入河排污口扩大设置对地表水环境影响分析及水环境保护建议

李丽华 喻光晔 陈传林 徐 康

入河排污口设置论证工作是水行政主管部门履行水环境保护工作职责，以及审批建设项目入河排污口设置方案的必要技术支撑。本文运用二维稳态混合衰减模型，结合蚌埠市第三污水处理厂二期扩建工程入河排污口的具体情况，分析已建入河排污口扩大设置对地表水环境影响，并提出相应的水环境保护建议。

一、项目概况

蚌埠市第三污水处理厂排污口位于淮北大堤以北、小蚌埠排涝站旁，收集处理淮上区及怀远工业园的污水。目前一期工程（2.5万m3/d）已经投产，随着淮上区的快速发展，生活污水及工业废水排放量快速增长，一期工程污水处理能力已然不足。为更好改善淮上区生态环境，减少污染物排放量，拟扩建二期污水处理工程，规模为2.5万m3/d，采用改良型SBR污水处理工艺，建成后尾水利用一期工程排污口汇入淮河。

二、扩大排污口对水环境影响预测

1.预测范围、预测工况及污染物源强

水质预测范围为入河排污口～吴小街，约8.16km（如图1）。涉及淮河蚌埠景观娱乐、排污控制区和淮河蚌埠滁州农业用水区两个水功能区。预测设置正常与事故两种排放工况。事故工况污水直接外排，去除率为0。

图1 排污口及预测断面概化图

2.河道水文条件

从三方面考虑，设定对淮河水质影响预测的水文条件：

（1）利用预测范围内吴家渡水文站30年（1980～2010年）长系列流量资料分析，得到吴家渡丰、平、枯水期多年平均流量作为预测水文条件。

（2）根据《淮河流域重要河湖水功能区纳污能力核定和分阶段限制排污总量排污控制方案报告》，采用蚌埠吴家渡断面90%保证率最枯月平均流量77.8m3/s作为预测水文条件（见表2）。

表1 二期工程水环境影响预测工况及污染源表

表2 淮河干流水质预测流量条件表

（3）根据《淮河流域水资源保护规划》，河道最小生态流量是保障河流生态系统结构和功能的最低阈值，遇河流流量低于最小生态流量时，实施应急生态调水，保障河道生态基流。规划中确定蚌埠（吴家渡）最小生态流量为48.35m3/s。

3.水质预测模型及参数

预测因子采用COD和NH3-N。参照《淮河流域水资源保护规划》，淮河干流地表水污染物降解系数KCOD、KNH3-N分别取0.05d-1和0.06d-1；排污口处淮河段背景浓度：COD为13.3mg/L，NH3-N为0.516mg/L。

根据《水域纳污能力计算规程》关于水质模型的适用条件，选用二维稳态混合衰减模式（岸边排放），公式为：

式中：

c（x，y）—（x，y）点污染物平均浓度，mg/L；

x—预测点离排放点的距离，m；

y—预测点离排放口的横向距离（不是离岸距离），m；

K1—河流中污染物降解系数，1/d；

cp—污水中污染物浓度，mg/L；

Qp—污水流量，m3/s；

ch—河流上游污染物浓度（本底浓度），mg/L；

H—河流平均水深，m；

My—河流横向混合（弥散）系数，m2/s；

u—河流流速，m/s；

B——河流平均宽度，m；

π—圆周率。

4.预测结果

正常工况不同来水情况下，尾水下游河道水质均达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类标准，满足淮河蚌埠景观娱乐、排污控制区及下游淮河蚌埠、滁州农业用水区水质目标。

表3 污水影响范围对比表

表4 淮河蚌埠景观娱乐、排污控制区纳污量统计表

事故工况下，丰、平、枯水期淮河岸边水域不产生超标水域，90%保证率最枯月淮河岸边产生超标水域（长38m，宽16m）；最小生态流量淮河岸边产生超标水域（长68m，宽28m），超标水域位于淮河蚌埠景观娱乐、排污控制区内。

三、尾水影响范围分析

二期工程运行后，尾水影响范围变化对比见表3。正常工况下，较一期工程尾水影响范围最大增加长1280m，宽100m。下游取水口距离入河排污口最近距离为3.3km，不在增加的水质影响范围内。事故工况最小生态流量来水情况下水质影响范围最大，影响范围长7490m，宽330m。

四、对水功能区纳污能力影响分析

根据《淮河流域重要江河湖泊功能区纳污能力和限制排污总量意见》，淮河蚌埠景观娱乐、排污控制区COD纳污能力8312t/a，2020年限制排放量8312t/a；NH3-N 纳污能力 427t/a，2020年限制排放量427t/a。根据《蚌埠市入河排污口整改实施方案》，蚌埠景观娱乐、排污控制区现有两处直排排污口第三污水处理厂混合入河排污口、第一污水处理厂混合入河排污口，合计COD排放量4149t/a，NH3-N排放量199t/a。

二期工程运行后，将现排入北淝河、淮河的污水截走，使收水区域COD年入河量由3650t/a消减至456t/a，削减率达88%；NH3-N年入河量由274t/a消减至46t/a，消减率达83%，减少了淮河蚌埠段污染物入河量，对区域水功能区纳污、限排量达标起到了积极作用。二期工程新增入河排放量COD456t/a、NH3-N46t/a后，淮河蚌埠景观娱乐、排污控制区合计承接COD排放量4605t/a、NH3-N排放量 245t/a（见表4），低于水功能区纳污能力，满足水功能区纳污能力管理要求。

五、水环境保护建议

1.污染源控制

收水范围内河北工业园区及怀远经济开发区应根据园区污染物排放总量上限要求和环境准入条件，并结合区域环境目标提出园区产业发展的负面清单。严格控制入园工业企业，禁止排放重金属、持久性有机污染物、危险废物、“致癌、致畸、致突变”化学污染物的有色金属冶炼、石油加工、化工等重点企业进入园区；严格涉及危险化学品、重金属和其他具有重大环境风险建设项目的环评审批。对于拟接入的工业废水必须严格执行《污水排入城市下水道水质标准》，不符合要求的污水必须经过厂内预处理达标后方可排入污水管网系统。

2.污水处理厂排水再生与利用

蚌埠市第三污水处理厂靠近规划的工业区，出水经过深度处理后，优先考虑工业利用。工业区内已有或在建的工业企业门类较多，对再生水的水质要求差别较大。再生水用户对水质有更高要求时，通过自建的处理设施进行处理。

3.应急保障

事故排放下淮河干流可能出现超标水域，建议采取应急保障措施：（1）选择质量优良、易于维修的设备产品；关键设备一备一用，易损部件要有备用，在出现故障时能尽快更换。（2）合理调整两期工程污水进水量，形成两期工程互备互用的污水处理系统。（3）增设连接40m大沟的应急抽排管道，在事故状况且两期工程互用互备不能满足应急处置要求时，将污水暂存至40m大沟内；污水处理厂恢复正常运行后，抽回处理达标后排放。

六、结语

第三污水处理厂二期工程入河排污口扩大设置正常排放时局部河段污染物浓度虽略有增加，但在水质控制断面上均能达到Ⅲ类标准，满足水功能区水质管理要求。事故时尾水排放对周围水环境产生一定影响，应制定应急处理预案，减少事故工况下对淮河水质的不利影响。在保证尾水达标排放的基础上，排污口扩大设置基本可行。工程对于改善城市水环境，促进淮河蚌埠段主要水功能区污染物总量控制具有重要意义■