基于水資源論證的廢水處理及退水影響分析

□呂涵博

對于一個建設(shè)項目來說，水資源論證的目的，不僅要論證水源地的水量水質(zhì)是否能滿足項目建設(shè)的需要，而且要重點考慮建設(shè)項目采取了哪些廢水處理工藝，退水對下游的水質(zhì)有何影響。這里通過一個水資源論證實例來分析廢水的處理過程及退水對下游的影響預測。

1.廢污水、污物處理工程

為全面解決工業(yè)廢水排放問題，最大限度地減少對周邊環(huán)境的影響，企業(yè)擬建示范工程，通過對企業(yè)廢水的治理，減少廢水中污染物對環(huán)境的影響，并對廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥及原料中的剩余廢物進行綜合利用，實現(xiàn)原料固廢的資源再利用和無害化。項目建成后，原有企業(yè)和擬建企業(yè)廢水實行統(tǒng)一處理。

建設(shè)項目日外排廢水量1.790 萬m3/d，生產(chǎn)線出口各污染物的濃度分別為：COD1296mg/L、BOD331mg/L、SS 654.6mg/L，生產(chǎn)線外排廢水直接進入廢污水、污物處理工程，處理達標后排入河道。

1.1 工程建設(shè)項目工藝

本工程污水處理方案采用廢水通過斜網(wǎng)回收纖維后，經(jīng)高效氣浮，二級生化處理后，廢水達標排放；氣浮及生化過程中產(chǎn)生污泥采用高溫堆肥處理；原料固廢分檢篩回收工藝。以先進的污水處理、污泥制肥生產(chǎn)工藝為核心，形成整個生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈的資源綜合利用。

污水處理工藝。廢水首先經(jīng)格柵截留去除水中較大的懸浮物后進入集水井，廢水經(jīng)泵提升可以保證后續(xù)處理工段的水頭損失及處理后的水自流入受納水體。提升泵將廢水提升至斜網(wǎng)，進行纖維回收，這樣不但能減少水中的污染物，而且還有一定的經(jīng)濟效益，同時能提高污水COD 的去除率。斜網(wǎng)出水進入高效氣浮池，可去除細小纖維，并能去除部分COD。氣浮后的廢水進入曝氣池，利用微生物徹底分解廢水中的污染物、使水質(zhì)得到凈化，最后經(jīng)過二沉池沉淀，二沉池廢水經(jīng)過沉淀后進入回用水池中。剩余廢水經(jīng)過穩(wěn)定池的曝氣段和穩(wěn)定段排放到穩(wěn)定池后部的集水井，達標外排。二沉池污泥通過行車式泵吸泥機提升大部分回流至曝氣池前端，剩余污泥經(jīng)泵提升送至污泥濃縮池。濃縮池污泥經(jīng)12h的濃縮后，上清液流至細格柵井前，濃縮后的污泥經(jīng)螺桿泵送至污泥脫水機房，經(jīng)脫水處理后泥餅運至制肥車間。污泥脫水機的濾液回到格柵井。

污泥制肥工藝。機械脫水后的污泥，通過密閉皮帶輸送機進入污泥料斗，料斗下有多螺旋污泥輸送機，定量將污泥輸送至污泥專用混料機，然后與粉煤灰、回填料、除臭劑經(jīng)過初混機混合后，通過布料機均勻輸送到臥式發(fā)酵倉內(nèi)，在發(fā)酵倉內(nèi)強制通過風使物料充分好氧發(fā)酵，同時通過翻堆機攪拌使其無效發(fā)酵并推動物料向前運動。發(fā)酵后的物料干燥后一部分作為回填物循環(huán)利用，一部分進入磁選和粉碎，通過物料調(diào)整裝置調(diào)節(jié)含水率和流量，加入營養(yǎng)素輸送至精混機中充分混合后造粒，經(jīng)氣流干燥機進行風干、裝袋制備成品肥。

原料固體廢棄物資源化、無害化處理方案。首先對包裝物、捆扎物進行人工分檢回收。高檔廢紙的塑料貼膜、膠粘帶等固廢在生產(chǎn)過程經(jīng)水力洗漿、打漿后進行機械篩分，分離出來固廢再進行必要的人工分檢分類，最終運送至回收和生產(chǎn)的企業(yè)進行再加工處理，從而實現(xiàn)原料固廢的資源再利用和無害化。

1.2 污水、污物處理后效果

經(jīng)過廢污水、污物處理工程的處理，排放的中水中主要污染項目濃度為：COD<100mg/L、BOD5<60mg/L、SS<60mg/L。

廢污水、污物處理工程對原有企業(yè)和擬建項目所排廢水進行統(tǒng)一處理。原有企業(yè)污水處理能力不夠，對其排污口進行監(jiān)測，排放的污水中COD 含量為437.6mg/L，日排水量為2.5 萬m3/d。年排入COD3603.6t。

處理后的污水中COD 含量為100mg/L。新建項目及原有企業(yè)合計日排水量為4.3 萬 m3/ d。 經(jīng)處理后年排放C0D1417.5t/a?！笆痉豆こ獭钡慕?，使原有企業(yè)排放的污水同時得到了處理，新建項目及污水處理廠建成后，COD 排放量減少了2186.1t/a。綜合來看，污染物排放總量不但沒有增加，反而得到了削減，做到了“增產(chǎn)減污”。

圖1 斷面布設(shè)示意圖

2.退水對下游地表水體功能的影響分析

本次論證采用水質(zhì)模型對建設(shè)項目及污水處理廠投產(chǎn)后對下游河段的水質(zhì)變化情況進行預測，以評價對下游河段的水質(zhì)影響情況。由于主要污染物質(zhì)為COD，因此本次論證采用主要水質(zhì)參數(shù)為COD。

2.1 采用水質(zhì)模型

證區(qū)河流一般流量較小，環(huán)境容量小，水質(zhì)模型均勻混合模型和一維降解模型。即：

均勻混合模型。

C—河段下斷面污染物濃度，mg/L；

C0—河段上斷面污染物濃度，mg/L；

Ci—排污口或支流口污染物濃度，mg/L；

Qp—河段上斷面設(shè)計流量，m3/s；

qi—排污口或支流口流量，m3/s。

一維水質(zhì)模型。

C—河段下斷面污染物濃度，mg/L；

C0—河段上斷面污染物濃度，mg/L；

x—上、下斷面間距離，km；

u—設(shè)計流量下河段平均流速，km/d；

k—污染物綜合衰減系數(shù)，1/d。

2.2 模型演算

整個河段共劃分4 個斷面。1 號斷面為排污口入a 河后位置， 2 號斷面為a 河河口位置，3 號斷面為a 河匯入b河后位置，4 號斷面為c 水文站斷面。a河為b 河支流。見圖1。

計算過程是：用均勻混合模型計算出1 號斷面COD 濃度及流量，采用一維水質(zhì)模型演算到a 河2 號斷面，再采用均勻混合模型計算出3 號斷面COD 濃度及流量，采用一維水質(zhì)模型演算到4號斷面。

利用已建均勻混合模型和一維降解水質(zhì)模型，以實測資料為依據(jù)，在工程投產(chǎn)并在污水污物處理工程同時運行的情況下對各斷面COD 濃度進行預測，結(jié)果見表1。

2.3 計算結(jié)果分析

通過對計算結(jié)果分析，由于建設(shè)項目配套污水處理廠的作用，在增加產(chǎn)量的同時，總體COD 排放量得到了削減，加上水體自凈作用，各斷面COD 濃度均低于現(xiàn)狀。a 河匯入b 河河口水質(zhì)得到了明顯改善，COD 濃度從115.5mg/L降至53.3mg/L，下降了53.9%；4 號斷面COD 濃度從29.0mg/L 降至24.0mg/L，下降了17.2%。

以上分析說明：企業(yè)項目上馬的同時配套的廢污水、污物處理工程同時運行，并且該污水處理工程將原企業(yè)的廢水一并處理，減少了污染物質(zhì)的排放量和入河量，對下游水體功能不會產(chǎn)生明顯負面影響，且有一定改善作用。

3.結(jié)論及建議

退水處理工藝及退水影響分析是建設(shè)項目水資源論證中最重要的內(nèi)容，而水環(huán)境的保護直接關(guān)系人們的生存與發(fā)展，做到人水和諧，水資源的可持續(xù)利用，是每個人一份沉甸甸的責任。因此在水資源論證工作中必須以高度認真負責的態(tài)度來分析廢水的處理工藝，分析退水對環(huán)境、對下游的影響。建議理論聯(lián)系實際，不僅在理論上，而且實踐中分析清楚退水的工藝流程，廢水組成，采用先進的設(shè)備和手段，做到與時俱進。本例子采用了一定的技術(shù)和手段對建設(shè)項目的廢水處理工藝和退水影響進行測試和分析，該項目配套的處理工程運行后對下游水體功能具有一定改善作用，體現(xiàn)了污水處理工程的“以新帶舊”，所以符合產(chǎn)業(yè)政策和水資源管理對環(huán)境保護的要求。□

表1 項目投產(chǎn)前后各斷面COD 濃度對比表