費(fèi)縣許家崖水庫(kù)水源地生態(tài)修復(fù)方案分析

吳淑鳳

（臨沂市水利水電工程建設(shè)監(jiān)理中心，山東 臨沂 276001）

1 引言

水資源是重要的資源，水資源短缺將對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展帶來較為嚴(yán)重的影響[1-2]。我國(guó)是一個(gè)水資源較為短缺的國(guó)家，水源地保護(hù)工程是一件重要的民生工程，對(duì)城鎮(zhèn)發(fā)展、建設(shè)影響較大。目前，已有多個(gè)地區(qū)采取了水源地保護(hù)工程，取得了良好的效益[3-5]。污染源是影響水源地保護(hù)工程水質(zhì)的一個(gè)重要因素，針對(duì)水源地范圍內(nèi)污染源的治理是水源地保護(hù)工程的重要組成部分。污染源種類多、污染物豐富，因此，需要采取適宜的污染源治理方法、工藝，以保障污染源治理效果，修復(fù)生態(tài)環(huán)境[6-8]。

2 工程概況

費(fèi)縣許家崖水庫(kù)水源地生態(tài)保護(hù)工程位于臨沂市費(fèi)縣，包括許家崖水庫(kù)飲用水水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)、二級(jí)保護(hù)區(qū)以及準(zhǔn)保護(hù)區(qū)內(nèi)的保護(hù)工程。其中，一級(jí)保護(hù)區(qū)面積為22.20 km2，二級(jí)保護(hù)區(qū)面積為10.64 km2，準(zhǔn)保護(hù)區(qū)面積為443.21 km2。

3 污染源綜合治理工程總體布置

保護(hù)區(qū)內(nèi)水體在流經(jīng)自然村落時(shí)，由于接納生活及生產(chǎn)污水會(huì)出現(xiàn)局部水質(zhì)惡化現(xiàn)象。保護(hù)區(qū)域內(nèi)自然村落數(shù)量眾多，目前沒有完善的污水管網(wǎng)，污水直排造成多處水體黑臭，嚴(yán)重影響城鎮(zhèn)衛(wèi)生與保護(hù)區(qū)水質(zhì)，不利于生態(tài)與人居環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。因此，項(xiàng)目建設(shè)過程中須充分考慮水體環(huán)境的保障措施。

對(duì)保護(hù)區(qū)內(nèi)分布的村莊設(shè)置分散式污水處理系統(tǒng)及配套管網(wǎng)，收集處理農(nóng)村生活污水；沿水庫(kù)濱岸帶設(shè)置生態(tài)攔截帶，截留農(nóng)業(yè)面源污染。

3.1 分散式污水處理系統(tǒng)

因?yàn)轫?xiàng)目范圍內(nèi)的村莊較為分散，從布設(shè)管網(wǎng)的難易程度和施工建設(shè)成本等多方面考慮，該區(qū)域不適宜進(jìn)行集中式污水處理，設(shè)計(jì)選用分散式污水處理技術(shù)。

3.1.1 污水來源

本項(xiàng)目污水主要來自設(shè)計(jì)范圍內(nèi)產(chǎn)生的農(nóng)村生活污水，根據(jù)經(jīng)濟(jì)和可行性分析，考慮節(jié)約用地等因素，在污水處理系統(tǒng)前設(shè)置溢流井，雨季時(shí)，超過設(shè)計(jì)能力的污水直接溢流進(jìn)入河道內(nèi)。

根據(jù)項(xiàng)目區(qū)內(nèi)村落分布與人口密度統(tǒng)計(jì)，設(shè)計(jì)49 處一體化污水處理站，其中費(fèi)城街道設(shè)計(jì)7 處，梁邱鎮(zhèn)設(shè)計(jì)18 處，石井鎮(zhèn)設(shè)計(jì)10 處，新莊鎮(zhèn)設(shè)計(jì)14 處。

根據(jù)一般鄉(xiāng)鎮(zhèn)綜合用水指標(biāo)，該區(qū)域用水量指標(biāo)選取為120 L/（人·d）。按照污水管網(wǎng)鋪設(shè)完成，雨污分排改造完成進(jìn)行設(shè)計(jì)，污水管道水力計(jì)算中城市綜合污水排放系數(shù)取0.8?？紤]經(jīng)濟(jì)性與可行性，該分散式污水處理系統(tǒng)按統(tǒng)一模塊化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)最大處理水量為500 m3/d。

3.1.2 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)

參考國(guó)內(nèi)其他地區(qū)農(nóng)村生活污水水質(zhì)指標(biāo)，同時(shí)考慮到項(xiàng)目區(qū)域經(jīng)濟(jì)及居民生活水平將不斷提高，含磷洗滌用品使用量的減少，及對(duì)含氮、磷農(nóng)用化肥用品的合理使用和加強(qiáng)管理，因此確定本項(xiàng)目生活污水進(jìn)水水質(zhì)見表1。

表1 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)表

考慮到項(xiàng)目區(qū)域的水域環(huán)境要求與自凈能力，提高設(shè)計(jì)出水水質(zhì)指標(biāo)。設(shè)計(jì)出水水質(zhì)按《城鎮(zhèn)污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

續(xù)表1

3.1.3 工藝比選

根據(jù)費(fèi)縣許家崖水庫(kù)水源地保護(hù)工程的總體目標(biāo)，結(jié)合工程的投資、占地、運(yùn)行費(fèi)等條件，選取常用的污水處理工藝進(jìn)行比選。

選取合適的污水處理工藝，有利于保障出水水質(zhì)、運(yùn)行管理以及占地、能耗等情況。結(jié)合污染情況，項(xiàng)目擬采用生化處理工藝，各工藝特點(diǎn)見表2。

表2 各類生化處理方法的特點(diǎn)

污水處理工藝選取對(duì)水污染治理效果、工程投資均具有較大的影響?？紤]到水質(zhì)情況，采用“調(diào)節(jié)池+A/O+MBR”工藝。

A/O工藝（缺氧－好氧）稱為厭氧-缺氧-好氧工藝，其典型工藝流程見圖1。

圖1 傳統(tǒng)A/A/O工藝流程框圖

3.1.4 工藝流程

根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)特點(diǎn)及出水水質(zhì)要求，擬采用以下工藝流程對(duì)原污水進(jìn)行處理。

圖2 生活污水處理工藝流程框圖

生化處理單元的好氧區(qū)回流混合液通過手動(dòng)閥門調(diào)節(jié)部分回流到缺氧區(qū)，以去除總氮。

本方案處理流程共2個(gè)單元：預(yù)處理單元和生化處理單元。

預(yù)處理單元：包含格柵和調(diào)節(jié)池各1個(gè)。

生化單元：缺氧池1個(gè)、好氧池1個(gè)、膜池1個(gè)、設(shè)備間及附屬設(shè)備1套。

3.2 生態(tài)攔截帶工程

生態(tài)攔截帶主要由工程部分和生物部分組成，總長(zhǎng)35 km。工程部分等高開溝，兩側(cè)溝壁可由蜂窩狀水泥板組成，也可由木樁或扁竹固定。渠體的斷面為等腰梯形，上寬1.5 m，底寬1.0 m，深0.6 m。渠壁、渠底均為土質(zhì)。

圖3 生態(tài)攔截帶工程位置示意圖

圖4 生態(tài)攔截帶剖面示意圖（單位：m）

3.3 配套污水收集管網(wǎng)工程

污水管網(wǎng)工程按遠(yuǎn)期規(guī)模進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，根據(jù)經(jīng)開區(qū)一般鄉(xiāng)鎮(zhèn)綜合用水指標(biāo)，該區(qū)域用水量指標(biāo)選取為120 L/（人·d）。遠(yuǎn)期按照污水管網(wǎng)鋪設(shè)完成，雨污分排改造完成進(jìn)行設(shè)計(jì)，污水管道水力計(jì)算中城市綜合污水排放系數(shù)取0.8。

a）設(shè)計(jì)流量

流量計(jì)算公式為：

式中：V為流速，m/s；A為過水?dāng)嗝婷娣e，m3。

流速計(jì)算公式為：

式中：R為水力半徑，m；i為水力坡降；n為粗糙系數(shù)，鋼筋混凝土管為0.014、塑料管0.009。

b）設(shè)計(jì)最大充滿度

污水管道設(shè)計(jì)充滿度按非滿流計(jì)算。其最大設(shè)計(jì)充滿度見表3。

表3 污水設(shè)計(jì)最大充滿度

c）污水管道最小坡度

為防止管道淤堵，污水管道在設(shè)計(jì)充滿度下流速不應(yīng)低于0.6 m/s，根據(jù)該原則計(jì)算該區(qū)域污水管道最小坡度見表4。

表4 污水管道最小坡度一覽表

4 結(jié)論

為保護(hù)許家崖水庫(kù)水源地水質(zhì)，充分調(diào)查污染源分布情況，針對(duì)性的采取防護(hù)措施。通過方案比選，采用“調(diào)節(jié)池+A/O+MBR”工藝對(duì)許家崖水庫(kù)水源地污染源進(jìn)行治理，適宜性良好。同時(shí)，可結(jié)合截污管涵、生態(tài)截污帶等工程，保障水源地水質(zhì)，修復(fù)水源地生態(tài)環(huán)境。