井陉县东庄村稳定塘处理农村生活污水技术

（河北省石津灌区管理局，石家庄 050000）

1 研究背景

河北省水环境状况总体呈恶化趋势，在省内监测的超过7000km河流段落中，评价为Ⅰ～Ⅲ类和Ⅴ类水质的河段，各占3000km，其余为Ⅳ～Ⅴ类水质，农村生活污水的无限制排放是导致省内的水污染现象严重的重要原因。农村生活产生的污染物随着降水产生的径流及其泥沙进入河流，影响了河水的透明度，淤积河道和水库，泥沙吸附的有机物、重金属等污染物进入河流后，随着河流水力条件的变化，与污染物质发生吸附和反吸附作用，从而影响河流的水质［1］。特别是在一些平原河流地区，污水中的某些毒害物质极易流到河流中，直接对水质造成污染［2］。

农村生活污水的处理不仅需要政策保障，更需要相应的科学方法和技术支撑。现在农村生活污水处理采用较广的是污水厂集中处理、生态塘处理和沼气工程净化等手段，但是对于我国基数庞大的农村来说，以上处理农村生活污水的技术手段还远远不够。本次根据东庄村临河的特点，选用了使用频次较低的河道型生态稳定塘处理农村生活污水，以石家庄市水源地黄壁庄水库上游金良河沿岸的东庄村为对象，通过规划设计河道型生态稳定塘，并分析实施前后河流的水质情况，验证河道型生态稳定塘对农村生活污水的处理能力，为河道型生态稳定塘技术研究积累实践经验，促进河道型生态稳定塘技术研究的发展。

2 东庄村污染量估算

2.1 东庄村基本情况

东庄村位于河北省石家庄市井陉县微水镇，地处太行山东麓，河北省西陲，毗邻金良河。金良河属于于冶河水系，发源于井陉东南部金柱岭，途经吴家窑乡，良都地区，穿微水村流入冶河，全长23km，河道狭窄，最宽不足200m，流域面积102km2，常年有鹅毛泉注入。东庄村金良河水经冶河后流入黄壁庄水库，黄壁庄水库是省会石家庄市的重要水源地，并担负防洪功能。如何妥善处理东庄村排入河道的生活污水是一项重要课题。

2.2 东庄村生活污水排放量计算

东庄村位于金良河上游右岸，2015年东庄村的人口550人、畜禽养殖600头猪、500只家禽，化肥用量5t，作物秸秆经济产量150t。根据以上数据采用清单分析法估算东庄村的农村污染量。估算时将农村生活污染分为农业化肥、农业秸秆、畜禽养殖、生活垃圾、生活污水和人粪尿等6类污染源，其中畜禽分为猪、牛和家禽（鸡鸭鹅）3类，考虑COD、总氮TN和总磷TP 3种污染物。表1给出了东庄村污染量的估算结果。

表1 井陉县东庄村污染量估算

由表1可知，东庄村污染量中，COD，TP，TN的产生量分别为13.48，0.95，3.18kg/a·人。

3 河道型生态稳定塘建设

3.1 东庄村生活污水汇集

农村生活污水处理净化主要涉及两个方面，一是农村生活污水汇集，二是农村生活污水处理净化，其中农村生活污水汇集是前提。

东庄村东西长320m，南北宽220m，地势东北高西南低，金良河沿东庄村南边流过。根据东庄村农户居住较为集中、人口密度较大、村落道路较为狭窄、地势有高差等特点，适宜选用管道排水工程汇集生活污水的方法，在东庄村建设排水干管和支管，将各个农户庭院的污水汇集池串联起来，承纳各个农户污水汇集池的排水，实现农村生活污水的有序排放［5］。

3.2 东庄村生态稳定塘规划

为了达到河道型生态稳定塘美观和实用性的有机统一，将项目区通过滚水坝划分为5个区域。规划区东北最靠近规划区鹅毛泉的滚水坝为滚水坝1，顺水流方向依次称为滚水坝2～滚水坝6，滚水坝间形成5个水面，依次为水面1～水面5。在水面2靠右岸的河道中有一水井；水面4交通桥上游有两处并排的沙丘岛，将河面3等分，交通桥上下游河正中间有一处沙丘岛。

根据水生植物规划布置原则，本设计优先选用当地已有的水生植物进行规划布置，同时为了美化河道为东庄村营造美丽的休闲环境，增加荷花、睡莲和千屈菜等当地没有的水生植物。选用的水生植物包括荷花、菖蒲、香蒲、芦苇、千屈菜、睡莲6种水生植物。

为了构建水景观，在交通桥所在的水面5中种植栽植荷花和睡莲，在交通桥两侧的小岛上用千屈菜和黄菖蒲一起栽植“爱山”、“护水”，在其余的几个水面上栽植芦苇、菖蒲、香蒲和千屈菜，水生植物面积占水面的45%，如图1。

图1 水生植物栽植布置

水生植物种植前需要对河床进行整地，铺设格网、选定种植器等辅助材料用于固定植株；栽植前需要了解各种水草种植的窝（穴）距和行距，筛选剔除有病虫害的植株；而后按照规划布置给出的种植方案进行种植。水生植物种植完成后，需要一定的养护才能正常生长，养护期2个月，水生植物的养护包括：①检查有无病虫害；②检查植株是否拥挤，一般3～4年分一次株；③定期清除水中杂草。

4 水环境参数和水质的变化

实施河道型生态稳定塘建设工程之前，东庄村金良河河道被生活和农业生产垃圾所覆盖，河中垃圾遍地、河道污染，有水不见水，村民在鹅毛泉注入的仅有水处洗漱，图2为施工前河道状况。

图2 东庄村金良河河道整治前

由图2可以看出，东庄村建设河道型生态稳定塘前，水污染严重，水质经测定为Ⅳ类水质。

通过验证东庄村河道型生态稳定塘的作用分析生态稳定塘的水环境参数和水质变化。河道型生态稳定塘建设完成后，每月进行一次检测水体的水环境参数变化，并取水样进行检测分析水体水质变化。2015年东庄村河道型生态稳定塘水环境参数监测结果如图3。

图3 水环境参数的变化

由图3可见，pH值和盐分含量沿水面、随时间的变化不大，溶解氧含量随时间的推进、沿水面距离的增加，有逐渐增加的趋势，4次观测溶解氧含量的均值分别为8.31，8.51，8.55，8.76PPM，水体的浊度随时间的延长各个水面逐渐趋于一致，并有逐渐减小的趋势。4次观测水体浊度均值分别为38.07，37.85，36.92，36.60PPT。

化学需氧量CODcr用重铬酸钾法测定；总氮TN用碱性过硫酸钾消解、紫外线分光光度计测定；TP用过硫酸钾消解、钼锑抗分光广度法测定；氨氮NH+4-N用纳氏试剂法测定。2015年东庄村金良河生态稳定塘水质的监测结果如图4。

由图4可见，几次监测CODcr、TP和氨氮平均含量分别为12.25，0.07，0.43mg/L，与地表水Ⅱ类水质标准接近。检测CODcr，TP和氨氮的平均含量均呈逐渐降低趋势，CODcr几次检测的平均含量分别为13.33，13.15，12.58，12.35mg/L；TP检测的平均含量分别为0.08，0.07，0.06，0.06mg/L，氨氮几次检测的平均含量分别为0.47，0.45，0.41，0.40mg/L。沿河道各个水面的CODcr，TP和氨氮含量差异不明显。

图4 水质变化

5 结语

（1）选用河道型生态稳定塘处理农村生活污水的技术手段，在井陉县东庄村建设了一段稳定塘。经过对稳定塘水环境参数和水质变化的监测，水体溶解氧含量随时间的推进、沿水面距离的增加，有逐渐增加趋势，水体的浊度随时间的延长各个水面逐渐趋于一致，并有逐渐减小的趋势，水中CODcr、TP和氨氮的平均含量与地表水II类水质标准十分接近，呈现逐渐降低趋势，达到净化目的。

（2）解决了石家庄饮用水源地东庄村的农村生活污水处理净化问题，为河道型生态稳定塘技术研究发展提供了成功的实践结果。

（3）针对此项技术，开展了不同情景、不同尺度的试验研究，为处理农村生活污水工程的规划设计和运行管理提供了实践依据，最大化地利用本地资源，减少钱财浪费，促进农村生活污水的有序排放、无害化处理，减少农村水污染。

参考文献：

［1］王明海.面源污染对河流水质影响的分析与估算［J］.人民黄河，1993（4）：7-9.

［2］赵瀚轩.河北省水环境恶化的原因与对策［J］.产业与科技论坛， 2013， 12（2）：131-132.

［3］Johnes P J.Evaluation and management of the impact of land use change on the nitrogen and phosphorus load delivered to surface waters：the export coefficient modeling approach［J］.Journal of Hydrology，1996，183：323-349.

［4］段华平，刘德进，杨国红，等.基于清单分析的农业面源污染源强计算方法［J］.环境科学与管理， 2009， 34（12）：58-61.

［5］蒋桂兰.张家口市集中式饮用水源地水质现状及保护对策［J］.河北建筑工程学院学报，2010，28（2）：65-66，69.