摘要:以雄安新区唐河污水库污染治理与生态修复工程为例,针对唐河北库约7.5公里的工业污染水库进行了环境治理和生态修复重建。在治理工程中,采用水泥窑协同处置对工业固体废物实现减量化和资源化处理。利用高新的一体化水处理设备实现了存余污水达标排放。重新构建唐河污水库的生态系统,改善库区内的土质状况。该工程的实施对雄安新区极具生态效益、经济效益和社会效益。
关键词:唐河污水库;环境治理;生态修复;
唐河污水库位于安新县境内西南部,东西总长17.5km,分南北2库,总库容1350×104m3,其中北库720×104m3,是为截留排入白洋淀的污水修建的临时措施。本文针对唐河存余污水和工业固废综合整治,并结合生态学原理及修复技术,对原有生态系统进行改造和重建。以期为类似的重污染湖库环境治理提供借鉴。
1污水库治理路径
1.1污染现状
由于唐河污水库周边缺乏围挡设施和有效管制措施,导致周边乡镇的工业固体废物偷排到唐河沿岸,现已堆积约12万吨固体废物,其中含砷含铅废物约1万吨;这些重金属废物等有毒物质经雨水淋洗溶出后会对土壤、地表水和地下水环境造成严重危害。库区现存约7万m3污水,主要来自于国家“一五”期间建成了保定西郊八大厂排放的工业废水,目前已全部截流,库区污水处自然干涸状态,水量逐渐减少,经光谱扫描初步判断,污水中主要是以腐殖类等难降解的有机物为主,污水的B/C比远小于0.3,可生化性极差,一般的生物法较难降解。
1.2整治路线
① 外源阻隔,针对污水库堆积的12万吨固废采取外运至水泥厂进行水泥窑协同处置,阻隔工业固体废物中的重金属等有害物质在雨水的淋洗下渗出对周边土壤和地下水的污染。
②污水处理,将现存的存余污水集中抽排到一个坑塘内,利用高新的一体化水处理设备处理污水,出水水质达到城镇污水处理厂排放一级A标准,处理完的水可回用于生态修复灌溉。
③ 生态修复,利用生态修复工程重建污水库内部的生态系统,实现土壤的自我修复。
2.综合整治工程设计
2.1外源阻隔
固体废物的清理,遵循“安全性、规范性、可行性、科学性、节约性”的总体原则,同时严格控制污染物的二次污染。将污水库内的全部固废全部清挖外运,使固废堆积区域恢复到原状土,阻隔外源污染物的持續输入。外运的固体废物主要采取水泥窑协同处置,在进行水泥熟料生产的同时实现对固体废物的无害化处置,实现固体废物的减量化和资源化。
2.2污水处理
污水库现存约7万m3的水,主要污染物质以难降解的有机物为主,可生化性极差,采用一般的生化法处理较难处理,考虑到污水的水量和水质特点,本工程以物化、强氧化、超增氧为基本工艺方向;采用国内外先进、可靠、高效的一体化污水处理设备,具备高效,占地面积小运行方便的特点。共用4套20T/h,功率为10Kw的一体化污水处理成套设备,总日处理量可达2000m3/d。所用絮凝的离子分离药剂为全天然材料提取并精心配置而成,主要成份为胺基葡糖类多糖物质,为粉状颗粒制剂,产品离子度为72%,分子量1500万。通过现场实验确定,离子分离药剂以85.7g/m3的量投加,设备配自动化仪表根据进水参数变化自动调节加药量。综合设备运行费和药剂投加费用,每吨废水的处理成本约为54元/吨。
该工艺通过前置强氧化单元将污水中的大分子有机物强氧化断链,逐步降解成为简单的有机物,COD的去除率可达30~50%;并且对能够有效的去除污水中悬浮物、色度、细菌、气味等,去除率平均在80%左右。在絮凝处理单元中加入离子分离净水剂,以电荷中和为基理,与离子分离药剂中的正负离子重新组合,聚集微小絮体,继而封锁组成较大絮状体,再通过后置的斜板沉降单元实现泥水快速分离,该阶段重点去除污水中的重金属、总磷、氟化物、有机大分子可溶物等污染物。出水再经超增氧处理单元,完成前段各个工艺处理后污水中剩余的氨氮等小分子量污染物成分的去除,同时增加强增氧曝气,水体流经时间控制在30~60分钟,进一步降低污水中的COD,该工艺环节氨氮的去除率平均为80%。污水处理过程中产生的污泥经脱水处理单元处理后作为一般固废外运处置。
2.3生态修复
库河道滩涂土壤及水库库底基质存在Zn、Cd、As等重金属和难降解有机物复合污染。本工程生态修复技术以植物种植恢复为核心,在现有河道分段基础上,结合污染物清理,针对不同间隔段的底质特点,构建多样化的植被景观;在河底裸露后增加植物覆盖面积,通过植物的生长巩固河底结构,以植物富集方式消耗河底底部的营养物和金属离子。植物自我生长的同时能给许多其他生物提供生境,增加生态系统的多样性和稳定性。
3.运行情况
唐河污水库污染治理与生态修复工程主要实施内容已经实施完成,总工期为45天,污水处理率达100%,且出水水质达到城镇污水处理厂一级A标准;固体废物清运完成率为100%,且固体废物的协同处置已经完成70%,处理效果均达到国家相关标准要求;生态修复工程完成率也已达100%,唐河污水库再次呈现绿草茵茵,树木茂盛的原状风貌。
4.效益评估
4.1生态效益
通过唐河污水库污染治理与修复一期工程,清除了约12万吨的固体废物,包含1万多吨的含砷含铅危废,消除了唐河的内源污染,保证了地下水免遭污染物持续输入地下对水环境的威胁,确保了地下饮用水的安全;并且防止了污染源下泄对下游白洋淀水生态环境带来的风险隐患。经一体化设备处理后的水质也得到明显的提升,COD和氨氮去除率达70%以上,TP去除率达50%以上。通过生态修复绿植,构建多样化植被景观,利用植物的吸收富集河底金属离子和氮、磷等营养元素,修复污染的土壤。并且通过恢复唐河生态河谷原貌,能够对雄安新区及白洋淀水生态环境形成良好保护,成为白洋淀上游区域生态屏障。习近平总书记在雄安新区考察时强调:“建设雄安新区,一定要把白洋淀修复好、保护好,绝不能因城废淀。”本工程的实施,将总书记的重要思想化新区建设的生动实践,坚持生态优先,绿色发展,贯彻了绿水青山就是金山银山的理念。
4.2社会经济效益
通过唐河污水库污染治理与修复一期工程,解决了困扰唐河附近居民多年来脏、乱、差的恶劣环境,极大的改善了周围居民的生活环境,并且经生态修复绿植,建设的生态绿廊具有极好的景观效果,整治后的唐河亲水平台为周围居民提供了休闲、娱乐的场所,提升当地居民的生活品质。该项工程作为一个公益工程、民生工程,治理过程中得到了当地居民的大力支持和拥护,通过宣传和教育,建立长效机制,唐河附近居民在切实体会到工程实施后带来的效益后,环境保护意识也明显增强。
5.结论
唐河污水库污染治理与生态修复工程作为雄安新区第一个生态治理工程,该项目的成功实施,解决唐河污水库多年来历史遗留污染问题,不仅可产生显著的环境效益,还可产生巨大的社会效益。对改善新区的生态环境,提升城市核心价值,建设蓝绿交织、清新明亮、水城共荣的生态城市奠定基础。
参考文献:
[1] 张梦绯.生态修复技术在治理城市黑臭河流的应用[J].污染防治技术,2017(5):59-61.
[2] 董景,翟宇超,周湘杰.一体化污水处理设备的研究现状[J].四川化工,2012(6):38-42.