张 欣,王龙成,王成芬
(山东临沂水利工程总公司,山东 临沂 276006)
蒙阴盛科污水处理有限公司入河排污口设在东汶河人工湿地入口处北岸。处理规模4万m3/d,出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级A排放标准,处理达标后的废水汇入东汶河湿地,最后排入东汶河蒙阴农业用水区。
1)主要污染物种类及浓度。主要污染物为CODcr、BOD5、SS、NH3-N、TN 和 TP,排放浓度分别为 50 mg/L、10 mg/L、10 mg/L、5(8)mg/L、15 mg/L和0.5 mg/L。
2)主要污染物入河总量。建设项目外排水量1 460万m3/a,根据资料湿地建设规模3万m3/d,即1 095万m3/a,建成运营后出水水质满足《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)Ⅲ类标准要求;剩余1万m3/d,按一级A标准排放。因此,COD、BOD5、NH3-N、TN 和 TP 的排放总量分别为 401.5 t/a、80.3 t/a、29.2 t/a、65.7 t/a和 4.0 t/a。
按照临沂市人民政府批准实施的《临沂市水功能区划》(临政字【2015】25号),临沂市蒙阴县北竺院至岸堤水库入口为东汶河蒙阴农业用水区,全长9 km。根据调查和分析,东汶河目前无其他入河排污口。根据水质分析资料,水功能区水质现状满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类标准的要求。
经对污水处理厂主要污染物和特征污染物进行综合分析,结合本地区河流水体污染的现状,该项目纳污能力核算指标为化学需氧量COD、氨氮。
根据临沂市河流河道较窄、水深较小、污染物混合较快的实际情况,确定本次纳污能力计算采用一维模型。纳污能力计算模型如下:
W=86.4(CseKX1/86.4u)(QP+QE)-QP(C0eKX2/86.4u)
排污口距离水功能区下断面距离X1为1.0 km,距离上断面距离X2为8.0 km。
式中:W为计算单元的纳污能力,kg/d;K为污染物综合降解系数,1/d;C0为计算单元上断面污染物浓度,mg/L;CS为计算单元水质目标值,mg/L;X1为入河排污口距计算单元下断面的距离,km;X2为入河排污口距计算单元上断面的距离,km;QE为排污口排污流量,m3/s;QP为计算单元上断面的设计流量,m3/s;u为计算单元设计流量下的设计流速,m/s。
1)设计流量的确定。本次计算中,东汶河蒙阴农业用水区的设计流量取90%保证率最枯月平均流量,东汶河的设计流量为0.596 m3/s。
2)起始断面浓度。本项目分析东汶河蒙阴农业用水区,背景浓度采用上游东汶河蒙阴源头水保护区水质目标,该水质目标为Ⅱ类标准,其中COD为15 mg/L,氨氮为0.5 mg/L。
3)水功能区水质目标。按照《山东省水功能区划》和《临沂市水功能区划》,东汶河蒙阴农业用水区水质目标为Ⅲ类标准,COD标准值为20 mg/L、氨氮标准值为1 mg/L。
1)流速(u)。对应设计流量下的计算单元的设计流速,采用经验公式和设计流量确定。
式中:u为断面平均流速(m/s);Q为计算单元设计流量(m3/s);a、b为经验系数。本次计算中,东汶河 a=0.100 4,b=0.475 9。
采用以上方法计算得出:东汶河的设计流速为0.078 m/s。
2)污染物综合降解系数K。借鉴《临沂市水资源保护规划》(临沂市水利局,2009年)规划成果,选取东汶河CODcr降解系数K取值为0.5(1/d)、氨氮降解系数K取值为0.4(1/d)。
东汶河利用确定的计算参数,得出:在水质目标下,东汶河蒙农业用水区的COD纳污能力为563.64 t/a;水功能区的氨氮纳污能力为29.59 t/a。蒙阴盛科污水处理有限公司外排COD、氨氮总量为401.50 t/a、29.20 t/a,小于纳污能力核算结果。
在上游来水符合水功能区水质目标,建设项目污废水达标排放时,COD、氨氮纳污未超出东汶河蒙阴农业用水区的纳污能力。因此,污水排放虽使东汶河现状水质有所下降,但水域水质可达到水功能区的水质目标要求,不会改变该段东汶河的使用功能。
东汶河不是主要产鱼区,也没有鱼类产卵场分布。经分析,虽然水域水质将有所下降,但水域水质仍能达到水功能区的水质目标管理要求。
东汶河影响水域是农业用水区,取水主要用于农业灌溉。在污水处理厂稳定达标排放时,出水水质满足《农田灌溉水质标准》的要求,可以用于农田灌溉,对农业用水影响较小。工业用水区水质目标Ⅲ类水,满足工业水质要求,故项目排水对工业影响较小。
排污短期内对项目周围地下水、对河道防洪和河道内建筑工程、对已实现自来水的城乡居民生活饮用水源均影响较小。在论证的污染物排放量条件下,水质目标达标后,满足下游水功能区(东汶河沂南饮用水源区)上断面来水水质要求。
对照国家发改委颁布的《产业结构调整指导目录(2011版)》,本项目污水处理厂属于鼓励类项目“三十八、环境保护与资源节约综合利用”子项目中第15项“三废”综合利用及治理工程,本项目符合国家产业政策的要求。
蒙阴盛科污水处理有限公司的建设削减了蒙阴县工业及生活污水中污染物排放量,对保证蒙阴县可持续发展和改善居民居住环境质量具有重要意义,项目环境影响评价已批复,与环境保护相关要求的符合性以环评批复为准。
1)建设项目的建设规模为日处理污水4万m3,年处理污水1 460万m3,项目排入东汶河蒙阴农业用水区主要污染物COD、氨氮入河量分别为401.5t/a、29.2 t/a。
2)入河排污口设置后,虽然水域水质有所下降,但水域水质能达到水功能区的水质目标要求,对其使用功能、生态环境影响较小;对河道防洪、河道内建筑工程、农业用水户等第三者权益影响较小;短期内排污对项目周围地下水影响较小。
建议严格控制出水水质浓度限值;建立安全保障应急预案;建事故排放蓄水池;加大污水、废水的回用力度,进一步减少废污水、污染物排放。