山東省某市水系治理工程設(shè)計(jì)

楊舟

摘 要：山東省某市水系治理工程設(shè)計(jì)20萬(wàn)m3/d，該工程系水系治理，將原有劣V類水質(zhì)處理后達(dá)到地表水V水質(zhì)。治理工程充分利用周邊可用鹽堿地，利用濕地作為主要處理單元。從2016年3-2017年2月的運(yùn)行數(shù)據(jù)來(lái)看，處理效果良好，水系出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到地表水V水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。介紹了處理工藝、主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)參數(shù)及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：水系治理；濕地；地表水V水質(zhì)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.05.237

1 工程背景

該水系位于山東省東北部地區(qū)，包含溢洪河及其主要支流六干排、東營(yíng)河流域河水，設(shè)計(jì)處理規(guī)模為400000m3/d。目前，溢洪河中、上游排污點(diǎn)較多且類型復(fù)雜，較多的直排和不達(dá)標(biāo)污水進(jìn)入河道，致使溢洪河流域水體污染較為嚴(yán)重，部分污染物質(zhì)嚴(yán)重超標(biāo)，水體質(zhì)量較差，河道自凈能力明顯降低。溢洪河主要污染源為河道兩岸排放的生活污水及工業(yè)廢水，COD、氨氮等檢出值較高，COD、氨氮為主要的污染物質(zhì)，屬有機(jī)污染。現(xiàn)有污水處理廠2座，溢洪河干流沿線東興污水處理廠、東城北污水處理廠的處理標(biāo)準(zhǔn)為一級(jí)A（COD≤50mg/L，氨氮≤5～8mg/L），實(shí)際運(yùn)行排水不能達(dá)到Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（COD≤40mg/L，氨氮≤2mg/L）。

隨著國(guó)家及政府對(duì)環(huán)境的重視，根據(jù)山東省省控河道水質(zhì)要求和《2015年?yáng)|營(yíng)市水氣污染整治專項(xiàng)行動(dòng)實(shí)施方案》：2015年治理河道水質(zhì)全面達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅴ類水質(zhì)，水體環(huán)境質(zhì)量明顯改善，消除惡臭水體。要求溢洪河水質(zhì)在2015年達(dá)到Ⅴ類水質(zhì)要求。

2 設(shè)計(jì)方案

2.1 工程規(guī)模的確定

溢洪河濕地主要位于溢洪河的下游，其進(jìn)入濕地的污水主要來(lái)自排入溢洪河的污水，而在溢洪河的兩岸主要有6處污水處理廠的污水間接或直接排入溢洪河，同時(shí)還有部分未輻射污水管網(wǎng)區(qū)域的污水及部分雨水排入溢洪河，因此溢洪河濕地的水量主要分以下三部分組成：污水處理廠收集區(qū)域及規(guī)劃處理水量23萬(wàn)m?/d；未敷設(shè)污水管網(wǎng)區(qū)域的污水量3.04萬(wàn)m?/d；排入溢洪河的部分雨水量13.15萬(wàn)m3/d。

綜上所述，排入溢洪河濕地的總污水量為39.19萬(wàn)m3/d工程設(shè)計(jì)規(guī)模按40萬(wàn)m3/d設(shè)計(jì)。

2.2 工藝流程設(shè)計(jì)

針對(duì)目前河道的現(xiàn)狀，本工程采用“外源減排+內(nèi)源治理+河道生態(tài)構(gòu)建+溢洪河濕地+監(jiān)控運(yùn)營(yíng)+廣北水庫(kù)引水”的基本技術(shù)路線；

溢洪河濕地工藝流程為：溢洪河水—前處理塘—提升泵站—潛流濕地—表流濕地—溢洪河。通過(guò)修復(fù)河道周邊的圍擋與護(hù)坡、在河道內(nèi)建設(shè)生態(tài)植物帶的方式提高河道污染物的去除能力，除此以外，修建攔水壩等構(gòu)筑物提升河道的水位，增加河道濕地水力的停留時(shí)間，進(jìn)而提高污染物去除率。基于上述方式，恢復(fù)河道的自凈能力。

2.3 壅水構(gòu)筑物工藝選擇

在溢洪河、六干排和東營(yíng)河三條河流上構(gòu)筑壅水建筑物，用于河水的截留導(dǎo)蓄。在河道內(nèi)形成一定的容積，提高污染河水在河道內(nèi)的水力停留時(shí)間。根據(jù)目前應(yīng)用較多的壅水構(gòu)筑物形式，本工程比選橡膠壩和鋼壩兩種結(jié)構(gòu)形式。

橡膠壩由進(jìn)口引渠段、橡膠壩段、消力池段、海漫段及控制室段五部分組成。引渠段采用干砌石護(hù)底結(jié)構(gòu)，護(hù)岸采用漿砌石擋土墻結(jié)構(gòu)。橡膠壩段由底板、岸墻、壩袋與錨固結(jié)構(gòu)、沖排水系統(tǒng)等組成。堰體底板與岸墻整體連接采用鋼筋砼U型槽結(jié)構(gòu)。壩段下鋼筋砼結(jié)構(gòu)的矩形消力池。在消力池下游設(shè)海漫段，采用干砌石結(jié)構(gòu)，海漫末端設(shè)防沖槽。控制室為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，分為吸水池、水泵室和控制室。

鋼壩由進(jìn)口河道干砌石護(hù)砌段、鋼筋砼鋪蓋段、閘室段、消力池段、干砌石海漫段和尾水渠等部分組成。進(jìn)口段、海漫段結(jié)構(gòu)形式和橡膠壩結(jié)構(gòu)類似。閘門迎水面以鋼臂鉸接于閘底板上，背水面鉸結(jié)于液壓結(jié)構(gòu)。閘門啟閉由控制室液壓系統(tǒng)操作。

在非汛期可以在河道里蓄水，河水由鋼壩頂部溢流至下游，對(duì)水體進(jìn)行充氧。汛期鋼壩打開泄洪。

2.4 濕地部分設(shè)計(jì)

溢洪河濕地設(shè)計(jì)包含前處理塘、潛流濕地、表流濕地三大部分。通過(guò)在六干排和東營(yíng)河構(gòu)筑壅水建筑物，河道增氧以及構(gòu)建生態(tài)植物帶等措施，構(gòu)建河道式污水處理廠，提高河道自凈能力，長(zhǎng)效保持城市水體水質(zhì)。

在東營(yíng)河、六干排上設(shè)置壅水構(gòu)筑物，形成緩沖凈化區(qū)，同時(shí)利用壅水構(gòu)筑物跌水對(duì)河道充氧。每個(gè)壅水構(gòu)筑物處的出水水質(zhì)控制在COD≤50mg/l以下。水質(zhì)惡劣時(shí)，開閘集中排污。

在河道內(nèi)設(shè)置增氧裝置，布置表面增氧裝置及噴泉式曝氣，對(duì)水體攪拌及富氧，改善水體厭氧環(huán)境，促進(jìn)水體好氧凈化，并加大區(qū)域水體流動(dòng)性，抑制惡臭。

構(gòu)建生態(tài)植物帶，通過(guò)生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與系統(tǒng)構(gòu)建，持續(xù)去除水體污染物，改善生態(tài)環(huán)境和景觀。

通過(guò)以上措施，構(gòu)建河道式污水處理廠，提高河道自凈能力，長(zhǎng)效保持城市水體水質(zhì)。

溢洪河濕地進(jìn)水量按照20萬(wàn)m3/d設(shè)計(jì)，其出水與溢洪河未處理污水20萬(wàn)m3/d混合后穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。溢洪河流域水質(zhì)水量控制目標(biāo)如下：穩(wěn)定塘進(jìn)水COD50 mg/L氨氮2.5 mg/L出水COD47.5氨氮2.4mg/L去除率均為5%；潛流濕地進(jìn)水COD47.5mg/L氨氮2.4 mg/L出水COD23.5mg/L氨氮1.4 mg/L去除率分別為50%、40%；表流濕地COD40mg/L氨氮2mg/L出水COD26mg/L氨氮1.7 mg/L去除率分別為35%、10%。

3 工程運(yùn)行情況

該工程竣工后，通過(guò)環(huán)保部門驗(yàn)收，通過(guò)檢測(cè)數(shù)據(jù)，可見，運(yùn)行逐步穩(wěn)定，達(dá)到預(yù)期效果。

4 結(jié)論

選用濕地作為河道治理的一種手段，是可以使出水達(dá)到穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的；系統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境良好，有良好的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益。結(jié)合濕地工藝，排放水質(zhì)符合地表水V水質(zhì)；該工程占地面積大，濕地工程適用于周邊有大量可利用土地的項(xiàng)目中。

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