生态塘系统在小微水体处理实践中的应用

石文平

(东莞市东引水环境投资有限公司，广东 东莞 523000)

1 引言

小微水体通常指水域面积不大，水体流通性较差的封闭景观或水体，纳污能力不强。随着污染物逐渐积累，水体富营养化日趋严重。各种有机物质在水体中缓慢地好氧降解，导致水体缺氧，在厌氧环境中，厌氧微生物大量繁殖并降解有机物，从而产生大量的恶臭气体[1]。小微水体在村镇地区大量存在，多集中于居民区，小微水体的优劣直接影响居民的生活环境和生活幸福感，也是现在水环境处理的热点和难点问题[2]。

生态塘是利用向水中投放的水生植物、水生动物对污水进行处理的一种稳定的水处理系统。通过筛选、培育高效水生净化植物(营建诸如水葫芦塘、芦苇塘、藕塘等水生植物塘)组合曝气、水生植物、水产养殖等多个生物处理单元的综合功能，营造一体化的水生动植物复合生态体系[3]。

2 生态塘项目介绍

(1)南方某市流域水环境综合整治工程，涉及某流域上游13个镇街，整治河涌172条，主要建设内容包括内源治理、堤岸整治、生态修复、活水保质、信息化系统等工程，整治长度256.87 km，清淤长度227.26 km。部分小微水体的处理采用生态塘系统，本文详细介绍采用生态塘系统的南方某镇生态修复工程。项目建设总面积约4575 m2，水域面积约3042 m2。未处理前水体黑臭严重(图1)，周边环境较差，严重影响周围居民生活品质。

图1 南方某镇生态塘原貌

(2)通过项目原水质状况及城市黑臭水体处理标准可以看出原水体富营养化严重，水质为劣Ⅴ类，水体呈黑臭状态(表1、2)。

3 生态塘实施情况

3.1 土坝及边坡

生态塘土坝边坡对土质要求较高、用量大，要做好取土、存土规划，结合坝体盖土层特占综合考虑,尽可能在场区内解决土源问题。根据现有地形和库容要求，设计坝高2.0 m，坝底最底标高为4.50 m，坝顶标高6.50 m。坝坡度设计为1∶2，为防止坝体材料流失，迎水面采用浆砌石防护，其余坡面部分种植植物防护。周边坝顶宽度设计为3 m，采用150 mmC15混凝土，150 mm厚6%水泥石粉渣垫层等材料进行铺设(图2)。

3.2 生态塘系统设计

本生态塘系统内种植美人蕉，黄花鸢尾及芦苇，坡道种植草木点缀，种植深度20～25 cm；系统内沉水植物主要种植苦草，水深范围为100～150 cm。生态塘水面共设置5组自然生物膜复合生态浮床，设置智能太阳能喷泉式曝气装置2座(图3)。

表1 生态塘原水质状况

表2 城市黑臭水体处理标准

图2 生态塘边坡断面(mm)

图3 生态塘设计平面

本生态塘项目底泥预处理包括底泥中杂食鱼类、螺类、垃圾的清理和底泥消毒、活化。底泥中的大块垃圾及建筑塑料需处理，以便于沉水植物生长。深水植物种植前需对底泥中的有毒微生物进行处理并添加对生态系统有益的微生物。底泥采用原位修复的方式，主要通过使用底泥修复功能材料(由底泥改药剂和底泥改菌剂组成，两类药剂配合使用)与泥水的高速搅拌，通过泥水同治的方式处理污染底泥底泥，激活本土微生物形成类氧化塘环境，恢复水体的自净能力，从而从根本上治理了黑臭水体，达到标本治理的效果。

4 生态塘实施效果及结论

4.1 处理效果

采用生态塘系统处理小微水体建设周期短，投资小，运行可靠，底泥处理采用原位处理方式，可以解决内源污染-即底泥中的污染物进行固化不再释放进入水体中，最终使得水体消除黑臭，并通过生态修复工程，提升水体周边景观环境。本生态塘项目完工后水质明显改善，水质从劣Ⅴ类变为Ⅴ类，黑臭消除，得到了附近居民的一致好评，也形成了一道亮丽的风景线(图4)。

4.2 结论

(1)本生态塘项目实施完成后，COD降为38 mg/L,去除率为81.9%；氨氮降为4 mg/L,去除率为82.6%；总磷为0.38 mg/L，去除率为90.5%；透明度从5 cm提升为35 cm，提升率达85.7%。

图4 生态塘完成效果

(2)生态塘稳定运行，维护也十分重要，应截污保护，即防止废水或生活污水流入生态塘，防止破坏生态系统，不定期对于生态塘进行补水，主要补充蒸发量。

(3)后期应安排人员加强对沉水植物的维护，不定期投加底泥复合消减剂(可每半年一次)，保障生态系统的稳定。