建設項目入河排污口設置論證分析

邱 利 ，付麗洋

（1.南京大學環境規劃設計研究院集團股份公司,江蘇 南京 210093；2.南大環境規劃設計研究院（江蘇）有限公司,江蘇 南京 210093）

入河排污口“上連污染源、下通水生態環境”,是區域生態環境保護的重要節點,加強入河排污口的設置與監督管理是打通“岸上”和“水里”的重要環節,是推進生態環境治理能力和治理體系現代化的重要舉措,也是”十四五“期間水生態環境保護的重要任務之一[1-2]。隨著社會經濟的快速發展,水生態環境保護的要求越來越高,入河排污口設置論證工作的重要性日益凸顯[3-5]。2018 年國務院機構改革將水利部門入河排污口監管職能劃歸生態環境部,職能轉隸后,國家生態環境保護主管部門陸續出臺了相關入河排污口管理規定,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置論證的主要內容。

1 工程概況

盱眙縣中心城區現有2 座污水處理廠總規模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業園區位于盱眙縣穆店鎮,正處于發展階段,也亟需配套污水處理設施。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及周邊片區的生活污水和江蘇盱眙綠色食品園區的生產廢水。近期規模為2 萬m3/d,入河排污口設置在廠區南側的溝渠 ,地理位置為 118°37′0′′E33°01′37′′N,尾水通過管道進入溝渠,然后進入維橋河盱眙農業用水區。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”。尾水執行準Ⅳ類標準（COD、BOD5、氨氮和總磷執行《地表水環境質量標準》（GB 3838-2002）中Ⅳ類標準,TN及其他指標執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002）中一級A標準）。

2 水功能區管理要求及取排水現狀

2.1 水功能區水質現狀

依據《江蘇省地表水（環境）功能區劃（2021 年-2030 年）》,入河排污口下游水功能區為維橋河盱眙農業用水區。根據2014 年～2019 年水功能區例行監測數據,維橋河盱眙農業用水區（雙指標）不能達到地表水Ⅲ類標準要求,超標因子為COD、氨氮,超標原因主要是受到城鎮生活源、點源和農業面源的共同影響。

2.2 水功能區取排水現狀

維橋河上無生活和工業取水口,有零散分布的農業取水口。江蘇盱眙綠色食品產業園管網建設滯后,企業污廢水實際未得到收集處理,現狀企業產生的廢水經廠內污水處理站處理后排放至周邊地表水體,最終進入維橋河。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。根據調查資料統計,維橋河盱眙農業用水區COD、氨氮入河量分別為 703.46 t/a、73.33 t/a。

2.3 水功能區納污能力分析

根據2003年發布的《江蘇省地表水（環境）功能區劃》,維橋河水功能區劃為維橋河農業用水區,2020 年水質目標為地表水Ⅲ類標準。2014 年,省水利廳、省發展和改革委在此基礎上印發了《省水利廳、省發展和改革委關于水功能區納污能力和限制排污總量的意見》（蘇水資〔2014〕26號）,其中維橋河農業用水區的納污能力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,省生態環境廳、省水利廳對江蘇省地表水（環境）功能區劃進行了修編,根據《江蘇省地表水（環境）功能區劃（2021-2030）》,維橋河水功能區劃為維橋河盱眙農業用水區,水質目標不變。由于區域擬開展水利工程調度,從清水壩引河調度2 m3/s作為維橋河的生態流量（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補水實施之后,在新的水文情勢下,重新計算河道納污能力,而非直接引用蘇水資〔2014〕26 號文。采用《水域納污能力計算規程》（GB/T 25173-2010）中的河流一維模型,計算得到維橋河盱眙農業用水區COD、氨氮的納污能力分別為775 t/a,67.5 t/a。與現狀污染物入河量對比發現,現狀氨氮入河量已超過了河道的納污能力。

3 排污口設置對水功能區水質影響

污水處理廠尾水通過廠區南側的溝渠,最終進入維橋河。水質預測主要內容為污水處理廠運行期間,尾水排放對維橋河盱眙農業用水區的影響程度。

3.1 預測工況

根據設計水文條件、水利工程調度狀況以及污水處理廠運行狀況,分別考慮尾水正常排放和事故排放對受納水體水質的影響。預測方案見表1。

表1 預測方案及源強

3.2 預測模型

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,采用一維穩態水質模型進行預測,計算公式如下：

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為水質降解系數,d-1；x為距入河排污口的距離,m；u為河流流速,m/s。

3.3 預測參數選取

選取90%保證率枯水期流量作為預測的設計水文條件。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作為河道內的生態流量,因此,設計流量為2.59 m3/s,結合河道設計斷面面積,得到設計流速為0.0035 m/s。根據《盱眙縣維橋河水環境治理項目可研報告》相關成果,確定維橋河COD的綜合降解系數為0.08 d-1,氨氮的綜合降解系數為0.07 d-1,TP的綜合降解系數為0.07 d-1。

3.4 預測結果分析

預測設計工況下污水處理廠尾水經過溝渠進入維橋河后對維橋河盱眙農業用水區的影響,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,預測河段長度為7 km。水環境保護目標為“十四五”省考斷面——維橋河口,位于本次預測的終止斷面處,水質目標為地表水Ⅲ類標準。預測結果見圖1及表2。

圖1 不同預測工況下預測因子沿程濃度增量變化圖

尾水排放對維橋河水質會產生一定的影響,隨著污染物的擴散和衰減,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 不同預測工況對下游水環境保護目標的影響結果

根據現狀水質監測結果,省考斷面維橋河口水質為COD18 mg/L、氨氮0.681 mg/L、TP0.11 mg/L,疊加本次預測的污染物濃度增量后,正常排放工況下斷面水質仍然滿足地表水Ⅲ類標準要求,但事故排放的影響程度較大,因此,污水處理廠運行單位應進一步加強管理,發生事故時廢污水暫存至應急池內,嚴禁事故排放。

4 入河排污口設置可行性分析

2016 年省政府出臺《江蘇省政府辦公廳關于加強全省水功能區管理工作的意見》要求：現狀污染物入河量大于限制排污總量的水功能區,不得批準新建除城鎮集中式生活污水處理設施以外的入河排污口。《國務院辦公廳關于加強入河入海排污口監督管理工作的實施意見》（國辦函〔2022〕17號）提出：“對未達到水質目標的水功能區,除城鎮污水處理廠入河排污口外,應當嚴格控制新設、改設或者擴大排污口。”維橋河盱眙農業用水區現狀污染物入河量大于河道的納污能力,主要原因是區域內污水處理能力不足,配套管網不健全,存在部分生活污水和園區廢水未納管導致。盱眙縣第三城市污水處理廠主要承擔服務范圍內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的工業廢水。為進一步規范污水處理廠對工業廢水的接納管理,盱眙縣政府制定了相關管理辦法,要求工業廢水的占比原則上不超過進水總量的30%,接管水質必須滿足接管標準和相關行業排放標準要求,并明確規定有毒有害、含有重金屬、制糖食品工業以及精制茶企業等生產廢水不得接入。隨著盱眙縣第三城市污水處理廠的建設及配套污水管網的完善,進入維橋河盱眙農業用水區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,污水處理廠的建設對區域污染物削減起到積極作用,入河排污口設置可行。

5 建議

建議在污水處理廠建設過程中,同步開展配套管網建設,服務范圍內的生活污水和綠色食品園區的工業廢水應盡快接管處理；污水處理廠接納工業廢水應嚴格按照縣政府辦公室印發的管理要求執行；污水處理廠應加強運行管理,杜絕事故排放；同時加強入河排污口規范化建設,在出口安裝流量計和在線監測儀,加強實時監測。

6 結語

盱眙縣第三城市污水處理廠屬于環境保護工程,符合國家、江蘇省相關產業政策。近期設計規模為2萬m3/d,尾水通過溝渠排入維橋河盱眙農業用水區,排放標準執行地表水準Ⅳ類標準。建成運行后能夠削減區域污染物排放量,環境效益十分明顯,總體來看是利大于弊。從河道納污能力相符性和水功能區水質影響角度來看,入河排污口的設置是合理可行的。