某流域外源污染治理工程处理工艺分析

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卢欣(通讯作者) 毛慧军

长沙吟宁环境科技有限公司 ,湖南 长沙 410000

摘要

为提升流域外源污染治理水平,结合实际案例,探讨了某流域外源污染治理工程处理工艺,首先简单介绍了工程项目基本情况,随后分析了流域外源污染的来源,探讨了流域外源污染治理的重要性以及原则,最后提出了一些具体的污染治理处理工艺措施,旨在推动流域外源污染治理稳定顺利开展,发挥出更大的治理效能,保护自然流域生态环境安全。


关键词

流域;外源;污染;治理

正文


中图分类号:X24

 

现有道县齐心河流域生态修复治理工程项目,主要负责对道县仙子脚镇齐心河流域进行综合治理,综合整治范围包括齐心河河道、沙田村、向明村、白土塘村、石山脚村、岭背村、下白村。主要建设内容包括内源污染治理工程、生态堤岸重建、外源污染治理工程三部分。其中外源污染治理工程内容如表1所示。

1 外源污染治理工程处理内容

工程项目

处理内容

村内排污沟渠工程

涉及沙田村、向明村、白土塘村、石山脚村、岭背村、下白村6个村,完善排污沟渠并清理疏通已有沟渠,清淤面积1640m2

排污堰塘改造工程

针对白土塘村、沙田村、石山脚村3个村的集中排污堰塘进行生态塘改造,生态恢复面积3835.8m2

生态湿地新建工程

在沙田村、向明村、白土塘村、石山脚村、岭背村集中排污入河口处新建2处生态湿地,岭背村采用“格栅+预处理+人工湿地”工艺,石山脚村采用“格栅+人工填料+生态塘”工艺,保障入河水质

 

2流域外源污染的来源分析

在本工程项目中,流域外源污染的来源包括以下几点:

1)村内生活污水沙田村、向明村、白土塘村、石山脚村、岭背村、下白村等村内居民的日常生活会产生大量的污水,如厨房烹饪、餐具清洗产生的含油污水,卫生间洗澡、洗衣等产生的生活废水,这些污水未经有效处理直接通过排污沟渠排出,是外源污染的重要来源之一。村内已有排污沟渠存在淤堵情况,需要进行清理疏通,说明污水在沟渠内长期积存,容易滋生细菌、产生异味,且沟渠内的淤泥会吸附污染物,当水流冲刷时,这些污染物又会重新进入水体,进一步加重外源污染。

2)集中排污堰塘白土塘村、沙田村、石山脚村的集中排污堰塘是周边区域污水的汇集点,这些污水包括了多个来源,如村庄的生活污水、周边小型作坊的生产废水等,大量污水汇集于此,污染物浓度较高,若不进行生态改造和处理,会对周边水体造成严重污染。原本堰塘具有一定的自净能力,但由于长期接纳污水,其生态功能逐渐退化,水体富营养化程度加剧,水生生物生存环境恶化,无法有效净化污水,反而成为新的污染源。

3)集中排污入河口。沙田村、向明村、白土塘村、石山脚村、岭背村集中排污入河口处,污水未经有效处理就直接排入河流,对河流水质造成冲击。例如岭背村集中污水虽采用“格栅+预处理+人工湿地”处理工艺,但在处理前污水已对周边环境产生一定影响;石山脚村集中排污汇合点采用“格栅+人工填料+生态塘”处理工艺,说明此前也存在污水直排问题,这些未经处理或处理不达标的污水排入河流,会增加河流的污染物负荷,影响河流的水质和生态平衡,形成新的污染外源。
3流域外源污染治理工程处理的重要性及原则

3.1流域外源污染治理工程处理的重要性

加强流域外源污染治理工程处理十分重要,主要体现在以下几点:

1)保障水体水质安全。在流域外源污染治理工程处理过程中,通过完善村内排污沟渠并清理疏通,能够有效控制污水在输送过程中的渗漏和淤积问题,使污水能够顺畅地排出,避免污水在沟渠内长时间滞留而产生更多的污染物。同时,对集中排污堰塘进行生态塘改造以及在入河口处新建生态湿地,可以对污水进行净化处理,大幅度削减污水中的化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)等污染物含量,从而减少污染物随污水进入河流的量,保障河流水质达到相应的标准,维护水体的生态平衡。

(2)改善水体感官质量。未经处理的污水往往颜色异常、气味难闻,严重影响河流的感官质量。流域外源污染治理工程处理后,水质污染得到了有效改善,河流水体变得清澈,为周边村民提供更加优美的水环境,有利于提升村民的生活品质。

3)恢复水体生态功能。在流域外源污染治理工程处理过程中,通过生态塘改造和生态湿地建设能够为水生生物提供良好的栖息和繁衍场所。比如生态塘中的水生植物、微生物等可以形成完整的生态链,通过吸收利用污水中的营养物质,净化水质的同时,也为鱼类、底栖生物等提供了食物和生存空间,促进水体生态系统的恢复和重建,增强水体的自净能力和生态稳定性。

3.2流域外源污染治理工程处理原则

流域外源污染治理工程处理应遵循以下几点原则:

(1)全流域统筹原则。要求扩大流域外源污染治理面,加强全域治理统筹,提升污染治理效果。例如本工程涵盖了沙田村、向明村、白土塘村、石山脚村、岭背村、下白村等多个村庄的排污设施完善与改造,从村内排污沟渠的清理疏通,到集中排污堰塘的生态改造,再到集中排污入河口处生态湿地的建设,对整个流域的外源污染进行了系统性的梳理和治理,而不是孤立地针对某一个污染点或某一段河道进行处理,充分体现了全流域统筹治理原则,有利于从根本上改善流域的水质状况。

(2)生态优先原则。在该原则的指导下,要求在治理过程中加强自然生态保护,凸显自然生态环境效益。例如本工程项目注重加强生态塘改造,具体对白土塘村、沙田村、石山脚村的集中排污堰塘进行生态塘改造,利用生态系统的自我调节和净化功能来处理污水。生态塘内通过种植水生植物、投放水生动物,构建一个完整的生态系统,这些生物在生长和代谢过程中能够吸收、降解污水中的污染物,同时还能美化环境,提升生态景观价值,能够生态效益和环境效益的有机统一。

3)因地制宜原则。在该原则下,要求结合实际情况,采取针对新型的外源污染治理工艺方法,进一步体现污染治理的实效性。比如在本工程中,在因地制宜原则指导下,根据各村庄的实际情况,制定了相应的治理方案。如岭背村集中污水采用“格栅+预处理+人工湿地”处理工艺,这种工艺适用于污水成分相对复杂、污染物浓度较高的情况,通过预处理可以去除污水中较大的悬浮物和部分污染物,减轻人工湿地的处理负担。而石山脚村集中排污汇合点采用“格栅+人工填料+生态塘”处理工艺,则是考虑到该处污水的特性以及周边环境条件等因素,利用人工填料为微生物提供附着生长的场所,增强生态塘的净化效果,体现了根据不同村庄的污水特点和地理环境,因地制宜地选择合适的治理技术和工艺,提升治理效果。
4流域外源污染治理工程处理工艺实践
4.1完善村域排污沟渠

在流域外源污染治理工程处理方面,首先需要注重结合实际情况,合理规划布局。比如根据各村地形地貌、村庄布局以及污水产生点等因素,重新规划排污沟渠的走向和分布。确保沟渠能够全面覆盖村内主要的生活污水排放区域,如村民居住区、公共厕所、餐饮场所等,确保污水能够顺畅地汇集并排出,避免污水在村内随意流淌或积存。其次,在村域排污沟渠建设施工方面,需要提升施工建设标准,优先采用耐腐蚀、抗渗漏的材料建设新的排污沟渠,最后,针对明渠部分,可设置盖板,防止垃圾、杂物等进入沟渠,同时减少污水散发的异味对村庄环境的影响。村域排污沟渠处理工艺流程如图1所示。

1  村域排污沟渠处理工艺流程


4.2对集中排污堰塘采取生态塘改造

集中排污堰塘需要采取生态塘改造处理工艺,在生态塘污水入口,需要提前设置格栅,后续还应加强处理,具体处理工艺流程如图2所示。(1)堰塘清淤与底质改良。在本工程中,采用机械清淤+人工清淤相结合的方式,对集中排污堰塘进行彻底清淤。采用挖掘机设备将塘内的淤泥挖出,针对难以清理的角落与浅滩,由人工进行辅助清淤。清理出的淤泥运至指定的堆放场地进行无害化处理,如进行堆肥处理或用于土地改良等。完成清淤后,根据底质的性质和污染状况进行改良。本工程采用微生物菌剂、沸石粉作为改良剂,利用微生物的分解作用、吸附作用等改善底质的物理和化学性质,降低底泥中的污染物含量,创造良好的底质环境。(2)堰塘岸坡处理。首先进行岸坡修整,针对陡峭岸坡,本工程采用削坡处理,降低坡度。针对存在塌方、冲刷等安全隐患的岸坡,本工程采用浆砌石、混凝土护坡等处理措施进行加固。在生态塘的浅水区,本工程种植了芦苇、香蒲、菖蒲等挺水植物。这些植物根系发达,能够吸收水中的营养物质,净化水质,同时为水生动物提供栖息和遮蔽的场所。在生态塘的中水区,种植了睡莲、荷花等浮叶植物,这种植物可以遮挡阳光,降低水温,抑制藻类的生长,同时其根系也能吸收水中的污染物。在生态塘的深水区,本工程种植了苦草、金鱼藻等沉水植物,能够增加水体的溶解氧含量,同时其叶片和茎秆能够为水生动物提供丰富的食物和栖息场所,可以有效改善堰塘生态功能。(3)水生动物投放。本工程投放了草鱼、鲢鱼等鱼类。草鱼可以摄食水中的浮游植物和藻类,控制其过度生长;鲢鱼以浮游动物为食,能够调节水体中的生物种群结构,维持生态平衡。同时投放河蚌、螺蛳等底栖动物,可以摄食污泥中的有机物和微生物,促进底泥中污染物的分解和转化,同时其活动还能增加底质的通气性,改善底质环境。(4)安装曝气设备。本工程在生态塘中安装了微孔曝气器、喷泉曝气机等设备,通过向水体中充入空气,增加水体的溶解氧含量,促进微生物的生长和代谢,有利于提高水质净化率。

2  集中排污堰塘需要采取生态塘改造处理工艺流程


4.3对集中排污入河口建立生态湿地

在集中排污入河口属于村内污水,在建立生态湿地时,先采用粗格栅,再结合实际需求,设置中格栅与细格栅。格栅应安装在污水进入处理系统入口位置,定期对格栅进行清理,避免杂物堆积堵塞格栅,影响污水流动。在预处理方面,需要注重加强沉淀池设置,确保污水排入湿地前可以先沉淀1—2小时。沉淀池底部应设置污泥斗,便于污泥的收集和排放。在此基础上,还应设置调节池,用于调节污水的流量和水质,确保进入人工湿地的污水水质稳定性。调节池的容积应根据村污水流量的变化范围和调节时间来确定,一般调节时间为4—6小时。在调节池内,还可以进行曝气装置设置,目的是提升污水可生化性,更好地发挥出生态湿地净化污水的价值。本工程建设了表流湿地,湿地植物选择了芦苇、香蒲、水葱植物,植物种植密度为10—20株/m2,人工湿地填料采用了碎石,粒径为5—10cm,采用了分层填料铺设方法,每层厚度一般为20—30cm。为防止污水下渗污染地下水,在人工湿地建设方面,采用了复合土工膜进行保护,防渗保护厚度为1—2mm。在人工湿地中,还引入了集配水系统,保证污水能够均匀地分配到湿地的各个区域。

4.4初期雨水截流处理

在本工程中,为了避免增加外源污染量,需要对初期雨水进行截流处理。在这一过程中,需要在雨水和污水的汇合点设置截流井,通过截流井将初期雨水以及混合的外源污水截流至污水处理系统(比如生态湿地以及生态塘)。在此基础上,还需要从截流井引出截流管道,将截流的初期雨水输送至污水处理系统进行处理。在进行截流管道设计建造时,需要考虑雨季和旱季雨水流量变化,确保管道发挥出应有的截流作用。在截流管道入口处,本工程设置了格栅,用于雨水中的漂浮物拦截。在雨水截流处理方面,设置了处理沉淀池+调节池。沉淀池主要利用重力沉降去除雨水中的悬浮固体颗粒。调节池用于调节雨水处理的流量,保障雨水处理水质的稳定性,为后续雨水处理净化利用创造有利条件。

结语

综上所述,流域外源污染治理工程处理本身具有一定的专业性与复杂性特征,需要结合实际工程项目情况,加强对外源污染的来源的分析,明确流域外源污染治理工程处理的重要性及原则,并从不同方面入手,落实各种处理措施,才能更好地改善流域外源污染情况,提升污染治理效果。
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