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摘 要：采用人工造流、混凝沉淀、沉水植物塘、接触氧化等综合措施对面源污染较为严重的温州市龙湾区河泥荡文化公园水体进行了生态治理试验。结果表明，公园水体出口CODCr、氨氮、总磷等主要水质指标可稳定达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类水平，并为污染较为严重的永强塘河提供了4000m3/d的生态补水。
关键词：污染河水;混凝沉淀;沉水植物塘;接触氧化
中图分类号 X52 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2021）19-0150-02
Ecological Treatment Experimental Project for Water in Henidang Cultural Park of Wenzhou
XU Yunjie1 et al.
（1Agricultural and Rural Bureau of Wencheng County， Wenzhou 325300， China）
Abstract： An ecological treatment project was constructed for water in the Henidang Cultural Park， which was severely affected by non-point source pollution in Longwan district， Wenzhou City. It consisted of artificial flow， coagulation， submerged macrophyte pond， and contact oxidation units. The results showed that concentrations of COD， ammonium nitrogen， total nitrogen， and total phosphorus in the effluent could stably satisfy the third class of environmental quality standards for surface water （GB3838-2002）. Furthermore， the project provided 4000m3/d freshwater for the seriously polluted Yongqiang river.
Key words： Polluted river water; Coagulation; Submerged macrophyte pond; Contact oxidation
1 项目概况
河泥荡文化公园位于温州市龙湾区永强大道永中二号横街口，毗邻永强塘河（图1），占地16hm2，是温州市首个集法治文化、休闲学习与健身运动为一体的大型城市公园。公园内水域面积约4.0万m2，龙湾区文博馆东西两侧及水域东南角永强大道边各有1个φ1200的雨水口，大量面源污水在雨天进入公园水域，由于水体流动性差，自净能力较弱，污染物长期滞留于水体中，导致公园水体呈暗褐色、透明度较低，氨氮和总磷均劣于《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅴ类水标准，且东部水域时有黑臭现象发生。2018年1月，为了实现剿灭劣Ⅴ类水的考核目标，同时给水质较差的永强塘河提供一定的生态补水，龙湾区永中街道办事处实施了河泥荡文化公园水体生态治理试验工程。项目抽取永强塘河污染河水，经混凝沉淀、沉水植物塘、生物接触氧化的组合工艺进行治理后再自流入永强塘河，自2018年6月起，出水口CODCr、氨氮及总磷等主要水质指标达Ⅲ类水平，且为水质较差的永强塘河提供了4000m3/d的优质生态补水，有效改善了永强塘河永宁东路段的水质。
2 工程设计
2.1 治理思路 针对河泥荡文化公园水体流动性差、自净能力较弱的现状，因地制宜，在南口和北口采用沙包构筑简易拦水坝，自南口抽取永强塘河河水经混凝沉淀、一级沉水植物塘、生物接触氧化、二级沉水植物塘处理后，再自北口溢流至永强塘河，实现公园水体的人工造流与水质提升及为永强塘河提供生态补水的目的。
2.2 设计水量与水质 设计处理水量：4000m3/d;设计进出水水质要求见表1。
2.3 工艺流程 河水治理工艺流程见图2。
2.4 主要工艺单元及技术参数
2.4.1 混凝沉淀区 在南口采用简易拦水坝构筑混凝沉淀区。拦水坝1#，11.5m×5.0m×4.5m，两侧镀锌管打桩，间距50cm，沿钢管敷设水工布后，中间填筑沙包;拦水坝2#，12.5m×1.0m×1.5m;油浸式潜水泵，型号QY100-4.5-2.2，3台，置于1#拦水坝西侧，2用1备，运行时间20h/d;加药系统，有效容积3m3，2套，在潜水泵出口投加PAC，浓度为50mg/L。拦水坝1#与2#之间的水域为混凝沉淀区，长40m，净宽8.5m，平均水深1.5m，有效水力停留时间2.55h。河水经混凝沉淀去除大部分懸浮物和总磷后，经拦水坝2#溢流至东部水域。每15～20d排干沉淀区河水，抽取沉积于水体底部的淤泥，采用挖泥船外运处置。
2.4.2 一级沉水植物塘 来自永强塘河的污染河水经混凝沉淀后，透明度大幅提高，自西向东流动过程中，2#拦水坝东边水域原污染水体在来水的稀释、中和和置换作用下[1]，透明度得以缓慢提高;混凝沉淀连续运行10d左右，该区域透明度可达1.5m以上，具备沉水植物种植、生长的条件[2]，故将2#拦水坝东边约5000m2水域改造为沉水植物塘。为防止短流，在图1所示位置构筑3#拦水坝（8.5m×1.0m×1.5m）。沉水植物选择轮叶黑藻，种植密度200～250棵/m2。 2.4.3 接触氧化区 由于进水氨氮高达6.0mg/L，水生植物作用效果有限，而抚月堂南部水域长90.0m，均宽约8.0m，均深1.2m，在该段水底铺设曝气管，并安装软性填料竹纤维生物载体[3]，将该段改造为生物接触氧化区，利用载体表面生物膜降解污染河水中的有机污染物和氨氮[4]。每1.0m安装1条微纳米曝气管，曝气管总长810m;沿曝气管安装竹纤维生物載体，单元尺寸9.0m×1.0m，共810m2;配置7.5kW罗茨鼓风机2台，1用1备。
2.4.4 二级沉水植物塘 北口至永强大道水域，约12000m2，面积较大，可充分发挥沉水植物优势。待透明度提升至1.5m左右，按1∶1采用抛投法种植沉水植物金鱼藻和轮叶黑藻，种植密度200～250棵/m2。北口采用镀锌管和沙包构筑4#拦水坝（13.0m×1.0m×1.5m），拦水坝顶部与常水位一致。
3 治理效果及运行成本
2018年2月，完成拦水坝、鼓风机、加药系统及竹纤维生物载体等建设与安装;3月1日起试运行，3月20日左右，水体透明度均有效提升至1.5m左右，并开始种植沉水植物;5月中旬左右，沉水植物长势良好。第三方检测结果（表2）表明，2018年6—12月，河泥荡公园水体北口CODCr、氨氮及总磷等主要水质指标达到了《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类水平。项目总装机容量27.3kW，使用功率14.25kW，电耗249.85kW·h/d，电价0.86元/kW·h，年运行时间按330d考虑，则电费为7.09万元/a;PAC按1600元/t，投加量为50mg/L，药剂费为10.56万元/a;配套专业养护技术工人1名，工资为5.40万元/a;维修费用按1.00万元/a计，则河泥荡文化公园运行成本约为24.05万元/a，折合吨水运行成本为0.182元。
4 结论
采用人工造流、混凝沉淀、沉水植物塘、接触氧化等措施对温州市龙湾区河泥荡文化公园水体进行生态治理试验，7个月的运行结果表明，公园水体出口CODCr、氨氮、总磷等主要水质指标稳定达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类水平，且为污染较为严重的永强塘河提供了4000m3/d的生态补水，折合吨水运行成本为0.182元。
参考文献
[1]李锷，虞和平，褚淑祎，等.温州上京浃黑臭河水治理工程[J].安徽农学通报，2020，26（9）：90-91.
[2]Yunlong Yang，Xiaying Zhang，Jibo Xiao，et al. Nutrient removal by Rotala rotundifolia：a superior candidate for ecosystem remediation at low temperatures[J]. RSC Adv.，2020，10：29139.
[3]王翔，张伟，杨文辉，等.三级处理塘与生态沟渠用于农业面源污染治理[J].中国给水排水，2019，35（18）：94-98.
[4]肖继波，张立钦，曹玉成.温州北山河黑臭河水治理工程[J].中国给水排水，2007，23（12）：51-53.
（责编：张宏民）
关键词：污染河水;混凝沉淀;沉水植物塘;接触氧化
中图分类号 X52 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2021）19-0150-02
Ecological Treatment Experimental Project for Water in Henidang Cultural Park of Wenzhou
XU Yunjie1 et al.
（1Agricultural and Rural Bureau of Wencheng County， Wenzhou 325300， China）
Abstract： An ecological treatment project was constructed for water in the Henidang Cultural Park， which was severely affected by non-point source pollution in Longwan district， Wenzhou City. It consisted of artificial flow， coagulation， submerged macrophyte pond， and contact oxidation units. The results showed that concentrations of COD， ammonium nitrogen， total nitrogen， and total phosphorus in the effluent could stably satisfy the third class of environmental quality standards for surface water （GB3838-2002）. Furthermore， the project provided 4000m3/d freshwater for the seriously polluted Yongqiang river.
Key words： Polluted river water; Coagulation; Submerged macrophyte pond; Contact oxidation
1 项目概况
河泥荡文化公园位于温州市龙湾区永强大道永中二号横街口，毗邻永强塘河（图1），占地16hm2，是温州市首个集法治文化、休闲学习与健身运动为一体的大型城市公园。公园内水域面积约4.0万m2，龙湾区文博馆东西两侧及水域东南角永强大道边各有1个φ1200的雨水口，大量面源污水在雨天进入公园水域，由于水体流动性差，自净能力较弱，污染物长期滞留于水体中，导致公园水体呈暗褐色、透明度较低，氨氮和总磷均劣于《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅴ类水标准，且东部水域时有黑臭现象发生。2018年1月，为了实现剿灭劣Ⅴ类水的考核目标，同时给水质较差的永强塘河提供一定的生态补水，龙湾区永中街道办事处实施了河泥荡文化公园水体生态治理试验工程。项目抽取永强塘河污染河水，经混凝沉淀、沉水植物塘、生物接触氧化的组合工艺进行治理后再自流入永强塘河，自2018年6月起，出水口CODCr、氨氮及总磷等主要水质指标达Ⅲ类水平，且为水质较差的永强塘河提供了4000m3/d的优质生态补水，有效改善了永强塘河永宁东路段的水质。
2 工程设计
2.1 治理思路 针对河泥荡文化公园水体流动性差、自净能力较弱的现状，因地制宜，在南口和北口采用沙包构筑简易拦水坝，自南口抽取永强塘河河水经混凝沉淀、一级沉水植物塘、生物接触氧化、二级沉水植物塘处理后，再自北口溢流至永强塘河，实现公园水体的人工造流与水质提升及为永强塘河提供生态补水的目的。
2.2 设计水量与水质 设计处理水量：4000m3/d;设计进出水水质要求见表1。
2.3 工艺流程 河水治理工艺流程见图2。
2.4 主要工艺单元及技术参数
2.4.1 混凝沉淀区 在南口采用简易拦水坝构筑混凝沉淀区。拦水坝1#，11.5m×5.0m×4.5m，两侧镀锌管打桩，间距50cm，沿钢管敷设水工布后，中间填筑沙包;拦水坝2#，12.5m×1.0m×1.5m;油浸式潜水泵，型号QY100-4.5-2.2，3台，置于1#拦水坝西侧，2用1备，运行时间20h/d;加药系统，有效容积3m3，2套，在潜水泵出口投加PAC，浓度为50mg/L。拦水坝1#与2#之间的水域为混凝沉淀区，长40m，净宽8.5m，平均水深1.5m，有效水力停留时间2.55h。河水经混凝沉淀去除大部分懸浮物和总磷后，经拦水坝2#溢流至东部水域。每15～20d排干沉淀区河水，抽取沉积于水体底部的淤泥，采用挖泥船外运处置。
2.4.2 一级沉水植物塘 来自永强塘河的污染河水经混凝沉淀后，透明度大幅提高，自西向东流动过程中，2#拦水坝东边水域原污染水体在来水的稀释、中和和置换作用下[1]，透明度得以缓慢提高;混凝沉淀连续运行10d左右，该区域透明度可达1.5m以上，具备沉水植物种植、生长的条件[2]，故将2#拦水坝东边约5000m2水域改造为沉水植物塘。为防止短流，在图1所示位置构筑3#拦水坝（8.5m×1.0m×1.5m）。沉水植物选择轮叶黑藻，种植密度200～250棵/m2。 2.4.3 接触氧化区 由于进水氨氮高达6.0mg/L，水生植物作用效果有限，而抚月堂南部水域长90.0m，均宽约8.0m，均深1.2m，在该段水底铺设曝气管，并安装软性填料竹纤维生物载体[3]，将该段改造为生物接触氧化区，利用载体表面生物膜降解污染河水中的有机污染物和氨氮[4]。每1.0m安装1条微纳米曝气管，曝气管总长810m;沿曝气管安装竹纤维生物載体，单元尺寸9.0m×1.0m，共810m2;配置7.5kW罗茨鼓风机2台，1用1备。
2.4.4 二级沉水植物塘 北口至永强大道水域，约12000m2，面积较大，可充分发挥沉水植物优势。待透明度提升至1.5m左右，按1∶1采用抛投法种植沉水植物金鱼藻和轮叶黑藻，种植密度200～250棵/m2。北口采用镀锌管和沙包构筑4#拦水坝（13.0m×1.0m×1.5m），拦水坝顶部与常水位一致。
3 治理效果及运行成本
2018年2月，完成拦水坝、鼓风机、加药系统及竹纤维生物载体等建设与安装;3月1日起试运行，3月20日左右，水体透明度均有效提升至1.5m左右，并开始种植沉水植物;5月中旬左右，沉水植物长势良好。第三方检测结果（表2）表明，2018年6—12月，河泥荡公园水体北口CODCr、氨氮及总磷等主要水质指标达到了《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类水平。项目总装机容量27.3kW，使用功率14.25kW，电耗249.85kW·h/d，电价0.86元/kW·h，年运行时间按330d考虑，则电费为7.09万元/a;PAC按1600元/t，投加量为50mg/L，药剂费为10.56万元/a;配套专业养护技术工人1名，工资为5.40万元/a;维修费用按1.00万元/a计，则河泥荡文化公园运行成本约为24.05万元/a，折合吨水运行成本为0.182元。
4 结论
采用人工造流、混凝沉淀、沉水植物塘、接触氧化等措施对温州市龙湾区河泥荡文化公园水体进行生态治理试验，7个月的运行结果表明，公园水体出口CODCr、氨氮、总磷等主要水质指标稳定达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类水平，且为污染较为严重的永强塘河提供了4000m3/d的生态补水，折合吨水运行成本为0.182元。
参考文献
[1]李锷，虞和平，褚淑祎，等.温州上京浃黑臭河水治理工程[J].安徽农学通报，2020，26（9）：90-91.
[2]Yunlong Yang，Xiaying Zhang，Jibo Xiao，et al. Nutrient removal by Rotala rotundifolia：a superior candidate for ecosystem remediation at low temperatures[J]. RSC Adv.，2020，10：29139.
[3]王翔，张伟，杨文辉，等.三级处理塘与生态沟渠用于农业面源污染治理[J].中国给水排水，2019，35（18）：94-98.
[4]肖继波，张立钦，曹玉成.温州北山河黑臭河水治理工程[J].中国给水排水，2007，23（12）：51-53.
（责编：张宏民）