基于水资源论证的废水处理及退水影响分析

□吕涵博

对于一个建设项目来说，水资源论证的目的，不仅要论证水源地的水量水质是否能满足项目建设的需要，而且要重点考虑建设项目采取了哪些废水处理工艺，退水对下游的水质有何影响。这里通过一个水资源论证实例来分析废水的处理过程及退水对下游的影响预测。

1.废污水、污物处理工程

为全面解决工业废水排放问题，最大限度地减少对周边环境的影响，企业拟建示范工程，通过对企业废水的治理，减少废水中污染物对环境的影响，并对废水处理过程中产生的污泥及原料中的剩余废物进行综合利用，实现原料固废的资源再利用和无害化。项目建成后，原有企业和拟建企业废水实行统一处理。

建设项目日外排废水量1.790 万m3/d，生产线出口各污染物的浓度分别为：COD1296mg/L、BOD331mg/L、SS 654.6mg/L，生产线外排废水直接进入废污水、污物处理工程，处理达标后排入河道。

1.1 工程建设项目工艺

本工程污水处理方案采用废水通过斜网回收纤维后，经高效气浮，二级生化处理后，废水达标排放；气浮及生化过程中产生污泥采用高温堆肥处理；原料固废分检筛回收工艺。以先进的污水处理、污泥制肥生产工艺为核心，形成整个生产产业链的资源综合利用。

污水处理工艺。废水首先经格栅截留去除水中较大的悬浮物后进入集水井，废水经泵提升可以保证后续处理工段的水头损失及处理后的水自流入受纳水体。提升泵将废水提升至斜网，进行纤维回收，这样不但能减少水中的污染物，而且还有一定的经济效益，同时能提高污水COD 的去除率。斜网出水进入高效气浮池，可去除细小纤维，并能去除部分COD。气浮后的废水进入曝气池，利用微生物彻底分解废水中的污染物、使水质得到净化，最后经过二沉池沉淀，二沉池废水经过沉淀后进入回用水池中。剩余废水经过稳定池的曝气段和稳定段排放到稳定池后部的集水井，达标外排。二沉池污泥通过行车式泵吸泥机提升大部分回流至曝气池前端，剩余污泥经泵提升送至污泥浓缩池。浓缩池污泥经12h的浓缩后，上清液流至细格栅井前，浓缩后的污泥经螺杆泵送至污泥脱水机房，经脱水处理后泥饼运至制肥车间。污泥脱水机的滤液回到格栅井。

污泥制肥工艺。机械脱水后的污泥，通过密闭皮带输送机进入污泥料斗，料斗下有多螺旋污泥输送机，定量将污泥输送至污泥专用混料机，然后与粉煤灰、回填料、除臭剂经过初混机混合后，通过布料机均匀输送到卧式发酵仓内，在发酵仓内强制通过风使物料充分好氧发酵，同时通过翻堆机搅拌使其无效发酵并推动物料向前运动。发酵后的物料干燥后一部分作为回填物循环利用，一部分进入磁选和粉碎，通过物料调整装置调节含水率和流量，加入营养素输送至精混机中充分混合后造粒，经气流干燥机进行风干、装袋制备成品肥。

原料固体废弃物资源化、无害化处理方案。首先对包装物、捆扎物进行人工分检回收。高档废纸的塑料贴膜、胶粘带等固废在生产过程经水力洗浆、打浆后进行机械筛分，分离出来固废再进行必要的人工分检分类，最终运送至回收和生产的企业进行再加工处理，从而实现原料固废的资源再利用和无害化。

1.2 污水、污物处理后效果

经过废污水、污物处理工程的处理，排放的中水中主要污染项目浓度为：COD<100mg/L、BOD5<60mg/L、SS<60mg/L。

废污水、污物处理工程对原有企业和拟建项目所排废水进行统一处理。原有企业污水处理能力不够，对其排污口进行监测，排放的污水中COD 含量为437.6mg/L，日排水量为2.5 万m3/d。年排入COD3603.6t。

处理后的污水中COD 含量为100mg/L。新建项目及原有企业合计日排水量为4.3 万 m3/ d。 经处理后年排放C0D1417.5t/a。“示范工程”的建立，使原有企业排放的污水同时得到了处理，新建项目及污水处理厂建成后，COD 排放量减少了2186.1t/a。综合来看，污染物排放总量不但没有增加，反而得到了削减，做到了“增产减污”。

图1 断面布设示意图

2.退水对下游地表水体功能的影响分析

本次论证采用水质模型对建设项目及污水处理厂投产后对下游河段的水质变化情况进行预测，以评价对下游河段的水质影响情况。由于主要污染物质为COD，因此本次论证采用主要水质参数为COD。

2.1 采用水质模型

证区河流一般流量较小，环境容量小，水质模型均匀混合模型和一维降解模型。即：

均匀混合模型。

C—河段下断面污染物浓度，mg/L；

C0—河段上断面污染物浓度，mg/L；

Ci—排污口或支流口污染物浓度，mg/L；

Qp—河段上断面设计流量，m3/s；

qi—排污口或支流口流量，m3/s。

一维水质模型。

C—河段下断面污染物浓度，mg/L；

C0—河段上断面污染物浓度，mg/L；

x—上、下断面间距离，km；

u—设计流量下河段平均流速，km/d；

k—污染物综合衰减系数，1/d。

2.2 模型演算

整个河段共划分4 个断面。1 号断面为排污口入a 河后位置， 2 号断面为a 河河口位置，3 号断面为a 河汇入b河后位置，4 号断面为c 水文站断面。a河为b 河支流。见图1。

计算过程是：用均匀混合模型计算出1 号断面COD 浓度及流量，采用一维水质模型演算到a 河2 号断面，再采用均匀混合模型计算出3 号断面COD 浓度及流量，采用一维水质模型演算到4号断面。

利用已建均匀混合模型和一维降解水质模型，以实测资料为依据，在工程投产并在污水污物处理工程同时运行的情况下对各断面COD 浓度进行预测，结果见表1。

2.3 计算结果分析

通过对计算结果分析，由于建设项目配套污水处理厂的作用，在增加产量的同时，总体COD 排放量得到了削减，加上水体自净作用，各断面COD 浓度均低于现状。a 河汇入b 河河口水质得到了明显改善，COD 浓度从115.5mg/L降至53.3mg/L，下降了53.9%；4 号断面COD 浓度从29.0mg/L 降至24.0mg/L，下降了17.2%。

以上分析说明：企业项目上马的同时配套的废污水、污物处理工程同时运行，并且该污水处理工程将原企业的废水一并处理，减少了污染物质的排放量和入河量，对下游水体功能不会产生明显负面影响，且有一定改善作用。

3.结论及建议

退水处理工艺及退水影响分析是建设项目水资源论证中最重要的内容，而水环境的保护直接关系人们的生存与发展，做到人水和谐，水资源的可持续利用，是每个人一份沉甸甸的责任。因此在水资源论证工作中必须以高度认真负责的态度来分析废水的处理工艺，分析退水对环境、对下游的影响。建议理论联系实际，不仅在理论上，而且实践中分析清楚退水的工艺流程，废水组成，采用先进的设备和手段，做到与时俱进。本例子采用了一定的技术和手段对建设项目的废水处理工艺和退水影响进行测试和分析，该项目配套的处理工程运行后对下游水体功能具有一定改善作用，体现了污水处理工程的“以新带旧”，所以符合产业政策和水资源管理对环境保护的要求。□

表1 项目投产前后各断面COD 浓度对比表