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永泰县长庆溪流域水体达标方案

2017-09-26 16:09:00      字号:  

永泰县长庆溪流域水体达标方案

 

一、总则

(一)背景

福州市永泰县生态环境优越,水果种植历史悠久,品种繁多,其中李果、柿子享有盛名,李果种植面积、产量均居全国首位,素有“李果之乡”美誉。李果、柿子等蜜饯加工业形成地方的特色产业,“永泰蜜饯”闻名遐迩。近年来,永泰蜜饯加工产业发展又以长庆镇占主导地位。

长庆镇位于永泰县的西北部,盛产李梅、柿、桃、梨等水果,其中李梅种植面积达12000多亩,年产量达2000吨以上。多年来长庆镇的李梅产业围绕“扩大种植规范、优化品种、提高产量、提升品质、增加效益”的工作思路,打造集聚产业,以做大做强为目标,充分发挥当地李梅产业品牌效应。目前,长庆镇蜜饯加工业已形成一定规模,现有十余家大中型企业,产量占据国内80%的市场份额。

但长庆镇多数蜜饯加工企业建设时间较长,建设前多未办理环境影响评价等环保相关手续,企业采取的污染防治措施和环境管理能力较为薄弱;加之蜜饯加工废水的水质浑浊,色度较高且呈暗红色,盐度高,COD、BOD5浓度高,易散发恶臭,难以按要求处理达到GB8978-1996的一级排放。长期以来,加工废水的未达标排放对长庆溪流域的水环境造成较大污染,目前长庆溪水质多呈劣五类状态(原应执行三类水质标准)。

长庆溪全长约12公里,是大樟溪上游的一级支流,在嵩口镇汇入大樟溪,大樟溪汇合口下游尚有永泰县多处水源保护区。因而,长庆镇蜜饯加工废水对长庆溪的长期污染,势必对大樟溪干流的用水水质安全造成隐患。自2010年以来,永泰县人民政府加大了对大樟溪沿岸重点工业、行业污染源的整治力度,着重加强医药化工行业、食品加工业的废水治理,从源头上保护大樟溪水质;目前长庆溪被列为福州市水环境综合整治重点小流域,在大部分蜜饯加工企业和乡镇生活污水已经开展了一系列整治工作,取得了一定的成效。但是由于缺乏流域水环境综合整治的整体治理思路,其整治成效难以保证,故在2015年底,为了更好地对长庆溪流域水环境污染治理进行指导,长庆镇人民政府委托福州大学环境与资源学院开展“永泰县长庆溪流域水环境污染整治方案”项目编制,福州大学环境与资源学院按照合同要求编制了本方案,为解决长庆溪流域水环境污染整治提供整体方案和科技支撑。

(二)指导思想与基本原则

编制整治方案的指导思想:以邓小平理论、“三个代表”重要思想为指导,以科学发展观统领全局,以建设国家级生态县,改善水环境质量、保护群众健康、保障跨界断面水质达标为根本出发点,运用流域污染系统控制的理论和方法,以总量控制为主要手段,采取“布局减排、结构减排、管理减排、工程减排”等治理措施以及加强回用等提升环境承载力的综合措施,以加快产业结构调整、推进截污治污工程体系建设和加强环境监管为重点任务,全面系统地提出长庆溪流域的水污染综合整治达标方案,促进流域经济社会的科学发展,确保下游水源安全。

编制整治方案的基本原则:(1) 以人为本,环境优先;统筹兼顾,科学发展;(2) 尊重历史,实事求是;同心协力,着眼未来;(3) 突出重点,优先控源;系统控制,综合整治;(4) 总体谋划,分步实施;远近结合,逐步推进;(5) 分级负责,层层落实;加强监管,从严处罚。

(三)编制依据

1、法律法规等

(1)《中华人民共和国环境保护法》,1989年,2014年修订

(2)《中华人民共和国水污染防治法》,2008年修订

(3)《中华人民共和国水法》,1998年修订

(4)《中华人民共和国清洁生产促进法》2002年,2012年修订

(5)《中华人民共和国渔业法》,2000年

(6)《中华人民共和国大气污染防治法》,2000年修订

(7)《中华人民共和国环境噪声污染防治法》,1996年

(8)《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》,2004年修订

(9)《国务院关于环境保护若干问题的决定》,1996年

(10)《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》,2005年

(11)《国务院关于加强城市供水节水和水污染防治工作的通知》,国发[2000]36号

(12)《畜禽养殖污染防治管理办法》,2001年

(13)《畜禽规模养殖污染防治条例》,2013年

(14)《产业结构调整指导目录(2011年本)》,2013年修订

(15)《福建省环境保护条例》,2002年

(16)《福建省流域水环境保护条例》,2011年

(17)《福建省重点流域生态补偿办法》的通知,闽政〔2015〕4号

(18)《福州市人民政府关于重点流域水环境综合整治工作的实施意见》,榕政综[2009]126号

(19)《福州市人民政府关于印发福州市水污染防治行动计划工作方案的通知》,榕政综〔2015〕390号

(20)《国务院办公厅关于推行环境污染第三方治理的意见》,国办发〔2014〕69号

2、相关规划、技术规范、标准与研究等

(1)《福州市“十三五”环境保护规划(征求意见本)》,2015年

(2)《2010-2015年福州市畜禽养殖污染治理规划》,2010年

(3)《2011-2015年福州市畜牧业发展规划》,2013年

(4)《福州市畜禽养殖禁养区、禁建区划定方案》,2010年

(5)《福州市地表水环境功能区划定方案》,福州市人民政府2006年

(6)《“十二五”主要污染物总量减排核算细则》,2011年

(7)《农业固体废物污染控制技术导则》,(HJ 588-2010)

(8)《全国水环境容量核定技术指南》,中国环境规划院2003年

(9)《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)

(10)《环境空气质量标准》(GB3095-2012)

(11)《声环境质量标准》(GB3096-2008)

(12)《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)

(13)《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB12348-2008

(14)《恶臭污染物排放标准》GB14554-93

(15)《污水综合排放标准》GB8978-1996

(16)《闽江流域水环境容量研究》,福建省环境科学研究院2015年

(17)《福建省小流域及农村水环境整治计划(2016—2020年)》,2016.07

(18)《福州市重点小流域水环境综合整治实施方案》,福州市环境保护局2014年

(19)《永泰县政府工作报告》,2011年2月14日,永泰县第十五届人民代表大会第六次会议

(20)《长庆镇2010-2030年总体规划》

(21)《永泰县长庆镇2010-2020年环境规划》

(四)整治目标、范围与实施

整治目标:2016-2020年在长庆溪流域采取“布局减排、结构减排、管理减排、工程减排”等治理措施以及加强回用等提升环境承载力的综合措施基础上,辅助以产业结构调整、推进乡镇截污治污工程体系建设和加强环境监管,至2020年保证长庆溪芦洋桥断面与长庆中学(G4)断面稳定达到III类水体功能区标准,促进流域经济社会的科学发展,确保下游水源安全。

分目标1:2016年,长庆溪流域蜜饯企业均建设有效的综合污水处理设施。河流水质质量较基准年有改善,长庆溪芦洋桥断面与长庆中学(G4)断面稳定达到IV类水体功能区标准。

分目标2:2017-2018年,长庆溪流域蜜饯企业污水稳定达标排放流域产业结构按照环境容量控制要求调整完毕,乡镇截污治污工程体系建设健全。河流水质质量较基准年有改善,长庆溪芦洋桥断面与长庆中学(G4)断面达到III类水体功能区标准。

分目标3:2019-2020年流域形成完备的环境监管体系,面源污染防治机制得以完善,河流生态系统逐步恢复,长庆溪芦洋桥断面长庆中学(G4)断面稳定达到III类水体功能区标准。

整治范围与实施年限

整治范围为长庆溪流域,该流域主要位于永泰县长庆镇辖区内,面积为253平方公里,如附图3所示。

编制整治方案的基准年为2014年。根据《福州市重点小流域水环境综合整治实施方案》和《福州市人民政府关于印发福州市水污染防治行动计划工作方案的通知》的要求,整治期限分为2016年、2017-2018年、2019-2020年三个阶段。

二、流域环境状况

(一)流域基本情况

1、水系与水文特征

长庆溪是大樟溪上一条支流,长庆溪穿过镇区范围,流域面积达253平方公里,发源于闽清池园,主河道长 16.5 公里,平均坡降 8.8‰。长庆溪由下际支流和长庆支流组成,其中下际支流塔山汇合口以上流域面积 115.8 平方公里;长庆支流塔山汇合口以上流域面积 107.3 平方公里,塔山汇合口至大樟溪区间流域面积 25.7 平方公里。

长庆镇河流纵横,流域面积达249平方公里,平均年迳流量2.24亿立方米,是本县水资源最丰富乡镇之一,全镇可建电站17座,目前已建电站10座,装机容量1941千瓦,在建电站7座,装机容量9500千瓦。

长庆镇地形为长廊式谷地,属丘陵地带,地处戴云山脉东北延伸部,地势从西北向东南倾斜,属中深切割的中低山区。区内主要地貌形态有山岭、谷地、丘陵。山岭及谷地的分布具有明显的方向性,与区内构造线基本一致。镇所在地海拔 180 米。长庆镇地层除第四系外,均为上侏罗统南园组第二段、第三段和第四段,以南园组第二段为主。岩性为灰色流纹质凝灰熔岩、灰、灰紫色流纹质凝灰熔岩、流纹岩夹凝灰岩、砂页岩。长庆镇位于闽东火山断坳带中偏西的周宁—华安断陷带,西面为政和—大埔深大断裂,东面为福安—南靖深大断裂。区内及周边无一、二级区域性断层发育,次一级区域性断层以近南北向和近北西向为主。

长庆镇属中亚热带季风气候区,气候温和,光照充足,雨量充沛,四季分明,立体气候显著。年平均气温 18.9℃,年平均相对湿度为 79.8%,下雪年份少,霜冻结冰冬季较常见,最大风速 23 米/秒,多年平均风速 1.3 米/秒。年平均降水量 1600 毫米,最多年降水量 2004 毫米,最少 1148 毫米,年径流深 1097 毫米,但全年变化大,而且年内分配亦不均匀,据统计 4—10月份的降水量占全年的72.8%。暴雨洪水成因主要是峰面雨和台风雨,多发生在 5—11 月份。

2014年永泰县长庆溪防洪工程(长庆溪防洪工程长庆镇河段和莲峰段河道)完成了施工,并于6月30日进行了工程完工验收。该工程完成情况:1、长庆段河道:起点为文昌阁(桩号CQ0+500),终点为梅楼村上洋头(CQ4+120),河段整治长度3620m,该段河道设计河宽35m,河道护岸主要采用砼重力式挡墙。莲峰段河道:起点为莲峰村(桩号LF0+000),终点为莲峰小学(LF0+530),河段整治长度530m,该段河道设计河宽15m,河道护岸主要采用砼重力式挡墙。防洪堤型式变更为直立式挡墙结构,挡墙背侧回填土方。2、长庆段河道:护岸共完成2178.5米,其中左岸护岸桩号CQ1+090~2+472.5,长度1382.5米;右岸护岸桩号为CQ1+624~2+420,长度796米。支流4条,河段清淤长度3620m。3、莲峰段河道:护岸共完成513米,其中左岸护岸桩号LF0+000~0+273,长度273米;河段清淤长度530m,右岸护岸桩号为LF0+000~0+240,长度240米。工程设计单位:莆田市水利水电勘测设计院;监理单位:泉州市科建监理有限公司;施工单位:福建省围垦工程处;质量和安全监督机构:永泰县水利局质量监督站。

2、社会经济概况

长庆镇总体定位为“商贸旺镇,蜜饯之乡”,该镇位于福州市永泰县正西65公里处,总面积165平方公里,其中耕地1.25万亩,林地16.2万亩,水果总面积2.3万余亩,是全县重点林区和粮食、李梅产区之一。四至关系:东连东洋乡,西与尤溪县中仙乡接壤,南邻嵩口镇,西南接盖洋乡,北界闽清县上莲乡。下辖长庆、莲峰、先峰、福斗、岭兜、岐峰、上洋、中埔、下埔、梅楼、中洋、南尾、上漈、下漈、尾洋15个行政村、246个村民小组。截止2014年,全镇总人口23202人;2015年规划人口为2.66万,其中镇区1万人。长庆镇境内有丰富的高岭土、紫砂陶土、金属矿、花岗岩、石英石、玄武岩等矿产资源,其中优质高岭土储量上百万吨。长庆镇获得获得“2012—2013年国家级生态乡镇”称号。

长庆镇耕地面积达 1.25 万亩,其中水田 1.03 万亩,林地 20.53 万亩,生态林 4.7676 万亩,木材蓄积量 35.7 万立方米,竹林 1 万多亩,森林覆盖率 78%,绿化程度 93%,是永泰县重点林区。

长庆镇还是永泰县粮食和经济作物的主产区,粮食作物以水稻为主,全镇粮食播种总面积19750 亩,粮食总产量 9621 吨;主要经济作物有黄豆、花生、西红柿、荷兰豆、西瓜、甜瓜、马铃薯、莴笋、槟榔芋、糯玉米等。土特产有李梅、柿干、李干等,水果主要有李梅、柿、桃、梨等,其中李梅种植面积达 1.2 万多亩,年产量达 2000 吨以上,是省内外闻名遐迩的李果之乡与李梅加工产业基地。

长庆镇名胜古迹众多,枫山能仁寺,建于唐天佑二年,古刹建筑古朴典雅,更因曾有老红军杨道明(原闽赣苏维埃主席,僧名磬扬法师)长期隐居此寺而闻名全省。北离镇驻地十里处的莲花山,乃全镇最高峰,海拔 1217 米,冈峦绕护,状若莲花,四季烟雾缭绕,仿若人间仙境,其巅可望闽清、尤溪诸山。镇内还有香盖寺、中埔寨、和珅寨、文昌阁以及朱熹手迹“龙门”石刻等古迹。

改革开放以来,长庆镇的经济和社会各项事业得到了长足发展,其中规模工业 6 家,大小水电企业 20 多家,李梅加工企业 7 家,李梅加工作坊 100 多家。2009年地区生产总值 44767 万元,其中第一产业 20127 万元,第二产业 16781 万元,第三产业 7859万元,人均地区生产总值 17958 万元/人;实现财税性收入 53.3 万元,比增 21.2%;实现农业总产值 21600 万元,比增 5.18%;实现工业企业总产值 24640 万元,比增 12.0%,其中规模以上工业企业总产值 11444 万元,比增 145.6%;农民人均纯收入 5198 元,比增 9.0%;实现 50万元以上固定资产总投资 2242 万元(县下达任务 2000 万元),内资实际到资 493 万元。

李梅深加工是本镇的特色新兴产业,目前全镇已形成了一条李梅加工走廊,成为全县名符其实的李梅加工、销售集散地。全镇年可加工生产李梅30多万担。全镇有7家规模较大的蜜饯加工厂,其中顺达食品有限公司和加蜜佳食品有限公司,是本县的重点蜜饯企业,所生产的“李都”、“加蜜佳”系列产品多次被评为省市名优特产品,誉满省内外。

全镇现有外出劳动力 1.2 万人,其中在厦、漳、泉地区经商开超市的就有 3200 多家 8000多人,在西安、广东、江苏、青岛、上海等地开办超市和连锁店的有近 1000 家,年收入突破 3亿元。继2000年成立驻厦流动党支部之后,又于2006年由长庆镇组织牵头,成立了厦门总商会永泰商会。

长庆镇文教体育卫生事业日臻完善,镇内建有一所中学、8所6年制完全小学,镇中小学校的“四率”名列全县同类校的前茅;卫生院的规模与设施也成为全县最好的乡镇卫生院之一;全镇15个行政村都开通了有线电视和无线调频广播。镇有一座建筑面积1000多平方米的文化活动中心楼一座,是全镇人民文化娱乐活动的主要场所。

污水处理概况

1、点源污染

1)生活污水处理状况

按照长庆镇总体规划,长庆镇镇区与各村人口概况如下。

2-1长庆镇镇区与各村人口概况

序号

镇村名称

人口规模(人)

备注

2009年

2015年

2030年

1

长庆镇区(长庆村、中洋村、梅楼村、尾洋村)

8192

10000

15000

镇区人口由户籍人口、寄住人口、通勤人口、流动人口组成

2

中埔中心村

1894

2000

2500

 

3

莲峰中心村

2508

2600

2500

 

4

下际村

1131

1100

900

 

5

上际村

742

700

500

 

6

南尾村

684

650

500

 

7

上洋村

1623

1550

1300

 

8

福斗村

1336

1300

1100

 

9

下埔村

1301

1250

1000

 

10

歧峰村

1481

1450

1200

 

11

岭兜村

1442

1400

1200

 

12

先锋村

2595

2600

2500

 

13

合计

24929

26600

30200

 

2011年以来,长庆镇在中央与地方资金的支持下,开展了农村环境综合整治工作,对长庆镇的尾洋村、长庆村、中洋村大部分居民生活污水进行了收集处理,改变了以往生活污水基本就近直排至邻近的河流的情况,改善长庆溪流域水质,对生态环境保护有积极意义。

长庆镇污水处理站污水采用水解酸化+生物接触氧化+人工湿地的二级生化污水处理方式,部分住户分散处理;当时2012年)设计污水处理站1座(管网收集中洋村、长庆村、尾洋村的污水,污水处理站设计规模700m3/d,按照当时的人口测算其生活污水处理率≥70%,占地面积1400m2。污水主要靠UPVC双壁波纹管进行输送(干管DN300,支管DN200));处理后的污水排放到邻近河流,根据福建省人民政府2010年颁布的《福建省农村环境连片整治示范工程实施方案编制要点(试行)》,其进水污水水质: BOD5:150--250mg/L, CODcr:250--350 mg/L, SS:150--250 mg/L;其排放标准执行出水水质:达到GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B排放标准,即: CODcr≤60mg/L BOD5 ≤20 mg/LSS ≤20mg/L      pH=6-9,氨氮8(15)mg/L,具体见表2-2

2-2GB18918-2002一级B排放标准

污染因子

COD(mg/L)

BOD5(mg/L)

SS(mg/L)

NH3-N(mg/L)

pH

TP(mg/L)

排放标准

60

20

20

8(15)

6-9

1

*当水温超过摄氏12度时候,氨氮以15 mg/L计。

从现场调查来看,部分检查井(截流井)存在渗漏现象,另由于山洪冲击部分管道存在漏失现象,导致污水收集率较低。污水管网的覆盖情况见附录图件。

污水处理站按照排放标准的最上限计算得到年排放量COD为15.330吨,氨氮为3.832吨,总磷为0.256吨。

按照2015年镇区人口10000人,其人均用水为100L/日,排放系数为0.8计算,则日产污水量为800吨,按照700吨的处理规模其可以满足镇区污水87.5%收集率的处理要求。该污水厂的工艺在设计时已经经过专家论证,认为是可以满足长庆镇镇区污水处理的需要的,工艺将水解酸化+生物接触氧化+人工湿地结合在一起,可以保证尾水水质达到一级B排放标准。

2)蜜饯企业污水处理状况

在长庆溪流域的主要蜜饯企业有11家,他们是1.福建省永泰县顺达食品有限公司(主打产品为旺梅);2.福建省永泰县永丰果子厂(主打产品为芙蓉梅);3.福建省永泰县新人景食品有限公司(主打产品为旺梅);4.福建省永泰县加蜜佳食品有限公司(主打产品为半梅);5.福建省永泰县玉井坊食品有限公司(主打产品为半梅);6.永泰县长庆镇金辉果子厂(主打产品为半梅);7.福建省永泰县绿都园食品有限公司(主打产品为韩话梅);8.永泰县梅香园蜜饯厂(主打产品为半梅);9.福建省永泰县明珠食品有限公司(主打产品为半梅);10.永泰县佰佳食品有限公司(主打产品为半梅);11.福建省永泰县三丰农产品精制厂(主打产品为旺梅)。

蜜饯生产工艺主要是选果-果处理-摊晒-腌渍-烘焙-包装。其中腌制环节是重污染工序,排出的浓黑盐浸废水即是我们要处理的生产废水。蜜饯加工废水中的主要污染成分是食盐(NaCl)、蛋白质、糖、果酸及用于改善蜜饯口感的食品添加剂一水合柠檬酸、苯甲酸钠、糖精钠、山梨酸钾、焦亚硫酸钠等。

蜜饯加工废水具有以下特点:(1)弱酸性水质。蜜饯加工废水含有各种李果浸出的果酸,在化学分类中属于弱酸,实际检测酸碱度,即pH=4.5-5.5,而生物适宜生长的pH范围在6~9之间。因此,调整废水的酸碱度成为该蜜饯加工废水处理的首要任务。(2)悬浮物多。在果子浸泡的过程中,大量的果皮、果渣、果屑等溶解于水中,导致废水中的悬浮物,特别是溶解性悬浮物含量非常高,而有相当一部分有机物即附着在这些悬浮物上。因此,如何在前处理工艺中去除一部分悬浮物,即可在很大程度上减轻后续生物处理单元的负荷,降低整个工艺的能耗。从生产产品来看,目前有6家企业产品以半梅为主打产品,半梅生产过程中对梅子需要进行锯切,因此会有大量的有机物从果体中流失,导致这些企业生产废水COD浓度与SS较高。(3)有机物含量高。蜜饯加工废水的有机物含量极高,如何将上万的COD值降到国家标准的100以下是该废水处理工艺最为关键的问题。对于高有机物含量废水,目前国内主要采取厌氧—好氧生化处理和水解—好氧等技术路线。(4)高盐度问题。腌制带来的废水高盐度问题是蜜饯加工废水最令人头痛的问题,也是该废水处理的难点所在。无机盐类在微生物生长过程中起着促进酶反应、维持膜平衡和调节渗透压的重要作用,但盐浓度过高,离子强度大,会造成质壁分离、细胞失活,使一般微生物难以在其中生长、繁殖,所以传统的生物法难以处理高盐度废水。如何解决高盐度对微生物生长的抑制作用,成为该废水处理工艺设计的成败关键。整体上看,该废水可生化性强,易于被生物利用,但由于存在弱酸性、悬浮物多、有机物含量高和高盐度造成蜜饯加工废水处理难达标的原因。

蜜饯企业废水排放的受纳水体是长庆溪,属于大樟溪支流,大樟溪属于Ⅲ类水体,根据国家相关规定,应执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中“其他排污单位”的一级标准。具体排放限值如表2-2所示。

目前国内可达标的部分企业采取的工艺主要水解酸化+接触氧化+传统活性污泥法。主要技术分析如下:

F酸碱度调节

酸碱度的调节是废水处理的第一步。创造有利于微生物生长的酸碱度是生物处理的前提。企业常用的酸性废水中和剂主要是苛性钠(俗称氢氧化钠/片碱)。大部分企业采用自动化中和投药装置,该装置可以根据废水的酸碱度自动加药,只要设置合适的酸碱度参数值即可,运行管理简便。

F去除悬浮物

废水中的悬浮物含量较高,在预处理环节减少废水中的悬浮物含量可以在很大程度上减轻后续处理工艺的负荷。

常见的预处理工艺有格栅、筛网、初沉池,而沉淀池又分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉淀池。

大部分企业所用格栅为1mm的不锈钢筛网。材质选择不锈钢是考虑到废水高盐度的特性,防止腐蚀生锈,影响筛网使用寿命。筛网区紧靠进水管而建,深度0.8m,便于人工清捞筛渣。

沉淀池方面,大部分企业选择平流式沉淀池作为初沉池与二沉池。

F水解酸化

水解酸化生物处理工艺出现于20世纪80年代。这种工艺摒弃了厌氧消化过程中对环境条件要求严格,且降解速度较慢的甲烷发酵阶段,将系统控制在缺氧状态下的水解酸化阶段。其原理是通过水解菌、产酸菌释放的酶促使水中难以生物降解的大分子物质发生生物催化反应,具体表现为断链和水溶。微生物则利用水溶性底物完成胞内生化反应,同时排出各种有机酸。

水解酸化过程废水中,一些难降解大分子物质被转化为易于降解的小分子物质(如:有机酸),废水的可生化性和降解速度大幅度提高,使后续的好氧生物处理可在较短的水力停留时间内达到较高的COD去除率。

在工艺设计上,水解酸化池内置高效生物填料,同时底部设置潜水搅拌机。设计主要达到以下几个目的:

è组合填料作为微生物的载体,比表面积大,单位容积的生物量高;

è潜水搅拌机的搅拌,可控制池内环境处于兼氧状态,抑制产甲烷菌的生长,不产生甲烷气体,确保系统安全稳定运行。此外防止系统处于好氧状态,失去水解功能;

è潜水搅拌机使污泥不在池底沉积,省去排泥系统。

F接触氧化

接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺。接触氧化池内设有填料,部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面,部分则是絮状悬浮生长在水中,因此,它兼有活性污泥法和生物滤池二者的特点。

生物接触氧化法中微生物所需的氧气常通过人工曝气供给。生物膜生长至一定厚度后,近填料壁的微生物将由于缺氧而进行厌氧代谢,产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落,并促进新生膜的生长,形成生物膜的新陈代谢。脱落的生物膜将随出水流出池外。

生物接触氧化法的主要特点是:

è接触氧化池内生物多样性丰富,对高盐度有较强的耐受性;

è由于填料的比表面积大,池内的充氧条件好,生物接触氧化池内单位容积的生物固体量都高于活性污泥法曝气池及生物滤池,因此,生物接触氧化池具有较高的容积负荷;

è由于相当一部分微生物固着生长在填料表面,生物接触氧化法不需要污泥回流系统,也不存在污泥膨胀问题,运行管理简便;

è由于生物接触氧化池内生物固体量多,水流属于完全混合型,因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力。

F传统活性污泥法

活性污泥法工艺是一种广泛应用而行之有效的传统污水生物处理法,也是一项极具发展前景的污水处理技术,这体现在它对水质水量的广泛适应性,灵活多样的运行方式,良好的可控制性,以及通过厌氧缺氧区的设置使之具有生物脱氮、除磷的效能等方面。活性污泥法工艺能从污水中去除溶解的和胶体的可生物降解有机物,以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和其他一些物质,无机盐类也能被部分去除。活性污泥法本质上与天然水体(江、湖)的自净过程相似,两者都是好氧生物过程,只是活性污泥法的净化强度大,因而可认为是天然水体自净作用的人工强化。

大部分企业选用的活性污泥法的形式是完全混合式曝气池。它具有以下几个特点:

è具有很强的硝化功能,保证后续出水氨氮达标排放;

è承受冲击负荷的能力强,池内混合液能对废水起稀释作用,对高峰负荷起削弱作用;

è由于全池需氧要求相同,能节省动力

F工艺流程说明

1)废水通过管道收集后首先进入调节池前端的筛网区,通过2道1mm的不锈钢筛网,将李子、橄榄、青梅等果皮碎屑通过筛网去除,减轻后续工艺的处理负荷。筛网上的渣滓要定期人工清除,过滤后的水进入调节池。

2)调节池里安装有pH检测装置,用以监测废水的酸碱度;同时配有潜水搅拌机对调节池内的废水进行搅拌混合。调节池顶部加装片碱自动加药系统,与pH检测装置联动。当废水的pH<6.5时,自动加药;当6.5<pH<7.5时,自动停止加药。

3)提升泵与液位控制系统联动,当液位达到高水位线时,泵自动启动,开始抽水。当液位下降到最低水位线时,泵自动关闭,停止抽水。当调节池里的废水酸碱度达到中性时,启动提升泵。

4)调节池里的废水经提升后进入初次沉淀池。因为蜜饯废水里的悬浮物含量非常多,设置初次沉淀池以初步去除废水中较易沉降的悬浮物。

5)经初沉后的废水重力自流至一级混凝沉淀池。通过投加PAC等絮凝剂用化学法去除废水中的部分有机物,减轻后续生物处理单元的进水负荷。产生的化学污泥通过静压排泥流入储泥池。而后污水重力自流进入后续生物处理单元。

6)经过一级混凝后的污水进入水解酸化池,在缺氧环境下,通过微生物的降解作用,将废水中高分子、难降解的有机物转化为小分子、易降解的有机物,以提高废水的可生化性,为后续的好氧单元创造有利条件。

7)之后废水在接触氧化池中,在好氧菌的作用下,进一步去除有机物。

8)然后,废水继续进入完全混合式曝气池中进一步降解有机污染物,出水进入二沉池进行泥水分离,上清液进入二级混凝沉淀池,污泥流入储泥池。

9)废水通过二级化学混凝沉淀,保证了污水的处理效率。10)沉淀池产生的污泥、化学混凝产生的污泥以及生物处理单元产生的剩余污泥将通过污泥泵(或重力自流)抽入储泥池储存。经过一定的重力浓缩沉降,再经泥浆泵打入厢式压滤机进一步脱水处理。脱水后的干污泥外运处置。此外,二沉池产生的生物污泥流入储泥池后,将用污泥回流泵以100%~400%的回流比回流至水解酸化池,保证生物反应单元较高的污泥浓度,提高处理效果。

 
 
    F工艺流程示意图

2-1蜜饯企业工艺流程示意图

从现场调查来看,虽然一些企业近年来投入了大量资金对污水处理设施进行了建设,但是仍存在以下问题:(1)部分企业排放的污水可以得到处理,但是由于蜜饯废水的特点,排放的尾水一些指标并未达到最初设计的排放标准,因此需要对企业现有工艺进行补充完善(如增加气浮机与MBR(或二级混凝设施)),以达到GB 8978-1996一级标准。(2)现场调查也发现个别企业尚未建设污水处理设施,污水存在直排现象;(3)一些企业的车间地面冲洗水存在直接进入雨水沟再进入河道的情况;(4)已经建设污水处理设施的企业存在污染物去除效率不高、因高盐废水导致部分设备损毁、运行管理不力等问题。

从第2章对企业排放尾水的水质监测也发现部分指标COD)存在超标现象故此建议在企业污水处理工艺中增加两个环节,即在前段增加气浮装置在末端出水增加MBR装置,当进水COD低于10000mg/L时以达到稳定达标排放的目的通过添加PACPAM或者两者结合,气浮装置可大大减少进入后续工艺溶解性悬浮物使得后续处理更为有效;而末端增加MBR装置或二级混凝装置,该装置能够将膜分离技术与活性污泥法结合在一起,保证出水水质优质稳定。具体见报告附录部分(即最后原工艺与达标工艺比较)。

2-3主要企业排污情况表

企业名称

是否有环保设施

设计处理规模(吨/天)

COD

(吨/年)

氨氮

(吨/年)

总磷

(吨/年)

1.福建省永泰县顺达食品有限公司

20

0.730

0.110

0.004

2.福建省永泰县永丰果子厂

3.福建省永泰县新人景食品有限公司

4.福建省永泰县绿都园食品有限公司

150(三家合建)

5.475

0.821

0.027

5.福建省永泰县加蜜佳食品有限公司

6.永泰县长庆镇金辉果子厂

300(两家合建)

10.950

1.643

0.055

7.福建省永泰县玉井坊食品有限公司

150(实际排放30)

5.475

0.821

0.027

8.永泰县梅香园蜜饯厂

120

4.380

0.657

0.022

9.永泰县佰佳食品有限公司

*

*

*

*

10.福建省永泰县明珠食品有限公司

*

*

*

*

11.福建省永泰县三丰农产品精制厂

100

3.650

0.548

0.018

备注:1)调查中发现企业实际生产天数差距较大,为了更好评估,均设置生产时间为365天来核算排污量。2)调查中明珠食品有限公司和佰佳食品有限公司负责人做情况说明如下:“企业产生污染物量少(每天1-2m3),如有少量生产污水产生会送至其他企业已建污水站处理。3)玉井坊食品有限公司排放量按照工程设计排放量计算

(三)非点源污染

本研究借助BASINS系统中的PLOAD模型来计算流域范围内因降雨产生的非点源污染负荷。

1、PLOAD模型

PLOAD是一种简单的、基于GIS技术、用来计算流域污染负荷的模型。它对非点源污染负荷的年平均值进行估算,并且可以对用户指定的任一种污染物进行计算。该模型在确定流域年污染负荷时的计算方法有输出系数法和简易法,具体计算方法如下。

输出系数法: 

公式(2-1)

式中:LP——污染负荷(kg);

LPU——土地利用类型为的污染负荷率(kg·hm-2·a-1);

AU——土地利用类型为的土地面积(hm2)。


简易法:

公式(2-2)

公式(2-3)

式中:RVU——土地利用类型的地表径流系数;

IU——下垫面不透水率(%);

P——降雨量(mm/a);

PJ——降雨降雨产流率;

CU——土地利用类型U下的污染物产出平均浓度(mg/L);其余参数意义与上式同。

另外,模型中还可以选择性的增加BMP数据。BMP (Best Management Practices) 是指环境保护部门为预防或控制非点源污染,以确保特定水体水质达标所实施的最佳单项管理措施或几项管理措施的组合。

BMP 模型公式为:

公式(2-4)

公式(2-5)

公式(2-6)

式中:ASBMP——采取BMP措施的面积占全流域面积的比值(%);

ASBMP——采取BMP措施的面积(hm2);

AB——流域的总面(hm2)积;

LBMP——采用BMP措施区域的污染物负荷率量(kg);

EFFBMP——BMP措施的污染负荷去除率(%);

L——最终的污染负荷量,是有BMP措施区域产出的量与无BMP措施区域产出量之和。

运行PLOAD模型所需要的GIS数据和表格形式的数据如下:

土地利用GIS数据

流域GIS数据

区域BMP措施GIS数据(可选)

污染负荷率表

不透水率表

BMP效率表(可选)

点源分布及污染负荷数据(可选)

流域非点源污染模拟应用PLOAD模型进行,可以减轻非点源污染模拟的难度,并且达到一定精度时,图形数据及参数结果较为准确。

2、长庆溪流域非点源污染源计算

借助BASINS软件,同时导入研究区30米分辨率的DEM数据与已有的部分线状河网数据,经过反复试验比对,选取阈值为253ha的集水面积,来提取流域水系,并按照功能分区划分3大子流域。流域划分结果如图2-2所示。获取研究区2015年9月27日landsat8遥感影像,利用ERDAS 软件对研究区内的土地利用采用目视解译法进行手动分类,分类结果如图2-3所示,分类结果见表2-4。最后,用PLOAD模型的简易法对流域内不同地类的径流进行核算,降雨量取永泰县多年平均降雨量1586mm,暴雨径流产生率取系统默认值0.9。假设研究区内没有实施BMP措施,所以在计算中没有采用修正公式。长庆溪流域污染物产生量见表2-4。

 

2-4土地分类结果

类别

耕地

迹地

建设用地

交通用地

林地

裸地

水体

总计

面积(公顷)

2278.99

3759.64

1318.53

429.83

17075.96

79.94

364.78

25307.66

 

 
 
 

2-2永泰长庆溪流域图

 

 

 

2-3永泰长庆溪溪流域土地利用分类图

 

2-5长庆溪流域径流污染物产生量

流域编号

径流量(m3/a)

COD(t/a)

TP(t/a)

NH3-N (t/a)

1

1.20×105

4.36

0.04

0.02

2

2.90×105

12.40

0.12

0.05

3

4.53×105

21.14

0.21

0.08

4

2.81×105

11.63

0.11

0.05

5

6.04×105

28.09

0.27

0.11

6

3.13×105

14.01

0.11

0.05

7

3.65×105

16.11

0.12

0.05

8

6.70×105

30.94

0.27

0.11

9

5.53×105

23.13

0.21

0.09

10

5.70×105

24.58

0.20

0.09

11

8.65×105

39.78

0.33

0.14

12

3.91×105

15.82

0.08

0.04

13

6.84×105

28.28

0.23

0.10

14

7.07×105

31.28

0.25

0.11

15

7.59×105

32.00

0.26

0.11

16

1.18×106

48.86

0.44

0.19

17

7.29×105

33.41

0.16

0.08

18

1.43×106

65.11

0.46

0.20

19

1.42×106

58.37

0.40

0.18

20

2.79×106

118.04

1.06

0.45

21

1.36×106

63.25

0.28

0.14

22

1.35×107

630.68

4.37

1.91

合计

3.00×107

1351.27

9.99

4.33

从表2-5可知,长庆溪流域径流量为3000万m3/a,COD产生量为1351.27t/a,TP产生量为9.99t/a,NH3-N产生量为4.33t/a。

1)污染物入河量

所谓污染物入河系数是指污染物自排放口经过一定途径输送后,至入河排污口时的入河量占污染源排放量的比例。它表示污染物进入水体后通过与自然界的植物反应和污水厂处理,最后沉淀和降解的程度。

2)入河量分析

流域污染物入河量需要将污染源排放量乘以入河系数得到。由污染源位置等因素确定入河系数。根据中国环境规划院制定的水环境容量技术指南以及相关资料,本研究非点源入河系数取0.05将长庆溪流域径流污染物产生量(表2-5)折算为入河量;研究区内点源排放口到入河排污口的距离小于1km并且污水通过PVC管入河,因此点源入河系数取1.0。由表2-5统计结合点源排放污染量(企业表2-3和污水站排污量)可得,长庆溪流域COD总入河量为118.295t/a,TP总入河量为0.754t/a,NH3-N总入河量为7.830t/a。

2-6长庆溪流域污染物入河量

污染物类别

COD入河量

(t/a)

TP入河量

(t/a)

NH3-N入河量(t/a)

点源

面源

点源

面源

点源

面源

小计

45.99

67.56

0.409

0.500

8.432

0.220

总计

113.55

0.909

8.652

从表2-6点源、面源入河量得出以下结论,长庆溪流域的COD和总磷的主要污染源来源是面源而氨氮的主要污染源来源是点源。数据统计,在COD、TP、NH3-N的入河量中,点源污染量为45.99t、0.409t、8.432t,分别占了40.50%、44.99%、97.46%;面源污染量为67.560t、0.500t、0.220t,分别占了59.50%、55.01%、2.54%。对于COD和总磷来说,面源和点源污染物排放的管理与控制均是是流域水环境保护的重点对于氨氮来说,点源污染物排放的管理与控制是流域水环境保护的重点。

(四)水质现状

1、地表水环境现状

监测拟整治流域附近的地表水体主要为长庆溪,为了解周边水系的水质现状,福州大学于2015年12月28日对长庆溪流域地表水环境以及企业排放尾水进行监测,监测断面具体位置详见表2-7和附图1。

2-7水环境质量现状监测断面布设一览表

编号

代码

断面名称

断面位置

1#

S1

嵩口干流

大樟溪与长庆溪交汇处沿大樟溪上游0.15km

2#

G1

芦洋桥(汇入干流)

芦洋桥

3#

G2

三丰下游断面

芦洋桥断面上游2.61km

4#

G3

长庆溪断面1

芦洋桥断面上游4.81km

5#

G4

长庆溪断面2

芦洋桥断面上游6.02km

6#

G5

长庆溪断面3

芦洋桥断面上游8.02km

7#

G6

顺达排污口上游30米处

顺达排污口上游30米

8#

G7

长庆溪断面4

芦洋桥断面上游10.16km

9#

G8

岭兜村

芦洋桥断面上游15.62km

10#

G9

莲峰村

芦洋桥断面上游20.24km

11#

Z1

支流断面1

支流1和长庆溪交汇处沿支流上游0.23km

12#

Z2

支流断面2

支流2和长庆溪交汇处沿支流上游0.04km

13#

Z3-2

佰佳排放口上游断面

支流3和长庆溪交汇处沿支流上游0.23km

14#

Z3-1

佰佳排放口下游断面

支流3和长庆溪交汇处沿支流上游0.98km

15#

Z4

支流断面4

支流4和长庆溪交汇处沿支流上游0.11km

16#

Z5

支流断面5

支流5和长庆溪交汇处

17#

Z6

支流断面6

支流6和长庆溪交汇处沿支流上游0.37km

18#

Z7

支流断面7

支流7和长庆溪交汇处沿支流上游0.07km

19#

Q1

梅香园断面

梅香园蜜饯厂排污口

20#

Q2

加蜜佳+金辉断面

加蜜佳食品有限公司与金辉食品污水处理站排污口

1)现状调查因子:水温、电导率、盐度、TDS、总磷、溶解氧、氨氮、COD、高锰酸盐指数。

2)监测时间与频次

监测时间为2015年12月28日,监测周期为1d。

3)监测项目与分析方法

监测项目:水温、电导率、盐度、TDS、总磷、溶解氧、氨氮、COD、高锰酸盐指数共计9项。分析方法见表2-8

2-8水质监测项目与分析方法一览表

序号

项目

分析方法

1

水温

温度计测定法GB/T 13195-1991

2

电导率、盐度、TDS

电导率仪(热电奥立龙145A+

3

总磷

钼酸铵分光光度法 GB11893-89

4

溶解氧

碘量法  GB 7489-87

5

氨氮

纳氏试剂分光光度法HJ535-2009

6

COD

重铬酸钾法GB/T 11914-89

7

高锰酸盐指数

酸性高锰酸钾法GB11892-89

4)监测结果

水质监测结果见表2-92-102-11

2-9长庆溪干流监测结果一览表

监测项目

断面代码

水温

(℃)

电导率

(μs/cm)

盐度

TDS

(mg/L)

总磷

(mg/L)

溶解氧

(mg/L)

氨氮

(mg/L)

高锰酸盐指数

(mg/L)

S1

18

55.3

0

26

0.031

8.3

0.101

1.27

G1

18

55

0

80

0.032

7

0.651

5.61

G2

18

54

0

78

0.03

7.1

0.689

5.99

G3

18

247

0.1

117

0.031

7

0.694

6.15

G4

16

2

0

1

0.031

7.6

0.522

2.42

G5

16

183.8

0.1

87

0.109

7.2

0.361

11.04

G6

18

67.2

0

32

0.051

8.3

0.267

1.14

G7

16

61.8

0

29

0.012

8.2

0.106

1.23

G8

15

0.3

0

ND

0.07

8.6

0.117

5.75

G9

16

88.4

0

42

0.089

8.5

0.389

0.6

2-10长庆溪支流监测结果一览表

监测项目

 

断面代码

水温

(℃)

电导率

(μs/cm)

盐度

TDS

(mg/L)

总磷

(mg/L)

溶解氧

(mg/L)

氨氮

(mg/L)

COD

(mg/L)

高锰酸盐指数(mg/L)

Z1

16

63

0

29

0.028

8.2

0.302

-

1.23

Z2

16

59.6

0

28

0.206

8.1

0.956

-

1.28

Z3-2

16

69.6

0

33

0.012

8.3

0.272

-

1.27

Z3-1

16

1

0

ND

1.41

7.3

16.111

1438.3

-

Z4

16

0.9

0

ND

0.065

8.6

0.121

-

1.35

Z5

16

0.6

0

ND

0.056

8.2

0.12

-

1.53

Z6

16

2

0

1.5

0.083

7.9

0.203

-

1.89

Z7

16

0.5

0

ND

0.078

8

0.338

-

2.12

 

2-11长庆溪企业排放尾水监测结果一览表

监测项目

 

断面代码

水温

(℃)

电导率

(μs/cm)

盐度

TDS(mg/L)

总磷(mg/L)

氨氮(mg/L)

COD

(mg/L)

Q1

17

7.78

4.3

4150

0.264

1.38

138.91

Q2

17

2.67

1.4

1330

1.604

0.27

100.42

由于调查期间,部分企业生产并不稳定,故只能得到上述两个企业的尾水排放的监测结果。蜜饯生产企业由于生产具有间歇性的特点其污水排放也相应具有间歇性的特点专家评审会议后,根据专家建议,我单位对某企业废水(原水)及处理后排放尾水水进行多次检测分析原水COD介于6000mg/L与12000mg/L之间,经调节池出水在5000-6000mg/L,排放尾水在200 mg/L与1000mg/L之间。

2、地表水环境现状评价

1)评价标准

根据《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中III类水标准进对地表水环境进行评价,根据《污水综合排放标准》(GB8978-1996)对企业排放尾水进行评价,评价标准详见表2-122-13

 

2-12地表水环境质量评价标准值单位:mg/l

指标

溶解氧

高锰酸盐指数

COD

氨氮

总磷

Ⅲ类

≥5

≤6

≤20

≤1.0

≤0.2

 

2-13污染物最高允许排放浓度单位:mg/l

指标

COD

氨氮

总磷

一级

≤100

≤15

≤0.5


2)评价方法

评价方法采用单项指标标准指数法加超标率法进行评价。即:

单项水质参数i在第j点的标准指数:

 

DO的标准指数为:

 

 

 

水质参数的标准指数>1,表明该水质参数超过了规定的水质标准,已经不能满足使用要求。

3)水质现状分析与评价

 

2-14长庆溪干流水质监测结果评价一览表

    监测项目

断面代码

总磷

溶解氧

氨氮

高锰酸盐指数

S1

0.16

0.26

0.10

0.21

G1

0.16

0.55

0.65

0.94

G2

0.15

0.53

0.69

1.00

G3

0.16

0.55

0.69

1.03

G4

0.16

0.46

0.52

0.40

G5

0.55

0.54

0.36

1.84

G6

0.26

0.26

0.27

0.19

G7

0.06

0.34

0.11

0.21

G8

0.35

0.29

0.12

0.96

G9

0.45

0.28

0.39

0.10

    从表2-14可以看出,长庆溪干流水质总磷、溶解氧、氨氮指标均能符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)类标准。但在G3、G5监测点位中高锰酸盐指数超过了类标准。监测结果表明长庆溪干流地表水环境质量现状总体情况尚可。

2-15长庆溪支流水质监测结果评价一览表

监测项目

断面代码

总磷

溶解氧

氨氮

COD

高锰酸盐指数

Z1

0.14

0.34

0.30

-

0.21

Z2

1.03

0.36

0.96

-

0.21

Z3-2

0.06

0.32

0.27

-

0.21

Z3-1

7.05

0.52

16.11

71.92

-

Z4

0.33

0.25

0.12

-

0.23

Z5

0.28

0.34

0.12

-

0.26

Z6

0.42

0.40

0.20

-

0.32

Z7

0.39

0.38

0.34

-

0.35

从表2-15可以看出,长庆溪支流水质溶解氧、高锰酸盐指数指标均能符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类标准。总磷、氨氮、COD等指标均有监测结果超出Ⅲ类标准,其中,COD严重超标,这是由于企业直排所引起的。监测结果表明长庆溪支流地表水环境质量现状总体情况一般,部分支流水质指标未能达到水质Ⅲ类标准。

2-16企业排放尾水监测结果评价一览表

       监测项目

企业代码

总磷

氨氮

COD

Q1

0.53

0.09

1.39

Q2

3.21

0.02

1.01

从表2-16可以看出,企业排放尾水中氨氮指标达到了《污水综合排放标准》一级标准,两家企业COD指标均超过《污水综合排放标准》一级标准,Q2企业总磷也超标,说明现有企业的污水处理工艺尚未调试完毕,不能达到原有污水处理工程设计的排放标准。故此建议在企业工艺中增加两个环节前段增加气浮装置在末端出水增加MBR装置以达到稳定达标排放的目的

(五) 主要环境问题及成因

水污染普遍具有复杂性和长期性的特点。长庆溪流域作为永泰县最重要的李果加工产业区,水污染问题既有普遍性,也有其特殊性,概括起来,其环境问题及成因可以概括为下列几个方面:

1、由于历史原因,蜜饯加工业企业的结构型污染较突出,以往企业长期没有采取有效的污水处理方式,企业现状排放尾水不能稳定达标排放,入河污染负荷远远超过环境承载能力并不断增长,这是长庆溪水环境不断恶化和久治不愈的根本原因

历史上企业长期没有采取有效的污水处理方式,企业现状排放尾水不能稳定达标排放,入河污染负荷远远超过河流自净能力并不断增长,是水质不断恶化和久治不愈的根本原因。从现场调查和监测数据也印证了上述问题,这也体现出企业内部的环境管理尚存在问题,没有理顺。

流域内大部分企业排放的污水目前虽可以得到处理,但是由于蜜饯废水的特点,加之现有企业处理工艺尚不够合理,排放的尾水一些指标并未达到最初设计的排放标准,特别是COD和总磷存在超标现象,不能稳定达标排放。

因此必须强化企业是环境保护的责任主体观念,完善企业污水处理工艺,强化污水收集和处理设施管理,做到企业污水经处理后稳定达标排放。

2、环保投入不足,环保基础设施的完善程度和减污能力存在不足,生活污染问题突出

长庆溪流域在企业和生活污染两个方面虽有投入,但是其投入资金仍然不足,企业需要建立长期稳定达标排放的环境管理制度并有效执行。

调查中发现经过镇区或行政村所在地的河流仍然受到生活污水的影响,氨氮和COD均较未受人类干扰的支流高,主要是因为存在管网破损和化粪池漏失的现象。由于企业环境管理制度和相关设施不够健全,如一些企业内部雨污分离不够彻底,相关企业的车间地面冲洗水存在进入雨水沟再直接进入河道的情况。

因此需要在强化企业管理制度建设和执行,并加强环境督查的基础上,对河道做适当修复,同时在镇区必须加强对镇区现有污水管网的管理,做好检查井的复查和补建工作。在行政村所在地做好每户污水化粪池的渗漏检查和建设工作,减少对河流的污染。

3、偷排、漏排和超标排放等环境违法行为时有发生,在一定程度上加剧了水环境的恶化

流域内目前建设的企业污染治理工艺尚不完善,多数污水站仍然在调试期,存在管理能力不足、自动化水平较低、难于稳定达标排放等问题;而环境执法和监督能力较薄弱,监管人员疲于奔命,顾此失彼,加上处罚力度不大,违法排污的风险小,对环境犯罪起不到震慑作用。在这种形势下,部分企业受利益驱动存在偷排、漏排和超标排放等违法行为,超水量排放行为也时有发生,进一步加剧了水环境的恶化。

现场调查也发现个别企业尚未建设污水处理设施,法制观念淡漠,污水存在直排现象。在镇区下游干流断面3(G3)采集水样时发现较多蜜饯废水的絮状物漂浮在水中。

4、部分支流面源污染问题较突出也是水环境状况恶化的原因之一

长庆溪流域的一些支流存在大量农田,在雨季会产生大量面源污染,影响河流水质。

5、流域生态系统受损、生态用水减少也是水环境状况恶化的原因之一

由于客观存在的未经处理蜜饯污水大量外排的历史问题,长期的污染高负荷导致长庆溪河流底质已经发生变化,河床底部积累了大量絮状物,自顺达公司排放口之下干流少见鱼类,河流生态系统已经遭到损坏。

另一方面在支流上拦坝蓄水饮用,挤占了河流生态用水,降低了河流的环境承载力;而在行政村居民集中区对地面大面积的扰动产生了大量的面源污染,致使水环境状况进一步恶化。

三、流域水环境整治目标与系统控制策略

(一)整治目标

整治目标:2016-2020年在长庆溪流域采取“布局减排、结构减排、管理减排、工程减排”等治理措施以及加强回用等提升环境承载力的综合措施基础上,辅助以产业结构调整、推进乡镇截污治污工程体系建设和加强环境监管,按照《福州市人民政府关于印发福州市水污染防治行动计划工作方案的通知》(榕政综〔2015〕390号)要求,至2020年保证长庆溪芦洋桥断面与长庆中学(G4)断面稳定达到III类水体功能区标准,促进流域经济社会的科学发展,确保下游水源安全。

分目标1:2016年,长庆溪流域蜜饯企业均建设综合污水处理设施,污水稳定达标排放。河流水质质量较基准年有改善,长庆溪芦洋桥断面与长庆中学(G4)断面稳定达到IV类水体功能区标准。

分目标2:2017-2018年,流域产业结构按照环境容量控制要求调整完毕,乡镇截污治污工程体系建设健全。河流水质质量较基准年有改善,长庆溪芦洋桥断面与长庆中学(G4)断面稳定达到III类水体功能区标准。

分目标3:2019-2020年流域形成完备的环境监管体系,面源污染防治机制得以完善,河流生态系统逐步恢复,长庆溪芦洋桥断面与长庆中学(G4)断面稳定达到III类水体功能区标准。

(二)流域水污染系统控制策略

历史上企业长期没有采取有效的污水处理方式,企业现状排放尾水不能稳定达标排放,入河污染负荷远远超过环境承载能力并不断增长,“旧帐未还,又欠新帐”,导致排放到水环境中污染负荷远远超过河流的环境承载力;深层次根源则是河流相对较小环境容量、粗放的发展方式以及亟待提高的环境管理能力。必须综合考虑引起水质变化的多种因素,采用流域污染系统控制的理论和方法,才能实现流域水质达到III水体功能区标准的科学发展目标。针对流域“污染负荷太沉重、环境承载力太小”的根本原因,将采取“四个减排、一个提升”的综合整治方案:

1、布局减排:必须通过流域主体功能区划和生态功能区划,按照长庆镇总体规划并坚守“禁止开发”和“限制开发”的控制红线,控制长庆镇镇区规划红线内的区域不再允许新建、扩建任何类型的蜜饯企业建设项目,已建项目没有采取有效污染防治措施的必须逐步关停清退。若县里统筹安排企业搬迁至工业园区应尽快安排有搬迁意愿的企业搬迁。严格控制沿河流两侧的建设规模,沿河区域要留出足够的土地作为河流沿岸带以有效削减污染物,沿河两侧的有污水排放的建筑物应因地制宜地设置污水处理设施或将污水排入已有污水管网。

2、结构减排:抓住福建省努力建设“机制活、产业优、百姓富、生态美”的新福建大好时机,综合采取法律、经济、技术和必要的行政手段,坚决调整流域产业结构,关停清退无污水处理设施及超标排污企业,鼓励企业采取清洁生产工艺,逐年减小废水量和主要污染物排放量。所有新增项目的总量指标必须通过流域内企业“点对点”清退削减获得,实现 “增产减污”的控制目标。

3、管理减排:通过流域禁批、行业禁批、行业限批和企业限批等措施,严把新、扩建项目审批关;加强环境监管能力建设,对重点企业、重点河段完善在线监控管理系统,加大环境违法处罚力度,杜绝偷排漏排和超标超量排污;向企业主做好环境保护宣教,协助联系信誉高技术实力强的环保企业为相关企业污染防治与稳定达标排放提供技术支撑。

4、工程减排:建设企业内部雨污分流系统和完善沿河生活污水截排及处理系统,将绝大部分生活污水送进镇域集中污水站进行处理;沿河流行政村所在地居民户应设置化粪池对污水进行处理或因地制宜地采取有效的污水处理措施,流域出水口水质须达到地面水III水质目标的要求。靠近长庆溪与嵩口大樟溪干流的交接断面附近区域要留出足够的土地,保证河口湿地生态系统的面积不再减少,进一步削减河流污染通量。逐步完善区域垃圾收集处理系统以及城市径流、农田径流等面源控制工程。

 (5) 提升环境承载力:按照相关环境保护法规以及环境保护规划的要求,积极推进企业工业用水回用工作;从环境保护的角度对水资源进行优化调度,协调上游水库尽可能增加河流枯水期的流量;实施河流清淤、清障和滨河带保洁等综合整治工程。

各阶段的整治任务及要求见第五章。

四、主要污染物总量控制

本方案所涉及到的主要污染物是指COD和氨氮。

(一)计算水环境容量

1、流域水环境容量的计算步骤

流域水环境容量的计算一般要按以下步骤进行:

1)水域概化:将河流、湖泊、水库等天然水域概化成计算水域。另外,影响水环境的各种因素如支流、排污口、取水口等也应概化。

2)基础资料的收集与预处理:收集相关流域特征参数、水环境功能目标、流域监测数据、区域遥感影像图、DEM数据、污染源调查数据等。依靠污染源调查数据,获得流域点污染源数据。借助ERDAS IMAGINE软件,以遥感影像为基础图件,结合大比例尺地形图,提取流域土地利用类型、地形、地貌及植被覆盖等信息;基于DEM数据,利用BASINS软件进行研究区子流域划分。

3)选择控制点(或边界):根据河流自然条件、子流域划分情况、水环境功能区划,划分控制单元。

4)建立水质模型:结合流域实际情况采用零维、一维或二维水质模型,在对各类数据资料进行一致性分析基础上,确定模型各项参数。

5)容量计算分析:应用设计的水文条件和上下游水质标准进行水质模型计算,利用试错法(本方案采用该方法)或建立线性规划模型等方法确定水域的理想水环境容量。

6)环境容量确定:在理想容量计算结果的基础上,进行环境容量分析核定,得到可被环境管理利用的剩余水环境容量值。

2、水环境容量计算方法

计算河流水环境容量,一般先设定水质目标以及一定保证率下的枯水期流量,然后用一维或二维水环境容量模型进行计算,由于长庆溪河流相对较窄,方案仅使用一维计算模型进行测算。

水环境容量计算方法主要分三种:解析公式法、模型试错法以及系统最优分析法。试错法是在水质模型基础上,利用计算机进行不断求解,通过多次人工调试污染排放量,使研究区域的水质达到一定的目标要求,此时所得的污染物排放总量即为环境容量。这种方法在环境容量分配与污染物总量消减方面具有重要意义,是目前比较常用的水环境容量计算方法。

考虑到国家环保部在以往的环境容量计算方面有推荐软件,本方案也应用国家环保部环境规划院开发的“河流水环境容量分析系统”软件进行计算该模型软件整合了一维水环境容量计算模型与一维水质数学模型详细见下文所述。

Q<150m3/s,属于中小型河流。污染物在河段横断面上均匀混合,可采用一维水环境容量计算模型:

公式(4-1)

式中:W——河段的水环境容量,t/a;

      C——河段水质背景浓度或上游来水浓度,mg/L;

      Ci——河段的水质目标值,mg/L;

      Qi——河道平均流量,m3/s;

      Qj——河段废水入河量,m3/s;

      u——河段的平均流速,m/s;

k——污染物的综合降解系数,d-1

x——河段长度,km。

3、水质模型计算方法

水质数学模型中的参数要求时间稳定,但对空间并没有均匀性要求,即污染物降解参数、污染源参数等可以随空间变化,但不随时间变化。把天然河流按流向分成有限段单元即水质一维模型,或按流向和横向分成有限个区域单元即水质二维模型,使每个单元能够满足水文条件,对相邻单元建立质量平衡方程,形成整条河流水质模拟方程。

河流水质模型按空间维数分为零维、一维、二维水质模型,本方案选择一维水质模型:

对于河流而言,一维水质模型假定污染物浓度仅在河流纵向上发生变化,适用于同时满足下列条件的河段:宽浅河段;污染物在较短时间内基本混合均匀;污染物浓度在断面横向方向变化不大;横向和垂向的污染物浓度梯度可以忽略。

一维水质数学模型如下:其方程式为:

或者公式(4-2)

式中:C——计算点的水质浓度,mg/L; C0——x=0处的水质浓度,mg/L;k——污染物综合衰减系数,d-1x——计算点到x=0的距离,m;u——河段平均流速,m/s。

参考《全国地表水水环境容量核定技术复核要点》与闽江流域水环境容量研究的研究成果(福建省环境科学研究院,2014年12月),其中CODcr的降解系数KC=0.15;NH3-N的降解系数KN=0.13。流域范围污染物降解系数具体取值见表4-1考虑到水系较短且水系中污染物的降解能力有限,按照评审会上专家意见将所有污染物的降解系数设置为0。

4-1长庆溪流域范围污染物降解系数设计值

单元编号

水域范围

CODcr的降解系数KC

NH3-N的降解系数KN

1

顺达公司排污口-芦阳桥

0

0

由于河流常规监测的是高锰酸盐指数,不是CODcr,因此,必须先进行换算。国内众多研究采用的是根据《地表水环境质量标准》GB3838-2002中各类水域二者标准的关系得到的换算关系,具体见表4-2。考虑到该水体属于大樟溪流域,为了更好的保护该水域,同样借鉴闽江流域水环境容量研究的研究成果(福建省环境科学研究院,2014年12月),方案最终确定换算系数为3.7。

4-2各类水域高锰酸盐指数和CODcr的换算关系

水域类别

II类水域

III类水域

IV类水域

备注

本方案确定值

标准关系换算法

y:CODcr的浓度,mg/L

x:高锰酸盐指数浓度,mg/L

3.7

此外,周孝德教授等在一维稳态条件下,提出了计算水环境容量的3种方法,即段首控制法、段尾控制法和功能区段末控制法,并给出结论:段首控制法适用于对水质要求高、经济发达、污染治理能力强的流域,或水质较好的源头地区;段尾控制法适用于水质要求略低,污染较严重、经济不太发达的流域;功能区段末控制法适用于对特定区段水质有较高要求而对其它区段没有限制的流域。本方案选择段尾控制法,即只考虑长庆溪入大樟溪干流的芦阳桥断面。

长庆溪流量Q<150m3/s,属于中小型河流,河道窄浅。污染物进入水体,经过河流稀释与扩散的作用后,能够在较短的时间内均匀混合且污染物浓度在河段横向方向上没有很大的变化,横向及垂向上的污染物浓度梯度也可以忽略。所以,本方案在计算长庆溪流域水环境容量时,选用一维水质模型以及水环境容量模型。

4、模型设计条件

1)控制断面

长庆溪水环境容量的计算,以水环境功能区为依据,考虑到主要污染源(蜜饯企业)均在顺达公司排放口之下,故本方案共计1个计算单元,该计算单元起始断面为顺达公司排污口上游30m,芦阳桥断面为计算单元的终止断面,详见表4-3。

4-3长庆溪水环境容量计算单元

断面名称

所在功能区

所属乡镇

控制流域面积(km2)

距起始断面(km)

顺达公司排污口上游30m

III

长庆

57.2

0

芦阳桥断面

III

嵩口

253

13.67

2)水文条件

本方案选用的水文设计条件为大樟溪流域历年最枯月90%保证率流量、最枯月近30年平均流量、以及枯水期近30年平均流量三种情况。

收集并整理永泰水文站(该站控制流域面积为4034km2)近三十年1~12月各月的平均流量数据,统计每年最枯月所在月份及流量,把流量数据从大到小顺序排列,根据公式(4-3)计算经验频率,结合Excel电子表格处理绘制海森概率格纸,从而绘制P-III型水文频率曲线。结果见图4-1。从图上可以看出,永泰水文站90%频率下的设计流量为64.6m3/s。

经验频率公式:

公式(4-3)

式中:Pi——经验频率;

       n——序列长;

       m——将实测值按大小顺序排位后的序号。


 

4-1永泰水文站流量频率曲线图


收集并整理永泰水文站1982年~2012年各月平均流量数据,统计每年最枯月、枯水期所在月份,计算永泰站平均流量,结果如表4-4所示。

4-4永泰水文站1982年~2012年最枯月、枯水期平均流量

水文站名称

年份

最枯月

枯水期

发生月

流量(m3/s)

发生月

平均流量(m3/s)

永泰

水文站

1983

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

12

1

12

1

2

12

12

12

12

12

12

1

10.8

13.9

22.9

18.9

16.4

27.2

19.8

21.3

14.3

21.4

18.5

12.2

7、10、11、12

1、2、11、12

1、10、11、12

1、2、10、12

1、2、8、12

1、2、11、12

2、3、11、12

1、3、11、12

1、2、11、12

1、10、11、12

2、10、11、12

1、10、11、12

140

125

132

91

109

133

96.5

186

63.9

143

106

128

1995

11

14.1

1、10、11、12

91.3

1996

1

12.9

1、2、11、12

110

1997

1

21.9

1、2、11、12

154

1998

12

21.4

4、7、11、12

123

1999

2

24.7

1、2、11、12

135

2000

1

33.0

1、2、3、12

134

2001

11

25.8

2、10、11、12

107

2002

2

29.7

1、2、3、4

99.2

2003

7

26.5

7、10、11、12

49.9

2004

1

14.7

1、2、3、11

44.8

2005

1

20.6

1、2、11、12

106

2006

1、2

22.7

1、2、10、11

136

2007

11

25.0

1、2、11、12

93.2

2008

12

21.7

1、3、11、12

69.7

 

2009

2

16.5

1、2、10、11

58.1

 

2010

1

31.2

1、2、11、12

133

 

2011

10

36.7

2、4、10、12

83.4

 

2012

10

36.5

1、9、10、11

96.3

平均值

 

 

21.7

 

109.2

综合上述图表,可知大樟溪永泰水文站最枯月90%保证率、最枯月、枯水期设计流量分别为:64.6 m3/s、21.7 m3/s、109.2 m3/s。综合上述结果,本方案仅计算最枯月90%保证率和最枯月设计流量两种情况。

3)计算各断面设计流量

根据永泰水文站的设计流量,采用径流面积指数法推算各断面设计流量,计算结果见表4-5。

径流面积指数法:

公式(4-4)

式中:Q——待求断面设计流量,m3/s;

      Q’——参考断面流量,m3/s;

      F——待求断面控制流域面积,m2

      F’——参考断面控制流域面积,m2n取1。

4-5长庆溪各断面设计流量与流速单位: m3/s与m/s

断面名称

所在功能区

最枯月90%

保证率流量

最枯月90%

保证率流速

最枯月30年

平均流量

最枯月30年

平均流速

顺达公司排污口上游30m

III

0.9159

0.2346

0.3077

0.1143

芦阳桥断面

III

4.0512

0.1744

1.3610

0.0850

河流各断面设计流速可以用以下公式进行计算:

公式(4-5)

式中:V——设计流速,m/s;

       Q——设计流量,m3/s;

       A——过水断面面积,m2

对于无实测资料的河段,断面面积可以通过以下公式计算:

公式(4-6)

公式(4-7)

公式(4-8)

式中:W——设计流量下的平均河宽,m;

       H——设计流量下的平均水深,m。

支流各断面水文参数设计见表4-6。

4-6支流河流各断面水文参数

编号

河流名称

距起始断面位置(m)

流域面积

ha

最枯月90%保证率设计流量(m3/s)

最枯月90%

保证率流速(m/s)

最枯月30年平均设计流量(m3/s)

最枯月30年平均流速(m/s)

1

Z7

130

1496.7000

0.2397

0.2063

0.0805

0.1005

2

Z6

1320

377.4228

0.0604

0.0997

0.0203

0.0486

3

Z5

3100

588.1500

0.0942

0.0831

0.0316

0.0405

4

Z4

3980

527.4861

0.0845

0.0382

0.0284

0.0186

5

Z3

5460

559.3052

0.0896

0.1466

0.0301

0.0714

6

Z2

7630

11942.9089

1.9125

0.1543

0.6424

0.0752

7

Z1

12720

794.7197

0.1273

0.2438

0.0428

0.1188

4)排污口概化

为了计算方便,一般将排污口根据以下几点进行处理:

A)污水排放流量较大的企业排污口,可以作为独立的排污口处理;

B)距离较远且排污量都比较小的分散排污口,一般概化为非点源,仅仅影响水域水质本底值;

C)多个排污口距离较近,则可将几个排污口简化为集中的排污口,即概化排污口。

排污口概化计算方法:

公式(4-9)

节点物质平衡方程:

公式(4-10)

计算单元的基本参数见4-7表,根据以上排污口概化计算方法,长庆溪各排污口概化结果见表4-8,COD与氨氮排放浓度取允许排放浓度最大值。考虑到水系较短且水系中污染物的降解能力有限,按照评审会上专家意见将所有污染物的降解系数设置为0。

 

4-7计算单元的基本参数表

编号

功能区名称

起始点

位置(m)

流量(m3/s)

流速(m/s)

COD水质浓度(mg/l)

氨氮水质浓度(mg/l)

1最枯月90%保证率

长庆溪

0

0.9159

0.2346

4.218

0.267

2最枯月30年平均

长庆溪

0

0.3077

0.1143

4.218

0.267

COD降解系数(1/d)

氨氮降解系数(1/d)

全段长度(m)

支流数

排污口个数

取水点个数

监测点数

0

0

13670

7

7

0

1

注:横向混合系数取0.2

 

 


 

4-8长庆溪各排污口概化结果

 

编号

排污口名称

位置(m)

设计流量(m3/s)

设计流速(m/s)

设计排放浓度COD(mg/l)

设计排放浓度氨氮(mg/l)

入河系数

排放点河宽(m)

排放点河道水深1(m)

排放点河道水深2(m)

1

顺达

30

0.00023

0.0055

100

15

1

11.83

0.33

0.23

2

梅香园

3960

0.00139

0.0331

100

15

1

25.17

0.39

0.27

3

绿都园新人景永丰

5440

0.00174

0.0414

100

15

1

8.87

0.39

0.27

4

玉井坊

6020

0.00174

0.0414

100

15

1

12.11

0.40

0.28

5

加蜜佳

6710

0.00347

0.0827

100

15

1

19.64

0.40

0.28

6

镇污水处理厂

7280

0.00810

0.1516

60

15

1

10.52

0.41

0.28

7

三丰

10410

0.00020

0.0276

100

15

1

50.16

0.53

0.37

 

注:排放点河道水深1=最枯月90%保证率;排放点河道水深2=最枯月30年平均

 

 

 

 


(二)提出允许排污量分配方案

1、现状稳定达标排情况下的河流水质预测

根据以上选定的计算模型与设计条件,长庆溪现状水质预测结果如下:

1)最枯月90%保证率情景下的水质预测

提取对应最枯月90%保证率情景下的上述数据,并将数据录入到国家环保部环境规划院开发的“河流水环境容量分析系统”软件进行计算,选择一维计算得到以下结果,见表4-9。COD应小于20mg/l,氨氮应小于1mg/l,总磷应小于0.2mg/l,从预测数据可以得出现状排污稳定达标的情况下,三个指标在芦阳桥断面可以达到水质III类标准的要求。汇合处流量偏低是因为干流部分汇水区无明显支流汇入,未计入的缘故。考虑到磷元素的特点,其中总磷的降解率设置为0,企业排放浓度为0.5mg/l,污水站设置为1 mg/l。

2)最枯月30年平均情景下的水质预测

提取对应最枯月30年平均情景下的上述数据,并将数据录入到国家环保部环境规划院开发的“河流水环境容量分析系统”软件进行计算,选择一维计算得到以下结果,见表4-10。COD应小于20mg/l,氨氮应小于1mg/l,总磷应小于0.2mg/l,从预测数据可以得出现状排污稳定达标的情况下,三个指标在芦阳桥断面可以达到水质III类标准的要求。汇合处流量偏低是因为干流部分汇水区无明显支流汇入,未计入的缘故。考虑到磷元素的特点,其中总磷的降解率设置为0,企业排放浓度为0.5mg/l,污水站设置为1 mg/l。

 


 

4-9长庆溪最枯月90%保证率的水质预测结果现状稳定排污达标情况下

编号

段名

位置(m)

流量(m3/s)

流速(m/s)

预测COD浓度(mg/l)

预测氨氮浓度(mg/l)

预测TP浓度(mg/l)

节点性质

1

长庆溪

0

0.9159

0.2346

4.22

0.27

0.05

起点

2

顺达

30

0.91613

0.0055

4.24

0.27

0.05

排污口

3

Z7

130

1.15583

0.2063

4.99

0.28

0.06

支流

4

Z6

1320

1.21623

0.0997

5.09

0.28

0.06

支流

5

Z5

3100

1.31043

0.0831

5.13

0.27

0.06

支流

6

梅香园

3960

1.31182

0.0331

5.23

0.28

0.06

排污口

7

Z4

3980

1.39632

0.0382

5.22

0.27

0.06

支流

8

绿都园新人景永丰

5440

1.39806

0.0414

5.33

0.29

0.06

排污口

9

Z3

5460

1.48766

0.1466

5.30

0.29

0.06

支流

10

玉井坊

6020

1.4894

0.0414

5.41

0.31

0.06

排污口

11

加蜜佳

6710

1.49287

0.0827

5.63

0.34

0.06

排污口

12

镇污水处理厂

7280

1.50097

0.1516

5.92

0.42

0.06

排污口

13

Z2

7630

3.41347

0.1543

5.26

0.72

0.14

支流

14

三丰

10410

3.41367

0.0276

5.26

0.72

0.14

排污口

15

Z1

12720

3.54097

0.2438

5.24

0.71

0.14

支流

16

汇合前

13670

3.54097

0.1744

5.24

0.71

0.14

监测点

 


 

编号

段名

位置(m)

流量(m3/s)

流速(m/s)

预测COD浓度(mg/l)

预测氨氮浓度(mg/l)

预测TP浓度(mg/l)

节点性质

1

长庆溪

0

0.3077

0.1143

4.22

0.27

0.05

起点

2

顺达

30

0.30793

0.0055

4.29

0.28

0.05

排污口

3

Z7

130

0.38843

0.1005

5.03

0.29

0.06

支流

4

Z6

1320

0.40873

0.0486

5.12

0.29

0.06

支流

5

Z5

3100

0.44033

0.0405

5.16

0.27

0.06

支流

6

梅香园

3960

0.44172

0.0331

5.46

0.32

0.06

排污口

7

Z4

3980

0.47012

0.0186

5.43

0.31

0.06

支流

8

绿都园新人景永丰

5440

0.47186

0.0414

5.78

0.36

0.06

排污口

9

Z3

5460

0.50196

0.0714

5.72

0.36

0.06

支流

10

玉井坊

6020

0.5037

0.0414

6.04

0.41

0.06

排污口

11

加蜜佳

6710

0.50717

0.0827

6.69

0.51

0.06

排污口

12

镇污水处理厂

7280

0.51527

0.1516

7.52

0.74

0.08

排污口

13

Z2

7630

1.15767

0.0752

5.98

0.86

0.15

支流

14

三丰

10410

1.15787

0.0276

5.99

0.86

0.15

排污口

15

Z1

12720

1.20067

0.1188

5.94

0.84

0.14

支流

16

汇合前

13670

1.20067

0.085

5.94

0.84

0.14

监测点

4-10长庆溪最枯月30年平均的水质预测结果现状稳定排污达标情况下


最枯月90%保证率最枯月30年平均情况下预测得到的河流水质的沿程变化可以知道,当企业稳定达标排放时候,河流水质主要参数可达到III水体水质指标,排污口附近的混合段长度较短。但是当企业排放的污水不能达到排放标准的时候,排污口附近的混合段长度将变得较长,相关水质指标将不能达到III水体水质指标。面源污染物数量在雨季虽然较大,但是由于雨季带来的大量水量,导致河流整体稀释容量得以提升,所以定性上来看,面源污染对水质的影响不会很大,同时其影响随着降雨的结束也会逐步消失。非镇区村庄(约16600人)产生的生活污水也会对河流水质产生负面的影响,这部分污水按照前述条件测算可以达到1320吨/日,因此对沿河上游村庄的生活污水的处理也将有利于河流水质的维护。

2、现状稳定达标排情况下的河流水环境容量计算

根据以上选定的计算模型与设计条件,通过试错法结合同时满足III水体水质指标情况下反推COD总量和氨氮总量,得到长庆溪顺达-芦阳桥水域的理想水环境容量的计算结果见表4-11。

4-11长庆溪顺达-芦阳桥水域理想水环境容量单位:t/a

水域范围

最枯月90%保证率

最枯月近30年平均

COD

NH3-N

COD

NH3-N

顺达-芦阳桥

719

39

328

14

1)水环境容量的核定

河流环境容量的核定,注意排除非点源污染负荷。理想水环境容量和非点源污染入河量的设计条件不同,所以不能直接把理想水环境容量减去非点源入河量。从1993~2013永泰水文站降雨量资料中获得的永泰降水的月值数据,研究区最枯月降雨量约占全年降雨量的1.5%,而以最枯月计算全年12个月的降雨量则占全年降雨量的18%。面源污染入河量要考虑降水径流系数,取径流系数0.9,则以最枯月计面源污染入河量约占全年面源污染入河量的16.2%,计算结果见表4-12。扣除了非点源污染入河量后得到长庆溪顺达-芦阳桥水环境容量。

4-12以最枯月计各水域范围非点源污染入河量单位:t/a

项目

COD

NH3-N

全年

67.56

0.22

最枯月计得顺达-芦阳桥

10.945

0.0357

 

4-13长庆溪水域范围水环境容量单位:t/a

水域范围

最枯月90%保证率

最枯月近30年平均

COD

NH3-N

COD

NH3-N

顺达-芦阳桥

708.06

38.96

317.06

13.96

2)环境容量分配

根据环境容量计算结果和污染物综合入河系数,可以确定各功能区最大允许排放量。

公式(4-11)

式中,污染物环境容量是由前面给出的核定后的环境容量,功能区污染物综合入河系数是指流域范围内点源污染物的综合入河系数,根据在上文污染源调查中的分析结果,本研究综合入河系数值取1。计算结果见表4-14。

4-14长庆溪功能区最大允许排放量单位:t/a

水域范围

最枯月90%保证率

最枯月近30年平均

COD

NH3-N

COD

NH3-N

顺达-芦阳桥

708.06

38.96

317.06

13.96

将长庆溪污染物最大允许排放量扣除现有的点污染源排放量,即可得到剩余环境容量,见表4-15。点源COD入河量为50.735t、NH3-N的入河量为7.610t。

4-15长庆溪功能区剩余环境容量单位:t/a

水域范围

最枯月90%保证率

最枯月近30年平均

COD

NH3-N

COD

NH3-N

顺达-芦阳桥

657.32

31.35

266.32

6.35

    因此,只要现有企业做好相关污水处理工作,做到稳定达标排放,该流域顺达-芦阳桥段尚有一定的剩余环境容量。故本方案建议若企业不搬迁情况下对企业允许排污量分配按照调研得到企业污水设施设计排放量来进行总量控制和排放浓度达标监管。

    五、流域水环境综合整治达标方案

综合县环保局、长庆镇人民政府与专家组各方面的建议和意见,结合当前长庆溪水环境的特点,现制定两种污染整治方案供后续实施,即不搬迁企业情况下流域水环境综合整治方案与搬迁企业情况下流域水环境综合整治方案。

(一) 不搬迁企业情况下流域水环境综合整治方案

1、流域功能区划优化与布局减排方案

必须通过流域主体功能区划和生态功能区划,按照长庆镇总体规划并坚守“禁止开发”和“限制开发”的控制红线,控制流域沿河两侧规划红线内的区域不再允许新建、扩建任何类型的蜜饯企业建设项目,已建项目没有采取有效污染防治措施的必须逐步关停清退。严格控制沿河流两侧的建设规模,沿河区域要留出足够的土地作为河流沿岸带以有效削减污染物,沿河两侧的有污水排放的建筑物应因地制宜地设置污水处理设施或将污水排入已有污水管网。具体见表5-1。

2、流域结构减排方案

抓住福建省努力建设“机制活、产业优、百姓富、生态美”的新福建大好时机,综合采取法律、经济、技术和必要的行政手段,坚决调整流域产业结构,关停清退无污水处理设施及超标排污企业,鼓励企业采取清洁生产工艺,逐年减小废水量和主要污染物排放量,企业必须实现稳定达标排放,杜绝事故排放。所有新增项目的总量指标必须通过流域内企业“点对点”清退削减获得,实现 “增产减污”的控制目标。具体见表5-2。

根据专家评审意见经过方案编制单位后续开展了大量实验分析工作根据实验结果,我们认为推荐方案一和二均能达到污水处理后稳定排放的要求(见附录)。


序号

项目名称

建设内容

类型

所需资金

万元

实施年限

责任单位

备注

1

坚守控制红线

控制流域沿河两侧规划红线内的区域不再允许新建、扩建任何类型的蜜饯企业建设项目,已建项目没有采取有效污染防治措施的必须逐步关停清退

管理

-

2016-2020

长庆镇与嵩口镇人民政府

 

2

严控制沿河建设规模

严格控制沿河流两侧的建设规模,沿河区域要留出足够的土地作为河流沿岸带以有效削减污染物

管理

-

2016-2020

长庆镇与嵩口镇人民政府

 

3

污水处理设施与管网完善

沿河两侧的有污水排放的建筑物应因地制宜地设置污水处理设施或将污水排入已有污水管网,1期(中埔村,下埔村);2期(岭兜村,歧峰村);3期(先锋村,莲峰村)。每村100万。村庄的污水处理方式秉承因地制宜的原则,并委托设计单位进行设计,包括化粪池标准化改造,低能耗污水处理技术或小型人工湿地等污水处理设施建设等

工程

600

2017-2020

长庆镇人民政府

说明项目内容

5-1流域功能区划优化与布局减排方案项目库

5-2流域结构减排方案项目库

序号

项目名称

建设内容

类型

所需资金

万元

实施年限

责任单位

备注

1

企业稳定达标排放(推荐附录的达标工艺一与二)

按照企业规模为100-150吨排污量计算,改进企业污水处理工艺流程1、每个企业处理站增加一套气浮装置(约10万元)2、每个企业处理站在污水处理末端增加一套MBR装置或二级混凝(约15万元)。共有6个

工程/管理

150

2016

相关蜜饯生产企业

有的企业会多投入,因为水量较大。日处理费用增1.5元/吨

2

水环境监督管理

对流域水环境进行监督管理包括关停清退无污水处理设施及超标排污企业等

管理

-

2017-2020

环保局与长庆镇人民政府相关生产企业

 

3

企业清洁生产

企业内部实行清洁生产审核,完成中低费方案,共有11家,每家约10万元。

工程/管理

110

2017-2018

相关蜜饯生产企业

 


3、流域管理减排方案

通过流域禁批、行业禁批、行业限批和企业限批等措施,严把新、扩建项目审批关;加强环境监管能力建设,对重点企业、重点河段完善在线监控管理系统,加大环境违法处罚力度,杜绝偷排漏排和超标超量排污;向企业主做好环境保护宣教,协助联系信誉高技术实力强的环保企业为相关企业污染防治与稳定达标排放提供技术支撑。

4、流域工程减排方案

建设企业内部雨污分流系统和完善沿河生活污水截排及处理系统,将绝大部分生活污水送进镇域集中污水站进行处理;沿河流行政村所在地居民户应设置化粪池对污水进行处理或因地制宜地采取有效的污水处理措施,流域出水口水质须达到地面水III水质目标的要求。靠近长庆溪与嵩口大樟溪干流的交接断面附近区域要留出足够的土地,保证河口湿地生态系统的面积不再减少,进一步削减河流污染通量。逐步完善区域垃圾收集处理系统以及城市径流、农田径流等面源控制工程。

5、流域提升环境承载力方案

按照相关环境保护法规以及环境保护规划的要求,积极推进企业工业用水回用工作;从环境保护的角度对水资源进行优化调度,协调上游水库尽可能增加河流枯水期的流量;实施河流清淤、清障和滨河带保洁等综合整治工程。


 

5-3流域管理减排方案项目库

 

序号

项目名称

建设内容

类型

所需资金

万元

实施年限

责任单位

备注

1

企业突发环境事件应急预案编制

企业内部编制突发环境事件应急预案方案,共有11家,每家约3万元。

管理

33

2016-2017

相关蜜饯生产企业

 

2

企业在线监控管理系统

每个企业处理站在污水处理末端增加一套在线监控装置(含COD,氨氮,流量和TP四个因素,约15万元)。共有6个。

管理

90

2018-2020

相关蜜饯生产企业

 

3

环境保护宣教与技术支持

向企业主做好环境保护宣教,协助联系信誉高技术实力强的环保企业为相关企业污染防治与稳定达标排放提供技术支撑。每年4万元。

管理

20

2016-2020

环保局

 

4

科技研发与第三方运营试点

引进外部治理企业为蜜饯生产企业做好环境保护科技研发与第三方治理,提供技术支撑。每年10万元。

管理

50

2016-2020

环保局与科技局

 

5

实施方案评估

对实施方案的实施情况进行评估

管理

-

2016-2020

县人民政府与环保局

 


 

5-4流域工程减排方案项目库

 

序号

项目名称

建设内容

类型

所需资金

万元

实施年限

责任单位

备注

1

污水处理设施与管网完善

镇区与梅楼村沿河两侧的有污水排放的建筑物应因地制宜地设置污水处理设施或将污水排入已有污水管网,包括已有污水站生活污水管网和检查井的维修与改扩建。共200万。

工程

200

2016-2017

长庆镇人民政府

镇区污水处理设施与管网完善可以优先

2

企业内部雨污分流改造

改造企业内部雨污分流系统以有效削减污染物,共有11家,每家约5万元。

工程/管理

55

2018-2020

相关蜜饯生产企业

 

3

企业污水收集输送系统

依托其他企业污水处理站的企业应购置污水收集输送系统,共有2家,每家约6万元。

管理

12

2016

相关蜜饯生产企业

 

4

农田径流等面源控制工程

对水土流失较严重与沿干流两侧农田较多的子流域进行面源控制工程示范建设,同时做好农业径流面源控制宣传,做到合理施肥与平衡施肥。共投入约300万元。

工程/管理

300

2019-2020

农业局、水利局与长庆镇人民政府

 

5

河口湿地生态系统保护

靠近长庆溪与嵩口大樟溪干流的交接断面附近区域要留出足够的土地

管理

-

2018-2020

县水利局与嵩口镇人民政府

 


 

5-5流域提升环境承载力方案项目库

 

序号

项目名称

建设内容

类型

所需资金

万元

实施年限

责任单位

备注

1

企业内部工业用水回用

改造企业内部工业用水回用系统,共有11家,每家约10万元。

工程/管理

110

2017-2018

相关蜜饯生产企业

 

2

协调上游水库增加下泄流量

协调上游水库尽可能增加河流枯水期或企业事故排放时的流量

管理

-

2017-2018

环保局与水利局

 

3

实施河流清淤、清障和滨河带保洁等综合整治工程

对淤积严重的河道和损毁的滨河带进行保洁。共投入约500万元。2018年清理顺达排放口到梅香园排放口4km,约267万;2019年清理梅香园排放口到玉井坊排放口约2km,约133万;2020年清理玉井坊到镇污水厂排放口下300米处约1.5km,约100万。

工程/管理

500

2018-2020

环保局与水利局、长庆镇人民政府、嵩口镇人民政府

分年分河段

4

村庄垃圾收集措施完善

1期(中埔村,下埔村,梅楼村);2期(岭兜村,歧峰村);3期(先锋村,莲峰村)共7个村的垃圾运输车辆购置与维修。每村30万。

工程/管理

210

2017-2020

长庆镇人民政府

 

 

 


(二) 搬迁企业情况下流域水环境综合整治方案

1、企业搬迁意愿调查与统计分析

为了对流域内企业搬迁意愿进行调查,编制单位设计了调查表发放到11家蜜饯企业,回复调查的蜜饯生产企业为11家,回收率100%。11家企业其中有自己的污水处理设施的9家,并且企业污水处理设施设计规模都是大于实际排放量的,没有污水处理设施的明珠食品有限公司负责人做情况说明如下:企业产生污染物量少,无外排,如有少量生产污水会送至其他企业已建污水站处理。

调查表明:

1)有污水处理设施的蜜饯生产企业他们的污水处理设施实际年运行费用大于理想运行费用的占6家,并且污水处理设施实际年运行费用将近是理想年运行费用的2倍等于理想运行费用占5家,不存在低于理想运行费用的情况。这说明污水处理设施实际年运行费用远超出预期费用,原因有可能是企业对理想年运行费用预估太低,或者是污水处理设施在运行过程中出现的问题较多,增加实际成本,这给企业造成利益流失,增加运行成本,不利于对设施的后期管理。

2)各企业对于自己的污水处理设施管理便利情况认为,普通的7家,容易的占2家,非常容易的仅占了1家。总体上来说污水处理设施的管理并不理想,并且有一半的企业的污水处理设施出现运行不正常或者污水超标的情况,这是因为蜜饯加工废水具有弱酸性水质、悬浮物多、有机物含量高、盐度高等问题,抑制微生物生长,运行管理麻烦,废水处理难以达标。无法达标排放也给企业带来了困扰,企业都希望COD能在500以下,能够接入生活污水处理厂,否则,由于超标排放污染周边水体,增加长庆溪流域污染负荷。

3)如果县政府划出一个工业地块作为企业工业企业用地,企业是否愿意拆迁,其中不愿意的仅占1家企业1家企业表示非常愿意,3家企业表示愿意拆迁,5家企业的意愿表示普通。拆迁至工业区地块时,生产废水能够集中处理与排放,减少偷排、不达标排放情况,也能降低对周边水体的影响,减小污染负荷,这不仅有利于废水的处理也有利于对长庆溪流域的保护,并且,流域水环境整治措施实施时也会相对容易一些。

4)如果愿意拆迁的话,对拆迁有什么要求,其中愿意赔偿的占7家企业,政策扶持的占4家企业,在办理企业相关证照给予关照的占3家企业,也有希望保留长庆原有用地的占3家企业。由此看来,愿意拆迁的企业只要能在拆迁要求上给予一定的赔偿或者其他优惠政策和条件,企业都会考虑拆迁,总体拆迁便能够实施。

5)拆迁的补偿各企业不一致,补偿2500元/m2以下的占2家企业2500-5000元/m24家企业,也有要求10000-20000元/m23家企业,有的企业补偿要求较为合理,有的企业补偿要求较高,但这只是初步意愿,具体补偿可以后续进行协商,达到政府与企业均能满意的补偿。

6)企业对自己污水处理设施管理水平满意程度一般,满意的占4家企业,普通的占4家企业,与运营情况的满意情况差不多,都不理想,而企业对污水处理设施技术进行改造的想法也是较为积极,愿意改造的占7家企业,占了大多数,还是较有环保意识。通过调查发现,企业业主对我国的环境保护法都是有所了解的,并且通过的了解途径也是较为多的,报纸、电视、文件、网络等途径都有涉及。