霍林郭勒市污水处理扩建工程水专题报告

1、霍林郭勒市污水处理扩建工程水环境影响专题报告通辽市环境科学研究所二0 0三年二月1.总论1.1任务的由来 霍林郭勒市位于通辽市北部，南邻扎鲁特旗，西南临近赤峰市阿旗，西北部和锡盟的东乌旗、乌拉盖开发区接壤，东北部和兴安盟的科右中旗交界，是一个新兴的煤炭工业城市。霍林郭勒市于1985年11月9日经国务院批准建市，总面积585km2，现辖二区(珠斯花区、珠斯花火车站区)一镇(沙尔呼热镇)三个办事处一苏木(达莱胡硕苏木)辖十个嘎查村。该市于1999年被国务院批准为内蒙古自治区直辖市(省辖市)和对外开放城市(县级市)，有蒙古、汉、回、满、朝鲜等民族，珠斯花区与沙尔呼热镇相距15km，其中珠斯花区为霍林

2、郭勒市的政治、经济、文化中心，也是全市的主要居住区。霍林郭勒市为霍林河的源头城市，霍林河自南向北流经霍市，后转东流出。霍林郭勒市现有人口6.8万人，根据霍市的总体规划到2015年人口达到15万人，由于霍市经济建设的飞速发展和人口的迅猛增加，工业废水及生活用水排放量的增大，现有排水基础设施远远满足不了霍市发展的需要，有些污水未经处理直接排入霍林河，不仅对霍林河水质产生严重污染，而且直接影响生态环境，加重了霍林河流域的污染，将严重影响下游人民的生产和生活。为解决霍市污水污染问题，改善霍林河水体环境质量，提高人民居住生活环境，创造良好的投资环境，霍林郭勒市政府及有关部门多次组织有关专家对霍市污水治理

3、问题进行调查研究, 在广泛收集资料，并根据霍市总体规划，在征求有关部门意见的基础上，决定扩建霍林郭勒市污水处理工程，对生活污水和工业污水进行治理。为确保该项目尽快实施，保护环境，防止污染，根据国务院建设项目环境保护管理条例的有关规定，霍林郭勒市双兴水暖有限责任公司委托通辽市环境科学研究所承担霍林郭勒市污水处理工程环境影响评价工作。1.2编制依据中华人民共和国环境保护法；中华人民共和国水污染防治法；建设项目环境保护管理条例；环境影响评价技术导则；中国环境影响评价；霍林郭勒市城市总体规划说明书；霍林郭勒市污水处理工程可行性研究报告； “关于上报霍林郭勒市污水处理扩建工程可行性研究报告的报告”，通计

4、投字2002488号；内蒙古自治区发展计划委员会“关于霍林郭勒市污水处理扩建工程可行性研究报告的批复”（内计投字20022068号）。1.3采用标准地下水质量标准（GB/T14848-93）类；地表水环境质量标准(GB3838-2002)类；污水综合排放标准（GB8978-1996）一级；污水排入城市下水道水质标准（GJ3082-1999）；城市污水处理厂污水污泥排放标准（CJ3025-93）。2.项目概况2.1拟选厂址根据霍林郭勒市城市整体规划，本项目在原污水处理厂内扩建。原污水处理厂位于市区东北部，附近无居民区，东侧为霍林河，西侧为市加油站，南侧为冷库，北侧为粮库，地理位置见附图1。2.2

5、建设规模该项目总设计规模为4.0 万3/d。其中，扩建规模为3.5万3/d(原处理厂规模为0.5万3/d)，回用水系统规模为1.5万3/d。主要工程内容包括污水处理车间、进水泵站、出水泵站、沉淀池(4个)、污泥干化场、污水回用泵站、锅炉房、配电间等其它配套设施。工程总投资为5307.9万元,固定资产投资5107.9万元，其中管网工程投资3004万元，设备投资1539.7万元，其它费用为348.4万元，预备费215.8万元。建设期为2年，2005年8月投入运行。项目扩建后，全厂总定员为63人，包括生产、服务、技术和管理人员。本项目生产为连续式生产，实行四班三运转制，8小时/班，管理人员采用白班兼

6、值班制。3.工程分析3.1处理工艺工艺方法针对霍林郭勒市污水排放特点，充分考虑霍林郭勒市现状，并参照其它地区污水治理情况，本工程仍采用原污水处理工艺方法进行处理，即一级污水处理+污水库+土地处理系统进行处理，该方法于1995年被国家中科院授予科技进步一等奖，因此本报告不在另选其它处理方案。工艺流程简述以污泥微生物消化为中心的一级处理系统污水进入一级处理场首先经沉砂后，进入沉淀池，大约经过1.5-2 h沉淀，上清污水溢流而出，通过加氯消毒接触池(加氯量10-15mg/L，接触时间为15-20 min)外排，通过加压与自流进入污水水库。污水在沉淀池中下沉污泥，定期打入污泥消化塔，大约经过20 d左

7、右中温消化后，其大肠菌和病虫卵等被消化杀死，污泥排放到污泥干化场，干化为污泥干，定期运往土地处理系统实行林地施肥。其中，工艺设计参数为：格栅池(吸水池)长10m，宽8m，格距10mm，过栅流速0.7ms；水平角60°-70°；栅渣脱水后外运。 污水泵房(处理厂)选用4台污水泵。沉砂池：平流沉砂池：水平流速=0.2ms，停留时间=1min，设一座，分两格，进水由阀门控制，可单独运行，每格长8m，每格宽2m，共4m。有效水深：1m，重力排砂；设4个排泥阀，砂子排至干化场。 沉淀池：采用平流沉淀池，表面负荷2m3m2·h,沉淀时间为1.5h。出水堰2.5 Ls·

8、;m2。分4格，每格面积240m2，每格宽6.5m，长30m，有效水深3m。污泥浓缩池：两池。机械分离，每池直径6m。有效水深3.6m。可单独工作。干化场：面积4800m2，分4格，分格1200 m2。 回用泵站吸水池，池宽8m，池长8m，有效深3m。固定格栅6 m2，栅距0.5mm。手动除(浮)渣直径200cm，长4m，分两节。 污水回用泵站：规模2.4万m3d。以菌藻共生体系为中心的污水库处理系统污水经加氯消毒后，被加压输送到850 m标高，然后沿等高线按一定比降自流进入污水库。利用污水库中自然形成的菌藻共生体系，使得污水得到天然净化，经冬季冬贮、缓冲和自然净化，于翌年5-10月间通过灌溉

9、林地、草地而被利用和净化。污水库容积330万m3，按本项目设计的规划4万m3d计，则可停留82.5d，完全可以完成生化过程。以土壤-植物(林、草)生态系统为中心的污水处理系统经水库冬贮后的污水，通过自流与扬水灌溉林地、草地，使得污水资源化和再利用。该方法的原理是利用生态工程学原理，通过土地处理系统的多功能代谢过程，使得污水无害化、资源化和再利用。是利用土地处理系统，充分发挥土壤作为一个“活的过滤器”的净化作用，使污水通过土壤-植物系统的吸收、过滤和渗透作用，自身得到净化后，作为地下水和地表水的补给源，参预自然界水的循环。目前土地处理系统分为三类：溢流系统：通过污水在土壤表面径流的方式，经牧草过

10、滤和拦截作用，使污水得到净化。少量污水在地表流经过程中渗入土壤或蒸发，而大部分则汇入集水沟，其水力负荷为1.5-7.5m/a，溢流系统多用于平缓坡地。灌溉系统：通过污水灌溉林地、草场、公园绿化地及农田，使污水在供给植物摄取利用的同时，本身受到净化和再利用。其水力负荷为0.3-1.5 m/a。渗滤系统：是把土地作为一个砂滤池加大水力负荷(3.3-150 m/a)，使污水通过土体的过滤得到净化后，汇入地下水，以补充地下水源。工艺流程见图3-1。图3-1 污水处理系统工艺流程示意图灌溉系统沉淀池污泥消化污泥干化污水库污水库人工林地、草地扬水自流喷灌污 水格 栅泵 房吸水池沉砂池回用系统泵 站预期处理

11、效果一级处理效果处理效果见表3-1。处理效果表表3-1 单位:mg/L 项目名称一级处理进水出水CODCr150-300180BOD5100-200147SS200-300162二级处理效果处理效果见表3-2。处理效果表表3-2 单位：mg/LCODcrBOD5SS草地去除率%85.997.430.5林地去除率%86.695.636.2达标出水6020203.2污水量生活污水量生活污水量是根据人口发展规划和人均综合排水量确定的。霍林郭勒市现有人口6.8万人，根据新的总体规划，近期2010年，城镇人口预计达到11万人,远期2015年人口预计达到15万人。生活污水量见表3-3。生活污水量表表3-3

12、年 度规划人口（万人）人均综合排水定额（L/人·d）污水量（万m3/d）201011900.992015151201.8工业污水量根据霍林郭勒市总体规划，2002年国内生产总值(GDP)10亿元，到2010年达到60亿元，比2000年翻三番，到2015年GDP突破100亿元，达到120亿元，财政收入达到12亿元，经济高速发展，是工业、企业项目发展的必然结果，必将产生大量的工业污水。根据霍林河近、远期工业产值发展规划和万元产值排水量预测2015年工业污水量见表3-4。工业污水量预测表表3-4序 号污水排放区域污水量(m3d)1珠斯花火车站区20722地面生产系统13003铝厂及铝厂居住

13、区33064电厂区28565硅铁厂3906金属钠厂8507烧碱厂5508电石厂6109聚氯乙烯厂104010二甲醚厂132011粉煤气化制合成厂113012腐植酸生产及农牧产品深加工厂2020合 计17644其它污水量其它污水量约为0.4万m3/d。总排水量综上所述，从霍林郭勒市总体规划来看，其污水组成基本上是生活污水和工业污水各占一半左右，城市总污水排放量见表3-5。城市总污水量表3-5生活污水量规划人口(万人)15排水定额(Ld·人)120生活污水量(万m3d)1.8工业污水量(万m3d)1.8其它污水量(万m3d)0.4总污水量(万m3d)4.0设计采用值(万m3d)4.03.

14、3污染分析扩建后的霍林郭勒市城市污水处理厂为二级污水处理系统，排放的主要污染物为COD、BOD5、SS，本项目最终出水水质按照污水综合排放标准（GB8978-1996）中城市二级污水处理厂排放指标进行设计，根据受纳水体要求确定本污水处理厂出水水质执行一级标准。根据污水处理厂的实际运行情况，通过物料平衡和类比调查统计，确定其污染物排放浓度及排放量见表3-6。污染物排放浓度和排放量表3-6污染物名称进水浓度（mg/L）排放浓度（mg/L）排放量（t/a）COD150-30060876BOD5100-20020292SS200-300202923.4污水排放去向污水经过二级处理，出水水质达到污水综合

15、排放标准一级后，一部分回用于电厂，污水库库满后排入霍林河。4.水环境质量现状监测及评价4.1地下水环境质量现状监测及评价4.1.1地下水环境质量现状监测监测布点根据评价区地下水流向和分布特点，分别在污水处理厂上游张富家（1#），污水处理厂下游包洪生家（2#）和李宝军家（3#）共设置三个监测点，取浅层地下水监测，具体位置见附图2。监测项目与分析方法监测项目与分析方法见表41。监测时间与频次2003年3月，监测一次。监测结果监测结果见表42。监测项目与分析方法表4-1 序 号监 测 项 目分析方法1PH玻璃电极法2总硬度（以CaO计）EDTA滴定法3高锰酸盐指数酸性法4硝酸盐（以N计）紫外分光光度

16、法5亚硝酸盐（以N计）N（1奈基）乙二胺光度法6氨 氮纳氏试剂光度法7氟化物离子选择电极法8挥发酚4氨基安替吡啉萃取光度法9氰化物异烟酸吡唑啉酮光度法10硫酸盐铬酸钡光度法11砷二乙氨基二硫代甲酸银光度法12六价铬二苯碳酰二肼分光光度法13汞冷原子吸收法14镉原子吸收分光光度法15铜原子吸收分光光度法16铅原子吸收分光光度法17锰原子吸收分光光度法18铁原子吸收分光光度法19总大肠菌群多管发酵法20细菌总数平板法监 测 结 果表4-2 单位：mg/L(PH除外) 点位 结果项目1#2#3#PH7.17.17.1总硬度（以CaO计）28393197高锰酸盐指数1.693.223.05硝酸盐（以N

17、计）0.4120.5640.676亚硝酸盐（以N计）0.0050.0070.005氨 氮0.1080.5420.453氟化物0.7690.7690.690挥发酚<0.001>0.0020.004氰化物<0.002><0.002><0.002>硫酸盐0.7690.7690.690砷<0.0035>0.011<0.0035>六价铬<0.002><0.002><0.002>汞<0.005><0.005><0.005>镉<0.0005><0.

18、0005><0.0005>铜<0.025><0.025><0.025>铅<0.0005><0.0005><0.0005>锰0.298<0.005><0.005>铁0.9620.0660.140总大肠菌群-92230细菌总数-16189注：- 表示未检出。4.1.2地下水环境质量现状评价评价因子根据评价区地下水质特点，评价因子确定为：总硬度（以CaO计）、挥发酚、硝酸盐（以N计）、亚硝酸盐（以N计）、氨氮、氟化物、氰化物、六价铬、高锰酸盐指数、总大肠菌群、细菌总数。评价标准采用地下水

19、环境质量标准（GB/T1484893）中的类标准，见表43。地下水环境质量标准表43 单位：mg/L序 号名称评价标准1总硬度4502挥发酚0.0023硝酸盐（以N计）204亚硝酸盐（以N计）0.025氨氮0.26氟化物1.07氰化物0.058六价铬0.059高锰酸盐指数3.010总大肠菌群3.011细菌总数100评价方法采用单因子污染指数法，其公式如下： 式中： Pii种污染物的污染指数； Cii种污染物的实测浓度，mg/L；Cisi种污染物的评价标准，mg/L。评价结果 评价结果见表4-4。评价结果表表4-4 点位结果项目I1#I2#I3#高锰酸盐指数0.561.071.02氨 氮0.54

20、2.712.27硝酸盐（以N计）0.020.030.03亚硝酸盐（以N计）0.250.350.25挥发酚0.500.500.50六价铬0.040.040.04砷0.070.220.07汞0.010.010.01氰化物0.010.010.01氟化物0.770.770.69总大肠菌群-30.6776.67细菌总数-0.161.89注：-表示未检出。从表4-4单因子污染指数计算结果可以看出，评价区内地下水质较差，其中高锰酸盐指数在2#和3#两个监测点超标，超标率为66%；氨氮在2#和3#两个监测点超标，超标率为66%；总大肠菌群在2#和3#两处超标，超标率为66%；细菌总数在3#超标，超标率为33%

21、。4.2地表水环境质量现状监测与评价4.2.1地表水现状监测监测布点为掌握评价区内工业生产、生活以及人类活动等因素对地表水的影响，在霍林河布设四个监测断面，每个断面各设一个采样点，由上游到下游依次为1#、2#、3#、4#，具体位置见附图2。监测项目及分析方法监测项目及分析方法见表45。监测项目及分析方法表45序号监 测 项 目分析方法1PH玻璃电极法2高锰酸盐指数酸性高锰酸钾法3COD重铬酸钾法4BOD5稀释接种法（直接培养法）5石油类红外分光光度法监测时间与频次2002年3月，监测一次。监测结果监测结果统计见表46。地表水监测结果表46 单位：mg/L（PH除外） 点位 结果项目1#2#3#

22、4#pH8.368.309.529.14高锰酸盐指数5.625.616.616.17COD29.3135.6789.3276.51BOD51.053.455.305.19石油类0.020.020.020.024.2.2地表水环境质量现状评价评价因子根据评价区地表水质特点，评价因子确定为：pH、高锰酸盐指数、COD、BOD5。评价标准采用地表水环境质量标准（GB38382002）中的类标准，见表47。地表水环境质量标准表47 单位：mg/L(PH除外)序号名称评价标准1PH6-92高锰酸盐指数63COD204BOD545石油类0.05评价方法采用单因子污染指数法，其公式如下： 式中： Pii种污

23、染物的污染指数； Cii种污染物的实测浓度，mg/L； Cisi种污染物的评价标准，mg/L。PH的标准指数按下式计算：当PHj7.0时SPH=(7.0-PHj)/(7.0-PHsd)当PHj7.0时SPH=(PHj-7.0)/(PHsu-7.0)式中：SPH PH的标准指数；PHj PH的实测值；PHsd 评价标准的下限值；PHsu 评价标准的上限值。结果与评价根据上述公式计算的单因子污染指数结果，见表48。单因子污染指数计算结果表48 点位指数项目I1#I2#I3#I4#pH0.680.651.261.07高锰酸盐指数0.700.700.830.77COD1.471.84.473.83BO

24、D50.260.861.321.30石油类注：-表示未检出。从表4-8单因子污染指数计算结果可以看出，霍林河水质已经受到不同程度的污染，地表水各项指标中：PH值在3#、4#二个监测断面超类标准，超标率50%；COD全部超标，其中在3#、4#二个监测断面超类标准，其它二个断面超类标准，超标率100%； BOD5在3#、4#二个监测断面超类标准，超标率50%。4.3水环境影响分析从现状评价可以看出，霍林郭勒市地下水和地表水都受到了不同程度的污染，造成这种污染的原因是多方面的，主要以工业污水和生活污水污染为主。近年来，随着霍林郭勒市城镇建设的快速发展，工业企业不断壮大，人口逐年增加，污水的排放量越来

25、越大，现已达到10666 m3/d，而原污水处理厂处理能力仅为5000m3/d，非常有限，远远不能满足治理要求，造成大量污水的无组织排放，导致了地下水和地表水的污染。水环境的污染不仅影响当地居民生活水平的提高，还将严重制约霍林郭勒市社会经济的发展，同时也会影响霍林郭勒市良好的招商引资环境，因此，霍林郭勒市污水处理扩建工程事在必行。5.实施环境监测与管理的建议5.1实施环境监测的建议污水处理设施在运行过程中，应严格控制水、气、声、渣等污染物的排放，定期检查维护水处理设备及其它环境处理设施，保证设备正常运转。健全监测机构，设置实验室和监测人员，在正常生产工况下，定期对所排污水进行监测，掌握污染物排

26、放动态。5.2实施环境管理的建议通过全面规划、合理布局，正确处理发展生产同环境保护的关系，使两者互相促进，保证污水处理工程沿着正确的方向健康发展。加强治理，通过建立规章制度，给职工创造良好的生产环境与生活环境。通过开展水节约资源和废弃物综合利用,一方面可减少污水对环境的污染,另一方面可防止地下水资源的浪费和对生态环境的破坏。通过开展环境科学技术研究和环境教育工作,提高技术水平和人才素质,以利于生产发展和环境保护工作的提高。工业企业的生产和再生产过程与环境资源再增值过程密切相关，企业不能只顾自身的经济效益，滥用环境资源，把过量的污染物排入环境，超出环境的容量和自净能力，引起环境质量恶化，资源枯竭

27、和破坏生态平衡，使全社会蒙受损失，社会发展受到阻碍。实行预防为主、防治结合、综合治理的方针。在企业决策中，对资源利用和环境保护要进行统筹规划，合理安排，从总体上控制和预防环境污染与资源流失。企业一定要把环境保护纳入企业经济责任制和企业总体管理的轨道。通过技术改造，大搞综合利用，进行净化处理，使“三废”达标排放。为防止污水厂液氯投加系统氯气的意外泄漏，除加氯设备选用安全、可靠、使用方便，计量准确的自动真空加氯系统外，另配备泄氯自动回收装置，以消除泄氯造成的危害。对输送酸性工业废水的排水管道建议采用塑料管、聚乙烯塑料-玻璃钢复合管或上釉陶瓦管等材质管道，防止输送酸性工业废水时腐蚀管道，污染地下水。

28、6.经济、社会及环境效益分析霍林河污水处理工程的投产运行，必将对霍林郭勒市的生态环境、社会环境产生举足轻重的影响，不仅能产生一定的环境效益，而且对当地社会、经济发展产生的直接或间接效益都是巨大的。该项目是环境治理项目，为霍林郭勒市的基础设施建设之一，在改善当地环境质量的同时，也改善了该市的投资环境，同时，也能解决当地的一些剩余劳动力，提高其经济生活质量，为社会减轻负担。污水处理厂的建成在改善当地生态环境的同时，也改善了该地区的环境质量，特别是采用的森林草场多层次土地处理系统，使用本方案，一方面可以减少污水中有害污染物的超标排放，另一方面还可以将处理后的污水灌溉林地、草地等，解决导下水补给，是解决我国水资源短缺和水污染问题非常好的途径，而且处理后的污水中含有氮、磷、钾等植物生长的营养物质，是一种很好的复合肥水，可使作物增产，改善土壤结构和肥力。在污水库周围人工植树，回收相当的运行成本，既保护了环境又提高了经济效益。此方案的实施、运行，实现了社会效益、经济效益、环境效益三统一。7.结论、建议7.1结论霍林郭勒市污水处理扩建工程工艺可行，工程竣工后将大大改善该市的水环境质量状况，将削减对霍林河的排污量，减轻霍林河水质污染程度，同时可以大大减小由于居民生活污水无组织排放所造成的地下水污染，是一项非常好