云南德鋼中水處理站污廢水排污口設置對水質和水生態影響分析

曾艷芬

（云南省水文水資源局楚雄分局，云南 楚雄 675000）

0 引言

本文遵循合理利用開發、節約使用、有效保護的水資源管護原則，結合祿豐市云南德勝鋼鐵有限公司技改工程項目環境影響評價有關資料和該入河排污口有關信息，根據水環境功能區（水域）水質和水生態環境保護要求以及該公司入河排污口排水的主要污染物特征，選取COD、NH3-N作為預測指標，采用河流縱向一維數學模型預測污水排放對流域水質的影響，進行水環境風險預測分析，并對水環境功能區、水生態和第三者影響分析，以保障入河排污口所在水域生活、生態和生產用水安全。

1 入河排污口基本情況

云南德勝鋼鐵有限公司位于祿豐市，創立于2000年8月，主要經營鋼鐵冶煉，是云南省最大的民營鋼鐵制造企業，是云南省國有企業改革焦點示范企業之一。通過多年的技術升級改造，該公司于2015年完成脫硫裝置技術改造項目、靜電除塵技術改造項目、節能環保技術改造項目、中水處理站項目的建設，水循環利用率達95%，并通過了相關的環評批復和竣工驗收。該公司的中水處理站混合污廢水排污口位于祿豐市金山鎮南門社區的主廠區北部中水處理站旁，地理坐標為東經102°4′48″，北緯25°8′35″。經中水處理站處理達標的污廢水排入廠區北門外水溝，長約0.4 km，至祿豐市金水路與金山南路交叉口并入城鎮排污系統，長約1.5 km，最終通過位于董戶村水文站上游900 m處的星宿江左岸入河排污口排入星宿江，位置如圖1所示，入河排污口地理坐標為東經102°3′49″，北緯25°8′57″。入河排污口以上星宿江干流河，長80 km，集水面積1145.5 km2，上游1.1 km處為東河與西河交匯口，上游26 km處為東河水庫壩址，下游約0.45 km為祿豐南河與星宿江交匯口。該排污口為已建項目，被列入第二次全國污染源普查入河（湖、庫）排污口清查表中，為規模以上排污口。云南省生態環境廳于2016年1月5日為該鋼鐵公司發放了排放污染物許可證，允許年排放量30萬t。

圖1 云南德勝鋼鐵有限公司中水處理站、入星宿江河道排污口等位置

2 入河排污口所在水功能區和排污影響評價范圍

根據《楚雄州水功能區劃》，該入河排污口處于星宿江祿豐開發利用區（一級水功能區）：自東河水庫庫區為起點至董戶村水文站，全長27.8 km，現狀水質為Ⅱ～Ⅲ類（監測斷面為董戶村水質監測站，監測時間為2020年主汛期）；星宿江祿豐工業、農業用水區（二級水功能區），現狀水質為Ⅲ類，規劃水平年水質目標為Ⅳ類。根據《云南省地表水水環境功能區劃（2010—2020年）》，該項目入河排污口河段位于東河水庫—小江口，現狀年和規劃水平年水質目標為Ⅳ類。董戶村水文站以下為星宿江祿豐—易門保留區，自董戶村水文站至易門妥甸崗，祿豐段長64.8 km、易門段長7.2 km，現狀水質為Ⅱ類（監測斷面為普廠大橋，監測時間為2020年），規劃水平年水質目標為Ⅲ類。

根據該入河排污口位置，以及受入河排污口影響的主要水域和可能受其影響的第三方取、用水戶和水功能區劃分[1]，排污影響評價范圍為該入河排污口至響水河與星宿江匯合口（金山鎮與一平浪鎮交界處）區間的星宿江干流，河長8.8 km。

3 入河排污口設置對水功能區水質和水生態的影響

3.1 污水排放方式和排放時期分析

入河排污口排放方式為間歇性排放。經中水處理站處理達標后的中水儲存于回用水池，正常情況下，處理后的中水能得到全部回用，不產生外排[2]；當其處理過的中水水量超過正常水位線時，處理達標的中水會通過管道排入該公司的北門溝，直至水量達到正常水位以下。通過多次技術改造后，目前該公司在旱季可以做到生產廢水不外排，雨季有部分廢水外排。

3.2 污水影響河段范圍COD和NH3-N預測分析

3.2.1 預測方法

該公司中水處理站處理達到《鋼鐵工業水污染物排放標準》（GB 13456—2012）中的排放標準，排入星宿江，按水功能區劃執行（董戶村水文站水質監測斷面）。參考《水域納污能力計算規程》《環境影響評價技術導則地表水環境》，結合本項目具體情況，對該入河排污口所在河段，采用縱向一維數學模型和河流一維模型，對污水影響河段內的污染物影響范圍進行模擬分析[4]，預測設計水文條件下入河污廢水對排入水體的影響，分析對水功能區和水生態的影響。該公司排污主要污染物為鉛、CODCr、SS、NH3-N和鋅，經污水處理工藝處理后，各污染物濃度已大為降低。按照《地表水環境質量標準》（GB 3838—2002）及水功能區的管理要求，選用有代表性的COD和NH3-N作為評價指標。

3.2.2 參數選擇

水文條件：一般而言，河道中的水質問題易出現在枯水季節。一般采用90%保證率最枯月平均流量或近10年最枯月平均流量作為河流水質評價的控制流量[5]。根據董戶村水文站實測流量資料，采用2011—2020年（最近10年）的最枯月平均流量1.43 m3/s作為控制流量。

背景濃度：根據實測資料，同時結合工程河段現有水質情況，選取董戶村水質監測站2020年的實測資料作為背景濃度值。CODCr為6.5 mg/L、NH3-N為1.094 mg/L。

綜合衰減系數：根據《楚雄州水功能區納污能力核定和分階段限制排污總量控制方案》，結合相關文獻資料，校正得出項目所在河段受納水體綜合衰減系數K(NH3-N)=0.18d-1，K(COD)=0.23d-1。

3.2.3 預測分析成果及對影響河段水質的影響

利用以上計算公式和參數條件，以該入河排污口為起始斷面，以COD和NH3-N為污染物控制因子，對入河排污口設置對環境的影響進行分析計算，其計算成果如表1所示。

表1 排污口下游污染物濃度值預測成果

根據上述計算成果分析可知：該公司污水經中水處理站處理后達標排放到星宿江，COD對入河排污口所在河道水質的影響較小，流經4500 m后可以達到背景濃度值［根據《地表水環境質量標準》（GB 3838—2002）的Ⅱ類（≤15 mg/L）以上標準］的現狀；根據排污口NH3-N的實測資料計算分析，NH3-N經中水處理站處理后排入星宿江對河道的背景濃度值（即Ⅳ類）的現狀水質標準Ⅳ類基本無影響。

3.3 入河排污口設置對水生態環境的影響分析

該公司投入運行后，污水經中水處理站處理后大部分回用于生產用水，循環水利用率達到95%以上，回用水質能達到《城市污水再生利用工業用水水質》(GB/T 19923—2005)標準，部分從該鋼鐵公司入河排污口排入納污水域的污染物將大幅減少，中水處理站設計出水水質能達到《鋼鐵工業水污染物排放標準》（GB 13456—2012）中的相關標準要求和《污水排入城鎮下水道水質標準》（CJ 343—2010）中的B級標準，即該公司的污水不直接排污入水體，廢污水經中水處理站處理后達標排放。該公司枯季的生產、生活廢污水進入中水處理站處理達標后回收作為生產用水，不對外排放；雨季由于廠區收集的雨量較大，難于全部回收利用，經中水處理站處理后達標（表2）并排入星宿江，年排放量30萬t。并且該入河排污口評價的影響范圍河段不涉及魚類產卵場等生態敏感點，因此，廢污水達標排放對該區域河段生物群落結構和生物量產生的影響較小[6]。

表2 云南德勝鋼鐵有限公司廢污水污染物排放標準

3.4 入河排污口設置對第三者的影響分析

該入河排污口評價的影響范圍河段內有位于該入河排污口下游1.1 km的永興紙業有限公司取水（該項目取水為工業用水，取水量為2000 m3/d），以及在響水河與星宿江匯合口上游1 km處（該入河排污口下游7.8 km）有花橋水電站的取水壩，此外再無其他工礦企業取水口，僅有該入河排污口下游3.5 km處金山鎮河口村委會河口村民小組有少量位于河道右岸的水田直接取用該河道水進行農田灌溉用水。根據表1，COD在流經4.5 km后可以達到背景濃度值，NH3-N經中水處理站處理后，濃度低于河道的現狀水質NH3-N的背景濃度值。因此，入河排污口的設置對河口村民小組少量位于河道右岸的農田灌溉用水水質影響較小。永興紙廠直接在星宿江河道取水，取水現狀水質為Ⅳ類水，目前能滿足取用水水質要求?；蛩娬救∷疄榘l電用水，發電用水對水質無特殊要求，僅對pH有一定的要求（pH太小會對水輪機有一定的腐蝕作用），而該入河排污口排放的廢污水pH為6～9，對花橋水電站發電用水的pH無影響。另外，該鋼鐵公司污水經中水站處理達標后大部分回用于生產用水，少部分經排污渠流至該鋼鐵公司入河排污口排放，不會改變該河段現狀水質Ⅳ類的水質標準?？傊撲撹F公司入河排污口的設置對有利害關系的第三者的影響較小。

4 結語

該公司經過多次技改后水循環利用率達到95%，經污水處理站處理達標排放的污水僅5%。通過對該入河排污口的設置影響的評價范圍長8.8 km河段COD、NH3-N進行預測，COD在流經4.5 km后可以達到背景濃度值，NH3-N低于河道的現狀水質背景濃度值，對河流該河段現狀水質、水功能區、水生態環境和第三者的影響均較小。該入河排污口的設置具有合理性。