建设项目入河排污口设置论证分析

邱 利 ，付丽洋

（1.南京大学环境规划设计研究院集团股份公司,江苏 南京 210093；2.南大环境规划设计研究院（江苏）有限公司,江苏 南京 210093）

入河排污口“上连污染源、下通水生态环境”,是区域生态环境保护的重要节点,加强入河排污口的设置与监督管理是打通“岸上”和“水里”的重要环节,是推进生态环境治理能力和治理体系现代化的重要举措,也是”十四五“期间水生态环境保护的重要任务之一[1-2]。随着社会经济的快速发展,水生态环境保护的要求越来越高,入河排污口设置论证工作的重要性日益凸显[3-5]。2018 年国务院机构改革将水利部门入河排污口监管职能划归生态环境部,职能转隶后,国家生态环境保护主管部门陆续出台了相关入河排污口管理规定,但尚不健全[6]。本文以盱眙县第三城市污水处理厂为例,分析新形势下入河排污口设置论证的主要内容。

1 工程概况

盱眙县中心城区现有2 座污水处理厂总规模6.0 万t/a已逐渐不能满足污水处理能力要求。江苏盱眙绿色食品产业园区位于盱眙县穆店镇,正处于发展阶段,也亟需配套污水处理设施。新建盱眙县第三城市污水处理厂,收集处理盱眙县城北片区及周边片区的生活污水和江苏盱眙绿色食品园区的生产废水。近期规模为2 万m3/d,入河排污口设置在厂区南侧的沟渠 ,地理位置为 118°37′0′′E33°01′37′′N,尾水通过管道进入沟渠,然后进入维桥河盱眙农业用水区。主体工艺为“A2/O生化池+二沉池+高密度沉淀池+臭氧氧化沟+曝气生物滤池+滤布滤池+消毒池”。尾水执行准Ⅳ类标准（COD、BOD5、氨氮和总磷执行《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）中Ⅳ类标准,TN及其他指标执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）中一级A标准）。

2 水功能区管理要求及取排水现状

2.1 水功能区水质现状

依据《江苏省地表水（环境）功能区划（2021 年-2030 年）》,入河排污口下游水功能区为维桥河盱眙农业用水区。根据2014 年～2019 年水功能区例行监测数据,维桥河盱眙农业用水区（双指标）不能达到地表水Ⅲ类标准要求,超标因子为COD、氨氮,超标原因主要是受到城镇生活源、点源和农业面源的共同影响。

2.2 水功能区取排水现状

维桥河上无生活和工业取水口,有零散分布的农业取水口。江苏盱眙绿色食品产业园管网建设滞后,企业污废水实际未得到收集处理,现状企业产生的废水经厂内污水处理站处理后排放至周边地表水体,最终进入维桥河。盱眙第二城市污水处理厂和盱眙县自来水厂尾水均排入维桥河。根据调查资料统计,维桥河盱眙农业用水区COD、氨氮入河量分别为 703.46 t/a、73.33 t/a。

2.3 水功能区纳污能力分析

根据2003年发布的《江苏省地表水（环境）功能区划》,维桥河水功能区划为维桥河农业用水区,2020 年水质目标为地表水Ⅲ类标准。2014 年,省水利厅、省发展和改革委在此基础上印发了《省水利厅、省发展和改革委关于水功能区纳污能力和限制排污总量的意见》（苏水资〔2014〕26号）,其中维桥河农业用水区的纳污能力COD为228 t/a、氨氮为16 t/a,限排总量COD为236 t/a、氨氮为27 t/a。

2022年3 月,省生态环境厅、省水利厅对江苏省地表水（环境）功能区划进行了修编,根据《江苏省地表水（环境）功能区划（2021-2030）》,维桥河水功能区划为维桥河盱眙农业用水区,水质目标不变。由于区域拟开展水利工程调度,从清水坝引河调度2 m3/s作为维桥河的生态流量（清水坝引河→清水坝一级站→清水坝二级站→新建支渠→龙王山西干渠→维桥河,调水路线全长约12.5 km）,改变了维桥河水文情况,因此,有必要考虑在清水坝生态补水实施之后,在新的水文情势下,重新计算河道纳污能力,而非直接引用苏水资〔2014〕26 号文。采用《水域纳污能力计算规程》（GB/T 25173-2010）中的河流一维模型,计算得到维桥河盱眙农业用水区COD、氨氮的纳污能力分别为775 t/a,67.5 t/a。与现状污染物入河量对比发现,现状氨氮入河量已超过了河道的纳污能力。

3 排污口设置对水功能区水质影响

污水处理厂尾水通过厂区南侧的沟渠,最终进入维桥河。水质预测主要内容为污水处理厂运行期间,尾水排放对维桥河盱眙农业用水区的影响程度。

3.1 预测工况

根据设计水文条件、水利工程调度状况以及污水处理厂运行状况,分别考虑尾水正常排放和事故排放对受纳水体水质的影响。预测方案见表1。

表1 预测方案及源强

3.2 预测模型

维桥河下游河道宽30 m～45 m,水深3.5 m～5.5 m,河长则相对比较长,采用一维稳态水质模型进行预测,计算公式如下：

式中：Ch为排污口排放的污水与受纳水体混合后的浓度,mg/L；C1为排污口废水浓度,mg/L；q为废水流量,m3/s；C0为河水本底浓度,mg/L；Q0为河水流量,m3/s；K为水质降解系数,d-1；x为距入河排污口的距离,m；u为河流流速,m/s。

3.3 预测参数选取

选取90%保证率枯水期流量作为预测的设计水文条件。维桥河90%保证率年份枯水期流量为0.59 m3/s,考虑拟从清水坝引河引水2 m3/s作为河道内的生态流量,因此,设计流量为2.59 m3/s,结合河道设计断面面积,得到设计流速为0.0035 m/s。根据《盱眙县维桥河水环境治理项目可研报告》相关成果,确定维桥河COD的综合降解系数为0.08 d-1,氨氮的综合降解系数为0.07 d-1,TP的综合降解系数为0.07 d-1。

3.4 预测结果分析

预测设计工况下污水处理厂尾水经过沟渠进入维桥河后对维桥河盱眙农业用水区的影响,起始断面为：入河排污口所在沟渠入维桥河口处,终止断面为：维桥河入洪泽湖口处,预测河段长度为7 km。水环境保护目标为“十四五”省考断面——维桥河口,位于本次预测的终止断面处,水质目标为地表水Ⅲ类标准。预测结果见图1及表2。

图1 不同预测工况下预测因子沿程浓度增量变化图

尾水排放对维桥河水质会产生一定的影响,随着污染物的扩散和衰减,维桥河下游沿程污染物浓度增量不断减小,不同工况下,省考断面维桥河口处的污染物浓度增量见表2。

表2 不同预测工况对下游水环境保护目标的影响结果

根据现状水质监测结果,省考断面维桥河口水质为COD18 mg/L、氨氮0.681 mg/L、TP0.11 mg/L,叠加本次预测的污染物浓度增量后,正常排放工况下断面水质仍然满足地表水Ⅲ类标准要求,但事故排放的影响程度较大,因此,污水处理厂运行单位应进一步加强管理,发生事故时废污水暂存至应急池内,严禁事故排放。

4 入河排污口设置可行性分析

2016 年省政府出台《江苏省政府办公厅关于加强全省水功能区管理工作的意见》要求：现状污染物入河量大于限制排污总量的水功能区,不得批准新建除城镇集中式生活污水处理设施以外的入河排污口。《国务院办公厅关于加强入河入海排污口监督管理工作的实施意见》（国办函〔2022〕17号）提出：“对未达到水质目标的水功能区,除城镇污水处理厂入河排污口外,应当严格控制新设、改设或者扩大排污口。”维桥河盱眙农业用水区现状污染物入河量大于河道的纳污能力,主要原因是区域内污水处理能力不足,配套管网不健全,存在部分生活污水和园区废水未纳管导致。盱眙县第三城市污水处理厂主要承担服务范围内的居民和单位生活污水的收集处理,适度接纳江苏盱眙绿色食品园区的工业废水。为进一步规范污水处理厂对工业废水的接纳管理,盱眙县政府制定了相关管理办法,要求工业废水的占比原则上不超过进水总量的30%,接管水质必须满足接管标准和相关行业排放标准要求,并明确规定有毒有害、含有重金属、制糖食品工业以及精制茶企业等生产废水不得接入。随着盱眙县第三城市污水处理厂的建设及配套污水管网的完善,进入维桥河盱眙农业用水区的污染物入河量将逐渐减少,COD和氨氮入河总量能够削减至少36.22 t/a和9.33 t/a,届时能够满足河道的纳污能力要求,污水处理厂的建设对区域污染物削减起到积极作用,入河排污口设置可行。

5 建议

建议在污水处理厂建设过程中,同步开展配套管网建设,服务范围内的生活污水和绿色食品园区的工业废水应尽快接管处理；污水处理厂接纳工业废水应严格按照县政府办公室印发的管理要求执行；污水处理厂应加强运行管理,杜绝事故排放；同时加强入河排污口规范化建设,在出口安装流量计和在线监测仪,加强实时监测。

6 结语

盱眙县第三城市污水处理厂属于环境保护工程,符合国家、江苏省相关产业政策。近期设计规模为2万m3/d,尾水通过沟渠排入维桥河盱眙农业用水区,排放标准执行地表水准Ⅳ类标准。建成运行后能够削减区域污染物排放量,环境效益十分明显,总体来看是利大于弊。从河道纳污能力相符性和水功能区水质影响角度来看,入河排污口的设置是合理可行的。