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太原市城区段入河废污水调查

2012-07-11吴红燕

水利技术监督 2012年2期
关键词:河量入河需氧量

吴红燕

(山西省水文水资源勘测局,山西太原 030001)

1 调查范围

本次调查范围包括汾河太原市城区段 17处主要入汾排污口及汾河干流上的一处对照断面—小店桥。17处主要排污口位于汾河东岸的11处、汾河西岸的6处。由于河西北中部污水处理厂、杨家堡污水处理厂和殷家堡污水处理厂均采用暗管排污入汾,污水排放不在本次调查范围。调查时间为2009年12月28~30日。

2 调查内容

(1)调查入河排污口的数量、分布、污水性质、入河方式和入河规律。

(2)排污口调查时,同步测定污废水和主要污染物质的入河量。

(3)查清排污口污水量及主要污染物含量,进行合理性分析,推求年入河排污总量。

(4)根据污水排放规律,确定每日的11∶00~12∶00时、23∶00~24∶00时为监测时段,分别测流、采样一次,18处调查断面分为四组同时进行,各断面累积下来三天共调查监测6次。

3 监测项目

根据《水环境监测规范》(SL219-98)中“污染物监测与调查”要求,本次调查选取流量、pH、色度、悬浮物、氨氮、化学需氧量(COD)、五日生化需氧量(BOD5)、挥发酚、氰化物、总磷共10个项目进行监测。

4 调查方法

4.1 污水量的测定

采用流速仪法测定污水排放的流速,然后按下式计算污水量:q =A×V

式中∶ q——污水流量(m3/s);

A——排污口过水断面面积(m2);

V——排污口断面平均流速(m/s)。

由以上求得的排污流量即可推求日排放污水量和年排放污水总量。

4.2 污水中污染物浓度的测定

连续排放的排污口,按相同间距测定污染物的浓度,取其平均值作为该处排放污水的平均浓度。

4.3 污染物排放量计算

根据测定的污水量和污染物浓度,便可计算排污口各污染物的日排放量,计算公式如下:

式中∶ Mi——i污染物排放的数量(kg/d);

Ci——i污染物的平均浓度(mg/L);

q——污水排放量(m3/s)。

实验室水质分析均采取《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中各项目规定的国标检测方法。

5 评价标准与评价方法

5.1 评价标准

本次评价选用《污水综合排放标准》中的二级标准。评价标准见表1。

5.2 评价方法

入河排污口污染物浓度超标评价采用了污染物浓度超标倍数法,以反映排污水体的污染物超标状况。用评价标准依次计算入河排污口各项污染物的超标倍数,以各污染物中超标倍数最大的一项作为综合评价结果。

计算公式:

式中:Ni——单项超标倍数;

Ci——i项污染物浓度;

Coi——i项污染物评价标准。

表1 污染物最高允许排放浓度 (单位:mg/L)

6 调查说明

调查采取水质水量同步监测的方式进行。每个排污口门现场实测污水流量,同时采样送实验室分析水质状况。监测结果以每天两次三天共6次实测数据的平均值来计。

在三天的调查期内各排污口均以明渠、连续排放污水的方式进入汾河,统计入河废污水量时以每日24小时,1年365日计。由于调查时间有限,未能对排污口上游的主要污水排放单位做统计,所以入河的废污水性质难以界定。

17处排污口门中,汾河东西暗涵两处口门污水量属重复计算。汾河东暗涵排放的污水主要为北涧河(因入河污水量较大,一部分污水进入暗涵,一部分污水未进入暗涵,直接排入汾河)、北沙河和南沙河汇集的污水,汾河西暗涵排放的污水主要为玉门河、虎峪河和九院沙河汇集的污水,而上述 6条支流均分别在支流入汾口进行了现场监测,其资料更具代表性,因而统计污水量时剔除了东西暗涵两处排污口,为其余15处排污口的污水总和。

7 调查结果

7.1 入河排污口分布及排放方式

废污水年入河量在1000万t/a以上的排污口有9处,300~1000万t/a的有5处,只有1处年入河量小于100万t/a,见表2。

7.2 入河排污口门评价

在监测评价的15个排污口中,超标口门为12个,超标口门比例为80%。杨兴河、北郊污水厂、冶峪河三个排污口为达标排放。

表2 入河排污口的分布

表3 各排污口主要超标污染物统计

综合各排污口监测资料,每日化学需氧量入河量最大的排污口为太榆退水和工农退水,入河量分别为82.5t和25.5t,入河量最小的为城市排污口,入河量为 0.58t;每日氨氮入河量最大的排污口为太榆退水和北涧河,入河量分别为10.1t、5.09t,入河量最小的为北郊污水厂,为0.086t;每日总磷入河量最大的排污口为太榆退水和北涧河,入河量分别为0.74t、0.20t,入河量最小的为城市排污口,为7.79kg。

化学需氧量(COD)超标最大的口门为虎峪河,超标 3.57倍,氨氮超标最大的口门为城南退水,超标1.49倍。

本次调查中化学需氧量的极值(1250mg/L)出现在29日中午的工农退水口;氨氮的极值(83.4mg/L)出现在29日晚上的城市排污口;总磷的极值(5.81mg/L)出现在30日晚上的城市排污口。

在本次检测的9个指标中色度、pH、挥发酚和氰化物四项均未超标。

7.3 废污水量

汾河西岸年入河污水量为4328万t,占总量的16.6%,汾河东岸年入河污水量为21748万t,占总量的83.4%。

太原城区段15处主要入河排污口日排放污水71.4万t,其中达标入河量为11.9万t,达标排放率为15%。依次类推,太原城区段年污水入河量为26076万t,达标排放量为3911万t,有85%的废污水约22164万t超标排放进入汾河。

入河量最大的口门有太榆退水和北涧河,日入河量分别为20.2万t和16.4万t,占调查入河污水总量的 28.3%和 22.9%;排污量最小的断面为城市排污口,日排污量不足0.21万t。

图1 各排污口主要废水量统计

7.4 主要入河污染物量

据监测结果统计,太原城区段主要的入河污染物为悬浮物、化学需氧量、氨氮、总磷。主要污染物悬浮物年入河量为132255 t,化学需氧量年入河量为72227t,氨氮年入河量为9890t。

8 资料合理性分析

小店桥断面位于本次调查的汾河干流上的城南退水等13处排污口下游,工农退水和太榆退水上游,以其上游的13处排污口的污水量与小店桥断面的污水量做比较,分析本次调查资料的合理性。

小店桥断面三天实测平均流量为5.70m3/s,化学需氧量平均浓度为 261.3mg/L,氨氮平均浓度为34.6 mg/L,由此可计算出该断面日过水量为 49.2万 t,主要污染物化学需氧量为 130806t/d,氨氮为16931 t/d。

统计小店桥断面以上的 13处入河排污口,其三日的平均流量为5.43 m3/s,每日入河污水量46.9万t/d,主要污染物化学需氧量为89916t/d,氨氮为15165t/d。从以上的比对结果可以看出,小店桥断面每项指标均大于 13处排污口之和,但相差不大,符合现实中的实际情况,充分说明本次调查资料的合理性。差别部分有两方面原因,一是河道上游有基流,二是其间有三个污水处理厂未做调查统计。

表4 以小店桥为参照进行的合理性分析

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