沂南县铜井河入河排污口叠加影响分析

王龙成，王 然，周茂飞

（山东临沂水利工程总公司，山东 临沂 276006）

1 排污口概况

沂南县铜井河流域内目前存在三处入河排污口，具体位置如图1所示。设计情况如下：

沂南县华宇食品有限公司外排污水量为13.53万m3/a，COD排放量6.77 t/a、氨氮排放量0.68 t/a。

沂南县得胜食品有限公司外排污水量为14.22万m3/a，COD排放量7.10 t/a、氨氮排放量0.71 t/a。

沂南县华强肉类食品有限公司外排污水量为15.84万m3/a，COD排放量7.92 t/a、氨氮排放量0.79 t/a。

外排标准执行《山东省南水北调沿线水污染物综合排放标准》（DB37/599-2006）2013年1月1日（修改单）重点保护区标准要求，COD、氨氮排放浓度分别控制在50 mg/L、5 mg/L以内。

图1 铜井河入河排污口位置示意图

2 污染物浓度预测

结合沂南县河流的实际情况，选用河流一维模型，确定相应的参数，对主要控制的入河污染物COD、氨氮浓度分别进行预测计算和对比分析，确定铜井河水质的影响程度。

2.1 计算模型

经铜井河的污染物量，采用一维模型进行模拟计算，具体方法如下：

初始断面的浓度预测，采用完全混合模式进行预测，预测公式为：

式中：C0为初始断面平均浓度，mg/L；CP为污染物排放浓度，mg/L；Ch为上游来水污染物浓度，mg/L；QP为废污水排放量，m3/s；Q 为初始断面入流流量，m3/s。

河段的污染物浓度预测，采用一维模式进行预测，预测公式为：

式中：C为流经x距离后的污染物浓度，mg/L；K为污染物综合衰减系数，d-1；C0为初始断面的浓度，mg/L；u为设计流量下的河道断面的平均流速，m/s；x为沿河段的纵向距离，m。

2.2 设计条件的确定

1）设计流量的确定。本次计算中，铜井河90%保证率最枯月平均流量为0.05 m3/s。

2）起始断面浓度。本项目分析铜井河污染物浓度变化，背景浓度采用上游寨子水库水源地的目标水质，COD浓度为20.0 mg/L，氨氮浓度为1.0 mg/L。

3）铜井河水质目标。铜井河汇入沂河，按照河流从属关系，铜井河水质目标根据沂河确定。该段沂河属于沂河沂南工业用水区，水质目标为Ⅳ类标准，COD标准值为30 mg/L、氨氮标准值为1.5 mg/L。

2.3 计算参数的确定

1）流速（u）。对应设计流量下的计算单元的设计流速，采用经验公式和设计流量确定。

式中：u为断面平均流速，m/s；Q为计算单元设计流量，m3/s；a、b为经验系数。本次计算中，铜井河 a=0.200 6、b=0.289 1。

2）污染物综合降解系数K。综合衰减系数K采用分析借用法确定。《山东省河流水环境容量研究》（张晓东著，山东大学出版社）中对一般流动的平原河流，污染物降解系数的推荐值COD为0.20/d、氨氮为0.18/d。

2.4 铜井河污染物浓度预测

利用铜井河确定的计算参数。分别预测铜井河在设置不同数量排污口时入沂河口处的污染物浓度。

1）仅设置华强肉类食品有限公司入河排污口。华强肉类食品有限公司入河排污口外排污水与上游来水混合，经铜井河9 km降解后，在入沂河口处COD和氨氮的预测值分别为17.87 mg/L和1.11 mg/L。

2）同时设置华强肉类食品有限公司和华宇食品有限公司入河排污口。华强肉类食品有限公司入河排污口外排污水与上游来水混合，经铜井河0.5 km降解后，与华宇食品有限公司入河排污口外排污水混合，经铜井河8.5 km降解后，在入沂河口处COD和氨氮的预测值分别为19.87 mg/L和1.37 mg/L。

3）三处排污口均设置。华强肉类食品有限公司入河排污口外排污水与上游来水混合，经铜井河0.5 km降解后，与华宇食品有限公司入河排污口外排污水混合，经铜井河3.7 km降解后，与得胜食品有限公司外排污水混合，经铜井河4.8 km降解后，在入沂河口处COD和氨氮的预测值分别为21.11 mg/L和1.55 mg/L。

3 排污口设置对河流水质影响分析

在上游来水符合水功能区水质目标，建设项目污废水达标排放时，考虑排污口叠加影响，预测不同排污口设置对河流水质影响。

1）仅设置华强肉类食品有限公司入河排污口，经河道降解后，在入沂河口处COD和氨氮浓度值均满足水质目标要求。

2）同时设置华强肉类食品有限公司和华宇食品有限公司入河排污口，经河道降解后，在入沂河口处COD和氨氮浓度值均满足水质目标要求，但氨氮浓度值已接近水质目标。

3）三处排污口均设置，经河道降解后，在入沂河口处COD浓度值满足水质目标要求，氨氮浓度值超过水质目标要求。

4 结论及建议

经统计分析，沂南县铜井河在90%保证率最枯月设计条件下，污染物浓度消减预测如下：

设置一处排污口，经消减后COD浓度有所下降，氨氮浓度上升，但对河流水质基本无影响；设置两处排污口，经消减后COD浓度有所下降，氨氮浓度上升，其中氨氮浓度接近河流水质目标；设置三处排污口，经消减后COD浓度有所上升，氨氮浓度上升，超过河流水质目标。铜井河排污口设置审批应综合考虑排污口位置关系、外排污染物执行标准限值，确保河流水质达标。

1）新建市政污水处理厂、污水收集管网，所有企业外排污水纳网管理，且新污水处理厂设计外排标准应满足《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中Ⅳ类水的要求。

2）铜井河沿岸企业主要为食品加工企业，污染物较简单，经处理后满足《农田灌溉水质标准》（GB5084-2005）后用于周边农田灌溉，但要做好非灌期污水储存工作。

3）提升污水处理技术、降低污染物浓度，达到河流水质目标后作为河流的生态基流外排。