合肥市水庫黑臭水氧化塘治理

金品品

摘要：我國水環(huán)境面臨富營養(yǎng)化嚴(yán)重、污水隨意排放等問題，是我國建設(shè)環(huán)境友好型社會必須面對的難題。氧化塘技術(shù)是目前應(yīng)用廣泛、行之有效的生活污水、有機(jī)廢水處理中新興的生物修復(fù)技術(shù)。眾多城市黑臭河道治理的成功案例表明氧化塘生物修復(fù)的可行性和必要性。本研究利用氧化塘技術(shù)對合肥市中上游河道黑臭水源頭進(jìn)行處理，以確保合肥市水庫水質(zhì)和環(huán)境。生物氧化塘對合肥市中上游黑臭水體處理效果好，NH3-N除去率高于40%，CODcr去除率高于50%，有效地提高了合肥市水庫中上游的水體自凈能力，為合肥市水庫黑臭水治理提供了重要借鑒。

關(guān)鍵詞：氧化塘；水庫中上游黑臭河道；合肥市水環(huán)境；生態(tài)修復(fù)

1研究意義

我國水環(huán)境面臨富營養(yǎng)化嚴(yán)重、污水隨意排放等問題，是我國水環(huán)境治理的瓶頸，也是我國建環(huán)境友好型社會必須面對的難題。常規(guī)技術(shù)投資大、運(yùn)行維護(hù)成本高，且伴隨不少安全性風(fēng)險和生態(tài)風(fēng)險。氧化塘技術(shù)是目前應(yīng)用廣泛的生物修復(fù)技術(shù)，是行之有效的生活污水、有機(jī)廢水處理手段。本研究利用氧化塘技術(shù)對合肥市水庫上游河道黑臭水進(jìn)行預(yù)處理，為保護(hù)合肥市水庫環(huán)境、水質(zhì)提供重要借鑒意義。

2合肥市水庫及其河道概況

合肥市位于我國安徽省中部，是安徽省政治、經(jīng)濟(jì)、文化和交通中心，市區(qū)建成面積為224 km2。本文選擇其中的董鋪水庫作為實(shí)驗(yàn)研究對象，水域面積為207.5 km2，位于合肥市西北近郊，是結(jié)合城市供水、作物灌溉及水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的大型水庫。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，其中中上游水域某些河道段出現(xiàn)了一定程度的污染，甚至在夏季枯水期出現(xiàn)黑臭河道現(xiàn)象，本文采用氧化塘生物修復(fù)技術(shù)對此進(jìn)行水環(huán)境治理。

3研究方法

3.1氧化塘實(shí)驗(yàn)設(shè)計：本實(shí)驗(yàn)氧化塘由3個水塘組成，分別標(biāo)記為1、2、3號塘，相互串連，平均深度1.4m。設(shè)置的氧化塘系統(tǒng)的水體容積4758 m3，總面積為3760 m2。該氧化塘系統(tǒng)日均進(jìn)水量4300 t，水力停留時間為1.3 d，容積負(fù)荷為BOD5：0.038 kg/m3·d有機(jī)負(fù)荷為BOD5：276 kg/d氧化塘總曝氣量為O2：32.4kg/h。

在1號塘內(nèi)置2臺水車式增氧機(jī)和l臺表曝機(jī)，設(shè)置為強(qiáng)曝氣塘。進(jìn)水口采用格柵井，采用2臺離心式抽水機(jī)控制氧化塘污水進(jìn)水量，根據(jù)上游污水流量進(jìn)行調(diào)整。用格柵圍成11m×13 m的水面，該水面安裝表曝機(jī)。2號塘將污泥不定期地回流至l號塘。在2號塘放置5臺水車式增氧機(jī)，安裝在四周的氧化溝。同時采用管道將2號沉淀池與3號塘進(jìn)行連通。3號塘主要將經(jīng)過氧化塘技術(shù)分析的（1、2號塘）污水進(jìn)行沉淀，也可以作進(jìn)一步分解，形成具有自凈能力的氧生物系統(tǒng)。

3.2氧化塘運(yùn)行試驗(yàn)：排出氧化塘存水（約排總體積的66.7%），隨后抽取上游黑臭水灌滿氧化塘。采用河道底泥接種培養(yǎng)基，制作微生物培養(yǎng)液。開動所有的污泥回流泵和增氧設(shè)備，同時每天全池潑灑適量的生物解毒劑、微生物促生液和微生物培養(yǎng)液。研究中采用的微生物促生液是由美國普羅技術(shù)公司提供的Bio Energizer（BE），生物解毒劑Micatrol（MIC）也是由該公司提供。

在氧化塘運(yùn)行試驗(yàn)期間，每天采用500 mL的取樣品進(jìn)行采樣，并于當(dāng)天測試各項(xiàng)監(jiān)測指標(biāo)。每天都要對1、2、3號塘的出水口進(jìn)行采樣，同時也要對進(jìn)水口和曝機(jī)下游兩個位置進(jìn)行采樣，以監(jiān)測整個氧化塘系統(tǒng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的指標(biāo)。

3.3氧化塘指標(biāo)參數(shù)監(jiān)測：氧化塘需要測定的指標(biāo)參數(shù)主要包括DO、PH、透明度、TN、TP、NH3-N、CODcr。每天上午11：00采用溶解氧測儀測定DO，采用筆試PH計測定PH值，采用自制塞氏盤測定透明度。TN采用凱氏定氧法進(jìn)行測定，而TP則采用分光光度計進(jìn)行現(xiàn)場測量。對于NH3-N和CODcr則分別采用納氏比色法和重鉻酸鉀法進(jìn)行測定。

同時還需要對細(xì)菌總量、微型動物、葉綠素a和浮游藻類等生物學(xué)指標(biāo)進(jìn)行測定。采用平板培養(yǎng)法測定細(xì)菌總量。對于微型動物的測量，采用血球計數(shù)板采樣活體觀測計數(shù)法。葉綠素a根據(jù)《湖泊富營養(yǎng)調(diào)查規(guī)范》描述的測量方法進(jìn)行測定。用顯微鏡觀測鑒定魯哥氏碘液固定的水樣。為提高浮游藻類測量的準(zhǔn)確性，采用3次采樣測量的平均值作為最終結(jié)果，鑒定最小分類單位為屬。

4結(jié)果與討論

河道缺氧是河道黑臭的根本原因，而水體中氧含量由大氣復(fù)氧、水體和底泥生物呼吸耗氧、藻類光合作用放氧等綜合因素決定。其中水體CODcr和NH3-N含量可作為水體含氧量的重要參考指標(biāo)。氧化能有效去除合肥市水庫中上游黑臭水體的CODcr和NH3-N。在O2：15.6 kg/h的增氧曝氣量條件下，CODcr除去率大于50%，NH3-N除去率也在40%以上。

水體含氧量中的關(guān)鍵因素，藻類光合作用放氧量與水體生物呼吸耗量，都受到TN、TP含量影響，TP、TN是監(jiān)測水體富營養(yǎng)化的重要指標(biāo)。本文研究結(jié)果表明，氧化塘對污水TN、TP有一定除去率，本試驗(yàn)中氧化塘對TN、TP除去率分別高于35%和40%。

結(jié)論：對于合肥市水庫中上游無法截污的黑臭河道，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其自凈能力的情況下，必須應(yīng)用環(huán)境工程的手段對河水進(jìn)行預(yù)處理，在此基礎(chǔ)上對河涌進(jìn)行生物修復(fù)。氧化塘技術(shù)是一項(xiàng)行之有效黑臭河道清除手段，其基礎(chǔ)投資規(guī)模小，易于管理，且耗能小，持續(xù)運(yùn)行費(fèi)用低（是傳統(tǒng)方法的1/5至1/3）。最重要的是氧化塘方法具有高效的清除效率，CODcr除去率大于50%，NH3-N除去率也在40%以上，對TN、TP除去率分別高于35%和40%。同時氧化塘技術(shù)對保持河道生態(tài)系統(tǒng)多樣性，水體生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)都有積極的改善效果，有助于建立良好的水體生物生態(tài)系統(tǒng)。endprint