城市污水處理廠尾水排放對(duì)水環(huán)境質(zhì)量影響定量評(píng)估初探

吳 坤

（中環(huán)國(guó)評(píng)（北京）科技有限公司，北京 100081）

城市污水處理廠尾水排放對(duì)水環(huán)境質(zhì)量影響定量評(píng)估初探

吳 坤

（中環(huán)國(guó)評(píng)（北京）科技有限公司，北京 100081）

我國(guó)城市每年需要處理的生活廢水以及工業(yè)廢水很多，城市污水處理廠的工作量是很大的。尤其是在污水處理廠處理以后，尾水的排放會(huì)對(duì)周圍的水環(huán)境以及質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，從而導(dǎo)致周圍的水環(huán)境遭受污染。因此，主要針對(duì)污水廠的尾水在排放過(guò)程中，對(duì)周圍水環(huán)境造成的質(zhì)量影響進(jìn)行定量的評(píng)估分析，這樣可以在一定程度上了解對(duì)水環(huán)境造成的具體影響，并且了解這些定量和指標(biāo)，對(duì)于降低水環(huán)境的質(zhì)量污染和影響具有重要的作用。

城市污水處理廠；尾水排放；水環(huán)境；質(zhì)量影響；定量分析

城市的廢水處理科學(xué)性，關(guān)系到對(duì)周圍水環(huán)境的影響。尤其是在廢水處理廠的尾水進(jìn)行排放的過(guò)程之中，可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)周圍水環(huán)境的質(zhì)量影響很大，因此，想要實(shí)現(xiàn)治理和改善尾水對(duì)水環(huán)境的影響，就要針對(duì)其影響因素進(jìn)行定量分析和評(píng)估，這樣能夠保證在一定程度上可以針對(duì)具體的喂水排放的問(wèn)題，提出合理的解決問(wèn)題。因此，在通過(guò)定量因素進(jìn)行建模，以及設(shè)定相關(guān)的參數(shù)以后，可以找到影響的因素，對(duì)這些定量因素進(jìn)行分析，可以提高對(duì)水環(huán)境質(zhì)量的保護(hù)。

1 工程概況

1.1 工程概況

城市污水處理廠，在排放尾水量與污水處理廠的建設(shè)規(guī)模有著直接的關(guān)系。主要針對(duì)某城市的污水處理廠進(jìn)行分析，該污水處理廠的建設(shè)規(guī)模為15萬(wàn)m3/d，而且在排放尾水的時(shí)候，是按照地區(qū)對(duì)尾水排放設(shè)定的制度進(jìn)行排放的，即按照《污水排放標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行排放。經(jīng)過(guò)不斷的處理和改進(jìn)，目前已經(jīng)能夠達(dá)到了A級(jí)的污水排放標(biāo)準(zhǔn)，污水對(duì)周圍的水環(huán)境的影響已經(jīng)極大降低了，但是尾水對(duì)周圍水環(huán)境的質(zhì)量影響仍然是很大的。由于河水的流速以及流量在不同的季節(jié)是不同的，因此應(yīng)該針對(duì)，比如污水排入的江的流量，平均月份可以達(dá)到85m3/s，而且經(jīng)過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)的記載可以發(fā)現(xiàn)，該江在最枯月的水流量，也可以達(dá)到25m3/s，因此，在該背景下和工程概況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)尾水對(duì)周圍的水環(huán)境質(zhì)量的影響的定量分析。

1.2 控制斷面

該水域的上游是污水處理廠，而下游則是日用水的取水口，因此，如果污水處理廠對(duì)尾水處理和排放標(biāo)準(zhǔn)不達(dá)標(biāo)，就會(huì)導(dǎo)致影響下游的生產(chǎn)和生活，所以，在進(jìn)行定量分析的時(shí)候，需要重視污水處理廠的尾水在進(jìn)行分析的時(shí)候，一定要控制斷面。這是因?yàn)樵谒臄嗝娴幕A(chǔ)之上，水流的速度過(guò)快，而且對(duì)下游的影響很大，采用的一種控制手段，可以降低尾水對(duì)下游的水質(zhì)量的影響。因此，定量分析尾水對(duì)周圍水質(zhì)量的影響，需要設(shè)定三個(gè)預(yù)測(cè)和觀察點(diǎn)，測(cè)量在該段區(qū)域之內(nèi)的污染物的濃度值，是否達(dá)到了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 模擬工況

模擬工況，是對(duì)尾水影響周圍水環(huán)境質(zhì)量的分析的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，主要是通過(guò)相關(guān)的因素和條件進(jìn)行設(shè)置，實(shí)現(xiàn)最符合江流的情況，進(jìn)行分析。首先水文的變化是不同的，在不同的情況下，污染物的擴(kuò)散情況也是不同的。如果水體的自凈能力是比較差的，這樣就會(huì)對(duì)周圍的水環(huán)境造成一定的污染，這樣尾水對(duì)環(huán)境的影響也就更大。尤其是在枯水期，水流量減少的情況下，就是極端水文的情況，因此，需要保證事故排水工況一級(jí)污水處理工況相吻合，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求即A級(jí)，這樣才能保證排放污水后，水的自凈能力發(fā)揮作用。所以，污水排放的濃度應(yīng)該為COD濃度為50mg/L，這樣可以保證污水處理廠的進(jìn)水濃度與最終的出水濃度是相等的。

2 定量評(píng)估初探

2.1 模型介紹

對(duì)污水廠的尾水排放，以及對(duì)周圍水環(huán)境質(zhì)量的影響進(jìn)行定量分析，首先需要對(duì)設(shè)計(jì)模型進(jìn)行分析。設(shè)立科學(xué)的設(shè)計(jì)模型，這樣能夠更精準(zhǔn)的分析出相關(guān)河流域的水自凈能力以及水污染情況的分析。首先，該模型的建立基礎(chǔ)，是基于CH3D類型的水力學(xué)模型，該模型可以對(duì)水域以及污水處理廠尾水進(jìn)行多角度和多維度的模型處理和分析。主要就是針對(duì)垂向以及自由表面進(jìn)行分析和模型設(shè)計(jì)，并且對(duì)擾動(dòng)值進(jìn)行分析和求解，這樣可以比較準(zhǔn)確的得到相關(guān)的數(shù)據(jù)支持和模型，能夠進(jìn)一步的得到湖水和江水的實(shí)際水位，以及水溫場(chǎng)，和流場(chǎng)的相對(duì)數(shù)據(jù)和模型。而且在設(shè)計(jì)模型的過(guò)程之中，需要考慮到泥水界面，這樣能夠保證數(shù)據(jù)模型更準(zhǔn)確。

2.2 模型構(gòu)建

在構(gòu)建模型的時(shí)候，不僅需要依據(jù)模型的基礎(chǔ)內(nèi)容進(jìn)行分析，尤其是在污水處理廠的排水口進(jìn)行設(shè)計(jì)，需要在排水口的上游5km進(jìn)行設(shè)計(jì)，以及下游的8km處進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣能夠保證避免江河水的交叉和支流出現(xiàn)互相污染的情況，而且同時(shí)需要選取上游5km處到下游8km處作為尾水對(duì)水環(huán)境質(zhì)量污染的研究流域區(qū)間，整個(gè)研究區(qū)域的廠區(qū)為13km，并且采用的是水平網(wǎng)格的方式進(jìn)行分析和研究的，而且該水平網(wǎng)格的設(shè)計(jì)需要滿足江河沿岸的形狀，便于保護(hù)相關(guān)的環(huán)境。而且網(wǎng)格的總數(shù)量為18 000個(gè)，而且每個(gè)網(wǎng)格之間的間距是10m，同時(shí)，在定量分析的過(guò)程之中，需要在網(wǎng)格之中設(shè)置一定高程值，并且需要保證高程值是符合江河實(shí)際情況的。

2.3 模型參數(shù)分析

基于CH3D類型建設(shè)的數(shù)據(jù)模型，呈現(xiàn)出的是EFDC模型形態(tài)，而且該數(shù)據(jù)模型的通用性是比較好，最重要的是，其計(jì)算數(shù)值的能力較強(qiáng)，而且水動(dòng)力的模擬能力也較強(qiáng)，模擬的精準(zhǔn)度也很高。在設(shè)計(jì)模型參數(shù)的時(shí)候，首先需要考慮到江河底部的粗糙度對(duì)尾水給水環(huán)境造成的影響，作為其中一個(gè)重要的參數(shù)，數(shù)值設(shè)置為0.03m，因?yàn)檫x取的數(shù)值的默認(rèn)值是0.03m，所以網(wǎng)格的干濕格，設(shè)定的臨界水深，應(yīng)該在0.15~0.02m。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)的分析，可以發(fā)現(xiàn)，一旦水位高于0.02m的時(shí)候，就應(yīng)該作為濕網(wǎng)格進(jìn)行處理，否則相反。這樣的數(shù)據(jù)模型以及參數(shù)設(shè)定，是呈現(xiàn)的一個(gè)動(dòng)態(tài)，能夠及時(shí)地反映出江河的水位變化，以及污水對(duì)水域水質(zhì)量變化造成的影響。

3 結(jié)果分析

通過(guò)模型的建立以及相關(guān)參數(shù)的設(shè)定，可以發(fā)現(xiàn)，城市污水處理廠，在排放尾水的時(shí)候，對(duì)周圍水域環(huán)境造成的質(zhì)量影響。通過(guò)分析水質(zhì)模擬模型分析，可以發(fā)現(xiàn)，作為研究的河流的河道是比較狹窄的，而且水流量以及流速較大，水的自凈能力較強(qiáng)，雖然污染物的混合范圍也較大，而且呈現(xiàn)的是狹長(zhǎng)的情況，但是能夠達(dá)到污水處理的標(biāo)準(zhǔn)和要求，同時(shí)水自凈能力較強(qiáng)，可以對(duì)污染物進(jìn)行稀釋，并不會(huì)對(duì)臨近的水域造成較大的污染，而且影響也可以在相對(duì)的控制范圍之內(nèi)。其次，則是對(duì)水動(dòng)力模擬模型的分析，即通過(guò)對(duì)污水處理廠排放的污水在河水中的擴(kuò)散情況進(jìn)行分析，受到流場(chǎng)的影響，而且流場(chǎng)的空間分布的具體情況，也會(huì)對(duì)污染物的擴(kuò)散造成一定的影響，尤其是在最枯月流量的情況下，這樣種分布情況最明顯。

4 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)城市污水處理，可以最大程度地對(duì)污水進(jìn)行處理，并且可以實(shí)現(xiàn)水的二次利用，但是污水處理廠的尾水需要排放，就會(huì)對(duì)周圍的水環(huán)境造成一定的影響。因此，想要減少尾水對(duì)水環(huán)境的影響，就要對(duì)其影響因素進(jìn)行定量分析，并且找到相關(guān)的解決辦法，這對(duì)于城市污水處理廠來(lái)說(shuō)，是處理尾水以及減少對(duì)水環(huán)境質(zhì)量污染的有效的分析辦法。目前，通過(guò)對(duì)水環(huán)境污染的建模，以及數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)和參數(shù)的分析，可以比較準(zhǔn)確地了解影響因素，所以需要對(duì)水環(huán)境污染定量分析。

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Quantitative Evaluation of the Effect of Tail Water Discharge on Water Environment Quality in Municipal Wastewater Treatment Plant

Wu Kun

China’s city every year need to deal with the daily life of waste water and a lot of industrial waste water，urban sewage treatment plant workload is great.Especially after the sewage treatment plant，the tail water emissions，will be on the surrounding water environment and quality have a certain impact，resulting in the surrounding water environment pollution.Therefore，quantitative analysis of the impact of the tailwater in the wastewater process on the quality of the surrounding water environment is carried out，so that the specific impacts on the water environment can be understood to a certain extent and the quantitative And indicators，for reducing the quality of water pollution and the impact of an important role.

urban sewage treatment plant；tail water discharge；water environment；quality impact；quantitative analysis

X703

A

1003–6490（2017）05–0214–02

2017–04–05

吳坤（1977—），男，廣西柳州人，工程師，主要研究方向?yàn)榄h(huán)境影響評(píng)估。