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

　　摘　要：采用穩(wěn)定塘替代建設大型污水處理廠來治理雙洎河污染，不僅達到了目前對COD總量的控制目標，而且節(jié)省了資金、縮短了建設周期。?
　　關鍵詞：雙洎河；穩(wěn)定塘；總量控制
　　中圖分類號：X703
　　文獻標識碼：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總量控制目標是不超過5355t/a，即COD平均濃度≤150mg/L，而實際為250～300mg/L，因此雙洎河治理工程成了河南省的重點項目，并被責令限期完成。?

1　工程位置及河水水質

　　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)測結果，水質隨季節(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)性變化有關外，還與造紙行業(yè)生產的季節(jié)性有關。

2　工程方案

　?、俜€(wěn)定塘與河道的隔離。在河灘地建設穩(wěn)定塘首先要考慮防洪問題，因此在穩(wěn)定塘的南側開挖了一條40m寬的人工河道以利泄洪；在穩(wěn)定塘入口建一進水總閘，在非洪水季節(jié)河水全部進穩(wěn)定塘處理，在洪水季節(jié)當水量大到有可能危及穩(wěn)定塘安全運行的時候則關閉進水閘。
　?、谔羶鹊乃l件。為保證水流均勻，避免出現(xiàn)滯流區(qū)，在塘內設3道隔離堤，將穩(wěn)定塘分為4個條狀的廊道。進水端設布水渠，對應廊道設4個進水分閘。
　?、鄢鏊绞?。采用漫水壩出水，這樣一方面擴大了出水面的長度，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坡，內部采用沙石土并設粘土斜墻，壩底設置滲水排水管。
　　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，則運行初期水力停留時間將達4.3d(103h)。以后隨著污泥的沉積，庫容會逐漸減少，但根據(jù)模擬實驗的結果，在停留時間為36h時對COD有59.4%的去除率，對SS有70.1%的去除率，故在庫容減少65%的時候仍可滿足設計要求。
　　穩(wěn)定塘的主要設計參數(shù)見表1。

表1　主要設計參數(shù) 項目 長(m) 寬(m) 水深(m) 長∶寬 長∶深 流速(m/s) 流量(m³/s) 進水總閘 　 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)定塘的強化。在二期工程中對穩(wěn)定塘進行強化的措施主要有：a.在每個廊道前段設曝氣設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)?。為清理和收割方便，應以種植水葫蘆為首選。

3　運行效果

　　穩(wěn)定塘建成10d后對進、出水的主要指標進行了連續(xù)3d的監(jiān)測，其結果的平均值見表2。
　　由表2可知，對COD等主要指標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、出水水質 項目 COD SS BOD₅ 進水(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
　?、俜€(wěn)定塘的設置應符合飲用水源地衛(wèi)生防護規(guī)定。根據(jù)鉆探結果，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)定塘的建設不會對附近居民的飲用水造成危害。?
　?、诤铀|與灌溉標準的比較見表3。

表3　河水水質與灌溉標準的比較 項目 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 標準值 5.5～8.5 300 150 3.0 0.1 0.5 1.0 0.1 1.0 200 30 超標率(%) 0 24 0 14 0 0 162 0 0 108 0

　　由表3可知，河水的主要毒理學指標基本符合農田灌溉標準。?
　?、弁寥赖膬艋芰ΑＭ寥谰哂袨V除懸浮顆粒的功能，另外溶解性有機物的好氧和厭氧分解產物等也能加強這種過濾作用；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物 進行降解，并進行反硝化脫氮。因此，對于這種幾乎不含有毒重金屬，而以可降解有機污染物為主要成分的廢水來講，土層中截留下來的有機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)定塘報廢以后也會在較短的時間內得到自然凈化并恢復為良好的水質 。?
　?、芴K灣上游不遠的鐵匠溝穩(wěn)定塘早在1995年就已建成，庫容約1×10⁴m³。對離塘區(qū)100m和500m遠的兩口地下水井進行監(jiān)測的結果(見表4)表明，該穩(wěn)定塘運行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?？梢酝茢啵K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)測結果 項目 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 標準值 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
　?、贇馕?。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，氣味產生的速度相對于空氣的擴散速度來講比較慢；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%)，產泥量為107m³/d，則理論上該穩(wěn)定塘被淤平的時間需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 結語

　　①通過建設穩(wěn)定塘可使雙洎河水中的COD總量降低60%，并可縮短建設周期。?
　　②目前凈化機理以沉淀為主，對穩(wěn)定塘改造強化后其生物凈化能力和總去除率將有所提高。
　?、鄯€(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：

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　　收稿日期：2002-05-26