沿江污水处理厂环境影响评价案例分析

沿江污水处理厂环境影响评价案例分析

李曦1，甄黎2

(1. 长江勘测规划设计研究有限责任公司，湖北 武汉 430010；

2.中国电力工程顾问集团西北电力设计院，陕西 西安 710075)

摘要：对于地处长江边的污水处理厂而言，其建设与运行将直接影响排污口所在江段取水口的水环境安全。结合具体案例(上海通用汽车武汉项目配套基础设施金口污水处理厂的环境影响评价)的分析，认为以长江为尾水排放通道的污水处理厂，其环境影响评价应重点关注厂址选择、尾水排放、污水处理方案优化、风险评价、恶臭评价及污泥的处置等问题，并提出相应的措施和建议，最大程度减少污水处理厂的环境负面影响。

关键词：污水处理厂；沿江；环境影响评价；案例；分析

收稿日期：2014-06-27

作者简介：李曦(1982-)，女，河海大学，环境工程专业，硕士，工程师，主要从事环境系统规划与综合评价研究。

中图分类号：X82文献标识码： A

1项目背景

武汉市江夏区地处长江中游南岸，是武汉市的南大门，素有“楚天首县”之美誉，现为武汉市新型城区，总面积2018km2，人口68万人。江夏区金港新区金口汽车产业园位于金口地区北部，规划范围西邻长江、东至上海通用大道，北至通用园区北路、南抵南环公路口。2012年3月，上海通用汽车项目正式落户江夏金口汽车产业园，金口汽车产业园用地规划结构见图1。

通用汽车产业园区定位为以汽车制造业和物流业为主体的现代化产业区，但产业园用地现状为大片水田和零散分布的村庄，市政设施基本为零。为了配合上海通用汽车武汉项目及江夏金口的开发建设，促进江夏经济社会的可持续发展，武汉市江夏区政府决定在金港新区建设金口污水处理厂，集中处理通用汽车产业园区和金口城区生活配套区的工业废水和生活污水。拟定金口污水处理厂厂址位于通用汽车产业园上海通用大道东侧，近期建设规模为5万m3/d，远期扩建至10万m3/d，污水经处理达到《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)》一级A标准后，尾水排入长江。

2案例分析

2.1厂址论证

污水处理厂的厂址选择直接决定了运行期的环境影响，因此，污水处理厂环境影响评价必须对其进行充分论证。污水处理厂厂址的选择一般应遵循下列原则：①应选在城市给水水源的下游，并与附近居民点有一定的卫生防护距离；②应选在夏季对周围居民点的环境质量影响最小的方位；③应有良好的工程地质条件；④应与城镇总体规划相结合，并考虑污水处理厂远景扩建的可能；⑤避开易受水淹的低洼地；⑥应有方便的交通、运输、水电条件。根据污水处理厂的选址要求，金口污水处理厂厂址可行性分析见表1。

表1　污水处理厂厂址可行性分析

2.2入河排污口设置论证

2.2.1取水口分布情况

沿江污水处理厂必须高度重视尾水排放口的设置，杜绝对周边饮用水水源及取水口的影响，保障饮用水安全。项目排污口所在长江干流主要取水单位有军山水厂(规划)、金口龙床矶水厂(江夏水厂)、金口水厂(规划)、沌口水厂等4家，见表2和图2。

表2　地表水环境敏感目标

2.2.2符合饮用水水源保护等相关规定

根据《武汉市县级以上集中式饮用水水源保护区划分方案》，军山水厂(规划)、金口水厂(规划)、龙床矶水厂、沌口水厂的一级保护区水域为取水口上游1000m，下游100m，河道中泓线为界靠取水口一侧防洪堤以内；二级保护区水域为一级保护区水域上游边界向上延伸2000m，下游外边界距一级保护区边界200m，河道中泓线为界靠取水口一侧防洪堤以内。本项目排污口距离上游同岸最近的金口水厂的水源保护区边界约2.5km，距离上游对岸最近的军山水厂的水源保护区边界的沿河距离约0.9km，距离下游最近的沌口水厂的水源保护区边界的沿河距离约9.5km。因此，本项目的排污口位于上下游水源保护区范围以外，符合规定要求。

2.2.3尾水排放影响

根据丹麦水资源及水环境研究所(DHI)开发的MIKE 21二维水动力水质模型的计算结果，当处理规模达到10万m3/d，论证排污口的废污水排放对下游的控制断面—沌口断面水质基本不产生影响，不会改变沌口断面的水质类别；不会对排污口上下游取水口水质造成威胁；亦不会对上下游的饮用水源保护区产生影响。

综合以上分析，金口污水处理厂入河排污口设置基本合理。

2.3工艺选择

根据武汉市水环境功能区划及环保部门的要求，金口污水处理厂尾水需处理达到《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)》一级A标准后排放入江，因此需选择具有脱氮除磷效果的工艺。目前我国常用的脱氮除磷工艺主要有氧化沟系列、A/A/O系列和SBR系列，生物膜法亦有应用。以上处理工艺均比较成熟，环评应根据项目的进水水质和处理要求，通过类比调研对可行性研究报告中选取的污水处理工艺进行比选，测算各工段的处理效率，分析拟采取的污水处理工艺是否合理，是否还应该对工艺方案做出优化。

本项目可研建议采用改良氧化沟作为污水处理厂的主体处理工艺。环评收集了与本项目进水水质和污水处理工艺相似的重庆市井口污水处理厂运行过程中的在线监测数据进行分析，认为采用“改良氧化沟+二沉池+滤布滤池”的处理工艺是可行的。同时，提出污水处理厂接管要求及企业预处理要求，避免工业废水中的有毒有害物质对污水处理厂造成冲击。

2.4风险评价

污水处理厂常见的风险主要为污水处理厂的进水及厂内设备故障、构筑物损坏等。进水水质对本污水处理厂的威胁可能来自个别工业企业的生产设备或废水的预处理设施故障而发生的污染事故，污水处理厂因设备故障或检修可能导致部分或全部污水未经处理直接排放，造成尾水事故排江，对水环境安全造成威胁。

针对以上风险，环评提出了以下风险防范措施：

(1)污水处理厂与重要的污水排放企业之间，必须有畅通的信息交流管道，建立企业的事故报告制度。

(2)污水处理厂应设置一定容积的事故应急池，并配备相应的设备如回流泵等，当污水处理单元检修或出现故障时，可对事故起到一定的缓冲作用。市政污水处理厂事故水池容积可按照公式(1)计算[1]，具体如下：

Ve=t×Qmax-max+L×Av

(1)

式中：Ve—事故水池有效容积，m3；t—应急时间，h；Qmax-max—高峰期应急流量，m3/h，Qmax-max=K×k×Qv；K—高峰流量变化系数，参见《室外给排水设计规范GB50014-2006》；k—应急流量保险系数；Qv—小时平均流量，m3/h；L—主干管高污染区长度，m；Av—高污染区平均有效水力面积，m2，Av=d2/4×π×μ；d—主管网高污染区平均管径，m；μ—高峰期管道充满度，%。

若出现设备故障式检修，电话通知污水泵站,切换泵时间为2min，电话通知工业区重点企业,停止排水的时间控制为6min，其它非重点企业停止排水的时间为12min，总计20min，考虑缓冲余量，设计值为0.5h；高峰流量变化系数与应急流量保险系数取值1.35；管道按照远期计算，一期工程的最大充满度按照50%计。根据本项目实际情况，经测算取整，近期事故应急池容积为5000m3。明确事故水池应急响应措施。

(3)运营单位应按照环保和污水处理主管部门要求，在进、出水口和关键水处理构筑物等位置安装在线监测监控装置，并与环保和污水处理主管部门联网。

(4)加强管理和废水、废气处理装置设备的维护工作，保持设备的完好率和处理的高效率。

(5)制定金口污水处理厂应急预案。

2.5恶臭评价

由于污水处理厂很多设施均为敞开式构筑物，如进水格栅、氧化沟、二沉池、污泥脱水机房等，在污水处理过程中产生的臭气会散发在大气环境中，对周围区域产生影响[2]。臭气成分种类繁多，主要可分为3大类：含硫化合物，如硫化氢、甲硫醇、甲硫醚等；含氮化合物，如氨、二元胺、甲基吲哚等；碳、氢、氧组成的化合物，如低级醇、醛、脂肪酸等。从成分来看，氨的浓度最高，其次是硫化氢[3]。一般污水处理厂恶臭较为集中的区域为污泥区、格栅间、生化曝气池。污水处理厂恶臭污染源属于无组织排放，臭气迁移扩散受多种因素的影响，理论计算的精确性较差。所以，最实用的办法是对已建成的处理规模相同、工艺流程相似、主要构筑物规格相近的污水处理厂进行类比调查[4]。

对国内城市污水处理厂的调查结果显示，限于目前的经济条件和技术标准，大多数污水处理厂对恶臭气味通常的解决办法是设置防护绿化隔离带。鉴于金港新区经济的快速发展，污水厂周边地块逐渐被开发，为了不降低污水厂周边的大气环境质量，金口污水处理厂设置一套生物除臭系统，收集粗格栅间及进水泵房、细格栅间及旋流沉沙池、氧化沟厌氧区、污泥脱水机房产生的臭气，采用生物滤池处理污水处理厂产生的恶臭，臭气收集率和污染物去除率均不低于90%，净化后通过15m高排气筒高空排放，将有效降低恶臭气体的排放量。

同时，污水前处理单元、生化处理单元、污泥处理单元分别应设置100m、200m、100m的卫生防护距离，在该距离范围内，不得新建居民楼、医院、学校、食品加工企业等环境敏感目标。

2.6污泥处置

可研对金口污水处理厂产生的污泥推荐外运至垃圾填埋场进行填埋。根据《城镇污水处理厂污泥处置 混合填埋用泥质》(GB/T23485-2009)，污泥含水率须低于60%，但原可研的带式浓缩脱水一体机只能将原污泥的含水率降至80%，因此，综合考虑深度脱水的工艺难易及成本后，环评建议采用石灰干化法对80%含水率的污泥进行进一步脱水，以达到填埋要求。该方法有较强的实用性，其建设周期短、投资少、占地省、技术较简单，出泥含水率可大大降低，且在灭菌方面具有一定优势[5]。为了防止石灰粉尘污染，对污泥堆棚内的粉尘进行处理，经过布袋除尘器收集后通过15m排气筒排放。

此外，由于来水中含有较多工业废水(以汽车制造及其零配件行业废水为主)，污泥可能具有危险特性，为了有效预防重金属等污染，在污水处理厂试运行后，应按《国家危险废物名录》、国家环境保护标准《危险废物鉴别技术规范》(HJ/T298-2007)和危险废物鉴别标准的规定，对污泥进行危险特性鉴别。若鉴定属于危险废物，应交有资质的危险废物处置单位处置；鉴定不是危险废物，则按照一般固废处置。

目前，上海通用汽车武汉项目配套基础设施金口污水处理厂一期工程已经施工完毕，处于试运行阶段。

3结论

(1)对沿江污水处理厂而言，环境影响评价应首要关注其厂址选择及入河排污口设置的合理性，确保污水处理厂尾水排放不对周边的饮用水水源保护区及取水口产生影响，同时设置足够容积的事故池，杜绝尾水事故排放。

(2)对于处理混有工业废水的污水处理厂，一是要注意评价污水处理工艺的可行性，对企业接管废水提出严格的接管要求，保障尾水达标排放；二是要注意在试运行阶段对污泥进行危险废物鉴定，按照实际的鉴定结果最终确定污泥处置方案。

(3)根据周边的环境特性，环评应建议设计单位尽可能对恶臭气体实施收集处理，减少恶臭扰民事件的发生。

参考文献：

[1]张海洋,李育才,单艳红,等.市政污水处理厂事故水池设计及配套应急响应措施 [J].北方环境,2002,(2):135-137.

[2]袁小冬,高峰. 包头地区城市污水处理厂建设项目环评有关问题探讨[J].内蒙古环境科学,2009,21(4):68-70.

[3]薛松,和慧,邓莉蕊,等.污水处理厂恶臭防治对策及环境影响评价的研究[J].青岛理工大学学报,2012,33(2):98-103.

[4]徐波涛,顾凯.城市污水处理厂环境影响评价工作中的重点[J].工业安全与环保,2009,35(3):29-31.

[5]冯凯,黄鸥.石灰调质与石灰干化工艺在污泥脱水中的应用[J].给水排水,2011,37(5):7-10.

A Case Study of Environmental Impact Assessment of the

Wastewater Treatment Plants along Yangtze River

LI Xi1,ZHEN Li2

(1.Changjiang Survey,Planning,Design,and Research Limited Co.,Wuhan Hubei 430010 China)

Abstract：The construction and operation of the wastewater treatment plants along Yangtze River would affect the security of the drinking water sources nearby.A case study of environmental impact assessment of a wastewater treatment plant was conducted to analyze the key points of assessing wastewater plants along the river.The results showed that the plant site, how the tail water discharges, the optimization of the wastewater treating process,risk assessment,odor assessment, and sludge disposal should be paid more attention to.The countermeasures were put forward to alleviate the negative impacts of the wastewater treatment plants on the water of Yangtze River.

Key words： wastewater treatment plant;river side;environmental impact assessment;case;analyze