摘要：针对清河入河口现状水污染的特点, 利用现状低洼坑塘, 采用人工曝气和生态湿地相结合的组合工艺, 对河道水体进行处理, 可有效地去除水中的有机物污染和黑夹, 减少水体中营养物质含量, 改善水色及透明度, 使清河口水环境得到明显改善。

关键词：水环境 人工曝气 生态湿地

1 问题的提出

由于清河下段河道整治工程还未实施, 清河流域污水截流工程及污水处理厂的建设也在实施过程中, 上游污水量超出了现有污水处理厂的处理能力, 未经处理的污水顺河排向下游, 造成下游, 尤其是河口处水质恶化、臭气弥漫, 严重影响了周边环境以及当地机关单位和居民的正常生产和生活。

2004年年底, 清河污水处理厂的二期工程投入运行, 水质较原先监测数据有较大变化,2005年3月, 对沈家坟闸上游清河水质进行了最新监测, 详见表1。

结果表明, 由于冬季气温低, 微生物活动性弱, 水中溶解氧含量很高, 因此, 即使其他指标较高, 河水物理指标仍然很好, 臭味较小, 色度较好。按照以往水质监测站数据的年季变化规律, 随着春夏气温回升, 微生物活性增强, 河水表层溶解氧浓度又会回到0.3mg/l以下, 河道水质迅速恶化。但由于温度的提高、微生物活性增强及河道植物的生长使河道自净能力有很大提高, 河水的氨氮等水质指标又有一定程度的降低。因此, 根据以前的水质监测指标, 推测夏季河道水质指标, 详见表2。

为改善入河口段河道水质, 消除河道臭味,需采取一定的工程措施, 对现状河道污水进行处理, 同时, 应结合清河下段河道治理规划, 本着工程建设符合河道治理总体规划, 不影响行洪, 尽量利用现状坑塘、滩地及原河道设施, 减少重复投资、运行费用低、管理方便等原则, 对河道污水进行处理, 改善当地水环境。

2 工艺选择及流程

从现场调查的结果看, 造成清河水质恶化变臭的根源在于清河上游大量的生活和工业污水排放入河, 大量有机污染物消耗了河水的溶解氧, 全河道形成厌氧环境, 河面不断形成硫化氢、甲烷等臭味气体释放, 使清河变成了臭河。解决河水发臭的途径是增加河水的溶解氧含量, 减少河水的耗氧有机物和氨氮, 把河道水体从厌氧状态转变成好氧状态, 从而消除发臭气体的产生。

人工曝气是提高水体溶解氧浓度的有效措施。而利用天然的低洼坑塘、荒地等蓄水, 营造水生植物、微生物, 以及水生动物等生物群落形成人工湿地, 通过自然力的过程,达到去除有机物、悬浮物、氮、磷、金属物质和病原体等污染物, 实现污水净化的目的, 也是目前较为成熟的措施。在一定的溶解氧浓度下, 人工湿地可以有效地消除有机物污染和黑臭, 减少水体营养物质含量, 改善水色及透明度。因此, 确定以人工生态湿地技术为主线, 结合人工强化复氧技术(人工曝气), 对清河口污水进行治理。

工艺路线如图1。

河水在下游沈家坟闸处拦蓄, 使河水水位升高, 通过进水闸将水引入综合处理系统, 流量7.5m3/s, 经过处理后再进入清河河道。生态处理系统进水闸与出水闸间可利用高差为2.2m。

河水通过进水闸进入湿地处理系统, 先经过格栅去除水体中的大块漂浮物后进入强化复氧塘。

在强化复氧塘内进行强制曝气供氧, 供氧系统由先进高效的微孔曝气软管组成, 所供氧气一部分用来强化降解河水中的有机污染物, 另一部分用来提高水体的溶解氧浓度, 在河水中形成好氧环境, 抑制厌氧微生物的作用, 消除河水臭味。经强化复氧塘处理后, 河水有机物浓度有所降低, 臭味将得到较为彻底地去除, 然后进入生物稳定塘。

河水中的悬浮物和强化复氧塘内有机物降解产生的污泥在生物稳定塘内沉降、分离, 然后进入人工湿地。

在湿地系统中, 以表流湿地