概況

　　由於用地、投資和運行資金等因素的制約，現階段我國大多數城鎮污水處理廠選擇在就近河道進行污水排放的情況非常普遍。即使污水處理廠排放的尾水達到一級A 標準，尾水中的污染物濃度仍明顯高於地表水環境質量標準。伴隨着我國污水處理廠建設力度的加大，尾水的排放量將會日益增大，更多的河流不可避免地成為接受尾水污染物的水體。如何治理遭受尾水污染的河流成為較為普遍的問題。經過近5 年連續的運行，蘇州太倉市雙鳳污水處理廠尾水排放河道治理工程發揮了較好的減污作用，並保持可持續運行。我們將以此為例探討尾水污染河道治理的模式，希望能為大家在治理尾水污染河道時提供借鑑。

　　污水受納河道基本情況

　　雙鳳污水處理廠外有一條村級河道，在污水處理廠處成為斷頭狀態，是污水處理廠尾水排放河道，尾水排放口的位置詳見圖 1。該村級河道在污水處理廠的河段不作為主要的排澇和泄洪通道，也沒作通航的要求。該河道斷面寬約 20 m，水深約 2 m，水流平緩。河道靠近污水處理廠的一岸為人工直立護岸，對岸為自然狀況的自然岸坡，地形較為平緩。

　　由上圖可以看出， 雙鳳污水處理廠尾水水質已經達到污水處理廠排放標準I級 A 要求，但超過地表水IV類水標準，尤其TN超標嚴重。尾水的水質特點為典型的低碳高氮污水，這意味着所選用的水質強化淨化處理技術應具有較強的脫氮效率。

　　工程設計

　　由於污水處理廠處的河段沒有具體的使用功能要求，因此可充分利用此斷頭浜實施污水處理廠尾水的強化淨化工程，進一步削減尾水中的污染物。水質強化淨化區採用的主要技術包括: 「太陽能曝氣 + 生物接觸氧化 + 浮床」系統、濕地塘系統和生態護坡技術。

　　工程方案佈置( 單位: m)

　　利用管道將污水處理廠的尾水引入斷頭浜的盡端，尾水依次流經「太陽能曝氣 + 生物接觸氧化 +浮床」系統、濕地塘系統，然後從人工壩頂溢流進入受納河道。

　　1.解層式太陽能曝氣系統

　　曝氣系統主要提供生化反應過程中微生物所需的氧氣，供氧的強度及均勻性對微生物淨化污染物的效果有非常明顯的影響。本設計採用上海歐保環境的SOLARAER解層式太陽能曝氣系統，將該系統安裝於斷頭浜適宜位置。

　　層式太陽能曝氣系統原理

　　其工作原理是以太陽能作為設備運轉的直接動力，設置獨特的旋切提拉曝氣葉輪，通過葉輪旋轉提升作用，將底部缺氧水轉移到水體表面與表層富氧水混合;表層富含水通過離心旋轉橫向水平擴散、縱向進入底層缺氧區。由此實現水體解層、增氧和縱橫向循環交換三重功效，最大限度地將表層超飽和溶解氧水轉移到水體底層，增加底層水體溶解氧，消除自然分層，提高水體自淨能力。

　　2.生物接觸氧化系統

　　為了保證尾水淨化效果，借鑑污水生物膜處理工藝中淨化效果較為穩定、應用較成熟的生物接觸氧化法，將生物接觸氧化法作為工藝主體。污染物去除的主要目標為有機物和TN，將生物膜區域分為硝化區和反硝化區。

　　在本設計中，生物接觸氧化法的池容採用「氨氮負荷( Nf) 」進行設計，設計中取氨氮負荷 Nf為0. 05 kg / ( m3/ d) ，計算得到所需硝化區長度為 24 m。考慮到遠期規劃，並結合斷頭浜尺寸，取硝化區長度為 36 m。反硝化區長度按硝化區的 1 /3 計算，則長度為 12 m。

　　污水處理廠尾水是一種典型的低碳高氮污水，為了提高 TN 的去除效率，需補充反硝化碳源。根據筆者團隊的研究成果，蘆葦稈的分解能釋放出大量的有機物，可顯著提高脫氮效率。而且蘆葦是岸邊天然濕地中的主要物種，來源有保證，因此，本設計中採用蘆葦稈作為有機碳源，添加量為 100 kg。將蘆葦以簾狀形式佈置在從硝化區進入反硝化區的過水斷面。

　　3.濕地塘

　　濕地塘所佔水面面積大約為 300 m2。在濕地塘種植睡蓮等浮葉植物，利用植物和微生物的作用去除水中的污染物，還可增加濕地塘景觀生態效果。

　　4.浮床

　　按照一定的間隔，將浮床佈置在生物接觸氧化池水面以上 0. 5 m 水深的位置。這一方面通過植物根系和填料生物膜上的微生物作用對污染物進行降解，吸收水中 N、P，發揮浮床淨化水質的作用，另一方面浮床上的水生植物也會產生一定的景觀效果。

　　5.生態護坡

　　水質強化淨化區所在河段的河岸為土壤基質，河岸上長滿雜草和灌木。對河岸進行修整後，種植菖蒲、香蒲等當地水生植物。這些植物的主要作用是攔截面源污染，並改善河道的自然狀態。

　　6.河道生態淨化區

　　設計了 3 種原位生態修復的示範工程方案: 第一種是沉床式生態修複方式，即在水下打樁，在樁上安裝沉床。可以從河岸向河中心將樁設計成一定的高度梯度，篩選不同類型的水生植物，從而，形成不同層次的景觀效果。

　　第二種是浮床式生態修複方式，即在距離直立護岸 150 cm 地方的河底安裝光滑的套管，套管上套浮床。由於河道水位有一定的波動性，浮床可以隨水面上下浮動，因此產生一定的河道生態景觀效果。

　　第三種也是浮床方式，但是浮床依靠錨或大石來固定。尾水受納河道的另一側為以蘆葦為主的天然濕地。原有天然濕地的植物生長狀況良好，但植物種類單一，且其中一些灌木產生雜亂無章的景觀效果。對此塊天然濕地，僅需進行簡單修整，去除一些雜亂灌木，並補栽一些其他水生植物，以改善天然濕地生態系統植物的多樣性。

　　工程實施效果

　　工程運行4 年多後，生物接觸氧化系統的填料上附着了一層厚厚的褐色剛毛藻;濕地塘中零星漂浮幾處睡蓮; 河兩岸的美人蕉及香蒲等大型水生植物生長茂盛，但比較雜亂;水面上沒有看到浮床，據說因無人管理維護，浮床在幾次大風後被吹得東倒西歪，所以被移除出河道。

　　太倉雙鳳污水處理廠排放尾水河道

　　( 2014-10-27 現狀)

　　對系統沿程取水樣進行水質檢測，COD、TN 和 TP 的平均去除率分別達到 37. 1% 、27. 0% 和 10. 3% ，系統出水的 COD、TN 和 TP 平均質量濃度分別為 13. 30 mg / L、1. 10mg / L 和 0. 05 mg / L，各指標均穩定達到地表水環境質量標準的Ⅳ類水標準 。現場也觀察到水質清澈，可以清晰地看到水面下生物接觸氧化系統的填料，並能夠看到魚在填料的間隙中遊動。

　　觀點

　　在不影響河道原有防洪、排澇、灌溉、航運及生態等功能的前提下，如何利用河道本身和周邊的條件進行水質淨化，是一個比較複雜的問題。一方面，不能將河道作為一個污水處理設施來看待，因為會影響河道原有的社會功能和生態服務功能; 另一方面，不能無視被污染的河道喪失原有的社會功能、生態功能。如何巧妙利用原有條件，通過提高河道本身的淨化能力，達到處理尾水、減少污染，又儘可能不影響河道原有功能，應該是治理尾水污染河道的要點。