城中村污水塘治理的實施方法探討

楊 雷 邱 奎

中建三局第二建設工程有限責任公司 湖北 武漢 430074

本文依托依托咸寧市淦河流域黑臭水體治理工程中的子項工程——水塘、水溝黑臭水體整治工程，介紹一系列專項治理方案。治理方案的實施，旨在利用人工構建小型生態鏈，在控源截污、內源清理的基礎上，對流域內水塘及湖庫等受污染水體進行原位修復，通過全生態的方式，構建水下、水上生態系統，提升水質及景觀效果，建立長效管理機制，恢復生態和諧的居住環境[1-4]。

1 工程概況及現狀分析

咸寧市淦河流域環境綜合治理工程中的子項工程——水塘、水溝黑臭水體整治工程，共涉及9個子項目，分別為軍區干休所水塘、馬橋社區胡家坦塘、塘角路水塘等。需治理的水塘均位于城中村內，水塘的共性是水域面積不大、無活水來源，生活污水、畜禽養殖廢水、垃圾等污染物大量排入，導致水塘面源污染嚴重，底泥呈現黑臭化，水質惡化明顯。尤其是軍區干休所水塘和馬橋社區胡家坦塘，污泥沉積深度達1.8 m，污染源包括生活廢水、畜禽排泄物、生活垃圾等（圖1、圖2）。

圖1 胡家坦水塘牲畜排泄口

圖2 水體墨綠色惡臭現狀

2 污水塘治理思路

污水塘治理思路主要體現在4個方面：一是通過對水塘周邊的排污口進行截污管道改造，完成污染源頭上的控源截污；二是對污染后的水塘進行垃圾清理，黑臭污泥挖除后無害化處理，以及對水塘底泥進行消毒與改良；三是環境的生態鏈構建，主要通過微生物投放、凈水植物及綠化的種植、水生動物的放養等方式實現；四是加強環境管理，定期清理水草、控制水生動物的水量，滿足小生態的平衡。

3 具體實施方法

3.1 截污管道改造

以馬橋社區胡家坦塘為例：

1）水塘周邊為建筑房屋，需對水塘排污口進行截污。管道截污方案為沿水塘岸邊做混凝土支墩，對沿線排污口進行截污，部分水塘底較深段，采用沿塘岸擋墻掛管方式接通。管材為螺旋鋼管，采用環氧煤瀝青漆外包玻璃絲布防腐，外涂面漆防腐。

2）城中村巷道，建筑房屋密集地段。明挖作業空間條件允許時，采用短開挖、強支護方式，快挖、快填，沿巷道埋管施工。鄰近建筑物增加基坑支護，支護方式為槽鋼、拉森鋼板樁。開挖深度小于2.5 m的溝槽采用28a#槽鋼支護；開挖深度大于2.5 m時，采用Ⅲ型鋼板樁支護。不具備明挖條件的，在土質情況滿足水平定向鉆施工工藝要求時，采用水平定向鉆不開槽方式施工。采用多種截污方式并舉，降低施工對居民生活的干擾，實現對交通、環境、周邊建筑物基礎等影響的最小化。

3.2 內源治理

排干清污方式：通常適用于水域面積不大、水量較小的水塘（圖3）。作業區水排干后，大多采用挖掘機進行開挖，挖出的淤泥直接由渣土車外運或者放置于岸上的臨時沉淀池。一般采用擠壓式泥漿泵，也就是混凝土輸送泵來輸送流塑性淤泥，輸送距離可以達到200～300 m，利用皮帶機進行短距離的輸送也有工程實例。干挖清淤的優點是清淤徹底，質量易于保證，而且對設備、技術要求不高；產生的淤泥含水率低，易于后續處理。

泵吸式清淤方式：一般適用于淤泥量不大、清淤深度較淺的水塘（圖4）。它將水力沖挖的水槍和吸泥泵同時裝在一個筒狀罩子里，由水槍射水將底泥攪成泥漿，通過另一側的泥漿泵將泥漿吸出，再經管道送至岸上堆場，整套機具都裝備在船只上，邊移動邊清除。而另一種泵吸法是以壓縮空氣為動力進行吸排淤泥，將圓筒狀下端的開口泵筒在重力作用下沉入水底，陷入底泥后，在泵筒內施加負壓，軟泥在水的靜壓和泵筒的真空負壓下被吸入泵筒。然后通過壓縮空氣將筒內淤泥壓入排泥管，淤泥經過排泥閥、輸泥管而被輸送至運泥船上或岸上，再集中處理。

圖3 排干清污方式

圖4 泵吸式清淤

淤泥經三級沉淀后，采用SWHB型環保固化劑（每方淤泥摻量控制在5%左右，含水率偏高的流態淤泥可適當增加摻量）固化處理，該固化劑的原料主要包括高爐礦渣、沸騰爐渣、脫硫石膏等工業廢渣和膨潤土等輔助添加劑。主要形成性質穩定的硅鋁酸鹽膠凝體，對淤泥顆粒形成包裹、固化，從而有效降低淤泥的含水率并改變其團粒結構，達到可運、可利用的目的。

地質消毒與改良：根據需要對整個水底區包括沿岸的土壤進行消毒處理，消毒劑——生石灰的使用量應不小于100 g/m2，選擇晴天施用，消毒劑的潑灑應均勻、不遺漏，確保對整個施工區域的土壤都進行徹底的消毒。生石灰潑灑完畢后，要暴曬一周，避開雨天。同時，配合使用 TY-SL001底質改良劑對土壤進行改良處理，使用量不應小于100 g/m2，以滿足水生植物的種植要求。

3.3 生態鏈構建

營養平衡原則：水體生態系統中氮、磷的輸入總量和輸出總量在水體氮磷濃度小于或等于地表水質標準的前提下達到平衡。利用生物膜技術，使微生物在載體上由內向外生長，包括厭氧層、兼性厭氧層和好氧層，水體污染物在生物膜不同區域進行降解。生物膜技術對有機污染物濃度較高的水體，具有較好的治理效果。同時，投入一定數量的控藻DP食藻蟲，控制因有機污染物增高而導致的藻類增生。

生態平衡原則：水生植物的種植面積要考慮上層營養級聯的攝食，同時要防止過度繁殖引發沼澤化問題。種植沉水植物矮生苦草、馬來眼子菜等，挺水植物水生美人蕉、黃菖蒲、再力花等。水生植物的種植密度及面積不宜過大，設計需滿足食物供給、水質凈化與觀賞性的需求。同時，沿水岸邊修建植草溝、鋪人工草皮、種植觀賞植物，通過構建小型生態濕地的方式，達到進入水體的雨水水質合格的要求。為提高沉水植物存活率，在沉水植物種植前疏松種植區域的表層土壤，表層土壤疏松深度不可小于20 cm。根據設計圖紙進行定點放線，劃定種植區域及造型，初次進水深度控制在30～50 cm，然后開始種植沉水植物，并保持該水位5～7 d以確保沉水植物存活，之后進行二次進水，水位上升30 cm后進行下一步的沉水植物種植工作，直至完成所有的種植工作。每種完一批次沉水植物后都必須保持該水位5～7 d，待沉水植物存活后方能開始下一步的放水工作。挺水植物的布置則需采取“根控措施”，防止植物蔓延，根控結構主要由木樁（長1 m，入土90 cm）組成。

物種選擇原則：因地制宜，選擇土著種為主，輔以引進已馴化的物種，盡量避免外來物種，以減少可能存在的不可控因素。水塘中投放多種食性的水生動物，包括一定比例濾食性、雜食性、肉食性魚類，底棲動物（螺貝類蝦類），浮游動物（枝角類），使食物鏈相對平衡。水生植物種植穩定后，方可投放底棲生物與魚類，并應控制合適的投放密度。同時，為增加水體含氧量，在水塘中央安裝射流式曝氣設備，以增強水體流動性。

生態鏈的構建原理是通過微生物作用，借助植物殘骸、動物排泄物等促進微生物的生長，使底泥氧化還原電位升高，有利于水生昆蟲和水生底棲生物的大量滋生，在水生植物共生作用下，形成底泥營養物質的封存和生態鏈自凈（物質能量的逐步吸收轉化）。水生植物作用可吸收大量水體中過多的氮、磷等富營養物質；促進氮的硝化、反硝化及磷的沉降。滋養的微生物和生長的水生植物又可以被魚、蝦、螺、貝等高級水生動物吃掉，通過食物鏈將水體中的氮、磷等富營養物質從水體中轉移出，徹底降低水體中的富營養化程度，長久維持景觀水體水質。

3.4 管理機制

由區、街道管委會成立專項環境管理小組，建立環境保護監察管理責任制度，明確水域環境保護職責。施工運管期內，由專業水生植物、動物運管員培訓相關運管知識，加強管理區域內的環境保護宣傳，提高居民環境保護意識。環境管理小組建立環境管理巡查制度，杜絕生活垃圾傾倒入水體；摸排沿線可能存在的污水排污口，從源頭上提前做好污水的截排。

定期清理死亡的水生植物，對缺失水生植物進行補充，過生的水生植物進行清理；按年度捕撈水生經濟養殖物，同時，根據捕撈水生養殖物的數量，來確定后期食物鏈層級的補充。水生經濟養殖能夠為環境保護管理提供經濟基礎，通過以運養管、管運結合方式，實現管理機制的長效運行。

4 結語

水塘、人工內湖相對面積較小，治理難度不大，重點是在人工生物鏈的構建與養護方面，使水塘區域中各種生物之間形成物質變換和能量轉化，從而達到一定的生態相對平衡關系。另一方面，則需加強地方上區管單位環境保護監管力度，促使周邊生活居民共同參與管理，保證生物鏈結構的相對穩定，從而達到生態環境共生效果。