射阳县新港污水处理厂南部分厂排污口设置对地表水水环境影响分析

张凯奇 王海波 华 勇

射阳县新港污水处理厂南部分厂排污口设置对地表水水环境影响分析

张凯奇 王海波 华 勇

射阳港经济区位于射阳河入海口处。经济区总面积50.37 km2，规划以裁弯河为界，分为南北两个片区，北片区域范围南至裁弯河，北至横四河，西至中心河，东至海堤河，规划面积为27.28km2；南片区域范围南至幸福大道，北至裁弯河，西至老海堤公路，东至新海堤公路，规划面积23.09km2。射阳经济区南片区污水主要来源于辉山乳业发展（江苏）有限公司的工业废水、生活污水，石业建材综合产业园内石材企业排出的生活废水，以及服务范围内的其他生活污水，其中工业废水以辉山乳业废水为主。

为了全面解决射阳港经济区南片区工业废水及生活污水对周围水环境的影响，完善排水设施建设，提高人民生活质量，走可持续发展的道路，提升经济区投资环境，射阳县在经济区南片区建设新港污水厂南部分厂。污水处理厂规模为1.0万m3/d，污水排入射阳河，入河排污口设置位于射阳河（裁弯段）金海岛大桥上游1.5km处，为射阳河闸下游闸下港道，距离入海口闸约4.9km。

一、地表水水环境影响预测

1.预测范围及影响因子

排污口设在裁弯河金海岛大桥上游约1.5km处，尾水排放执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）规定的一级A标准，开闸及落潮时地表水影响评价范围为尾水排放口至裁弯河入海口；涨潮时地表水影响评价范围为尾水排放口至射阳河闸。

根据纳污河段的水域功能、水质现状以及污水处理厂排污特征等因素，确定预测因子为CODcr、NH3-N。

2.预测方案及排放源强

纳污河段为潮汐河段，尾水排放口距离入海口4.9km，距离上游射阳河闸9.3km，在潮汐影响下闸下港道呈往复流，涨潮、落潮分别按照二维稳态混合衰减模式预测。

预测方案考虑了射阳县新港污水处理厂南部分厂尾水正常排放和非正常排放两种工况，并确定了各工况下污染物的排放源强。事故排放考虑1 万m3/d规模时污水处理设施发生故障，而导致废水未经处理直接排放的情况。污水厂预测方案及排放源强见表1。

表1 污水厂预测方案及排放源强表

3.水文条件及参数

依据对实测水文资料的分析计算，结合射阳河闸下港道的实际情况，考虑预测结果的安全性，对采用的水文条件及参数如下：

（1）流量

射阳河闸开闸时，其开闸流量代表了闸下港道流量，按照规范要求，对近期枯水年2007年开闸平均流量进行频率计算，得出90%保证率流量为142m3/s。

射阳河闸关闸时，闸下港道为潮流量，受潮汐影响，在大、中、小潮时潮流量有所不同，一般在小潮时潮流量较小。故选择小潮流量进行计算，其涨潮平均流量为124m3/s，落潮平均流量为180m3/s。

（2）降解系数

污染物降解系数K采用《江苏省主要水域纳污能力核定和限制排污总量研究》的成果，结合射阳河闸下港道作为潮汐河道的实际情况，KCOD取值为0.1/d，KNH3-N取值为0.08/d。

（3）C0值

盐城水环境监测分中心对射阳河射阳工业、农业用水区的常规水质进行了长期监测，代表站点为射阳河闸，取样位置射阳河闸闸上，监测频次每月1次。对该站近3年（2013～2015年）水质资料进行分析，取平均值，再计算至排污口处作为开闸工况下的C0值，计算时考虑水域范围内其他排污口的影响。C0值取用见表2。

表2 射阳河水质情况表

（4）其余水文要素

射阳河的其余设计水文条件、参数取值见表3。

表3 枯水期射阳河闸下港道水文要素表

4.影响预测

（1）预测模型

根据水流特征，采用S-P模式及二维稳态混合衰减模式进行水质预测，涉及公式如下：

①河宽混合过程段长度计算

式中：

B—河道平均宽度，m；

a—排放口距岸边距离，m；

u—河流断面平均流速，m/s；

H—平均水深，m；

g—重力加速度，9.81m/s2；

I—河流坡度。

②河流S-P模式

式中：

C0—完全混合的水质浓度，mg/L；

u—河流断面平均流速，m/s；

K1—降解系数，1/d；

x—沿程距离，m；

Qp—污水排放量，m3/s；

Cp—污染物排放浓度，mg/L；

Qh—上游来水流量，m3/s；

Ch—上游来水污染物浓度，mg/L。

③河流二维稳态岸边排放水质模式

式中：

C—预测点处（x,y）处污染物的浓度，mg/L；

K1—降解系数，1/d；

u—河流断面平均流速，m/s；

x—预测点离排放点的距离，m；

y—预测点离排放点的横向距离，m；

Ch—河流上游污染物质浓度，mg/L；

Qp—排污口废水排放量，m3/s；

Cp—排污口废水排放浓度，mg/L；

H—河流平均水深，m；

My—横向混合（弥散）系数，

My=（0.058H+0.0065B）（gHI）1/2，m2/s；

B—河道平均宽度，m。

（2）预测结果

预测结果分析方案共分6种工况情形（见表4）：开闸正常排放、关闸落潮正常排放、关闸涨潮正常排放、开闸非正常排放、关闸落潮非正常排放、关闸涨潮非正常排放。

由表4可以看出：污水处理厂非正常事故排放时，开闸期间，将造成3km长、20m宽的污染带；关闸涨、落潮期间，因海水本底值较低，稀释作用增大，对射阳河CODcr、NH3-N水质指标影响较小，除在排污口下游产生约200m长、10m宽的污染团。

表4 预测分析各污染物影响范围表

二、污水排放影响预测分析

（1）污水处理厂尾水正常达标排放时，无论涨潮还是落潮期间正常排放，对射阳河CODcr、NH3-N水质指标影响都较小，CODcr、NH3-N水质指标基本能够满足地表水Ⅲ类水水质标准。污水厂非正常事故排放时，开闸期间，将造成3km长、20m宽的污染带；关闸涨、落潮期间，因海水本底值较低，稀释作用增大，对射阳河CODcr、NH3-N水质指标影响较小，除在排污口下游产生约200m长、10m宽的污染团，其余河段CODcr、NH3-N水质指标基本能够满足地表水Ⅲ类水水质标准。

（2）枯水期尾水正常排放基本不会造成黄海近海海域的污染；但是非正常排放时，对射阳河下游水体影响较大，故污水处理厂应加强运行管理、设备维护等工作，避免发生事故排放。

（3）根据预测结果，污水处理厂排污口的设置对纳污水域范围内的其他取、排水用户基本无大的影响。

综上所述，射阳县新港污水处理厂南部分厂入河排污口污水排放能达到并优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2005）中一级A标准，正常排放时对上下游取、排水用户影响较小，事故排放时尾水排放对周围环境有一定影响，要加强管理，杜绝事故排放。在保证尾水达标排放的基础上，排污口设置基本可行■

（作者单位：江苏省水文水资源勘测局盐城分局 224002）