嚴(yán)路易

(上海宏波工程咨詢管理有限公司 200232)

鹽龍湖生態(tài)凈化工程質(zhì)量控制措施

嚴(yán)路易

(上海宏波工程咨詢管理有限公司 200232)

隨著我國(guó)工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境影響的加劇，許多地區(qū)現(xiàn)有飲用水資源地不同程度受到了污染，飲水安全問(wèn)題日益突出。同時(shí)，隨著人們對(duì)生活質(zhì)量要求的提高，凈化飲用水的愿望日益迫切，水源地的生態(tài)凈化作為一種綠色環(huán)保無(wú)害的凈化手段越來(lái)越受到重視。但生態(tài)凈化工程有工藝復(fù)雜、季節(jié)性強(qiáng)、難于控制管理等特點(diǎn)。本文結(jié)合鹽城市區(qū)飲用水源地(鹽龍湖)生態(tài)凈化工程中試試驗(yàn)的工程實(shí)施實(shí)例，通過(guò)對(duì)中試工程一年多運(yùn)行和管理的總結(jié)，介紹了水源地生態(tài)凈化工程質(zhì)量控制的要點(diǎn)。

水源地 生態(tài)凈化 質(zhì)量控制

1 工程概況

鹽城市區(qū)飲用水源生態(tài)凈化工程(鹽龍湖工程)位于鹽都區(qū)龍岡鎮(zhèn)境內(nèi)，工程占地面積222.8hm2，共分為Ⅰ預(yù)處理試驗(yàn)區(qū)、Ⅱ生態(tài)濕地凈化區(qū)、Ⅲ深度凈化試驗(yàn)區(qū)三個(gè)區(qū)塊。采用人工濕地凈化原水水質(zhì)處理工藝，提升原水水質(zhì)，使蟒蛇河原水經(jīng)該工程凈化處理后水質(zhì)得到提升，達(dá)到作為地表水集中供水水源的Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，滿足鹽城市60萬(wàn)m3/天的供水規(guī)模。同時(shí)，充分利用該工程的蓄水能力，在發(fā)生突發(fā)性水環(huán)境污染事件時(shí)，能夠迅速切斷污染源對(duì)原水水質(zhì)的影響，保證7天的正常供水。

微污染水源生態(tài)凈化處理具有一定的復(fù)雜性，鑒于國(guó)內(nèi)尚無(wú)相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，為確保工程的高效運(yùn)行，驗(yàn)證總體工藝及集成技術(shù)的可靠性，使生態(tài)凈化效果穩(wěn)定達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)，并為鹽龍湖工程設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行提供技術(shù)支撐，在工程實(shí)施前，建設(shè)方先行進(jìn)行人工濕地方案中試。

中試項(xiàng)目分為土建工程及生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建兩大部分，占地面積1.33hm2，為鹽龍湖主體工程的7/1000。中試基地于2010年1月底正式啟動(dòng)，于2011年4月結(jié)束，取得了理想的成果。

2 生態(tài)凈化工藝

鹽龍湖工程根據(jù)蟒蛇河水質(zhì)呈現(xiàn)有機(jī)污染及懸浮物不易沉降等特點(diǎn)，結(jié)合鹽城市相關(guān)規(guī)劃，充分運(yùn)用濕地生態(tài)系統(tǒng)理論，采用以人工濕地水質(zhì)凈化為主的處理工藝，通過(guò)設(shè)置必要的工程措施和生物措施，實(shí)現(xiàn)生態(tài)凈化的目標(biāo)，其凈化工藝流程為：蟒 蛇河原水泵提升預(yù)處理區(qū)生態(tài)濕地凈化區(qū)深度凈化區(qū)輸水管道

2.1 預(yù)處理區(qū)

預(yù)處理區(qū)是生態(tài)凈化工程的重要前置單元，具有以下功能：

a.沉降大顆粒泥沙，通過(guò)水流的減緩，創(chuàng)造有利泥沙沉積的環(huán)節(jié)，并吸附水體中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，初步凈化水質(zhì)。

b.加大水中的溶解氧，增強(qiáng)預(yù)處理試驗(yàn)區(qū)氧化還原能力，凈化水質(zhì)。

c.對(duì)后續(xù)的生態(tài)濕地起緩沖調(diào)節(jié)作用，起到均勻布(給)水的作用。

2.2 生態(tài)濕地凈化區(qū)

作為生態(tài)凈化的核心部分，生態(tài)濕地凈化區(qū)分為挺水植物凈化區(qū)和沉水植物凈化區(qū)，利用天然地勢(shì)構(gòu)建淺灘—淺溝—深溝結(jié)構(gòu)，充分利用植物凈化水質(zhì)的凈化機(jī)理，通過(guò)生物同化、吸收、轉(zhuǎn)化等作用有效降低水體污染物及氮磷營(yíng)養(yǎng)水平。生態(tài)濕地凈化區(qū)具有以下特點(diǎn)和功能：

a.大面積的水—土—?dú)饨缑媪鲃?dòng)接觸，自然復(fù)氧。

b.土壤吸附、基質(zhì)氧化—還原交替、微生物降解及植物吸收等作用凈化水質(zhì)。

c.濕地生物的生長(zhǎng)具有一定的景觀美化作用。

d.冬季通過(guò)提高水位形成冰蓋，使水流仍能在生物溝渠內(nèi)流動(dòng)。

e.能較好解決年內(nèi)植物生長(zhǎng)茬口問(wèn)題，保證植物生態(tài)凈水的有效性與穩(wěn)定性。

2.3 深度凈化區(qū)

深度凈化區(qū)是生態(tài)凈化工程最后一道工藝，是連接于生態(tài)濕地凈化區(qū)之后的處理單元，具有儲(chǔ)水、水質(zhì)維護(hù)與改善、降低BOD、降低水體濁度與色度以及改善區(qū)域生態(tài)景觀等特點(diǎn)。通過(guò)人工介質(zhì)以及生物間的相互作用，進(jìn)一步凈化、去除有機(jī)物并穩(wěn)定水質(zhì)的作用，起到對(duì)濕地系統(tǒng)最后的強(qiáng)化作用。

3 質(zhì)量控制要點(diǎn)

3.1 基地建筑工程控制

土方工程包括場(chǎng)地清理、各凈化區(qū)的土方開挖及回填。砌體工程包括砌體施工與抹灰施工兩部分，這兩個(gè)工程要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)進(jìn)行施工，確保各凈化單元能夠按照計(jì)劃運(yùn)行;輸水管道、水泵等材料在安裝使用前要經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)，查看產(chǎn)品合格證;電氣設(shè)備安裝工程必須按照設(shè)計(jì)工程量清單上所列的電氣設(shè)備，對(duì)采購(gòu)的設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)卸貨、轉(zhuǎn)運(yùn)、保管、檢查、驗(yàn)收、安裝、啟動(dòng)及試運(yùn)行。

3.2 凈化系統(tǒng)中的生物生長(zhǎng)及控制

a.水生植物。水生植物對(duì)生態(tài)凈化系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的，它本身及附于其根系周圍的微生物是系統(tǒng)凈化功能的關(guān)鍵。水生植物分為挺水植物(荷花、狹葉香蒲、蘆葦和茭草等)和沉水植物(小黑藻，矮型苦草、菹草等)。這些植物在進(jìn)入基地時(shí)必須附有檢驗(yàn)檢疫報(bào)告、產(chǎn)品合格證和產(chǎn)品種類數(shù)量報(bào)告，種植時(shí)要求施工單位嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì)進(jìn)行，水草的種類以及種植的密度要符合標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)水草的長(zhǎng)勢(shì)及生存狀況也必須定期檢查關(guān)注，以便及時(shí)調(diào)整補(bǔ)種，使凈化系統(tǒng)的凈化能力得到持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)揮。

b.水生動(dòng)物。水生動(dòng)物是生態(tài)系統(tǒng)不可或缺的組成部分，可促進(jìn)和保護(hù)水生植物的正常生長(zhǎng)，對(duì)投放的魚類及底棲螺絲類動(dòng)物的種類、重量、數(shù)量必須進(jìn)行檢查和監(jiān)督投放，并通過(guò)定期按比例檢查區(qū)域內(nèi)水生動(dòng)物生長(zhǎng)情況和活度，保持水體生態(tài)系統(tǒng)的完整性。

3.3 系統(tǒng)運(yùn)行及控制

每天的進(jìn)水流量以及進(jìn)水時(shí)間必須按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行控制，進(jìn)水流量過(guò)少不能得出系統(tǒng)真實(shí)的凈化能力;過(guò)多則會(huì)使系統(tǒng)超負(fù)荷運(yùn)行，可能使水生生物死亡。

3.4 水生植物的維護(hù)及控制

水生植物的維護(hù)工作至關(guān)重要，現(xiàn)場(chǎng)人員必須定期觀察水草的生長(zhǎng)情況，對(duì)不足之處應(yīng)及時(shí)予以調(diào)整與維護(hù)，水草長(zhǎng)度要保持在一定的限度，過(guò)長(zhǎng)要割掉，冬季挺水植物區(qū)水草必須按時(shí)收割。

3.5 水質(zhì)指標(biāo)的控制

凈化系統(tǒng)內(nèi)的各個(gè)凈化區(qū)，要合理布設(shè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，水質(zhì)指標(biāo)要全面，以了解整個(gè)系統(tǒng)的水質(zhì)狀況;水質(zhì)監(jiān)測(cè)的方法要以國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)為主，以正確反映水質(zhì)指標(biāo);參與水質(zhì)指標(biāo)監(jiān)測(cè)的人員要有相關(guān)的專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以使監(jiān)測(cè)的各項(xiàng)指標(biāo)都能準(zhǔn)確，進(jìn)行第三方委托測(cè)試，以檢驗(yàn)中試測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.6 水流方式的控制

由于前期預(yù)處理區(qū)的表流現(xiàn)象比較嚴(yán)重，導(dǎo)致水力停留時(shí)間與設(shè)計(jì)不符，短流現(xiàn)象明顯。為解決這一問(wèn)題，在預(yù)處理區(qū)前端加一道擋板，改變水體的水流方式，由表流變?yōu)榈琢?，使水力停留時(shí)間變長(zhǎng)，短流現(xiàn)象得到緩解。

3.7 青苔生長(zhǎng)的控制

水體透明度高，水溫在12～18℃時(shí)青苔生長(zhǎng)旺盛，過(guò)多的青苔對(duì)水生植物的正常生長(zhǎng)和水體的美觀都有不利的影響。控制的辦法是人工打撈、種植繁茂水生植物及控制水體流速，還進(jìn)行了熟石灰水抑制青苔生長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)，效果比較明顯。

3.8 工程安全控制

在基地運(yùn)行期間，濕地及周邊場(chǎng)地的植物、旗桿、路燈、水泵等物資可能會(huì)被盜竊，對(duì)應(yīng)的防治措施有經(jīng)常巡查工程現(xiàn)場(chǎng)、加強(qiáng)安全管理、嚴(yán)格控制外來(lái)閑雜人員進(jìn)出。

4 質(zhì)量控制成效

a.一年多的中試實(shí)踐證明：鹽龍湖工程所采用的以生態(tài)濕地為主體的凈化工藝先進(jìn)可靠，合理可行，總體工藝凈化效果良好，對(duì)TN、TP、NH3－N及濁度有較好的去除效果，平均去除率分別為58.3%、82.7%、63.7%及87.7% ，出水透明度可達(dá)2m左右，DO在無(wú)機(jī)械增氧的條件下平均提升152%。出水中除TN指標(biāo)達(dá)標(biāo)率為95%外(超標(biāo)原因?yàn)門N的實(shí)際進(jìn)水負(fù)荷是設(shè)計(jì)進(jìn)水負(fù)荷的4倍)，其余指標(biāo)均能穩(wěn)定達(dá)到Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)，其中TP、NH3－N及DO在進(jìn)水為Ⅲ類水時(shí)，出水可至少提升1～2個(gè)類別。

b.中試期間，通過(guò)對(duì)水生植物的不斷更替優(yōu)化、適當(dāng)投放水生動(dòng)物，人工構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)健康穩(wěn)定，具有較好的凈化效果，對(duì)水質(zhì)達(dá)標(biāo)起到了決定性作用。因此認(rèn)為各試驗(yàn)區(qū)的植物配置及優(yōu)化方案是科學(xué)合理的，建議鹽龍湖工程采用中試階段的植物配置。

c.中試的試驗(yàn)為鹽龍湖工程設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行提供技術(shù)支撐，并為鹽龍湖的運(yùn)行管理提供了許多可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著人們對(duì)飲用水的要求日益提高，飲用水源地的安全和凈化必定越來(lái)越受到關(guān)注，因此，水源地生態(tài)凈化工程的質(zhì)量控制也將日益得到重視，通過(guò)采取文中所述的相關(guān)措施，可以在工程推進(jìn)中更好地保障生態(tài)措施的效果。