張 欣,王龍成,王成芬
(山東臨沂水利工程總公司,山東 臨沂 276006)
蒙陰盛科污水處理有限公司入河排污口設在東汶河人工濕地入口處北岸。處理規模4萬m3/d,出水水質滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級A排放標準,處理達標后的廢水匯入東汶河濕地,最后排入東汶河蒙陰農業用水區。
1)主要污染物種類及濃度。主要污染物為CODcr、BOD5、SS、NH3-N、TN 和 TP,排放濃度分別為 50 mg/L、10 mg/L、10 mg/L、5(8)mg/L、15 mg/L和0.5 mg/L。
2)主要污染物入河總量。建設項目外排水量1 460萬m3/a,根據資料濕地建設規模3萬m3/d,即1 095萬m3/a,建成運營后出水水質滿足《地表水環境質量標準》(GB 3838-2002)Ⅲ類標準要求;剩余1萬m3/d,按一級A標準排放。因此,COD、BOD5、NH3-N、TN 和 TP 的排放總量分別為 401.5 t/a、80.3 t/a、29.2 t/a、65.7 t/a和 4.0 t/a。
按照臨沂市人民政府批準實施的《臨沂市水功能區劃》(臨政字【2015】25號),臨沂市蒙陰縣北竺院至岸堤水庫入口為東汶河蒙陰農業用水區,全長9 km。根據調查和分析,東汶河目前無其他入河排污口。根據水質分析資料,水功能區水質現狀滿足《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)Ⅲ類標準的要求。
經對污水處理廠主要污染物和特征污染物進行綜合分析,結合本地區河流水體污染的現狀,該項目納污能力核算指標為化學需氧量COD、氨氮。
根據臨沂市河流河道較窄、水深較小、污染物混合較快的實際情況,確定本次納污能力計算采用一維模型。納污能力計算模型如下:
W=86.4(CseKX1/86.4u)(QP+QE)-QP(C0eKX2/86.4u)
排污口距離水功能區下斷面距離X1為1.0 km,距離上斷面距離X2為8.0 km。
式中:W為計算單元的納污能力,kg/d;K為污染物綜合降解系數,1/d;C0為計算單元上斷面污染物濃度,mg/L;CS為計算單元水質目標值,mg/L;X1為入河排污口距計算單元下斷面的距離,km;X2為入河排污口距計算單元上斷面的距離,km;QE為排污口排污流量,m3/s;QP為計算單元上斷面的設計流量,m3/s;u為計算單元設計流量下的設計流速,m/s。
1)設計流量的確定。本次計算中,東汶河蒙陰農業用水區的設計流量取90%保證率最枯月平均流量,東汶河的設計流量為0.596 m3/s。
2)起始斷面濃度。本項目分析東汶河蒙陰農業用水區,背景濃度采用上游東汶河蒙陰源頭水保護區水質目標,該水質目標為Ⅱ類標準,其中COD為15 mg/L,氨氮為0.5 mg/L。
3)水功能區水質目標。按照《山東省水功能區劃》和《臨沂市水功能區劃》,東汶河蒙陰農業用水區水質目標為Ⅲ類標準,COD標準值為20 mg/L、氨氮標準值為1 mg/L。
1)流速(u)。對應設計流量下的計算單元的設計流速,采用經驗公式和設計流量確定。

式中:u為斷面平均流速(m/s);Q為計算單元設計流量(m3/s);a、b為經驗系數。本次計算中,東汶河 a=0.100 4,b=0.475 9。
采用以上方法計算得出:東汶河的設計流速為0.078 m/s。
2)污染物綜合降解系數K。借鑒《臨沂市水資源保護規劃》(臨沂市水利局,2009年)規劃成果,選取東汶河CODcr降解系數K取值為0.5(1/d)、氨氮降解系數K取值為0.4(1/d)。
東汶河利用確定的計算參數,得出:在水質目標下,東汶河蒙農業用水區的COD納污能力為563.64 t/a;水功能區的氨氮納污能力為29.59 t/a。蒙陰盛科污水處理有限公司外排COD、氨氮總量為401.50 t/a、29.20 t/a,小于納污能力核算結果。
在上游來水符合水功能區水質目標,建設項目污廢水達標排放時,COD、氨氮納污未超出東汶河蒙陰農業用水區的納污能力。因此,污水排放雖使東汶河現狀水質有所下降,但水域水質可達到水功能區的水質目標要求,不會改變該段東汶河的使用功能。
東汶河不是主要產魚區,也沒有魚類產卵場分布。經分析,雖然水域水質將有所下降,但水域水質仍能達到水功能區的水質目標管理要求。
東汶河影響水域是農業用水區,取水主要用于農業灌溉。在污水處理廠穩定達標排放時,出水水質滿足《農田灌溉水質標準》的要求,可以用于農田灌溉,對農業用水影響較小。工業用水區水質目標Ⅲ類水,滿足工業水質要求,故項目排水對工業影響較小。
排污短期內對項目周圍地下水、對河道防洪和河道內建筑工程、對已實現自來水的城鄉居民生活飲用水源均影響較小。在論證的污染物排放量條件下,水質目標達標后,滿足下游水功能區(東汶河沂南飲用水源區)上斷面來水水質要求。
對照國家發改委頒布的《產業結構調整指導目錄(2011版)》,本項目污水處理廠屬于鼓勵類項目“三十八、環境保護與資源節約綜合利用”子項目中第15項“三廢”綜合利用及治理工程,本項目符合國家產業政策的要求。
蒙陰盛科污水處理有限公司的建設削減了蒙陰縣工業及生活污水中污染物排放量,對保證蒙陰縣可持續發展和改善居民居住環境質量具有重要意義,項目環境影響評價已批復,與環境保護相關要求的符合性以環評批復為準。
1)建設項目的建設規模為日處理污水4萬m3,年處理污水1 460萬m3,項目排入東汶河蒙陰農業用水區主要污染物COD、氨氮入河量分別為401.5t/a、29.2 t/a。
2)入河排污口設置后,雖然水域水質有所下降,但水域水質能達到水功能區的水質目標要求,對其使用功能、生態環境影響較小;對河道防洪、河道內建筑工程、農業用水戶等第三者權益影響較小;短期內排污對項目周圍地下水影響較小。
建議嚴格控制出水水質濃度限值;建立安全保障應急預案;建事故排放蓄水池;加大污水、廢水的回用力度,進一步減少廢污水、污染物排放。