射陽縣新港污水處理廠南部分廠排污口設置對地表水水環境影響分析

張凱奇 王海波 華 勇

射陽縣新港污水處理廠南部分廠排污口設置對地表水水環境影響分析

張凱奇 王海波 華 勇

射陽港經濟區位于射陽河入海口處。經濟區總面積50.37 km2，規劃以裁彎河為界，分為南北兩個片區，北片區域范圍南至裁彎河，北至橫四河，西至中心河，東至海堤河，規劃面積為27.28km2；南片區域范圍南至幸福大道，北至裁彎河，西至老海堤公路，東至新海堤公路，規劃面積23.09km2。射陽經濟區南片區污水主要來源于輝山乳業發展（江蘇）有限公司的工業廢水、生活污水，石業建材綜合產業園內石材企業排出的生活廢水，以及服務范圍內的其他生活污水，其中工業廢水以輝山乳業廢水為主。

為了全面解決射陽港經濟區南片區工業廢水及生活污水對周圍水環境的影響，完善排水設施建設，提高人民生活質量，走可持續發展的道路，提升經濟區投資環境，射陽縣在經濟區南片區建設新港污水廠南部分廠。污水處理廠規模為1.0萬m3/d，污水排入射陽河，入河排污口設置位于射陽河（裁彎段）金海島大橋上游1.5km處，為射陽河閘下游閘下港道，距離入海口閘約4.9km。

一、地表水水環境影響預測

1.預測范圍及影響因子

排污口設在裁彎河金海島大橋上游約1.5km處，尾水排放執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）規定的一級A標準，開閘及落潮時地表水影響評價范圍為尾水排放口至裁彎河入海口；漲潮時地表水影響評價范圍為尾水排放口至射陽河閘。

根據納污河段的水域功能、水質現狀以及污水處理廠排污特征等因素，確定預測因子為CODcr、NH3-N。

2.預測方案及排放源強

納污河段為潮汐河段，尾水排放口距離入海口4.9km，距離上游射陽河閘9.3km，在潮汐影響下閘下港道呈往復流，漲潮、落潮分別按照二維穩態混合衰減模式預測。

預測方案考慮了射陽縣新港污水處理廠南部分廠尾水正常排放和非正常排放兩種工況，并確定了各工況下污染物的排放源強。事故排放考慮1 萬m3/d規模時污水處理設施發生故障，而導致廢水未經處理直接排放的情況。污水廠預測方案及排放源強見表1。

表1 污水廠預測方案及排放源強表

3.水文條件及參數

依據對實測水文資料的分析計算，結合射陽河閘下港道的實際情況，考慮預測結果的安全性，對采用的水文條件及參數如下：

（1）流量

射陽河閘開閘時，其開閘流量代表了閘下港道流量，按照規范要求，對近期枯水年2007年開閘平均流量進行頻率計算，得出90%保證率流量為142m3/s。

射陽河閘關閘時，閘下港道為潮流量，受潮汐影響，在大、中、小潮時潮流量有所不同，一般在小潮時潮流量較小。故選擇小潮流量進行計算，其漲潮平均流量為124m3/s，落潮平均流量為180m3/s。

（2）降解系數

污染物降解系數K采用《江蘇省主要水域納污能力核定和限制排污總量研究》的成果，結合射陽河閘下港道作為潮汐河道的實際情況，KCOD取值為0.1/d，KNH3-N取值為0.08/d。

（3）C0值

鹽城水環境監測分中心對射陽河射陽工業、農業用水區的常規水質進行了長期監測，代表站點為射陽河閘，取樣位置射陽河閘閘上，監測頻次每月1次。對該站近3年（2013～2015年）水質資料進行分析，取平均值，再計算至排污口處作為開閘工況下的C0值，計算時考慮水域范圍內其他排污口的影響。C0值取用見表2。

表2 射陽河水質情況表

（4）其余水文要素

射陽河的其余設計水文條件、參數取值見表3。

表3 枯水期射陽河閘下港道水文要素表

4.影響預測

（1）預測模型

根據水流特征，采用S-P模式及二維穩態混合衰減模式進行水質預測，涉及公式如下：

①河寬混合過程段長度計算

式中：

B—河道平均寬度，m；

a—排放口距岸邊距離，m；

u—河流斷面平均流速，m/s；

H—平均水深，m；

g—重力加速度，9.81m/s2；

I—河流坡度。

②河流S-P模式

式中：

C0—完全混合的水質濃度，mg/L；

u—河流斷面平均流速，m/s；

K1—降解系數，1/d；

x—沿程距離，m；

Qp—污水排放量，m3/s；

Cp—污染物排放濃度，mg/L；

Qh—上游來水流量，m3/s；

Ch—上游來水污染物濃度，mg/L。

③河流二維穩態岸邊排放水質模式

式中：

C—預測點處（x,y）處污染物的濃度，mg/L；

K1—降解系數，1/d；

u—河流斷面平均流速，m/s；

x—預測點離排放點的距離，m；

y—預測點離排放點的橫向距離，m；

Ch—河流上游污染物質濃度，mg/L；

Qp—排污口廢水排放量，m3/s；

Cp—排污口廢水排放濃度，mg/L；

H—河流平均水深，m；

My—橫向混合（彌散）系數，

My=（0.058H+0.0065B）（gHI）1/2，m2/s；

B—河道平均寬度，m。

（2）預測結果

預測結果分析方案共分6種工況情形（見表4）：開閘正常排放、關閘落潮正常排放、關閘漲潮正常排放、開閘非正常排放、關閘落潮非正常排放、關閘漲潮非正常排放。

由表4可以看出：污水處理廠非正常事故排放時，開閘期間，將造成3km長、20m寬的污染帶；關閘漲、落潮期間，因海水本底值較低，稀釋作用增大，對射陽河CODcr、NH3-N水質指標影響較小，除在排污口下游產生約200m長、10m寬的污染團。

表4 預測分析各污染物影響范圍表

二、污水排放影響預測分析

（1）污水處理廠尾水正常達標排放時，無論漲潮還是落潮期間正常排放，對射陽河CODcr、NH3-N水質指標影響都較小，CODcr、NH3-N水質指標基本能夠滿足地表水Ⅲ類水水質標準。污水廠非正常事故排放時，開閘期間，將造成3km長、20m寬的污染帶；關閘漲、落潮期間，因海水本底值較低，稀釋作用增大，對射陽河CODcr、NH3-N水質指標影響較小，除在排污口下游產生約200m長、10m寬的污染團，其余河段CODcr、NH3-N水質指標基本能夠滿足地表水Ⅲ類水水質標準。

（2）枯水期尾水正常排放基本不會造成黃海近海海域的污染；但是非正常排放時，對射陽河下游水體影響較大，故污水處理廠應加強運行管理、設備維護等工作，避免發生事故排放。

（3）根據預測結果，污水處理廠排污口的設置對納污水域范圍內的其他取、排水用戶基本無大的影響。

綜上所述，射陽縣新港污水處理廠南部分廠入河排污口污水排放能達到并優于《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2005）中一級A標準，正常排放時對上下游取、排水用戶影響較小，事故排放時尾水排放對周圍環境有一定影響，要加強管理，杜絕事故排放。在保證尾水達標排放的基礎上，排污口設置基本可行■

（作者單位：江蘇省水文水資源勘測局鹽城分局 224002）