水环境综合整治规划

-1-邕江水环境综合整治规划邕江是过境河流郁江在南宁市的一段，穿越南宁市城区中心，为南宁市最大河流。邕江河段全长134km，流域面积6120km2，是南宁市城市及工农业的主要水源，也是通向区内外的航运干线。一、明确问题邕江水域具有集中式生活饮用水水源、工业用水、农业灌溉、航运、渔业、娱乐和纳污等功能。随着南宁市实行沿海开放城市政策，经济发展比较快，工农业用水和生活用水也不断增加。除市区固定用水人口80万、非农业用水人口74万外，还有一定数量的流动人口。因此，集中式生活饮用水水源成为邕江南宁段的首要功能。此外，随着城市经济的发展，污水量会越来越多，纳污也成为邕江的重要功能。如何协调不同层次的用水需求，是规划面临的主要任务。二、确定规划目标与水域功能区划分规划的总体目标，是保证邕江的多种水体功能的达到。为此，首先需要进行水体功能的划分。根据水域功能区划的依据、原则、方法与步骤，以及邕江水质现状、社会经济发展对水资源的要求，将邕江水域的功能划分为五大类：心圩江以上流域为Ⅱ类，心圩江至二坑为Ⅱ-Ⅲ类，大坑至青秀山风景区为Ⅲ类，青秀山至莲花为Ⅱ-Ⅲ类，莲花至六景为Ⅲ类，邕江各支流、心圩江、竹排冲为Ⅲ-Ⅳ类，大坑、二坑、水塘江为Ⅳ-V类，良风江为Ⅲ类，八尺江Ⅲ-Ⅳ类。控制各河段水质达到相应的水质标准，是规划的具体目标。三、确定规划方法1.混合区划分规划中常用的混合区标准有两类，一类是面积控制标准，另一类是距离控制标准，后者应用较广泛。距离控制标准允许排污口下游若干距离内水质超标，允许距离的长短，视河段的功能和所处位置的重要性而定。邕江混合区的划分采用距离控制标准。以竹排冲河段为例，由于数十公里范围内无集中供水水源吸水口，排污口下游2000米处的岸边污染物最大浓度达到功能区水质标准即可满足要求。2.水质模型与水质指标的确定南宁市污水是通过几条排污沟流入邕江的，因此，控制排污沟与邕江入口处的排放量是水污染控制的关键。污水排放有两种方式，一是通过工程措施使断面均匀混合排放，二是岸边直接排放。前者的控制排放量可通过全江段一维模型进行计算，后者的控制排放量可通过污染带模型进行计算。根据南宁市水系分布特点，确定可能纳污点为马巢河口、可利江口等-2-（共10个）。根据邕江的污染特点，确定代表性水质指标为COD和BOD。四、拟订规划措施首先采取措施保护饮用水源。邕江上已有四座饮用水厂，其中，凌铁水厂处在水质较差的支流大坑入口下游、亭子冲入口对面，受污染威胁较大，水质较差。拟对排入大坑支流的污水采取截流措施，将污水引至下游，经处理后排入邕江；亭子冲入口的污染带，形成的原因，是南宁电厂的锅炉冲灰水、南宁制糖厂和造纸厂的工业污水，拟采取工程措施，要求其削减排污量。为满足水体其它功能要求，拟通过各个河段的水环境容量的计算，确定相应污染源的污染物削减量。五、计算水环境容量与提出供选方案1.水文条件设计江段水文条件是决定河道稀释自净能力的主要因素。根据国家标准规定，采用保证率为90%的最小月平均流量作为计算条件，同时选用保证率为50%的年均流量作为比较研究的计算条件。邕江南宁站90%保证率最小月平均流量为170m3/s，50%保证率年均流量为1330m3/s。2.允许排放量的计算（1）断面均匀混合允许排放量的计算（a）BOD允许排放量的确定BOD模型采用S—P模型：tKdeLL0（1）要求距纳污断面最近的下游水质控制断面的BOD最大浓度（L）不能超过要求的水质标准值，可得L0，max，并由式：W+QsLs=L0max(Qs+Qw)，求得允许排放量W(式中，Qs为上游来水量；Ls为上游来水BOD浓度；QW为污水量；W为BOD允许排放量)。（b）DO约束根据L0，max，由下式计算：tKtKtKdadsaadeDeeKKLKOO00)(（2）计算控制断面的DO值OL，若OL＜DO0（溶氧水质标准），则减小L0，max的数值，直至OL≥DO0为止，再计算对应的W值。-3-（c）取BOD约束与DO约束下控制排放量的较小值，即为该纳污断面的BOD允许排放量。根据测定的BOD与COD的关系，估计BOD允许排放量对应的COD值。（2）岸边直接排放的允许排放量计算邕江流量较大，稀释能力强，江段各断面平均水质均良好；但由于靠近岸边水流相对平缓，在排污口下游一定范围内形成污染带。尽管在全江段的宏观控制上采用一维模型已经足够，但为了确保局部江段的水源水质不受污染，以二维污染带模型来计算控制排放量。根据上述原理，可以分别求得断面均匀混合排放和岸边排放的允许排放量。表1是典型支流（竹排冲）入口处的允许排放量。表1竹排冲口的允许排放量单位：g/s排放方式90％最枯月50％平水年BODCODBODCOD断面均匀混合74.1107.5220.0296.0岸边排放62.190.6172.0238.43提出允许排污量分配方案南宁市的绝大部分工业废水和生活废水主要通过六条排污沟流入邕江。因此，控制六条排污沟的污染物总量，就能基本控制邕江水体的总纳污量。水污染控制单元的划分以各条排污沟为单位。（1）允许排污量的分配方法采用非数学优化分配的VPDT法来进行各控制单元的允许排放量在各用户之间的分配。VPDT法的计算公式为：jiijjijijpijPVKTDW)1(（3）式中：Wpij——i单元j排污用户所分配的允许排放量系数；Dij——i单元j排污用户的行业排污系数；Tij——i单元j排污用户的单位污染治理投资，元/吨Tij=MRij/WRij，其中,MRij为现状污染治理投入费用,WRij为现状排污量；Kj——j排污用户所在行业单位污水平均治理投资，元/吨；Vij——i单元j排污用户的利税值；Pij——i单元j排污用户的就业人数。则i单元k用户的允许排放量为：-4-pijpijmikWWCW（4）式中，Cm——分配系数。（2）各控制单元排污用户允许排放量及削减量分配方案以竹排冲单元为例，采用上述VPDT方法，计算出单元各用户的允许排放量如表2：表2竹排冲控制单元用户允许排污量与削减量公斤/日厂名COD现状排放量允许排放量削减量削减率（％）茅桥造纸厂19894.7910089.593805.2027.49茅桥玻璃厂9.599.5900毛巾被单厂22.1222.1200市翻胎厂28.7828.7800针织厂86.7786.7700第二化工厂1136.98783.95353.0331.04六、成本优化任何工程措施及水处理系统都是要投入资金的，成本优化就是在设计科学、合理性满足系统功能条件下，工程占用最少投资的要求。设计时要注重给排水管网的最优化设计，做到既美观实用又节省投资。七、防止水污染水污染综合防治是指从整体出发，综合运用各种措施，对水环境污染进行防治。实施水污染综合防治是十分必要的，因为中国是一个水资源比较缺乏的国家，并且表现为两种：其一是资源型缺水，其二是水质型缺水。长期以来以点源治理为基础的排污口净化处理，不能有效地解决水污染问题，必须从区域和水系的整体出发进行水污染综合防治，才能从根本上控制水污染，解决水质型缺水的问题。(1)水污染综合防治的基本原则1)转变经济增长方式，提高资源利用率与水污染治理相结合从“人类枣环境”系统的关系和“经济枣环境”系统的关系来看，人类的发展活动、特别是经济再生产过程是矛盾的主要方面。人类生态系统中水循环有两个方面，一是自然水循环，另外一个是社会用水循环（工农业生产用水和生活用水），在水循环过程中要保证安全用水界限，并尽可能不降低水的质量，就只有对经济再生产过程进行调节和控制，包括转变经济增长方式，调整经济结构、特别是要调整工业结构和改善工业布局，以及推行清洁生产等。当前调控手段和方法还很难做到完全不产生污染、不排放污染物，所以还需要有污染治理措-5-施，两者相结合。2)合理利用环境的自净能力与人为措施相结合排海工程、排江工程、优化排污口的分布都是合理利用水环境自净能力的措施。但要从整体出发进行系统分析，土地处理系统、排江、排海工程、一级和二级污水处理、氧化塘等各种措施要优化组合。3)污染源分散治理与区域污染集中控制相结合污水综合排放标准规定的第一类污染物必须由污染源分散治理达标排放，对于小型工业企业可以采取污染治理社会化的方法来解决。对于其他的污染物应当以集中控制为主，提高污染治理效益，将两者结合起来。4)生态工程与环境工程相结合利用生物治理技术，设计合理的工业链和合理的工业用水循环等都是有效的生态工程。但要与环境工程相结合才能发挥更大的作用。5)技术措施要与管理措施相结合在规划、评价的基础上选定技术方案可以避免盲目性；技术方案实施后只有加强管理，才能使技术措施正常运行，获得良好的效益。(2)水污染综合防治的主要对策我国水污染综合防治的主要对策如下：1)对水环境进行合理的功能分区水环境功能分区是进行水污染综合防治的依据。根据水环境的现行功能和经济、社会发展的需要，依据地面水环境质量标准进行水环境功能区划，是水源保护和水污染控制的依据。例如，地面水环境质量标准将水域按功能分为五类：I类主要适用于源头水，国家级自然保护区；Ⅱ类主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区，珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场等；Ⅲ类主要是用于集中式生活饮用水水源地二级保护区，一般鱼类保护区及游泳区；Ⅳ类主要适用于一般工业用水以及人体非直接接触的娱乐用水区；Ⅴ类主要适用于农业用水区以及一般景观要求水域。按功能区控制污染，保护水资源。首先，按照水域功能划定保护级别，提出控制水污染的要求。例如：对特别保护水域，是国家《地面水环境质量标准》（GB3838—88）中的Ⅰ、Ⅱ类水域，不得新建排污口，现有的排污单位由地方环境部门从严控制，以保证受纳水体水质符合规定用途的水质标准。其次，按照功能区实行总量控制。所谓总量控制是指为了保持某环境功能区的环境目标值，所能容许的某种污染最大排放量。所以，水环境功能区划是实施水污染总量控制的依据。2)制定水污染综合防治规划水污染综合防治的主要内容和制定工作步骤如下:在水环境调查评价的基础上，分析确定水环境的主要问题。划分谁污染控制单元。根据水环境问题分析结论，考虑行政区划、水域特征、污染源分布特点，将污染源所在区域与受纳水域划分为一个水污染控制单元。-6-提出环境目标，进行可达行论证。环境目标要由主要污染物总量控制目标和水环境综合整治各分项具体目标。确定取样污染物消减量，以及消减比例分配方案。制定水污染综合防治规划及实施方案。实施规划的支持和保证。包括：资金来源分析、年度计划的制定、实施排污申报登记和排污许可证制度的建议方案，以及必要的技术支持等。制定水污染综合防治规划必须坚持下列的几项原则：以经济建设为中心，有利于促进经济与环境协调发展。以合理开发利用水资源为核心，着力于全过程控制。通过转变经济增长方式，推行清洁生产，把污染消除在经济再生产过程中。全面规划、突出重点，因地制宜、讲求实效。坚持综合整治的原则。对规划方案要进行系统的分析，达到整体优化。3)实行排污许可证制度,对主要污染源逐步由浓度控制向总量控制过渡在推行排污许可证制度时，一定要结合中国目前的技术水平与管理体制，遵循下列5点要求：从实际出发确定总量控制目标。当排放污染物的受纳水体的环境容量难以确定时，可以根据国家环保局1995年12月提出的总量控制方案所确定的原则，以1995年主要水污染物的排放总量作为一个目标总量，按所在地区的实际技术经济水平，确定消减比例，分配到主要污染源。选好发证对象。发放许可证的对象主要是本地区的污染大户，一个城市抓十几户或者几十户即可。要经过污染源调查评价，选好控制重点。控制污水总量，因地制宜进行计量。强化发证后的环境监督管理。重视实践经验不断提高水平。实行排污许可证制度，要先进行试点，总结经验，逐步推广。但也应当注意研究实施过程中出现的新问题，如排污指标有偿转让、排污权交易等。4)加强乡镇企业的水污染综合防治我国乡镇企业分布广、与农业生态系统交错在一起，对耕地和河流的支流(或者河网)已构成严重威胁，必须尽快进行综合治理。其防治对策如下：首先