入河排污口擴(kuò)大設(shè)置對(duì)地表水環(huán)境影響分析及水環(huán)境保護(hù)建議

李麗華 喻光曄 陳傳林 徐 康

入河排污口設(shè)置論證工作是水行政主管部門履行水環(huán)境保護(hù)工作職責(zé)，以及審批建設(shè)項(xiàng)目入河排污口設(shè)置方案的必要技術(shù)支撐。本文運(yùn)用二維穩(wěn)態(tài)混合衰減模型，結(jié)合蚌埠市第三污水處理廠二期擴(kuò)建工程入河排污口的具體情況，分析已建入河排污口擴(kuò)大設(shè)置對(duì)地表水環(huán)境影響，并提出相應(yīng)的水環(huán)境保護(hù)建議。

一、項(xiàng)目概況

蚌埠市第三污水處理廠排污口位于淮北大堤以北、小蚌埠排澇站旁，收集處理淮上區(qū)及懷遠(yuǎn)工業(yè)園的污水。目前一期工程（2.5萬m3/d）已經(jīng)投產(chǎn)，隨著淮上區(qū)的快速發(fā)展，生活污水及工業(yè)廢水排放量快速增長，一期工程污水處理能力已然不足。為更好改善淮上區(qū)生態(tài)環(huán)境，減少污染物排放量，擬擴(kuò)建二期污水處理工程，規(guī)模為2.5萬m3/d，采用改良型SBR污水處理工藝，建成后尾水利用一期工程排污口匯入淮河。

二、擴(kuò)大排污口對(duì)水環(huán)境影響預(yù)測(cè)

1.預(yù)測(cè)范圍、預(yù)測(cè)工況及污染物源強(qiáng)

水質(zhì)預(yù)測(cè)范圍為入河排污口～吳小街，約8.16km（如圖1）。涉及淮河蚌埠景觀娛樂、排污控制區(qū)和淮河蚌埠滁州農(nóng)業(yè)用水區(qū)兩個(gè)水功能區(qū)。預(yù)測(cè)設(shè)置正常與事故兩種排放工況。事故工況污水直接外排，去除率為0。

圖1 排污口及預(yù)測(cè)斷面概化圖

2.河道水文條件

從三方面考慮，設(shè)定對(duì)淮河水質(zhì)影響預(yù)測(cè)的水文條件：

（1）利用預(yù)測(cè)范圍內(nèi)吳家渡水文站30年（1980～2010年）長系列流量資料分析，得到吳家渡豐、平、枯水期多年平均流量作為預(yù)測(cè)水文條件。

（2）根據(jù)《淮河流域重要河湖水功能區(qū)納污能力核定和分階段限制排污總量排污控制方案報(bào)告》，采用蚌埠吳家渡斷面90%保證率最枯月平均流量77.8m3/s作為預(yù)測(cè)水文條件（見表2）。

表1 二期工程水環(huán)境影響預(yù)測(cè)工況及污染源表

表2 淮河干流水質(zhì)預(yù)測(cè)流量條件表

（3）根據(jù)《淮河流域水資源保護(hù)規(guī)劃》，河道最小生態(tài)流量是保障河流生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的最低閾值，遇河流流量低于最小生態(tài)流量時(shí)，實(shí)施應(yīng)急生態(tài)調(diào)水，保障河道生態(tài)基流。規(guī)劃中確定蚌埠（吳家渡）最小生態(tài)流量為48.35m3/s。

3.水質(zhì)預(yù)測(cè)模型及參數(shù)

預(yù)測(cè)因子采用COD和NH3-N。參照《淮河流域水資源保護(hù)規(guī)劃》，淮河干流地表水污染物降解系數(shù)KCOD、KNH3-N分別取0.05d-1和0.06d-1；排污口處淮河段背景濃度：COD為13.3mg/L，NH3-N為0.516mg/L。

根據(jù)《水域納污能力計(jì)算規(guī)程》關(guān)于水質(zhì)模型的適用條件，選用二維穩(wěn)態(tài)混合衰減模式（岸邊排放），公式為：

式中：

c（x，y）—（x，y）點(diǎn)污染物平均濃度，mg/L；

x—預(yù)測(cè)點(diǎn)離排放點(diǎn)的距離，m；

y—預(yù)測(cè)點(diǎn)離排放口的橫向距離（不是離岸距離），m；

K1—河流中污染物降解系數(shù)，1/d；

cp—污水中污染物濃度，mg/L；

Qp—污水流量，m3/s；

ch—河流上游污染物濃度（本底濃度），mg/L；

H—河流平均水深，m；

My—河流橫向混合（彌散）系數(shù)，m2/s；

u—河流流速，m/s；

B——河流平均寬度，m；

π—圓周率。

4.預(yù)測(cè)結(jié)果

正常工況不同來水情況下，尾水下游河道水質(zhì)均達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，滿足淮河蚌埠景觀娛樂、排污控制區(qū)及下游淮河蚌埠、滁州農(nóng)業(yè)用水區(qū)水質(zhì)目標(biāo)。

表3 污水影響范圍對(duì)比表

表4 淮河蚌埠景觀娛樂、排污控制區(qū)納污量統(tǒng)計(jì)表

事故工況下，豐、平、枯水期淮河岸邊水域不產(chǎn)生超標(biāo)水域，90%保證率最枯月淮河岸邊產(chǎn)生超標(biāo)水域（長38m，寬16m）；最小生態(tài)流量淮河岸邊產(chǎn)生超標(biāo)水域（長68m，寬28m），超標(biāo)水域位于淮河蚌埠景觀娛樂、排污控制區(qū)內(nèi)。

三、尾水影響范圍分析

二期工程運(yùn)行后，尾水影響范圍變化對(duì)比見表3。正常工況下，較一期工程尾水影響范圍最大增加長1280m，寬100m。下游取水口距離入河排污口最近距離為3.3km，不在增加的水質(zhì)影響范圍內(nèi)。事故工況最小生態(tài)流量來水情況下水質(zhì)影響范圍最大，影響范圍長7490m，寬330m。

四、對(duì)水功能區(qū)納污能力影響分析

根據(jù)《淮河流域重要江河湖泊功能區(qū)納污能力和限制排污總量意見》，淮河蚌埠景觀娛樂、排污控制區(qū)COD納污能力8312t/a，2020年限制排放量8312t/a；NH3-N 納污能力 427t/a，2020年限制排放量427t/a。根據(jù)《蚌埠市入河排污口整改實(shí)施方案》，蚌埠景觀娛樂、排污控制區(qū)現(xiàn)有兩處直排排污口第三污水處理廠混合入河排污口、第一污水處理廠混合入河排污口，合計(jì)COD排放量4149t/a，NH3-N排放量199t/a。

二期工程運(yùn)行后，將現(xiàn)排入北淝河、淮河的污水截走，使收水區(qū)域COD年入河量由3650t/a消減至456t/a，削減率達(dá)88%；NH3-N年入河量由274t/a消減至46t/a，消減率達(dá)83%，減少了淮河蚌埠段污染物入河量，對(duì)區(qū)域水功能區(qū)納污、限排量達(dá)標(biāo)起到了積極作用。二期工程新增入河排放量COD456t/a、NH3-N46t/a后，淮河蚌埠景觀娛樂、排污控制區(qū)合計(jì)承接COD排放量4605t/a、NH3-N排放量 245t/a（見表4），低于水功能區(qū)納污能力，滿足水功能區(qū)納污能力管理要求。

五、水環(huán)境保護(hù)建議

1.污染源控制

收水范圍內(nèi)河北工業(yè)園區(qū)及懷遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)應(yīng)根據(jù)園區(qū)污染物排放總量上限要求和環(huán)境準(zhǔn)入條件，并結(jié)合區(qū)域環(huán)境目標(biāo)提出園區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的負(fù)面清單。嚴(yán)格控制入園工業(yè)企業(yè)，禁止排放重金屬、持久性有機(jī)污染物、危險(xiǎn)廢物、“致癌、致畸、致突變”化學(xué)污染物的有色金屬冶煉、石油加工、化工等重點(diǎn)企業(yè)進(jìn)入園區(qū)；嚴(yán)格涉及危險(xiǎn)化學(xué)品、重金屬和其他具有重大環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)評(píng)審批。對(duì)于擬接入的工業(yè)廢水必須嚴(yán)格執(zhí)行《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》，不符合要求的污水必須經(jīng)過廠內(nèi)預(yù)處理達(dá)標(biāo)后方可排入污水管網(wǎng)系統(tǒng)。

2.污水處理廠排水再生與利用

蚌埠市第三污水處理廠靠近規(guī)劃的工業(yè)區(qū)，出水經(jīng)過深度處理后，優(yōu)先考慮工業(yè)利用。工業(yè)區(qū)內(nèi)已有或在建的工業(yè)企業(yè)門類較多，對(duì)再生水的水質(zhì)要求差別較大。再生水用戶對(duì)水質(zhì)有更高要求時(shí)，通過自建的處理設(shè)施進(jìn)行處理。

3.應(yīng)急保障

事故排放下淮河干流可能出現(xiàn)超標(biāo)水域，建議采取應(yīng)急保障措施：（1）選擇質(zhì)量優(yōu)良、易于維修的設(shè)備產(chǎn)品；關(guān)鍵設(shè)備一備一用，易損部件要有備用，在出現(xiàn)故障時(shí)能盡快更換。（2）合理調(diào)整兩期工程污水進(jìn)水量，形成兩期工程互備互用的污水處理系統(tǒng)。（3）增設(shè)連接40m大溝的應(yīng)急抽排管道，在事故狀況且兩期工程互用互備不能滿足應(yīng)急處置要求時(shí)，將污水暫存至40m大溝內(nèi)；污水處理廠恢復(fù)正常運(yùn)行后，抽回處理達(dá)標(biāo)后排放。

六、結(jié)語

第三污水處理廠二期工程入河排污口擴(kuò)大設(shè)置正常排放時(shí)局部河段污染物濃度雖略有增加，但在水質(zhì)控制斷面上均能達(dá)到Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，滿足水功能區(qū)水質(zhì)管理要求。事故時(shí)尾水排放對(duì)周圍水環(huán)境產(chǎn)生一定影響，應(yīng)制定應(yīng)急處理預(yù)案，減少事故工況下對(duì)淮河水質(zhì)的不利影響。在保證尾水達(dá)標(biāo)排放的基礎(chǔ)上，排污口擴(kuò)大設(shè)置基本可行。工程對(duì)于改善城市水環(huán)境，促進(jìn)淮河蚌埠段主要水功能區(qū)污染物總量控制具有重要意義■