張凱奇 王海波 華 勇

射陽縣新港污水處理廠南部分廠排污口設(shè)置對(duì)地表水水環(huán)境影響分析

張凱奇 王海波 華 勇

射陽港經(jīng)濟(jì)區(qū)位于射陽河入?？谔帯＝?jīng)濟(jì)區(qū)總面積50.37 km2，規(guī)劃以裁彎河為界，分為南北兩個(gè)片區(qū)，北片區(qū)域范圍南至裁彎河，北至橫四河，西至中心河，東至海堤河，規(guī)劃面積為27.28km2；南片區(qū)域范圍南至幸福大道，北至裁彎河，西至老海堤公路，東至新海堤公路，規(guī)劃面積23.09km2。射陽經(jīng)濟(jì)區(qū)南片區(qū)污水主要來源于輝山乳業(yè)發(fā)展（江蘇）有限公司的工業(yè)廢水、生活污水，石業(yè)建材綜合產(chǎn)業(yè)園內(nèi)石材企業(yè)排出的生活廢水，以及服務(wù)范圍內(nèi)的其他生活污水，其中工業(yè)廢水以輝山乳業(yè)廢水為主。

為了全面解決射陽港經(jīng)濟(jì)區(qū)南片區(qū)工業(yè)廢水及生活污水對(duì)周圍水環(huán)境的影響，完善排水設(shè)施建設(shè)，提高人民生活質(zhì)量，走可持續(xù)發(fā)展的道路，提升經(jīng)濟(jì)區(qū)投資環(huán)境，射陽縣在經(jīng)濟(jì)區(qū)南片區(qū)建設(shè)新港污水廠南部分廠。污水處理廠規(guī)模為1.0萬m3/d，污水排入射陽河，入河排污口設(shè)置位于射陽河（裁彎段）金海島大橋上游1.5km處，為射陽河閘下游閘下港道，距離入?？陂l約4.9km。

一、地表水水環(huán)境影響預(yù)測(cè)

1.預(yù)測(cè)范圍及影響因子

排污口設(shè)在裁彎河金海島大橋上游約1.5km處，尾水排放執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）規(guī)定的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，開閘及落潮時(shí)地表水影響評(píng)價(jià)范圍為尾水排放口至裁彎河入?？?；漲潮時(shí)地表水影響評(píng)價(jià)范圍為尾水排放口至射陽河閘。

根據(jù)納污河段的水域功能、水質(zhì)現(xiàn)狀以及污水處理廠排污特征等因素，確定預(yù)測(cè)因子為CODcr、NH3-N。

2.預(yù)測(cè)方案及排放源強(qiáng)

納污河段為潮汐河段，尾水排放口距離入?？?.9km，距離上游射陽河閘9.3km，在潮汐影響下閘下港道呈往復(fù)流，漲潮、落潮分別按照二維穩(wěn)態(tài)混合衰減模式預(yù)測(cè)。

預(yù)測(cè)方案考慮了射陽縣新港污水處理廠南部分廠尾水正常排放和非正常排放兩種工況，并確定了各工況下污染物的排放源強(qiáng)。事故排放考慮1 萬m3/d規(guī)模時(shí)污水處理設(shè)施發(fā)生故障，而導(dǎo)致廢水未經(jīng)處理直接排放的情況。污水廠預(yù)測(cè)方案及排放源強(qiáng)見表1。

表1 污水廠預(yù)測(cè)方案及排放源強(qiáng)表

3.水文條件及參數(shù)

依據(jù)對(duì)實(shí)測(cè)水文資料的分析計(jì)算，結(jié)合射陽河閘下港道的實(shí)際情況，考慮預(yù)測(cè)結(jié)果的安全性，對(duì)采用的水文條件及參數(shù)如下：

（1）流量

射陽河閘開閘時(shí)，其開閘流量代表了閘下港道流量，按照規(guī)范要求，對(duì)近期枯水年2007年開閘平均流量進(jìn)行頻率計(jì)算，得出90%保證率流量為142m3/s。

射陽河閘關(guān)閘時(shí)，閘下港道為潮流量，受潮汐影響，在大、中、小潮時(shí)潮流量有所不同，一般在小潮時(shí)潮流量較小。故選擇小潮流量進(jìn)行計(jì)算，其漲潮平均流量為124m3/s，落潮平均流量為180m3/s。

（2）降解系數(shù)

污染物降解系數(shù)K采用《江蘇省主要水域納污能力核定和限制排污總量研究》的成果，結(jié)合射陽河閘下港道作為潮汐河道的實(shí)際情況，KCOD取值為0.1/d，KNH3-N取值為0.08/d。

（3）C0值

鹽城水環(huán)境監(jiān)測(cè)分中心對(duì)射陽河射陽工業(yè)、農(nóng)業(yè)用水區(qū)的常規(guī)水質(zhì)進(jìn)行了長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，代表站點(diǎn)為射陽河閘，取樣位置射陽河閘閘上，監(jiān)測(cè)頻次每月1次。對(duì)該站近3年（2013～2015年）水質(zhì)資料進(jìn)行分析，取平均值，再計(jì)算至排污口處作為開閘工況下的C0值，計(jì)算時(shí)考慮水域范圍內(nèi)其他排污口的影響。C0值取用見表2。

表2 射陽河水質(zhì)情況表

（4）其余水文要素

射陽河的其余設(shè)計(jì)水文條件、參數(shù)取值見表3。

表3 枯水期射陽河閘下港道水文要素表

4.影響預(yù)測(cè)

（1）預(yù)測(cè)模型

根據(jù)水流特征，采用S-P模式及二維穩(wěn)態(tài)混合衰減模式進(jìn)行水質(zhì)預(yù)測(cè)，涉及公式如下：

①河寬混合過程段長(zhǎng)度計(jì)算

式中：

B—河道平均寬度，m；

a—排放口距岸邊距離，m；

u—河流斷面平均流速，m/s；

H—平均水深，m；

g—重力加速度，9.81m/s2；

I—河流坡度。

②河流S-P模式

式中：

C0—完全混合的水質(zhì)濃度，mg/L；

u—河流斷面平均流速，m/s；

K1—降解系數(shù)，1/d；

x—沿程距離，m；

Qp—污水排放量，m3/s；

Cp—污染物排放濃度，mg/L；

Qh—上游來水流量，m3/s；

Ch—上游來水污染物濃度，mg/L。

③河流二維穩(wěn)態(tài)岸邊排放水質(zhì)模式

式中：

C—預(yù)測(cè)點(diǎn)處（x,y）處污染物的濃度，mg/L；

K1—降解系數(shù)，1/d；

u—河流斷面平均流速，m/s；

x—預(yù)測(cè)點(diǎn)離排放點(diǎn)的距離，m；

y—預(yù)測(cè)點(diǎn)離排放點(diǎn)的橫向距離，m；

Ch—河流上游污染物質(zhì)濃度，mg/L；

Qp—排污口廢水排放量，m3/s；

Cp—排污口廢水排放濃度，mg/L；

H—河流平均水深，m；

My—橫向混合（彌散）系數(shù)，

My=（0.058H+0.0065B）（gHI）1/2，m2/s；

B—河道平均寬度，m。

（2）預(yù)測(cè)結(jié)果

預(yù)測(cè)結(jié)果分析方案共分6種工況情形（見表4）：開閘正常排放、關(guān)閘落潮正常排放、關(guān)閘漲潮正常排放、開閘非正常排放、關(guān)閘落潮非正常排放、關(guān)閘漲潮非正常排放。

由表4可以看出：污水處理廠非正常事故排放時(shí)，開閘期間，將造成3km長(zhǎng)、20m寬的污染帶；關(guān)閘漲、落潮期間，因海水本底值較低，稀釋作用增大，對(duì)射陽河CODcr、NH3-N水質(zhì)指標(biāo)影響較小，除在排污口下游產(chǎn)生約200m長(zhǎng)、10m寬的污染團(tuán)。

表4 預(yù)測(cè)分析各污染物影響范圍表

二、污水排放影響預(yù)測(cè)分析

（1）污水處理廠尾水正常達(dá)標(biāo)排放時(shí)，無論漲潮還是落潮期間正常排放，對(duì)射陽河CODcr、NH3-N水質(zhì)指標(biāo)影響都較小，CODcr、NH3-N水質(zhì)指標(biāo)基本能夠滿足地表水Ⅲ類水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。污水廠非正常事故排放時(shí)，開閘期間，將造成3km長(zhǎng)、20m寬的污染帶；關(guān)閘漲、落潮期間，因海水本底值較低，稀釋作用增大，對(duì)射陽河CODcr、NH3-N水質(zhì)指標(biāo)影響較小，除在排污口下游產(chǎn)生約200m長(zhǎng)、10m寬的污染團(tuán)，其余河段CODcr、NH3-N水質(zhì)指標(biāo)基本能夠滿足地表水Ⅲ類水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

（2）枯水期尾水正常排放基本不會(huì)造成黃海近海海域的污染；但是非正常排放時(shí)，對(duì)射陽河下游水體影響較大，故污水處理廠應(yīng)加強(qiáng)運(yùn)行管理、設(shè)備維護(hù)等工作，避免發(fā)生事故排放。

（3）根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，污水處理廠排污口的設(shè)置對(duì)納污水域范圍內(nèi)的其他取、排水用戶基本無大的影響。

綜上所述，射陽縣新港污水處理廠南部分廠入河排污口污水排放能達(dá)到并優(yōu)于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2005）中一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，正常排放時(shí)對(duì)上下游取、排水用戶影響較小，事故排放時(shí)尾水排放對(duì)周圍環(huán)境有一定影響，要加強(qiáng)管理，杜絕事故排放。在保證尾水達(dá)標(biāo)排放的基礎(chǔ)上，排污口設(shè)置基本可行■

（作者單位：江蘇省水文水資源勘測(cè)局鹽城分局 224002）