建設(shè)項(xiàng)目入河排污口設(shè)置論證分析

邱 利 ，付麗洋

（1.南京大學(xué)環(huán)境規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院集團(tuán)股份公司,江蘇 南京 210093；2.南大環(huán)境規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院（江蘇）有限公司,江蘇 南京 210093）

入河排污口“上連污染源、下通水生態(tài)環(huán)境”,是區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要節(jié)點(diǎn),加強(qiáng)入河排污口的設(shè)置與監(jiān)督管理是打通“岸上”和“水里”的重要環(huán)節(jié),是推進(jìn)生態(tài)環(huán)境治理能力和治理體系現(xiàn)代化的重要舉措,也是”十四五“期間水生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要任務(wù)之一[1-2]。隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,水生態(tài)環(huán)境保護(hù)的要求越來越高,入河排污口設(shè)置論證工作的重要性日益凸顯[3-5]。2018 年國務(wù)院機(jī)構(gòu)改革將水利部門入河排污口監(jiān)管職能劃歸生態(tài)環(huán)境部,職能轉(zhuǎn)隸后,國家生態(tài)環(huán)境保護(hù)主管部門陸續(xù)出臺了相關(guān)入河排污口管理規(guī)定,但尚不健全[6]。本文以盱眙縣第三城市污水處理廠為例,分析新形勢下入河排污口設(shè)置論證的主要內(nèi)容。

1 工程概況

盱眙縣中心城區(qū)現(xiàn)有2 座污水處理廠總規(guī)模6.0 萬t/a已逐漸不能滿足污水處理能力要求。江蘇盱眙綠色食品產(chǎn)業(yè)園區(qū)位于盱眙縣穆店鎮(zhèn),正處于發(fā)展階段,也亟需配套污水處理設(shè)施。新建盱眙縣第三城市污水處理廠,收集處理盱眙縣城北片區(qū)及周邊片區(qū)的生活污水和江蘇盱眙綠色食品園區(qū)的生產(chǎn)廢水。近期規(guī)模為2 萬m3/d,入河排污口設(shè)置在廠區(qū)南側(cè)的溝渠 ,地理位置為 118°37′0′′E33°01′37′′N,尾水通過管道進(jìn)入溝渠,然后進(jìn)入維橋河盱眙農(nóng)業(yè)用水區(qū)。主體工藝為“A2/O生化池+二沉池+高密度沉淀池+臭氧氧化溝+曝氣生物濾池+濾布濾池+消毒池”。尾水執(zhí)行準(zhǔn)Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)（COD、BOD5、氨氮和總磷執(zhí)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）中Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn),TN及其他指標(biāo)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）中一級A標(biāo)準(zhǔn)）。

2 水功能區(qū)管理要求及取排水現(xiàn)狀

2.1 水功能區(qū)水質(zhì)現(xiàn)狀

依據(jù)《江蘇省地表水（環(huán)境）功能區(qū)劃（2021 年-2030 年）》,入河排污口下游水功能區(qū)為維橋河盱眙農(nóng)業(yè)用水區(qū)。根據(jù)2014 年～2019 年水功能區(qū)例行監(jiān)測數(shù)據(jù),維橋河盱眙農(nóng)業(yè)用水區(qū)（雙指標(biāo)）不能達(dá)到地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)要求,超標(biāo)因子為COD、氨氮,超標(biāo)原因主要是受到城鎮(zhèn)生活源、點(diǎn)源和農(nóng)業(yè)面源的共同影響。

2.2 水功能區(qū)取排水現(xiàn)狀

維橋河上無生活和工業(yè)取水口,有零散分布的農(nóng)業(yè)取水口。江蘇盱眙綠色食品產(chǎn)業(yè)園管網(wǎng)建設(shè)滯后,企業(yè)污廢水實(shí)際未得到收集處理,現(xiàn)狀企業(yè)產(chǎn)生的廢水經(jīng)廠內(nèi)污水處理站處理后排放至周邊地表水體,最終進(jìn)入維橋河。盱眙第二城市污水處理廠和盱眙縣自來水廠尾水均排入維橋河。根據(jù)調(diào)查資料統(tǒng)計(jì),維橋河盱眙農(nóng)業(yè)用水區(qū)COD、氨氮入河量分別為 703.46 t/a、73.33 t/a。

2.3 水功能區(qū)納污能力分析

根據(jù)2003年發(fā)布的《江蘇省地表水（環(huán)境）功能區(qū)劃》,維橋河水功能區(qū)劃為維橋河農(nóng)業(yè)用水區(qū),2020 年水質(zhì)目標(biāo)為地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。2014 年,省水利廳、省發(fā)展和改革委在此基礎(chǔ)上印發(fā)了《省水利廳、省發(fā)展和改革委關(guān)于水功能區(qū)納污能力和限制排污總量的意見》（蘇水資〔2014〕26號）,其中維橋河農(nóng)業(yè)用水區(qū)的納污能力COD為228 t/a、氨氮為16 t/a,限排總量COD為236 t/a、氨氮為27 t/a。

2022年3 月,省生態(tài)環(huán)境廳、省水利廳對江蘇省地表水（環(huán)境）功能區(qū)劃進(jìn)行了修編,根據(jù)《江蘇省地表水（環(huán)境）功能區(qū)劃（2021-2030）》,維橋河水功能區(qū)劃為維橋河盱眙農(nóng)業(yè)用水區(qū),水質(zhì)目標(biāo)不變。由于區(qū)域擬開展水利工程調(diào)度,從清水壩引河調(diào)度2 m3/s作為維橋河的生態(tài)流量（清水壩引河→清水壩一級站→清水壩二級站→新建支渠→龍王山西干渠→維橋河,調(diào)水路線全長約12.5 km）,改變了維橋河水文情況,因此,有必要考慮在清水壩生態(tài)補(bǔ)水實(shí)施之后,在新的水文情勢下,重新計(jì)算河道納污能力,而非直接引用蘇水資〔2014〕26 號文。采用《水域納污能力計(jì)算規(guī)程》（GB/T 25173-2010）中的河流一維模型,計(jì)算得到維橋河盱眙農(nóng)業(yè)用水區(qū)COD、氨氮的納污能力分別為775 t/a,67.5 t/a。與現(xiàn)狀污染物入河量對比發(fā)現(xiàn),現(xiàn)狀氨氮入河量已超過了河道的納污能力。

3 排污口設(shè)置對水功能區(qū)水質(zhì)影響

污水處理廠尾水通過廠區(qū)南側(cè)的溝渠,最終進(jìn)入維橋河。水質(zhì)預(yù)測主要內(nèi)容為污水處理廠運(yùn)行期間,尾水排放對維橋河盱眙農(nóng)業(yè)用水區(qū)的影響程度。

3.1 預(yù)測工況

根據(jù)設(shè)計(jì)水文條件、水利工程調(diào)度狀況以及污水處理廠運(yùn)行狀況,分別考慮尾水正常排放和事故排放對受納水體水質(zhì)的影響。預(yù)測方案見表1。

表1 預(yù)測方案及源強(qiáng)

3.2 預(yù)測模型

維橋河下游河道寬30 m～45 m,水深3.5 m～5.5 m,河長則相對比較長,采用一維穩(wěn)態(tài)水質(zhì)模型進(jìn)行預(yù)測,計(jì)算公式如下：

式中：Ch為排污口排放的污水與受納水體混合后的濃度,mg/L；C1為排污口廢水濃度,mg/L；q為廢水流量,m3/s；C0為河水本底濃度,mg/L；Q0為河水流量,m3/s；K為水質(zhì)降解系數(shù),d-1；x為距入河排污口的距離,m；u為河流流速,m/s。

3.3 預(yù)測參數(shù)選取

選取90%保證率枯水期流量作為預(yù)測的設(shè)計(jì)水文條件。維橋河90%保證率年份枯水期流量為0.59 m3/s,考慮擬從清水壩引河引水2 m3/s作為河道內(nèi)的生態(tài)流量,因此,設(shè)計(jì)流量為2.59 m3/s,結(jié)合河道設(shè)計(jì)斷面面積,得到設(shè)計(jì)流速為0.0035 m/s。根據(jù)《盱眙縣維橋河水環(huán)境治理項(xiàng)目可研報告》相關(guān)成果,確定維橋河COD的綜合降解系數(shù)為0.08 d-1,氨氮的綜合降解系數(shù)為0.07 d-1,TP的綜合降解系數(shù)為0.07 d-1。

3.4 預(yù)測結(jié)果分析

預(yù)測設(shè)計(jì)工況下污水處理廠尾水經(jīng)過溝渠進(jìn)入維橋河后對維橋河盱眙農(nóng)業(yè)用水區(qū)的影響,起始斷面為：入河排污口所在溝渠入維橋河口處,終止斷面為：維橋河入洪澤湖口處,預(yù)測河段長度為7 km。水環(huán)境保護(hù)目標(biāo)為“十四五”省考斷面——維橋河口,位于本次預(yù)測的終止斷面處,水質(zhì)目標(biāo)為地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)測結(jié)果見圖1及表2。

圖1 不同預(yù)測工況下預(yù)測因子沿程濃度增量變化圖

尾水排放對維橋河水質(zhì)會產(chǎn)生一定的影響,隨著污染物的擴(kuò)散和衰減,維橋河下游沿程污染物濃度增量不斷減小,不同工況下,省考斷面維橋河口處的污染物濃度增量見表2。

表2 不同預(yù)測工況對下游水環(huán)境保護(hù)目標(biāo)的影響結(jié)果

根據(jù)現(xiàn)狀水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果,省考斷面維橋河口水質(zhì)為COD18 mg/L、氨氮0.681 mg/L、TP0.11 mg/L,疊加本次預(yù)測的污染物濃度增量后,正常排放工況下斷面水質(zhì)仍然滿足地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)要求,但事故排放的影響程度較大,因此,污水處理廠運(yùn)行單位應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)管理,發(fā)生事故時廢污水暫存至應(yīng)急池內(nèi),嚴(yán)禁事故排放。

4 入河排污口設(shè)置可行性分析

2016 年省政府出臺《江蘇省政府辦公廳關(guān)于加強(qiáng)全省水功能區(qū)管理工作的意見》要求：現(xiàn)狀污染物入河量大于限制排污總量的水功能區(qū),不得批準(zhǔn)新建除城鎮(zhèn)集中式生活污水處理設(shè)施以外的入河排污口。《國務(wù)院辦公廳關(guān)于加強(qiáng)入河入海排污口監(jiān)督管理工作的實(shí)施意見》（國辦函〔2022〕17號）提出：“對未達(dá)到水質(zhì)目標(biāo)的水功能區(qū),除城鎮(zhèn)污水處理廠入河排污口外,應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制新設(shè)、改設(shè)或者擴(kuò)大排污口。”維橋河盱眙農(nóng)業(yè)用水區(qū)現(xiàn)狀污染物入河量大于河道的納污能力,主要原因是區(qū)域內(nèi)污水處理能力不足,配套管網(wǎng)不健全,存在部分生活污水和園區(qū)廢水未納管導(dǎo)致。盱眙縣第三城市污水處理廠主要承擔(dān)服務(wù)范圍內(nèi)的居民和單位生活污水的收集處理,適度接納江蘇盱眙綠色食品園區(qū)的工業(yè)廢水。為進(jìn)一步規(guī)范污水處理廠對工業(yè)廢水的接納管理,盱眙縣政府制定了相關(guān)管理辦法,要求工業(yè)廢水的占比原則上不超過進(jìn)水總量的30%,接管水質(zhì)必須滿足接管標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)要求,并明確規(guī)定有毒有害、含有重金屬、制糖食品工業(yè)以及精制茶企業(yè)等生產(chǎn)廢水不得接入。隨著盱眙縣第三城市污水處理廠的建設(shè)及配套污水管網(wǎng)的完善,進(jìn)入維橋河盱眙農(nóng)業(yè)用水區(qū)的污染物入河量將逐漸減少,COD和氨氮入河總量能夠削減至少36.22 t/a和9.33 t/a,屆時能夠滿足河道的納污能力要求,污水處理廠的建設(shè)對區(qū)域污染物削減起到積極作用,入河排污口設(shè)置可行。

5 建議

建議在污水處理廠建設(shè)過程中,同步開展配套管網(wǎng)建設(shè),服務(wù)范圍內(nèi)的生活污水和綠色食品園區(qū)的工業(yè)廢水應(yīng)盡快接管處理；污水處理廠接納工業(yè)廢水應(yīng)嚴(yán)格按照縣政府辦公室印發(fā)的管理要求執(zhí)行；污水處理廠應(yīng)加強(qiáng)運(yùn)行管理,杜絕事故排放；同時加強(qiáng)入河排污口規(guī)范化建設(shè),在出口安裝流量計(jì)和在線監(jiān)測儀,加強(qiáng)實(shí)時監(jiān)測。

6 結(jié)語

盱眙縣第三城市污水處理廠屬于環(huán)境保護(hù)工程,符合國家、江蘇省相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策。近期設(shè)計(jì)規(guī)模為2萬m3/d,尾水通過溝渠排入維橋河盱眙農(nóng)業(yè)用水區(qū),排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行地表水準(zhǔn)Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)。建成運(yùn)行后能夠削減區(qū)域污染物排放量,環(huán)境效益十分明顯,總體來看是利大于弊。從河道納污能力相符性和水功能區(qū)水質(zhì)影響角度來看,入河排污口的設(shè)置是合理可行的。