河流—维模型在安庆市马窝污水处理厂排污口设置中的应用

汪 峰，陈 芳

(1.安徽省长江河道管理局，安徽 芜湖241000.2.河北省保定水元水资源勘测局，河北 保定071000)

为有效控制水环境污染，保护生态，实现水资源的可持续利用和保护，排污口设置需根据受纳水体的水环境状况、水域纳污能力、第三者相关权益等情况，分析排污口设置的影响，以提出水资源保护措施，保障城市生活、生产和生态用水安全。

1 模型选择

安庆市马窝污水处理厂的污水受纳水体为长江，排污口设置在安庆河段江心洲左汊，90%保证率最枯月的该江段流量为12 700 m3/s，污水处理厂污水排放量为0.289 m3/s，污水排放量远小于该江段流量，假设污染物浓度在近岸80 m范围内均匀混合，近岸80 m范围内流量小于150 m3/s，河道顺直，采用河流一维模型进行预测。

2 模型预测

2.1 河流一维模型公式

式中:C为流经x距离后断面污染物浓度，mg/L;C0为初始断面污染物浓度，mg/L;k为污染物在河流中的衰减系数，1/d;u为断面平均流速，m/s;x为与坐标原点的纵向距离，m;Cp为排放废水中污染物的浓度，mg/L;Ch为河水上游来水污染物的浓度，mg/L;Qp为污水排放量，m3/s;Qh为河流上游来水流量，m3/s;

相应水域纳污能力公式如下:M=(Cs－C)×(Qp+Qh)

式中:Cs为水质目标浓度，mg/L;M为水域纳污能力，kg/s;其余符号意义同前。

2.2 模型的参数确定

(1)污染物衰减系数k的估值

根据野外实测数据采用两点法估算k值，估算公式为:

式中:k为污染物衰减系数(1/d);Δt为流经上下断面的时间，d;L1、L2为上、下断面污染物平均浓度，mg/L。

确定:kCOD=0.22，kNH3－N=0.45，kBOD5=0.45。

(2)源强的确定

根据2008年长江安庆段水质状况，从偏安全角度选取污染物的背景浓度，COD 取12.4mg/L，NH3－N 取 0.4 mg/L，BOD5取1 mg/L。

表1 2008年长江安庆段水质监测均值

(3)污水处理厂污染物排放浓度执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918－2002)的Ⅰ级B标准，COD为60 mg/L，NH3－N 为 15 mg/L，BOD5为 20 mg/L。

(4)按照污水处理厂的设计规模，污水排放量为Qp=0.289 m3/s。

表2 水质参数一览表

2.3 设计水文条件

选取90%保证率最枯月的设计水文条件预测排污口设置对水质影响，设计参数见表3。

表3 设计水文条件参数

2.4 水质预测结果

表4 各污染物正常排放浓度预测

表5 各污染物事故排放浓度预测

2.5 纳污能力

根据纳污能力计算公式预测，排污口下游长10 km范围水域纳污能力情况见表6。

该段水域有一定的纳污能力。

表6 水污染物排放量及纳污能力

3 预测结果分析

该段水域水环境状况较好，符合《地表水环境质量标准》(GB3838－2002)Ⅱ类标准要求。安庆市马窝污水处理厂排污口设置后，处理污水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918－2002)一级B标准后排入长江，对现状水质改变较小，污染物浓度符合Ⅱ类标准要求。非正常情况下排污，对现状水质改变较大，污染物浓度仍符合Ⅱ类标准要求，该段水域具有一定的纳污能力。

4 结论与建议

随着安庆市经济建设的快速发展，该段水域开发利用程度将逐步提高，第三权益人将明显增加。建议:(1)是对排污口进行规划化管理，建立排污口的技术档案资料，报相关部门备案。(2)应制定详细、科学、可行的应急处理预案，以便在发生事故排污时能以最快的速度发挥最大的效能处理污染事故，控制污染源及事态发展，将损失降至最低。

［1］朱党生.水资源保护规划理论及技术.北京:中国水利水电出版社，2001.

［2］中华人民共和国水利部.水域纳污能力计算规程SL348－2006.北京:中国水利水电出版社，2006.

［3］李进，许武德，郭守坤.数学模型在水质预测中的应用.东北水利水电，1996(6)，39 －41.