合肥市水库黑臭水氧化塘治理

金品品

摘要：我国水环境面临富营养化严重、污水随意排放等问题，是我国建设环境友好型社会必须面对的难题。氧化塘技术是目前应用广泛、行之有效的生活污水、有机废水处理中新兴的生物修复技术。众多城市黑臭河道治理的成功案例表明氧化塘生物修复的可行性和必要性。本研究利用氧化塘技术对合肥市中上游河道黑臭水源头进行处理，以确保合肥市水库水质和环境。生物氧化塘对合肥市中上游黑臭水体处理效果好，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库中上游的水体自净能力，为合肥市水库黑臭水治理提供了重要借鉴。

关键词：氧化塘；水库中上游黑臭河道；合肥市水环境；生态修复

1研究意义

我国水环境面临富营养化严重、污水随意排放等问题，是我国水环境治理的瓶颈，也是我国建环境友好型社会必须面对的难题。常规技术投资大、运行维护成本高，且伴随不少安全性风险和生态风险。氧化塘技术是目前应用广泛的生物修复技术，是行之有效的生活污水、有机废水处理手段。本研究利用氧化塘技术对合肥市水库上游河道黑臭水进行预处理，为保护合肥市水库环境、水质提供重要借鉴意义。

2合肥市水库及其河道概况

合肥市位于我国安徽省中部，是安徽省政治、经济、文化和交通中心，市区建成面积为224 km2。本文选择其中的董铺水库作为实验研究对象，水域面积为207.5 km2，位于合肥市西北近郊，是结合城市供水、作物灌溉及水产养殖等综合利用的大型水库。随着经济发展，其中中上游水域某些河道段出现了一定程度的污染，甚至在夏季枯水期出现黑臭河道现象，本文采用氧化塘生物修复技术对此进行水环境治理。

3研究方法

3.1氧化塘实验设计：本实验氧化塘由3个水塘组成，分别标记为1、2、3号塘，相互串连，平均深度1.4m。设置的氧化塘系统的水体容积4758 m3，总面积为3760 m2。该氧化塘系统日均进水量4300 t，水力停留时间为1.3 d，容积负荷为BOD5：0.038 kg/m3·d有机负荷为BOD5：276 kg/d氧化塘总曝气量为O2：32.4kg/h。

在1号塘内置2台水车式增氧机和l台表曝机，设置为强曝气塘。进水口采用格栅井，采用2台离心式抽水机控制氧化塘污水进水量，根据上游污水流量进行调整。用格栅围成11m×13 m的水面，该水面安装表曝机。2号塘将污泥不定期地回流至l号塘。在2号塘放置5台水车式增氧机，安装在四周的氧化沟。同时采用管道将2号沉淀池与3号塘进行连通。3号塘主要将经过氧化塘技术分析的（1、2号塘）污水进行沉淀，也可以作进一步分解，形成具有自净能力的氧生物系统。

3.2氧化塘运行试验：排出氧化塘存水（約排总体积的66.7%），随后抽取上游黑臭水灌满氧化塘。采用河道底泥接种培养基，制作微生物培养液。开动所有的污泥回流泵和增氧设备，同时每天全池泼洒适量的生物解毒剂、微生物促生液和微生物培养液。研究中采用的微生物促生液是由美国普罗技术公司提供的Bio Energizer（BE），生物解毒剂Micatrol（MIC）也是由该公司提供。

在氧化塘运行试验期间，每天采用500 mL的取样品进行采样，并于当天测试各项监测指标。每天都要对1、2、3号塘的出水口进行采样，同时也要对进水口和曝机下游两个位置进行采样，以监测整个氧化塘系统关键节点的指标。

3.3氧化塘指标参数监测：氧化塘需要测定的指标参数主要包括DO、PH、透明度、TN、TP、NH3-N、CODcr。每天上午11：00采用溶解氧测仪测定DO，采用笔试PH计测定PH值，采用自制塞氏盘测定透明度。TN采用凯氏定氧法进行测定，而TP则采用分光光度计进行现场测量。对于NH3-N和CODcr则分别采用纳氏比色法和重铬酸钾法进行测定。

同时还需要对细菌总量、微型动物、叶绿素a和浮游藻类等生物学指标进行测定。采用平板培养法测定细菌总量。对于微型动物的测量，采用血球计数板采样活体观测计数法。叶绿素a根据《湖泊富营养调查规范》描述的测量方法进行测定。用显微镜观测鉴定鲁哥氏碘液固定的水样。为提高浮游藻类测量的准确性，采用3次采样测量的平均值作为最终结果，鉴定最小分类单位为属。

4结果与讨论

河道缺氧是河道黑臭的根本原因，而水体中氧含量由大气复氧、水体和底泥生物呼吸耗氧、藻类光合作用放氧等综合因素决定。其中水体CODcr和NH3-N含量可作为水体含氧量的重要参考指标。氧化能有效去除合肥市水库中上游黑臭水体的CODcr和NH3-N。在O2：15.6 kg/h的增氧曝气量条件下，CODcr除去率大于50%，NH3-N除去率也在40%以上。

水体含氧量中的关键因素，藻类光合作用放氧量与水体生物呼吸耗量，都受到TN、TP含量影响，TP、TN是监测水体富营养化的重要指标。本文研究结果表明，氧化塘对污水TN、TP有一定除去率，本试验中氧化塘对TN、TP除去率分别高于35%和40%。

结论：对于合肥市水库中上游无法截污的黑臭河道，远远超出其自净能力的情况下，必须应用环境工程的手段对河水进行预处理，在此基础上对河涌进行生物修复。氧化塘技术是一项行之有效黑臭河道清除手段，其基础投资规模小，易于管理，且耗能小，持续运行费用低（是传统方法的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，对TN、TP除去率分别高于35%和40%。同时氧化塘技术对保持河道生态系统多样性，水体生态系统修复都有积极的改善效果，有助于建立良好的水体生物生态系统。endprint