張 欣,王龍成,王成芬
(山東臨沂水利工程總公司,山東 臨沂 276006)
蒙陰盛科污水處理有限公司入河排污口設(shè)在東汶河人工濕地入口處北岸。處理規(guī)模4萬m3/d,出水水質(zhì)滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中一級A排放標(biāo)準(zhǔn),處理達標(biāo)后的廢水匯入東汶河濕地,最后排入東汶河蒙陰農(nóng)業(yè)用水區(qū)。
1)主要污染物種類及濃度。主要污染物為CODcr、BOD5、SS、NH3-N、TN 和 TP,排放濃度分別為 50 mg/L、10 mg/L、10 mg/L、5(8)mg/L、15 mg/L和0.5 mg/L。
2)主要污染物入河總量。建設(shè)項目外排水量1 460萬m3/a,根據(jù)資料濕地建設(shè)規(guī)模3萬m3/d,即1 095萬m3/a,建成運營后出水水質(zhì)滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)要求;剩余1萬m3/d,按一級A標(biāo)準(zhǔn)排放。因此,COD、BOD5、NH3-N、TN 和 TP 的排放總量分別為 401.5 t/a、80.3 t/a、29.2 t/a、65.7 t/a和 4.0 t/a。
按照臨沂市人民政府批準(zhǔn)實施的《臨沂市水功能區(qū)劃》(臨政字【2015】25號),臨沂市蒙陰縣北竺院至岸堤水庫入口為東汶河蒙陰農(nóng)業(yè)用水區(qū),全長9 km。根據(jù)調(diào)查和分析,東汶河目前無其他入河排污口。根據(jù)水質(zhì)分析資料,水功能區(qū)水質(zhì)現(xiàn)狀滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)的要求。
經(jīng)對污水處理廠主要污染物和特征污染物進行綜合分析,結(jié)合本地區(qū)河流水體污染的現(xiàn)狀,該項目納污能力核算指標(biāo)為化學(xué)需氧量COD、氨氮。
根據(jù)臨沂市河流河道較窄、水深較小、污染物混合較快的實際情況,確定本次納污能力計算采用一維模型。納污能力計算模型如下:
W=86.4(CseKX1/86.4u)(QP+QE)-QP(C0eKX2/86.4u)
排污口距離水功能區(qū)下斷面距離X1為1.0 km,距離上斷面距離X2為8.0 km。
式中:W為計算單元的納污能力,kg/d;K為污染物綜合降解系數(shù),1/d;C0為計算單元上斷面污染物濃度,mg/L;CS為計算單元水質(zhì)目標(biāo)值,mg/L;X1為入河排污口距計算單元下斷面的距離,km;X2為入河排污口距計算單元上斷面的距離,km;QE為排污口排污流量,m3/s;QP為計算單元上斷面的設(shè)計流量,m3/s;u為計算單元設(shè)計流量下的設(shè)計流速,m/s。
1)設(shè)計流量的確定。本次計算中,東汶河蒙陰農(nóng)業(yè)用水區(qū)的設(shè)計流量取90%保證率最枯月平均流量,東汶河的設(shè)計流量為0.596 m3/s。
2)起始斷面濃度。本項目分析東汶河蒙陰農(nóng)業(yè)用水區(qū),背景濃度采用上游東汶河蒙陰源頭水保護區(qū)水質(zhì)目標(biāo),該水質(zhì)目標(biāo)為Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn),其中COD為15 mg/L,氨氮為0.5 mg/L。
3)水功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)。按照《山東省水功能區(qū)劃》和《臨沂市水功能區(qū)劃》,東汶河蒙陰農(nóng)業(yè)用水區(qū)水質(zhì)目標(biāo)為Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn),COD標(biāo)準(zhǔn)值為20 mg/L、氨氮標(biāo)準(zhǔn)值為1 mg/L。
1)流速(u)。對應(yīng)設(shè)計流量下的計算單元的設(shè)計流速,采用經(jīng)驗公式和設(shè)計流量確定。
式中:u為斷面平均流速(m/s);Q為計算單元設(shè)計流量(m3/s);a、b為經(jīng)驗系數(shù)。本次計算中,東汶河 a=0.100 4,b=0.475 9。
采用以上方法計算得出:東汶河的設(shè)計流速為0.078 m/s。
2)污染物綜合降解系數(shù)K。借鑒《臨沂市水資源保護規(guī)劃》(臨沂市水利局,2009年)規(guī)劃成果,選取東汶河CODcr降解系數(shù)K取值為0.5(1/d)、氨氮降解系數(shù)K取值為0.4(1/d)。
東汶河利用確定的計算參數(shù),得出:在水質(zhì)目標(biāo)下,東汶河蒙農(nóng)業(yè)用水區(qū)的COD納污能力為563.64 t/a;水功能區(qū)的氨氮納污能力為29.59 t/a。蒙陰盛科污水處理有限公司外排COD、氨氮總量為401.50 t/a、29.20 t/a,小于納污能力核算結(jié)果。
在上游來水符合水功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo),建設(shè)項目污廢水達標(biāo)排放時,COD、氨氮納污未超出東汶河蒙陰農(nóng)業(yè)用水區(qū)的納污能力。因此,污水排放雖使東汶河現(xiàn)狀水質(zhì)有所下降,但水域水質(zhì)可達到水功能區(qū)的水質(zhì)目標(biāo)要求,不會改變該段東汶河的使用功能。
東汶河不是主要產(chǎn)魚區(qū),也沒有魚類產(chǎn)卵場分布。經(jīng)分析,雖然水域水質(zhì)將有所下降,但水域水質(zhì)仍能達到水功能區(qū)的水質(zhì)目標(biāo)管理要求。
東汶河影響水域是農(nóng)業(yè)用水區(qū),取水主要用于農(nóng)業(yè)灌溉。在污水處理廠穩(wěn)定達標(biāo)排放時,出水水質(zhì)滿足《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》的要求,可以用于農(nóng)田灌溉,對農(nóng)業(yè)用水影響較小。工業(yè)用水區(qū)水質(zhì)目標(biāo)Ⅲ類水,滿足工業(yè)水質(zhì)要求,故項目排水對工業(yè)影響較小。
排污短期內(nèi)對項目周圍地下水、對河道防洪和河道內(nèi)建筑工程、對已實現(xiàn)自來水的城鄉(xiāng)居民生活飲用水源均影響較小。在論證的污染物排放量條件下,水質(zhì)目標(biāo)達標(biāo)后,滿足下游水功能區(qū)(東汶河沂南飲用水源區(qū))上斷面來水水質(zhì)要求。
對照國家發(fā)改委頒布的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2011版)》,本項目污水處理廠屬于鼓勵類項目“三十八、環(huán)境保護與資源節(jié)約綜合利用”子項目中第15項“三廢”綜合利用及治理工程,本項目符合國家產(chǎn)業(yè)政策的要求。
蒙陰盛科污水處理有限公司的建設(shè)削減了蒙陰縣工業(yè)及生活污水中污染物排放量,對保證蒙陰縣可持續(xù)發(fā)展和改善居民居住環(huán)境質(zhì)量具有重要意義,項目環(huán)境影響評價已批復(fù),與環(huán)境保護相關(guān)要求的符合性以環(huán)評批復(fù)為準(zhǔn)。
1)建設(shè)項目的建設(shè)規(guī)模為日處理污水4萬m3,年處理污水1 460萬m3,項目排入東汶河蒙陰農(nóng)業(yè)用水區(qū)主要污染物COD、氨氮入河量分別為401.5t/a、29.2 t/a。
2)入河排污口設(shè)置后,雖然水域水質(zhì)有所下降,但水域水質(zhì)能達到水功能區(qū)的水質(zhì)目標(biāo)要求,對其使用功能、生態(tài)環(huán)境影響較小;對河道防洪、河道內(nèi)建筑工程、農(nóng)業(yè)用水戶等第三者權(quán)益影響較?。欢唐趦?nèi)排污對項目周圍地下水影響較小。
建議嚴(yán)格控制出水水質(zhì)濃度限值;建立安全保障應(yīng)急預(yù)案;建事故排放蓄水池;加大污水、廢水的回用力度,進一步減少廢污水、污染物排放。