滇池流域复合型河流污染成因诊断及治理技术研究与应用

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作者：

金竹静

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摘要：

滇池是我国富营养化最严重的湖泊之一,到2015年滇池仍处于中度富营养状态,水质为劣Ⅴ类.流域内35条入湖河流是污染物进入滇池的最主要通道,因此,控制河流污染物入湖,是滇池污染控制的关键.滇池入湖河流可分为城区型(15条),城郊型(8条)和复合型(12条)三类,其中复合型河流兼有城区型和城郊型河流污染特征,河流长,污染成因复杂,污染负荷高,治理难度大,一直是滇池流域河流治理的难点.论文选择流经城郊,城区,空间分布差异明显,污染量最大的滇池流域复合型河流——新宝象河作为研究对象,通过对河流污染现状调查与问题诊断分析,重点开展了河流中游合流制溢流污染技术研究,下游城市面源污染治理技术评估和入湖河口低污染水治理技术研究,通过示范工程应用结果表明,治理技术具有明显的净化效果.新宝象河污染现状调查.通过资料统计,样方调查,水质监测等方法,对新宝象河上游至河口41 km范围内的河床现状,河岸带植被资源,河水水量来源,断面水质变化以及水生生物组成等情况进行了调查.上游为自然生态河道,河岸尚存有天然植被,中,下游为人工整治河道,河岸植被为人工种植.河流严重缺水,自然补给水量不到河流生态需水量的2/3.河流从上游至下游,河岸,植被,水量受人为影响逐步增大,水质污染程度逐步加重.中游有机污染负荷是上游负荷的2倍以上,氮磷负荷为3倍左右.下游NO_3~--N浓度升高,TN浓度显著高于中游.新宝象河评价体系的构建与问题诊断.基于现状调查,从水文特征,水质指标,河岸状况,河流形态结构和水生生物五个方面,构建了复合型河流评价体系,对新宝象河进行了综合评估,分段对河道的问题进行了诊断:上游城郊河道的主要问题是生态需水量缺乏;中游城郊河道既存在着缺水又存在着水污染问题;下游城区河道的主要问题是城市面源污染和低污染水汇入造成的水质较差.论文探讨并提出了河流治理对策:关于河流缺水问题,上游补水水质需达到地表水Ⅴ类标准,中游补水水质可采用污水处理厂一级A出水标准;关于河流水污染问题,中游城郊河道的溢流污染是治理重点,下游城区河道城市面源污染拦截和低污染水处理是重点.中游城郊河道溢流污染治理技术研究.针对中游城郊河道雨季合流制管道溢流造成的污染问题,论文设计了调蓄池-污水处理厂-湿地联动高效处理溢流污水的技术.其技术方案是,降雨期间,溢流污水进入调蓄池,经沉淀净化后,底部高浓度溢流污水进入污水处理厂,上部低浓度溢流污水进入湿地处理.论文提出了7500 m~3调蓄池和3436 m~2多级湿地系统的设计参数等,为项目单位调蓄池-污水处理厂-湿地联动示范工程的设计,建设奠定了基础.示范工程完成后,为期6个月的工程处理效果表明,工程运行稳定,系统最终出水水质达到地表水Ⅴ类标准.该技术不仅有效的解决了溢流污水的污染问题,而且最大程度降低了溢流污水对污水处理厂的冲击.在旱季,该技术设计的湿地还可以辅助净化受污染的河水.下游城区河道水质改善技术研究与评估.下游是河流入湖水质控制的关键区域,但调查显示下游河道水质污染最为严重.针对城区散排面源污染重的问题,本论文对城区岸带拦截技术,包括壁挂式初期雨水拦截和植被浅沟污染拦截的技术效果进行了监测和评估.壁挂式初期雨水拦截技术对COD,TN,TP和SS的拦截效率分别为37.3%,27.8%,30.0%和49.8%,植被浅沟污染拦截技术对COD,TN,TP和SS的拦截效率分别为45.0%,26.3%,38.8%和71.9%,说明这两项技术可分别作为终端控制和中途控制的岸带拦截技术,应用到城市面源污染治理.针对污水处理厂尾水回补导致的河道低污染水的问题,利用河口湿地空间,通过试验对湿地类型选择,水力负荷优化,湿地物种筛选的基础上,提出了"沟-塘-表"生态湿地技术,并被应用于项目单位的示范工程中.示范工程的评估表明,生态湿地技术旱,雨季性能良好,旱季运行规模为2万m~3/d,旱季年均削减COD 43.34 t,BOD_5 5.23 t,TN 8.24 t,NH_3-N 4.59 t,TP 0.54 t,SS 26.33 t;雨季运行规模为4万m~3/d,雨季年均削减COD 55.20 t,BOD_515.12 t,TN 6.28 t,NH_3-N 4.01 t,TP 0.79 t,SS 141.60 t.

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