曹文潔
(新疆水利水電勘測設計研究院,新疆 烏魯木齊 830000)
近年來我國的經濟總量不斷增加,居民收入也不斷提升,同時對環境的要求也越來越高,人類賴以生存的水源正面臨生活、農業、工業等的污染,嚴重時將會使地域環境系統失去平衡,導致大量水生生物與陸生植物的死亡與滅絕。上述影響一旦發生也會產生次生災害,如水源地中的寄生蟲、病毒大量繁殖最終威脅到人類的健康,因此,工程在設計初期有效管控水源地環境對下游居民的安全至關重要。
眾所周知,水力發電是一種可再生的清潔能源,它無污染、運行費用低,然而,水利工程在建設過程中因其建設期長、工程量大,在施工過程中會產生生產廢水和生活污水。若不采取有效措施進行處理和管理,將會對周邊地表水水系造成污染[1~3]。
水利工程建設工地在施工期生產廢水排放主要產生于砂石料加工系統、混凝土拌和系統及機械保養站等方面,主要污染物為懸浮物、石油類等[4~7]。生活污水主要來源于工程建設人員的廚房、衛生間、盥洗室等區域,主要污染物為人體排泄物、食物殘渣等有機物,陰離子洗滌劑及其它溶解性物質,據國內多個水電工程施工區生活污水監測資料,生活污水中BOD5濃度為500 mg/L、CODCr濃度為600 mg/L左右,并且一天內濃度變化也比較大[8~11]。然而,生活污水如果不嚴格處理就就地排放,不僅將污染周圍水體和土壤,還將孳生蚊蠅、傳播細菌,對施工人員生活環境衛生及人群健康都構成威脅[12~15]。
卡普斯浪河溫泉水利樞紐工程位于新疆阿克蘇地區拜城縣境內,是卡普斯浪河上的控制性工程,為中型Ⅲ等工程,水庫正常蓄水位1900 m,總庫容5082萬m3,電站裝機容量24 MW,多年平均年發電量0.90億kW·h。主要建筑物為瀝青混凝土心墻壩、表孔溢洪洞、泄洪沖沙洞、灌溉供水發電洞及電站廠房。
溫泉水利樞紐工程在建設過程中,施工人數眾多且工期長,工程區所在河段為Ⅱ類水域,根據環保要求,此類水域禁止排污,所以,嚴禁工程施工廢水不排入周邊水體是本次生活污水處理的重點。本文提出適合本工程的處理生活污水的環保措施,實現生活污水無害化,緩解施工現場環境污染問題。
本工程共布置5處施工生活營地,距離卡普斯浪河河道均大于100 m,雖距離河道均較遠,但生活污水排放量較大,加上生活污水存在順地勢排入河道的可能;工程所處卡普斯浪河河段地表水為Ⅱ類水體,禁止排污。就砂石加工系統所處位置和地形來看,若不進行收集處理,將對卡普斯浪河水體水質造成污染,使河水中 BOD5、CODCr、P、N、SS 等增加,水體變渾濁,水質變差。
生活污水的處理工藝和技術已經極為成熟,一般采用二級生化處理以實現污染物凈化,可采用化糞池或一體化污水處理設備。化糞池有調節池和厭氧處理的功能,接觸氧化為好氧單元,兩者連用即可去除有機物,還可實現脫氮,具有造價低、運行費用低等優點,適用于污水量較小、排放標準要求不高的工程。一體化污水處理設備一般包括調節池、生化處理池以及沉淀池等處理單元,其技術核心是二級生化處理,設備具有較好的工程應用基礎,具有占地小、自動化程度高等優點,運行溫度要求不低于16℃,設備出水水質能夠達到《污水綜合排放標準》(GB 8978-1996)中一級排放標準,但投資較高,運行管理需要一定技術。綜合比較設備投資成本、運行管理要求及使用時限等條件,最終本工程確定選用化糞池處理生活污水。
工程高峰期施工人數800人,人均用水量為100 L/d,生活污水產生量按用水量的90%計,生活污水排放量約72 m3/d。各臨時施工生活營地采用化糞池對生活污水進行處理,其中3#臨時施工生活營地設2座化糞池、1座旱廁,其余各營地均設1座化糞池、1座旱廁。
根據處理要求,以容納7 d污水量修建化糞池。化糞池底部和四周砌筑20 cm厚的C25混凝土,底部鋪10 cm厚的砂礫石墊層,同時配備2臺潛污泵,用于抽取處理后的污水。化糞池典型設計見圖1。旱廁考慮漿砌石防滲處理,只考慮干糞池。施工區分別安置可移動環保廁所5座,糞便定期清理后投入化糞池處理。

圖1 化糞池典型設計圖
化糞池設計參照《新疆工程建設標準設計2012系列設備(給排水)標準設計圖集 新12S3室外排水工程》(BT 2013)進行設計。化糞池具體配備見表1,工程量見表2。旱廁每座均為50.97 m2。

表1 生活污水環保設施一覽表

表2 施工生活營地生活污水臨時處理措施工程量表
廢水經厭氧和好氧接觸處理后,預計出水中COD濃度小于100 mg/L、BOD5濃度小于20 mg/L,且污水異味大幅度降低,可回用于附近人員活動較少的棄渣場、施工道路區等灑水降塵。因此,本處理方案是可行的。
施工結束后應對化糞池進行清運、消毒、掩埋等處理,以消除對環境的影響。冬季不施工時,須將池內污泥污水清排干凈,防止化糞池凍裂。
化糞池處理技術含量低,僅需要定期清掏底泥,填埋或用于農用肥料。若日常管理維護不到位,會出現沼氣中毒、爆炸等不安全隱患。建議施工期每7天用吸糞車將化糞池中的污水拉運至就近的污水處理廠進行處理。
1)由于生活污水處理設施簡單,在運行過程中主要注意定時清理化糞池,將管理和維護工作納入施工區日常管理之中,不另設機構和人員。
2)工程施工招標階段應將施工期生活污水處理要求列入招標文件中的環境保護條款,并要求施工單位與生活污水接收單位簽訂相關接納、處理協議。
3)水利工程建設周期長、施工人數多,勢必會產生不少生活污水,此類污水排入水體或地表,都會對生態環境造成不可挽回的損失,生活污水治理已成首要任務,是工程行業環保工作的重點,處理后廢水再利用即滿足生態需求,同時也可以節省大量的水資源,為建設環保型社會做出一份貢獻。