城市污水处理厂入河排污口设置论证实例分析

郑 瀚， 赵丽娜，胡 勇，肖文燕，熊学恒

(1.长春建筑学院城建学院，吉林 长春 130600；2.重庆禹智水利电力工程咨询有限公司，重庆 402160；3.重庆淼嘉科技发展有限公司，重庆 400020)

1 项目概况

永川区地处四川盆地东南，重庆市西部，长江上游北岸，成渝两市陆路交通之要地，地理位置为东经105°37′37″～106°05′06″，北纬28°56′16″～29°34′23″之间，东靠璧山区，南连四川省泸州市，西与荣昌、大足毗邻，北与铜梁接壤。东南两侧紧临长江水面，成为与江津区的自然分界。随着城市规模不断扩大，城市化率的提高，城区人口迅速增加，永川污水处理一期工程6.0万m3/d的处理能力已不能满足城市发展的需要，为实现该区经济发展和环境污染治理同步，扩建了二期3.0万m3/d污水处理工程，现总规模为9.0万m3/d，厂区占地面积95.26亩，总投资2.2亿元。

永川污水处理厂位于永川工业园区中山路三星村1社，厂区西面为临江河，污水收集管网服务范围为永川城区，污水管线总长26.65 km。永川污水处理厂一期工程环境影响评价于2003年2月通过环境保护主管部门审查，采用AAO氧化沟处理工艺；二期工程环境影响评价于2010年12月通过环境保护局审查，采用改良型A2/O工艺，与一期AAO氧化沟处理工艺基本保持一致，在厌氧段前增设预缺氧。环评审批要求永川污水处理厂严格执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级 B 标准。

按照《中华人民共和国水法》、《水功能区管理办法》和《入河排污口监督管理办法》等法律法规的要求，在江河、湖泊新建、改建或扩大排污口，需要对入河排污口设置的可行性和合理性进行论证。永川污水处理工程按照一期二期工程总建设规模9万m3/d排污量进行入河排污口设置论证。

2 入河排污口设置论证范围

永川污水处理厂排污口位于厂区西面的临江河左岸(东经105°55′35″，北纬29°19′40″)，双河二号桥下游约400m处。根据《重庆市永川区水功能区划报告》，排污口所在一级水功能区为“临江河永川开发利用区”，为主要城区河段；二级水功能区为“临江河城区排污控制区”，上起观音桥污水处理厂，下至中山路花果村，河长3.2 km，水质管理目标为Ⅳ类。考虑本工程污水处理后的尾水排放对其下游可能产生影响，本次论证范围为污水处理工程排污口上游1 km至长滩河村，共计15 km的河段，属于“临江河永川开发利用区”。

3 水域管理要求和现有取排水状况

3.1 水功能区管理目标和要求

根据《重庆市永川区水功能区划报告》， 永川区河流水功能区划范围为长江北岸永川段，临江河永川段，圣水河全河段，大陆溪永川段，龙溪河永川段，九龙河永川段，小安溪永川段，共划为25个一级水功能区，其中保护区9个，保留区2个，缓冲区6个，开发利用区8个；二级水功能区33个，饮用水源区5个，工业用水区2个，农业用水区6个，渔业用水区1个，景观娱乐用水区1个，过渡区8个，排污控制区10个。本项目污水处理厂排污口所在一级水功能区为“临江河永川开发利用区”，为城区主要河段；二级水功能区为“临江河城区排污控制区”上起观音桥污水处理厂，下至中山路花果村，河长3.2 km。该河段三星村杨家河沟现有永川城区污水处理厂，水质管理目标为Ⅳ类。

3.2 水功能区纳污能力及限制排放总量

参考《永川区水功能区纳污能力核定和分阶段限制排污总量控制方案报告(2012)》提出限制排污总量，排污口所在的水功能区“临江河城区排污控制区”的纳污能力见表1。

表1 河流水功能区COD、氨氮限制排污量表 t/a

3.3 论证水域内取排水状况

根据现场踏勘调查，评价范围内及附近无自然保护区、世界文化和自然遗产地、文物保护单位；无基本农田保护区、森林公园、天然林、珍稀濒危野生动植物天然集中分布区；无重要水生生物的自然产卵场及索饵场、越冬场和洄游通道、天然渔场。

本项目上游约12.5 km的左岸为永川区第九中学水厂取水口，上游约8.6 km的左岸为侨立水务公司老水厂取水口，两取水口均为集中式饮用水源地；排污口下游无取水口。一级水功能区“临江河永川开发利用区”内的排污口主要为永川区各城镇污水处理厂的市政排污口。本项目上游约34 km的右岸为来苏镇污水处理厂排污口，上游约30 km右岸为来苏来仪污水处理厂排污口，上游约20 km左岸为青峰污水处理厂排污口，上游19.3 km左岸为永隆污水处理厂排污口，上游12.6 km左岸为永川第九中学排污口，下游约6.6 km左岸为凤凰湖工业园区污水处理厂排污口。

4 入河排污口所在水功能区水质现状和纳污状况

4.1 入河排污口设置方案

永川污水处理厂配套建设一、二级管网26.65 km，一期为DN800的压力管，二期为DN600的压力管，污水厂总进水管在厂区的北侧，管径d1600，DN1200出水管，总水头损失0.4 m。排污口具体坐标为东经105°55′35″，北纬29°19′40″，排污口的类型为市政排污口，排放方式为连续排放，入河方式为明渠。

4.2 水域水环境现状

4.2.1 区域水环境状况

水域环境现状采用“临江河城区过渡区” 2017年10月的监测数据对临江河影响段地表水环境质量现状进行评价。采用地表水现状评价采用标准指数法评价，评价标准为《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)IV类水质标准。监测统计结果见表2。

表2 水功能区地表水现状监测值 mg/L

4.2.2 水功能区达标评价

评价按照《地表水资源质量评价技术规程》(SL395-2007)，水功能区达标评价参照水功能区管理目标进行，根据水功能区划，“临江河城区过渡区”为本项目排污口下游河段，该水功能区管理目标为IV类。根据对水功能区监测断面的水质监测成果进行评价，评价该水功能区水质氨氮和总磷两项指标超过水质管理目标的要求，其中氨氮超标 0.96 倍，总磷超标 0.33倍，现状水质为劣V类，不能满足水功能区水质管理要求。

5 入河排污口设置可行性分析论证及入河排污口设置情况

5.1 论证分析服务范围、污水来源及构成

本次论证项目服务范围为永川主城区，包括旧城商业中心、火车站片区、市政广场片区、新城商业文化中心和新城绿化文化广场片区等，服务人口45万人。永川污水处理厂一期工程(2007年)和二期工程(2014年)总建设规模9.0万m3/d的排污量，经处理后达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准排入临江河。

本项目污水来源主要为生活污水，进水水质相对稳定，不含重金属、“三致”污染物、难降解有机物等物质。根据建设环评，本项目服务范围内特征污染因子主要为BOD5、COD、SS、TN、NH3-N、TP等。

5.2 主要污染物预测及处理工艺

本项目污水处理厂进水水质主要论证分析BOD5、COD、SS、TN、NH3-N、TP等各项指标，参考重庆市其它主要来源为生活污水的污水处理厂的设计进水水质确定永川污水处理厂一期二期工程进水水质。

城市污水首先经过粗格栅，以去除污水中较大的漂浮物或悬浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，出水经泵提升至细格栅，截留污水中较小漂浮物，经污水管道送至沉砂池，经旋流沉砂池沉沙处置后，出水进入A2/O工艺。二期采用布置更为紧凑、占地面积更小的改良A2/O工艺。根据《厌氧-缺氧-好氧活性污泥法污水处理工程技术规范》(HJ576-2010)，针对城市生活污水的污染物去除率为：COD70%～90%、BOD580%～95%、SS80%～95%、氨氮80%～95%、总氮60%～85%、总磷60%～90%，从处理效果可看出，采用改良A2/O工艺脱氮除磷效果更稳定可靠。

5.3 污水处理设施设计

污水处理厂出水总体执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。本次论证工程项目组成包括一期二期污水处理总工程，一期的主体工程、辅助工程、公用工程、环保工程和储运工程，二期扩建于一期水处理构筑物以东的厂区东部，包括污水处理生产区、厂区道路、厂区给排水、厂区给水、厂区排水工程。

5.4 本项目排污量

本建设项目污水处理厂一二期总处理规模为9.0万m3/d，设计年运行365 d，年排放总量为3285万m3。参考永川污水处理厂2016年全年出水水质监测数据，2016年一二期工程实际排水总量为3401.53万m3，COD排放平均浓度22.5 mg/L，氨氮排放平均浓度0.98 mg/L。计算年COD和NH3-N排放量分别为765.34 t/a和33.33 t/a。根据本污水处理厂的规划，已计划开始提标工程，尾水排放标准将由现在的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准提升至A级标准，本项目出水水质污染物浓度将一定程度降低，COD和NH3-N的排放总量也将一定程度减少。

参考《永川区水功能区纳污能力核定和分阶段限制排污总量控制方案报告(2012)》，2012年临江河污染物入河量调查数据显示，永川污水处理厂COD排放量为882 t/a，NH3-N排放量为154 t/a。因此《永川区水功能区纳污能力核定和分阶段限制排污总量控制方案报告(2012)》中纳污能力计算时，永川污水处理厂的排污量已在“临江河城区排污控制区”的现状水质中体现，且水功能区仍具有一定纳污能力。现计算永川污水处理厂2016年COD和NH3-N排放量分别为765.34 t/a和33.33 t/a，COD和NH3-N排放量均小于2012年调查值，满足水功能区纳污能力的要求，且本项目排污总量有所削减。

6 入河排污口设置对水功能区水质影响分析

6.1 入河排污口设置论证影响分析

本项目污水处理工程设计正常排放时，尾水排放达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。参考永川污水处理厂2016年1～12月出水水质监测数据，COD出水水质均值为22.5 mg/L、NH3-N为0.98 mg/L，COD 与NH3-N出水浓度远小于设计出水标准，因此按实际出水水质浓度进行预测分析。根据水功能区水质管理目标和水生态保护要求，结合本建设工程污水排放，选取COD、NH3-N作为评价指标。

本项目论证对临江河采用一维稳态推流模型，计算排污口至下游5 km的范围，相关污染因子COD、NH3-N的影响范围和影响程度，为分析废污水排放对水功能区水质、水生态以及第三者权益的影响提供依据。

6.2 预测模式、结果评价与水功能区水质影响分析

临江河水流量较小，根据《环境影响评价技术导则 地面水环境》(HJ/T2.3-93)，尾水排入临江河可视为完全混合，预测模式采用S-P模型。根据临江河多年水文资料统计，参考《永川区污水处理厂二期扩建工程环境影响报告表》和《永川水资源调查评价》论证。

本分析评价分别对平水期和枯水期情况下，污水处理厂正常排放、事故排放分别对临江河段进行预测，排污口下游COD浓度均满足《地表水环境质量标准》IV类水域水质标准要求，NH3-N浓度均超过V类水质标准要求，水质超标的主要原因是NH3-N的背景值为2.945 mg/L，本项目NH3-N的排放浓度仅为0.98 mg/L，尾水的排放反而对于临江河NH3-N浓度有一定稀释作用。因此，污水处理厂正常运行达标排放情况下，对临江河水环境的影响较小。

永川污水处理厂应加强日常监管，避免事故条件下加剧临江河污染。运行期必须加强电源及各构筑物日常运行管理，确保污水处理设备正常运行，防止事故排放，特别是枯水期对临江河水质影响较大，更应加强好日常监管。

7 排污口设置合理性分析

7.1 纳污水体分析

入河排污口所在水功能区为“临江河城区排污控制区”，划分为排污控制区，为主要城区河段，水质管理目标为Ⅳ类。参考《永川区水功能区纳污能力核定和分阶段限制排污总量控制方案报告(2012)》，2012年临江河污染物入河量调查数据显示，永川污水处理厂COD排放量为882 t/a，NH3-N排放量为154 t/a。现永川污水处理厂2016年COD和NH3-N排放量分别为765.34 t/a和33.33 t/a，COD和NH3-N排放量均小于2012年调查值，满足水功能区纳污能力的要求，且本项目排污总量有所削减。

7.2 与现有管理要求及管理目标的适应性分析

永川污水处理厂正常运行排放情况下，尾水排入临江河，平水期和枯水期排污口下游5000 m的预测范围，COD浓度均满足《地表水环境质量标准》IV类水域水质标准要求，NH3-N浓度均超过V类水质标准要求。临江河水质超标的主要原因是NH3-N的背景值为2.945 mg/L，背景值太高，且已超过V类水质标准要求。本项目NH3-N的排放浓度仅为0.98 mg/L，本项目尾水的排放反而对于临江河NH3-N浓度有一定稀释作用。可见本项目正常运行排放条件下，对于临江河水质改善有一定作用。

永川污水处理厂属于环保减排类工程，通过市政管网收集临江河沿岸生活污水进行处理，服务范围覆盖永川整个主城区，主要污染物削减高达90%，对于区域污染物减排有极大贡献。同时也符合重庆市《关于全面推进节水型社会建设的指导意见》(渝水〔2016〕82号)文件的城市节水要求。

总体上看，本建设工程排污口的设置与“临江河城区排污控制区”管理要求和目标基本是相适应的。

7.3 规划排污口位置设置合理性分析

本污水处理厂排污口位于厂区西面的临江河左岸，双河二号桥下游约400 m处。排污口所在水功能区为“临江河城区排污控制区”，为主要城区河段，划分为排污控制区，不属于禁止设置入河排污口的敏感水域。原则上市政污水处理厂经收集处理达标后的尾水就近排入所在流域，虽属于污水集中排放的情况，但从临江河水质及水生态环境的长远影响来看，有利于区域河流水质改善和水生态环境的保护。因此，本项目排污口位置较为合理，能满足水功能区水质管理相关要求。

7.4 对水生态的影响分析

根据调查，本区域河段内无重要珍稀鱼类和鱼类产卵场，现状临江河水质已超过目标管理水质，临江河水质已被污染，水生态环境已遭受一定程度破坏，急需采取相关的水资源和环境保护措施改善临江河水质、恢复原有水生态环境。

临江河为流经永川城区的主要河流，永川污水处理工程的运行，对于临江河水质主要起改善作用。城区生活污水主要经收集进入永川污水厂集中处理达标排放，对临江河流域水资源和水生态环境的保护起到积极作用。

7.5 对地下水的影响分析

本项目通过管道将厂区污水集中收集处理后达标排放，正常运行条件下，不会直接排入地下，且污水处理厂建设初期已考虑地下管配件的防腐措施，污水通过管道泄漏污染地下水的可能性较小。因此本项目正常运行不会对地下水造成影响。

7.6 入河排污口设置对第三者影响分析

本次论证项目排污口位于临江河左岸，所在水功能区为“临江河永川开发利用区”。排污口上游约12.5 km的左岸为永川第九中学水厂取水口，上游约8.6 km的左岸为侨立水务公司老水厂取水口，可见本水功能区内的取水口均位于本项目排污口以上，且距离5 km以外, 排污口下游5km范围内不涉及其他饮用水源取水口。本污水处理工程来源主要为生活污水，水质相对稳定，正常运行达标排放后对临江河水质影响较小。本项目排污不会“临江河永川开发利用区”的第三方取排水口造成影响。

综上所述，本项目入河排污口设置是合理的，总体是可行的。

8 建议

对该城市污水处理厂入河排污口设置论证分析建议如下：①按《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准完成提标改造，提高出水水质，严格控制排放总量，应特别关注NH3-N和TP两项指标；②建立完善的水质水环境风险防控体系，如发生事故时，及时启用应急预案；③加强对入河排污口下游断面水质监测，将排污口在线监测接入国家水资源监控系统；④完善入河排污口规范化建设，并进行立标管理；⑤建立严格的事故责任追究制度。