运行经费,这是贫困地区农村污水处理系统良好运行的保证; 处理效果稳定可靠,出水灌溉可以缓解农村用水紧张。

工艺设计

整个系统分为5 个梯级单元。第1 单元为河道植物带滞留塘,长约为150 m,宽为20 ~ 30 m 不等( 受地形限制) ,坝高为1 ~ 2 m( 两岸浅,河中央深) ,泄水孔在1 m 高度处,直径为0.3 m,以满足河道对生态用水和景观用水的需要。河道中央种植金鱼藻、狐尾藻等沉水植物,岸带有喜旱莲子草、李氏禾和藨草等,发挥河道植物带的水质净化功能。另外,此单元拦截大量的漂浮物和泥沙,便于清淤。

第2 单元为跌水曝气系统,长约为70 m,宽为4~ 15 m,落差约为5 m。通过在河道中放置各种石块,使之挡水回旋和溅起水花实现自然复氧。跌水曝气可增强水质净化效果。

第3 单元为漂浮植物滞留塘,长约为90 m,宽约为60 m,水深为3 ~ 6 m,滚水坝溢水。水面种植喜旱莲子草和水芹菜,覆盖度约为40%,吸收水体中的氮、磷,同时为微生物挂膜提供载体; 该单元主要起到缓冲、延长水力停留时间、厌氧消化、促进颗粒物沉降的作用,可以减轻后续单元的污染负荷。

第4 单元为斜面式滚水坝曝气系统,利用滞留塘水坝,在出水面利用石块建成斜面式溢流堰,坡度为75°。其作用是增加水体的溶解氧含量,提高水体的自净能力。溢流堰出水部分进入人工湿地,多余部分沿河道流出。滚水坝也具有一定的水质净化能力。

第5 单元为潜流碎石床湿地,由三级串联,面积分别为394、444、448 m2,处理规模为500 m3 /d。湿地间由过水堰隔开,水流经过水堰进入下一级湿地;湿地种植美人蕉、菖蒲、石菖蒲和高羊茅,根据植物习性进行配置,种植密度为10 株/m2。

观点

滞留塘与潜流碎石床湿地对轻污染河水的净化效果都非常显著,但是在一年多的运行过程中,潜流碎石床湿地受到村民的破坏较为严重,维护成本增加,而且在雨季,由于湿地的处理能力有限,较多的污水不能进入湿地系统处理; 而滞留塘基本没有进行维护。鉴于贵州当前农村的经济现状和人们的环保意识,选择滞留塘系统处理轻污染河水是非常适合的。滞留塘系统管理粗放,建设成本低,基本不需运行费用,是贵州山区污染河流治理工艺的理想选择。恢复河道植物带可以提高滞留塘系统的净化效果,但在冬季植物枯萎时要及时收割,以免形成二次污染。

原标题:【实用技术】河道滞留塘系统处理山区污染河水【175】

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