应城市大富水开发利用区纳污能力及污染物限排总量控制

(整期优先)网络出版时间:2021-12-13
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应城市大富水开发利用区纳污能力及污染物限排总量控制

黄琳

湖北省孝感市水文水资源勘测局 湖北 孝感 432000

摘要:当前,随着工业化进程不断发展,应城市水环境污染控制问题日趋严峻,全市水功能区水质达标压力巨大,核定水域纳污能力并以此为基础制定水功能区限排方案迫在眉睫。本文以应城市大富水为例,核定应城市大富水排污控制区纳污能力,提出限制排污总量,为应城市入河污染物减排工作、水资源保护、水污染防治工作提供重要技术支撑势在必行。希望对于相关的人员提供参考与借鉴的作用。

关键词:应城市;区纳污能力;污染物限排总量控制


1引言

应城市位于湖北省中部偏东,地处江汉平原与鄂中丘陵过渡地带,江汉平原北部,占全省面积0.59%。汉宜公路穿境而过,武荆高速公路东西贯通全境,汉丹、长荆铁路横贯东西,处在武汉、襄阳、荆州宜昌大三角经济区的中心,水陆交通便利。大富水属汉北河一级支流,源出自大洪山山脉东南麓,随州市三里岗镇黄狗山,东南穿过长约8km的高关大型水库,横穿京山县东北部,进入应城市境内后,先曲折向东,后折向南,流至天鹅镇南垸汇入汉北河。流域内分为三级,大富水宋河以上及老县河王家畈以上为山区,其下至应城膏矿为丘陵,膏矿至天鹅为平原。经实地调查,大富水开发利用区从城北办事处盛滩村以下河段均有筑堤,其面源污染可作忽略处理。因此,本次核定现状污染物入河量仅需考虑点源污染物入河部分,可采用实测法。

2规划年污染物入河量预测

大富水开发利用区干流共有22个排污口,其中有4个位于开发利用区,是点源污染物的最主要来源。另有15个闸口主要用于汛期排渍水,一方面其污染物浓度非常小且年排放总量不大,另一方面污染物入河量计算中已考虑面源污染,因此,其入河量不纳入总量计算。经调查统计并结合入河排污口水质监测成果分析计算,7个主要入河排污口污水年排放总量为2399.06万m3,COD年排放量为1196.50吨,氨氮年排放量为98.89吨。

污染物入河量的预测以现状污染物入河量为基础,以《应城市国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》和《应城市城乡总体规划(2015—2030年)》等相关规划文件为主要依据。根据相关规划文件中规划的人口、经济、社会及环境发展规模,估算出入河污水总量,按照污水处理排放浓度标准,预测规划年污染物入河量。

生活污水排放量的预测基于规划年人口规模与人均生活废水排放系数。查阅《全国第一次面源污染普查产排污系数手册》,孝感市人均生活废水排放量(包含居民日常生活用水和第三产业用水)为160L/人/天。

工业废水排放量预测参考国家环境保护部环境规划院编制的《重点流域水污染防治规划编制细则》中的相关经验公式。该预测基于准年工业废水排放量和近年工业废水排放量年增长率。

参考2013-2016年《孝感市水资源公报》,应城市工业用水量年增长率约为3.3%。同时,考虑到规划年应城市工业结构调整、生产工艺改造、再生水利用率提高以及万元工业增加值用水量总体控制,工业废水排放量年均增长率取值2%。统计结果显示,2015年城区(含城中、城北、四里棚、开发区)工业废水排放量约为1170万m3。经计算,2020年、2030年城区工业废水排放量分别为:1292万m3、1575万m3。综合以上估算结果,计算出规划年相关区域污废水总量。

按照《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的相关规定,城镇污水处理厂出水排入国家和省确定的重点流域及湖泊、水库等封闭、半封闭水域时,执行一级标准的A标准,排入GB3838地表水Ⅲ类功能水域(划定的饮用水源保护区和游泳区除外)、GB3097海水二类功能水域时,执行一级标准的B标准。根据大富水开发利用区实际情况,确定排放标准为一级B。

根据规划年的污废水排放量,按照《城镇污水处理厂污染物排放标准》规定的污废水排放标准对应浓度限值,分别计算2020年、2030年排污口污染物入河量。一般地,当规划年污废水处理率小于100%时,未经处理的部分污废水污染物浓度按对应限值的1.67倍估算(污染物除去率按60%计时,处理前浓度为处理后的1.67倍)。由于城区污水处理厂排污口设置位置在老县河上,之后经喻家闸流入大富水排污控制区,污水在老县河中经稀释、沉降或生物分解,降解率取20%。计算成果见表1。

表1生活污水及工业废水污染物入河(量)计算成果 单位:万m3、t

年份

生活污水

工业废水

污染物入河量

处理量

直排量

处理量

直排量

COD

NH4-N

2020年

1321

233

1292

0

1441.04

192.14

2030年

2220

0

1575

0

1821.60

242.88


根据估算结果,按照入河排污口所在位置,确定各水功能区污染物入河量。各水功能区规划年污染物入河量预测成果。预测结果显示,大富水工业用水区污染物入河量略有升高;大富水饮用水源区污染物入河量变化不大,大富水排污控制区污染物入河量显著升高。

3.纳污能力计算原则

水功能区纳污能力是指在满足水域功能要求的前提下,在给定的水功能区水质目标、设计水量、入河排污口位置及排污方式下,水功能区水体所能容纳的最大污染物量。纳污能力是实施水功能区管理的基本依据。本文中利用模型计算纳污能力的成果值详见表3。

表3 大富水开发利用区各水功能区纳污能力计算成果表 单位:t/a

功能区名称

纳污能力计算方式

COD

NH4-N

2017年

2020年

2030年

2017年

2020年

2030年

大富水饮用水源区

负荷法(现状入河量)

143.05

143.05

143.05

4.09

4.09

4.09

大富水工业用水区

一维数学模型

568.80

574.58

584.69

24.06

24.29

24.69

大富水排污控制区

一维数学模型

1452.54

1843.07

2164.14

68.75

86.32

100.77


4 结论

随着城镇化水平的不断提高和城区(镇)面积的不断扩大,应该统筹城乡建设规划,对于规模较大、聚集度较高、经济条件较好城镇,需尽快落实配套相应的污水处理厂和污水截流管网,对城市集中排放入库的生活污水等进行集中式处理,实现污染物入河量削减目标。


参考文献

[1]张水良,刘培哲.水环境容量综合手册[M].北京:清华大学出版社,1991:412-478.

[2]刘晓东,杨婷,石佳佳,刘朗,吴偲,姜翠萍.关于现行水域纳污能力计算规程中河流计算模型的探讨[J].环境保护科学.2018(02):103-105.

作者简介:黄琳(1979-8),女,民族:汉族,籍贯:湖北大悟,工程师,本科,主要从事水资源调查评价工作。