入河排污口擴大設置對地表水環境影響分析及水環境保護建議

李麗華 喻光曄 陳傳林 徐 康

入河排污口設置論證工作是水行政主管部門履行水環境保護工作職責，以及審批建設項目入河排污口設置方案的必要技術支撐。本文運用二維穩態混合衰減模型，結合蚌埠市第三污水處理廠二期擴建工程入河排污口的具體情況，分析已建入河排污口擴大設置對地表水環境影響，并提出相應的水環境保護建議。

一、項目概況

蚌埠市第三污水處理廠排污口位于淮北大堤以北、小蚌埠排澇站旁，收集處理淮上區及懷遠工業園的污水。目前一期工程（2.5萬m3/d）已經投產，隨著淮上區的快速發展，生活污水及工業廢水排放量快速增長，一期工程污水處理能力已然不足。為更好改善淮上區生態環境，減少污染物排放量，擬擴建二期污水處理工程，規模為2.5萬m3/d，采用改良型SBR污水處理工藝，建成后尾水利用一期工程排污口匯入淮河。

二、擴大排污口對水環境影響預測

1.預測范圍、預測工況及污染物源強

水質預測范圍為入河排污口～吳小街，約8.16km（如圖1）。涉及淮河蚌埠景觀娛樂、排污控制區和淮河蚌埠滁州農業用水區兩個水功能區。預測設置正常與事故兩種排放工況。事故工況污水直接外排，去除率為0。

圖1 排污口及預測斷面概化圖

2.河道水文條件

從三方面考慮，設定對淮河水質影響預測的水文條件：

（1）利用預測范圍內吳家渡水文站30年（1980～2010年）長系列流量資料分析，得到吳家渡豐、平、枯水期多年平均流量作為預測水文條件。

（2）根據《淮河流域重要河湖水功能區納污能力核定和分階段限制排污總量排污控制方案報告》，采用蚌埠吳家渡斷面90%保證率最枯月平均流量77.8m3/s作為預測水文條件（見表2）。

表1 二期工程水環境影響預測工況及污染源表

表2 淮河干流水質預測流量條件表

（3）根據《淮河流域水資源保護規劃》，河道最小生態流量是保障河流生態系統結構和功能的最低閾值，遇河流流量低于最小生態流量時，實施應急生態調水，保障河道生態基流。規劃中確定蚌埠（吳家渡）最小生態流量為48.35m3/s。

3.水質預測模型及參數

預測因子采用COD和NH3-N。參照《淮河流域水資源保護規劃》，淮河干流地表水污染物降解系數KCOD、KNH3-N分別取0.05d-1和0.06d-1；排污口處淮河段背景濃度：COD為13.3mg/L，NH3-N為0.516mg/L。

根據《水域納污能力計算規程》關于水質模型的適用條件，選用二維穩態混合衰減模式（岸邊排放），公式為：

式中：

c（x，y）—（x，y）點污染物平均濃度，mg/L；

x—預測點離排放點的距離，m；

y—預測點離排放口的橫向距離（不是離岸距離），m；

K1—河流中污染物降解系數，1/d；

cp—污水中污染物濃度，mg/L；

Qp—污水流量，m3/s；

ch—河流上游污染物濃度（本底濃度），mg/L；

H—河流平均水深，m；

My—河流橫向混合（彌散）系數，m2/s；

u—河流流速，m/s；

B——河流平均寬度，m；

π—圓周率。

4.預測結果

正常工況不同來水情況下，尾水下游河道水質均達到《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）Ⅲ類標準，滿足淮河蚌埠景觀娛樂、排污控制區及下游淮河蚌埠、滁州農業用水區水質目標。

表3 污水影響范圍對比表

表4 淮河蚌埠景觀娛樂、排污控制區納污量統計表

事故工況下，豐、平、枯水期淮河岸邊水域不產生超標水域，90%保證率最枯月淮河岸邊產生超標水域（長38m，寬16m）；最小生態流量淮河岸邊產生超標水域（長68m，寬28m），超標水域位于淮河蚌埠景觀娛樂、排污控制區內。

三、尾水影響范圍分析

二期工程運行后，尾水影響范圍變化對比見表3。正常工況下，較一期工程尾水影響范圍最大增加長1280m，寬100m。下游取水口距離入河排污口最近距離為3.3km，不在增加的水質影響范圍內。事故工況最小生態流量來水情況下水質影響范圍最大，影響范圍長7490m，寬330m。

四、對水功能區納污能力影響分析

根據《淮河流域重要江河湖泊功能區納污能力和限制排污總量意見》，淮河蚌埠景觀娛樂、排污控制區COD納污能力8312t/a，2020年限制排放量8312t/a；NH3-N 納污能力 427t/a，2020年限制排放量427t/a。根據《蚌埠市入河排污口整改實施方案》，蚌埠景觀娛樂、排污控制區現有兩處直排排污口第三污水處理廠混合入河排污口、第一污水處理廠混合入河排污口，合計COD排放量4149t/a，NH3-N排放量199t/a。

二期工程運行后，將現排入北淝河、淮河的污水截走，使收水區域COD年入河量由3650t/a消減至456t/a，削減率達88%；NH3-N年入河量由274t/a消減至46t/a，消減率達83%，減少了淮河蚌埠段污染物入河量，對區域水功能區納污、限排量達標起到了積極作用。二期工程新增入河排放量COD456t/a、NH3-N46t/a后，淮河蚌埠景觀娛樂、排污控制區合計承接COD排放量4605t/a、NH3-N排放量 245t/a（見表4），低于水功能區納污能力，滿足水功能區納污能力管理要求。

五、水環境保護建議

1.污染源控制

收水范圍內河北工業園區及懷遠經濟開發區應根據園區污染物排放總量上限要求和環境準入條件，并結合區域環境目標提出園區產業發展的負面清單。嚴格控制入園工業企業，禁止排放重金屬、持久性有機污染物、危險廢物、“致癌、致畸、致突變”化學污染物的有色金屬冶煉、石油加工、化工等重點企業進入園區；嚴格涉及危險化學品、重金屬和其他具有重大環境風險建設項目的環評審批。對于擬接入的工業廢水必須嚴格執行《污水排入城市下水道水質標準》，不符合要求的污水必須經過廠內預處理達標后方可排入污水管網系統。

2.污水處理廠排水再生與利用

蚌埠市第三污水處理廠靠近規劃的工業區，出水經過深度處理后，優先考慮工業利用。工業區內已有或在建的工業企業門類較多，對再生水的水質要求差別較大。再生水用戶對水質有更高要求時，通過自建的處理設施進行處理。

3.應急保障

事故排放下淮河干流可能出現超標水域，建議采取應急保障措施：（1）選擇質量優良、易于維修的設備產品；關鍵設備一備一用，易損部件要有備用，在出現故障時能盡快更換。（2）合理調整兩期工程污水進水量，形成兩期工程互備互用的污水處理系統。（3）增設連接40m大溝的應急抽排管道，在事故狀況且兩期工程互用互備不能滿足應急處置要求時，將污水暫存至40m大溝內；污水處理廠恢復正常運行后，抽回處理達標后排放。

六、結語

第三污水處理廠二期工程入河排污口擴大設置正常排放時局部河段污染物濃度雖略有增加，但在水質控制斷面上均能達到Ⅲ類標準，滿足水功能區水質管理要求。事故時尾水排放對周圍水環境產生一定影響，應制定應急處理預案，減少事故工況下對淮河水質的不利影響。在保證尾水達標排放的基礎上，排污口擴大設置基本可行。工程對于改善城市水環境，促進淮河蚌埠段主要水功能區污染物總量控制具有重要意義■