沿江污水處理廠環(huán)境影響評(píng)價(jià)案例分析

沿江污水處理廠環(huán)境影響評(píng)價(jià)案例分析

李曦1，甄黎2

(1. 長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，湖北 武漢 430010；

2.中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)西北電力設(shè)計(jì)院，陜西 西安 710075)

摘要：對(duì)于地處長(zhǎng)江邊的污水處理廠而言，其建設(shè)與運(yùn)行將直接影響排污口所在江段取水口的水環(huán)境安全。結(jié)合具體案例(上海通用汽車(chē)武漢項(xiàng)目配套基礎(chǔ)設(shè)施金口污水處理廠的環(huán)境影響評(píng)價(jià))的分析，認(rèn)為以長(zhǎng)江為尾水排放通道的污水處理廠，其環(huán)境影響評(píng)價(jià)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注廠址選擇、尾水排放、污水處理方案優(yōu)化、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、惡臭評(píng)價(jià)及污泥的處置等問(wèn)題，并提出相應(yīng)的措施和建議，最大程度減少污水處理廠的環(huán)境負(fù)面影響。

關(guān)鍵詞：污水處理廠；沿江；環(huán)境影響評(píng)價(jià)；案例；分析

收稿日期：2014-06-27

作者簡(jiǎn)介：李曦(1982-)，女，河海大學(xué)，環(huán)境工程專業(yè)，碩士，工程師，主要從事環(huán)境系統(tǒng)規(guī)劃與綜合評(píng)價(jià)研究。

中圖分類號(hào)：X82文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1項(xiàng)目背景

武漢市江夏區(qū)地處長(zhǎng)江中游南岸，是武漢市的南大門(mén)，素有“楚天首縣”之美譽(yù)，現(xiàn)為武漢市新型城區(qū)，總面積2018km2，人口68萬(wàn)人。江夏區(qū)金港新區(qū)金口汽車(chē)產(chǎn)業(yè)園位于金口地區(qū)北部，規(guī)劃范圍西鄰長(zhǎng)江、東至上海通用大道，北至通用園區(qū)北路、南抵南環(huán)公路口。2012年3月，上海通用汽車(chē)項(xiàng)目正式落戶江夏金口汽車(chē)產(chǎn)業(yè)園，金口汽車(chē)產(chǎn)業(yè)園用地規(guī)劃結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

通用汽車(chē)產(chǎn)業(yè)園區(qū)定位為以汽車(chē)制造業(yè)和物流業(yè)為主體的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)區(qū)，但產(chǎn)業(yè)園用地現(xiàn)狀為大片水田和零散分布的村莊，市政設(shè)施基本為零。為了配合上海通用汽車(chē)武漢項(xiàng)目及江夏金口的開(kāi)發(fā)建設(shè)，促進(jìn)江夏經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，武漢市江夏區(qū)政府決定在金港新區(qū)建設(shè)金口污水處理廠，集中處理通用汽車(chē)產(chǎn)業(yè)園區(qū)和金口城區(qū)生活配套區(qū)的工業(yè)廢水和生活污水。擬定金口污水處理廠廠址位于通用汽車(chē)產(chǎn)業(yè)園上海通用大道東側(cè)，近期建設(shè)規(guī)模為5萬(wàn)m3/d，遠(yuǎn)期擴(kuò)建至10萬(wàn)m3/d，污水經(jīng)處理達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)》一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)后，尾水排入長(zhǎng)江。

2案例分析

2.1廠址論證

污水處理廠的廠址選擇直接決定了運(yùn)行期的環(huán)境影響，因此，污水處理廠環(huán)境影響評(píng)價(jià)必須對(duì)其進(jìn)行充分論證。污水處理廠廠址的選擇一般應(yīng)遵循下列原則：①應(yīng)選在城市給水水源的下游，并與附近居民點(diǎn)有一定的衛(wèi)生防護(hù)距離；②應(yīng)選在夏季對(duì)周?chē)用顸c(diǎn)的環(huán)境質(zhì)量影響最小的方位；③應(yīng)有良好的工程地質(zhì)條件；④應(yīng)與城鎮(zhèn)總體規(guī)劃相結(jié)合，并考慮污水處理廠遠(yuǎn)景擴(kuò)建的可能；⑤避開(kāi)易受水淹的低洼地；⑥應(yīng)有方便的交通、運(yùn)輸、水電條件。根據(jù)污水處理廠的選址要求，金口污水處理廠廠址可行性分析見(jiàn)表1。

表1　污水處理廠廠址可行性分析

2.2入河排污口設(shè)置論證

2.2.1取水口分布情況

沿江污水處理廠必須高度重視尾水排放口的設(shè)置，杜絕對(duì)周邊飲用水水源及取水口的影響，保障飲用水安全。項(xiàng)目排污口所在長(zhǎng)江干流主要取水單位有軍山水廠(規(guī)劃)、金口龍床磯水廠(江夏水廠)、金口水廠(規(guī)劃)、沌口水廠等4家，見(jiàn)表2和圖2。

表2　地表水環(huán)境敏感目標(biāo)

2.2.2符合飲用水水源保護(hù)等相關(guān)規(guī)定

根據(jù)《武漢市縣級(jí)以上集中式飲用水水源保護(hù)區(qū)劃分方案》，軍山水廠(規(guī)劃)、金口水廠(規(guī)劃)、龍床磯水廠、沌口水廠的一級(jí)保護(hù)區(qū)水域?yàn)槿∷谏嫌?000m，下游100m，河道中泓線為界靠取水口一側(cè)防洪堤以內(nèi)；二級(jí)保護(hù)區(qū)水域?yàn)橐患?jí)保護(hù)區(qū)水域上游邊界向上延伸2000m，下游外邊界距一級(jí)保護(hù)區(qū)邊界200m，河道中泓線為界靠取水口一側(cè)防洪堤以內(nèi)。本項(xiàng)目排污口距離上游同岸最近的金口水廠的水源保護(hù)區(qū)邊界約2.5km，距離上游對(duì)岸最近的軍山水廠的水源保護(hù)區(qū)邊界的沿河距離約0.9km，距離下游最近的沌口水廠的水源保護(hù)區(qū)邊界的沿河距離約9.5km。因此，本項(xiàng)目的排污口位于上下游水源保護(hù)區(qū)范圍以外，符合規(guī)定要求。

2.2.3尾水排放影響

根據(jù)丹麥水資源及水環(huán)境研究所(DHI)開(kāi)發(fā)的MIKE 21二維水動(dòng)力水質(zhì)模型的計(jì)算結(jié)果，當(dāng)處理規(guī)模達(dá)到10萬(wàn)m3/d，論證排污口的廢污水排放對(duì)下游的控制斷面—沌口斷面水質(zhì)基本不產(chǎn)生影響，不會(huì)改變沌口斷面的水質(zhì)類別；不會(huì)對(duì)排污口上下游取水口水質(zhì)造成威脅；亦不會(huì)對(duì)上下游的飲用水源保護(hù)區(qū)產(chǎn)生影響。

綜合以上分析，金口污水處理廠入河排污口設(shè)置基本合理。

2.3工藝選擇

根據(jù)武漢市水環(huán)境功能區(qū)劃及環(huán)保部門(mén)的要求，金口污水處理廠尾水需處理達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)》一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)后排放入江，因此需選擇具有脫氮除磷效果的工藝。目前我國(guó)常用的脫氮除磷工藝主要有氧化溝系列、A/A/O系列和SBR系列，生物膜法亦有應(yīng)用。以上處理工藝均比較成熟，環(huán)評(píng)應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目的進(jìn)水水質(zhì)和處理要求，通過(guò)類比調(diào)研對(duì)可行性研究報(bào)告中選取的污水處理工藝進(jìn)行比選，測(cè)算各工段的處理效率，分析擬采取的污水處理工藝是否合理，是否還應(yīng)該對(duì)工藝方案做出優(yōu)化。

本項(xiàng)目可研建議采用改良氧化溝作為污水處理廠的主體處理工藝。環(huán)評(píng)收集了與本項(xiàng)目進(jìn)水水質(zhì)和污水處理工藝相似的重慶市井口污水處理廠運(yùn)行過(guò)程中的在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，認(rèn)為采用“改良氧化溝+二沉池+濾布濾池”的處理工藝是可行的。同時(shí)，提出污水處理廠接管要求及企業(yè)預(yù)處理要求，避免工業(yè)廢水中的有毒有害物質(zhì)對(duì)污水處理廠造成沖擊。

2.4風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

污水處理廠常見(jiàn)的風(fēng)險(xiǎn)主要為污水處理廠的進(jìn)水及廠內(nèi)設(shè)備故障、構(gòu)筑物損壞等。進(jìn)水水質(zhì)對(duì)本污水處理廠的威脅可能來(lái)自個(gè)別工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備或廢水的預(yù)處理設(shè)施故障而發(fā)生的污染事故，污水處理廠因設(shè)備故障或檢修可能導(dǎo)致部分或全部污水未經(jīng)處理直接排放，造成尾水事故排江，對(duì)水環(huán)境安全造成威脅。

針對(duì)以上風(fēng)險(xiǎn)，環(huán)評(píng)提出了以下風(fēng)險(xiǎn)防范措施：

(1)污水處理廠與重要的污水排放企業(yè)之間，必須有暢通的信息交流管道，建立企業(yè)的事故報(bào)告制度。

(2)污水處理廠應(yīng)設(shè)置一定容積的事故應(yīng)急池，并配備相應(yīng)的設(shè)備如回流泵等，當(dāng)污水處理單元檢修或出現(xiàn)故障時(shí)，可對(duì)事故起到一定的緩沖作用。市政污水處理廠事故水池容積可按照公式(1)計(jì)算[1]，具體如下：

Ve=t×Qmax-max+L×Av

(1)

式中：Ve—事故水池有效容積，m3；t—應(yīng)急時(shí)間，h；Qmax-max—高峰期應(yīng)急流量，m3/h，Qmax-max=K×k×Qv；K—高峰流量變化系數(shù)，參見(jiàn)《室外給排水設(shè)計(jì)規(guī)范GB50014-2006》；k—應(yīng)急流量保險(xiǎn)系數(shù)；Qv—小時(shí)平均流量，m3/h；L—主干管高污染區(qū)長(zhǎng)度，m；Av—高污染區(qū)平均有效水力面積，m2，Av=d2/4×π×μ；d—主管網(wǎng)高污染區(qū)平均管徑，m；μ—高峰期管道充滿度，%。

若出現(xiàn)設(shè)備故障式檢修，電話通知污水泵站,切換泵時(shí)間為2min，電話通知工業(yè)區(qū)重點(diǎn)企業(yè),停止排水的時(shí)間控制為6min，其它非重點(diǎn)企業(yè)停止排水的時(shí)間為12min，總計(jì)20min，考慮緩沖余量，設(shè)計(jì)值為0.5h；高峰流量變化系數(shù)與應(yīng)急流量保險(xiǎn)系數(shù)取值1.35；管道按照遠(yuǎn)期計(jì)算，一期工程的最大充滿度按照50%計(jì)。根據(jù)本項(xiàng)目實(shí)際情況，經(jīng)測(cè)算取整，近期事故應(yīng)急池容積為5000m3。明確事故水池應(yīng)急響應(yīng)措施。

(3)運(yùn)營(yíng)單位應(yīng)按照環(huán)保和污水處理主管部門(mén)要求，在進(jìn)、出水口和關(guān)鍵水處理構(gòu)筑物等位置安裝在線監(jiān)測(cè)監(jiān)控裝置，并與環(huán)保和污水處理主管部門(mén)聯(lián)網(wǎng)。

(4)加強(qiáng)管理和廢水、廢氣處理裝置設(shè)備的維護(hù)工作，保持設(shè)備的完好率和處理的高效率。

(5)制定金口污水處理廠應(yīng)急預(yù)案。

2.5惡臭評(píng)價(jià)

由于污水處理廠很多設(shè)施均為敞開(kāi)式構(gòu)筑物，如進(jìn)水格柵、氧化溝、二沉池、污泥脫水機(jī)房等，在污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的臭氣會(huì)散發(fā)在大氣環(huán)境中，對(duì)周?chē)鷧^(qū)域產(chǎn)生影響[2]。臭氣成分種類繁多，主要可分為3大類：含硫化合物，如硫化氫、甲硫醇、甲硫醚等；含氮化合物，如氨、二元胺、甲基吲哚等；碳、氫、氧組成的化合物，如低級(jí)醇、醛、脂肪酸等。從成分來(lái)看，氨的濃度最高，其次是硫化氫[3]。一般污水處理廠惡臭較為集中的區(qū)域?yàn)槲勰鄥^(qū)、格柵間、生化曝氣池。污水處理廠惡臭污染源屬于無(wú)組織排放，臭氣遷移擴(kuò)散受多種因素的影響，理論計(jì)算的精確性較差。所以，最實(shí)用的辦法是對(duì)已建成的處理規(guī)模相同、工藝流程相似、主要構(gòu)筑物規(guī)格相近的污水處理廠進(jìn)行類比調(diào)查[4]。

對(duì)國(guó)內(nèi)城市污水處理廠的調(diào)查結(jié)果顯示，限于目前的經(jīng)濟(jì)條件和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，大多數(shù)污水處理廠對(duì)惡臭氣味通常的解決辦法是設(shè)置防護(hù)綠化隔離帶。鑒于金港新區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，污水廠周邊地塊逐漸被開(kāi)發(fā)，為了不降低污水廠周邊的大氣環(huán)境質(zhì)量，金口污水處理廠設(shè)置一套生物除臭系統(tǒng)，收集粗格柵間及進(jìn)水泵房、細(xì)格柵間及旋流沉沙池、氧化溝厭氧區(qū)、污泥脫水機(jī)房產(chǎn)生的臭氣，采用生物濾池處理污水處理廠產(chǎn)生的惡臭，臭氣收集率和污染物去除率均不低于90%，凈化后通過(guò)15m高排氣筒高空排放，將有效降低惡臭氣體的排放量。

同時(shí)，污水前處理單元、生化處理單元、污泥處理單元分別應(yīng)設(shè)置100m、200m、100m的衛(wèi)生防護(hù)距離，在該距離范圍內(nèi)，不得新建居民樓、醫(yī)院、學(xué)校、食品加工企業(yè)等環(huán)境敏感目標(biāo)。

2.6污泥處置

可研對(duì)金口污水處理廠產(chǎn)生的污泥推薦外運(yùn)至垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋。根據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 混合填埋用泥質(zhì)》(GB/T23485-2009)，污泥含水率須低于60%，但原可研的帶式濃縮脫水一體機(jī)只能將原污泥的含水率降至80%，因此，綜合考慮深度脫水的工藝難易及成本后，環(huán)評(píng)建議采用石灰干化法對(duì)80%含水率的污泥進(jìn)行進(jìn)一步脫水，以達(dá)到填埋要求。該方法有較強(qiáng)的實(shí)用性，其建設(shè)周期短、投資少、占地省、技術(shù)較簡(jiǎn)單，出泥含水率可大大降低，且在滅菌方面具有一定優(yōu)勢(shì)[5]。為了防止石灰粉塵污染，對(duì)污泥堆棚內(nèi)的粉塵進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)布袋除塵器收集后通過(guò)15m排氣筒排放。

此外，由于來(lái)水中含有較多工業(yè)廢水(以汽車(chē)制造及其零配件行業(yè)廢水為主)，污泥可能具有危險(xiǎn)特性，為了有效預(yù)防重金屬等污染，在污水處理廠試運(yùn)行后，應(yīng)按《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》、國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)《危險(xiǎn)廢物鑒別技術(shù)規(guī)范》(HJ/T298-2007)和危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，對(duì)污泥進(jìn)行危險(xiǎn)特性鑒別。若鑒定屬于危險(xiǎn)廢物，應(yīng)交有資質(zhì)的危險(xiǎn)廢物處置單位處置；鑒定不是危險(xiǎn)廢物，則按照一般固廢處置。

目前，上海通用汽車(chē)武漢項(xiàng)目配套基礎(chǔ)設(shè)施金口污水處理廠一期工程已經(jīng)施工完畢，處于試運(yùn)行階段。

3結(jié)論

(1)對(duì)沿江污水處理廠而言，環(huán)境影響評(píng)價(jià)應(yīng)首要關(guān)注其廠址選擇及入河排污口設(shè)置的合理性，確保污水處理廠尾水排放不對(duì)周邊的飲用水水源保護(hù)區(qū)及取水口產(chǎn)生影響，同時(shí)設(shè)置足夠容積的事故池，杜絕尾水事故排放。

(2)對(duì)于處理混有工業(yè)廢水的污水處理廠，一是要注意評(píng)價(jià)污水處理工藝的可行性，對(duì)企業(yè)接管廢水提出嚴(yán)格的接管要求，保障尾水達(dá)標(biāo)排放；二是要注意在試運(yùn)行階段對(duì)污泥進(jìn)行危險(xiǎn)廢物鑒定，按照實(shí)際的鑒定結(jié)果最終確定污泥處置方案。

(3)根據(jù)周邊的環(huán)境特性，環(huán)評(píng)應(yīng)建議設(shè)計(jì)單位盡可能對(duì)惡臭氣體實(shí)施收集處理，減少惡臭擾民事件的發(fā)生。

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A Case Study of Environmental Impact Assessment of the

Wastewater Treatment Plants along Yangtze River

LI Xi1,ZHEN Li2

(1.Changjiang Survey,Planning,Design,and Research Limited Co.,Wuhan Hubei 430010 China)

Abstract：The construction and operation of the wastewater treatment plants along Yangtze River would affect the security of the drinking water sources nearby.A case study of environmental impact assessment of a wastewater treatment plant was conducted to analyze the key points of assessing wastewater plants along the river.The results showed that the plant site, how the tail water discharges, the optimization of the wastewater treating process,risk assessment,odor assessment, and sludge disposal should be paid more attention to.The countermeasures were put forward to alleviate the negative impacts of the wastewater treatment plants on the water of Yangtze River.

Key words： wastewater treatment plant;river side;environmental impact assessment;case;analyze