第四章地表水環境影響評價(實例分析)

一個建工廠，將廢水經過處理后排入附近的一條河流中，已知現狀條件下，河流中BOD5的濃度是2.0mg/L，溶解氧的濃度是8.0mg/L，河水水溫是20℃，河流流量是14m3/s；排放的工業廢水，BOD5的濃度在處理前為800mg/L，水溫為20度，流量為3.5m3/s，廢水排放前經過處理溶解氧濃度為4.0mg/L，假定廢水和河水在排放口附近迅速混合，混合后河道中平均水深達到0.8m，河寬15.m，k1（20℃）＝0.23d－1，k2＝3.0d－1，若河流的溶解氧標準為5.0mg/L，計算工廠排除廢水中允許進入河流的最大BOD5濃度。河流擬建工廠溶解氧標準為5.0mg/L例1：地表水達標問題解：工廠A和B向一均勻河段排放含酚污水，水量均為100m3/d，水質均為50mg/L。兩工廠排放口相距20km。兩工廠排放口的上游河水流量為9m3/s，河水含酚為0mg/l，河水的平均流速為40km/d，酚的衰減速率常數為2d-1。如要在該河流的兩工廠排放口的下游建一自來水廠，根據生活飲用水衛生標準，河水含酚應不超過0.002mg/L，問該水廠應建在何處（距A、B排放口的距離）？例2：取水水質達標問題河流AB水廠距離？流出工廠B排放口斷面河水含酚設水廠B出

X距B廠29.6km，距A廠49.6km處才能建水廠。工廠A排放口斷面河水含酚進入工廠B排放口斷面河水含酚燕京啤酒集團公司南廠擴產15104t/a

技改工程環境影響評價水環境影響評價案例內容項目簡介評價思路工程分析環境影響預測和分析評價工作小結

項目建設的意義燕京1980年建廠，1993年組建集團。南廠位于順義區城南，距縣城4km，其生產啤酒具有良好的信譽和強勁的市場占有率，北京市場的占有率已達70%以上，同時燕京啤酒已成功地銷往俄羅斯、韓國、泰國、越南等國和香港地區，其出口規模和地區還在進一步擴大。為了在未來市場競爭中具有強大實力，形成規模生產效益，維護國產名牌，燕京啤酒集團決定加大投資力度，加快改造步伐，使企業步入良性循環和更大的發展。按照燕京啤酒集團公司“九五”發展規劃總目標，本期技改工程將使南廠啤酒產量由目前的45104t/a擴大到60104t/a。潮白河月牙河中壩河燕京啤酒集團公司南廠背景簡介燕京啤酒集團公司南廠占地面積約65104m2，建筑面積14.26104m2，職工13500名（其中工程技術人員318名）。按總圖位置劃分，其西北部為生活區，占地面積約為3.8104m2，南部為生產區，占地面積約為10.4104m2。目前廠內有生產車間14個，其中麥芽車間2個，糖化車間3個，發酵車間2個，灌裝車間8個，總生產能力為45104t/a。產品種類有12、11特制啤酒，10干啤，11清爽型啤酒及扎啤。生產工藝簡介制造啤酒的主要原料是大麥、大米、酒花和酵母等。生產過程:大麥制成麥芽，將麥芽粉碎與糊化的大米用溫水混合后糖化。糖化結束后立即過濾，除去麥糟，麥汁經煮沸定型后除去酒花糟，然后冷卻與澄清。澄清的麥汁冷卻至6.5℃—8.0℃，接種酵母，進行發酵。發酵分為主發酵（也稱前發酵）和后發酵（即貯酒）。主發酵是將糖轉化為乙醇和CO2。后發酵是將主酵嫩酒送至后酵罐，長期低溫貯藏，以完成殘糖的最后發酵，澄清啤酒，促進成熟。生產工藝簡介麥芽過程：選麥－浸麥－發芽－干燥與培焦－除根糖化過程：原料的粉碎－糖化（糊化）－麥汁過濾－麥汁煮沸（加酒花）－冷卻發酵過程：發酵（除酵母）－濾酒灌裝過程：洗瓶－驗瓶－灌酒－殺菌－貼標噴碼－裝箱入庫啤酒廠的污水來源麥芽生產過程中的洗麥水、浸麥水、發芽降溫噴霧水、洗滌水、凝固物洗滌水;糖化過程的糖化、過濾洗滌水;發酵過程的發酵罐洗滌、過濾洗滌水;罐裝過程洗瓶、滅菌及破瓶啤酒水;冷卻水和成品車間洗滌水。技改工程內容本次技改工程是在南廠現有基礎上通過技術改造擴產15104t/a啤酒產量，使全廠啤酒總產量達到60104t/a的規模。技改工程主要包括：擴建麥芽生產能力4104t/a的制麥車間1個；擴建新增啤酒15104t/a的糖化車間1個；擴建新增啤酒15104t/a的發酵車間1個；增加2000瓶/h的灌裝生產線1條；擴大供水、供電、制冷、污水處理及原輔材料存儲等能力。供水與排水供水南廠現有自備水井13眼，平均每眼出水能力60m3/h，總供水能力780m3/h，現用水量450104m3/a（新鮮水），所以現狀除滿足目前年產45104t/a啤酒生產的用水量外，尚有余量。新增15104t/a啤酒生產年需新水用量142.5104m3。排水南廠排水設有地下管網，廠內共設有2個排口，現狀排水量約291104m3/a，生產、生活污水部分經處理后排入西排水溝，然后入月牙河，最終入北運河，但目前的污水處理能力僅為1500m3/d，且水質僅能達到灌溉標準。本次技改后，生產能力擴大，污水處理設施的規模也將相應提高，在現有基礎上進行改造，即再建一座污水處理廠，擴大處理能力至15000m3/d。電力供熱壓縮空氣電力南廠現有35kV變壓器3臺，擴建至年產60104t時，總裝機容量16780kW，現有變壓器容量已不足，需增容4780kVA。供熱南廠現有10t/h蒸氣鍋爐4臺，6t/h蒸氣鍋爐5臺，20t/h蒸氣鍋爐2臺，總供汽能力110t/h，向全廠提供生產用汽。此外尚有1臺240104kcal/h熱水鍋爐及汽——水換熱站1座向全廠提供采暖及熱水。依據熱平衡表，現有供汽供熱可滿足新增產量要求，無需增容。壓縮空氣壓縮空氣主要用于發酵罐，工藝管道吹掃、氣動設備及儀表，目前有20m3/min10臺和6m3/min2臺，擴建至年產60104t后，新增發酵罐，灌裝線用氣量，需增置2臺20m3/min空氣壓縮機。制冷與運輸制冷現制冷站裝有14臺活塞及螺桿式制冷機，總制冷能力為612104kcal/h，滿足了目前正常生產。依據制麥和總生產能力的增加，需增置6臺制冷量為44104kcal/h的制冷機。運輸量全廠改擴建后總運輸吞吐量292.8104t，其中運入量120104t，運出量172.8104t。現廠內配備有東風拖斗載重量7.5t的貨車40輛，2t柴油平板車20輛，總噸位達340t，另還配備有10輛小運載車，負責車間之間的倒運。企業自備車主要負責廠內物料運輸和部分原、燃料運入，而60％～70％的廠外運輸均借助于社會運輸力量或用戶自提成品，因此本項目不新增運輸車輛。項目周邊環境基本情況燕京啤酒廠位于順義區平各莊鄉，平各莊村以東，河南村以西，距順義縣城約4km。啤酒廠四周為大片農田，與周圍村莊相距較遠，僅在廠北側有武警十支隊與本廠隔路相望，十支隊內駐扎武警約1000人，是本工程的環境敏感點。調查區內有6個自然村，總人口數12391人，農業人口占總人口的90%以上，區內經濟以農業為主，鄉鎮企業較少。月牙河中壩河啤酒廠潮白河工程項目的特點啤酒屬典型的食品加工行業，其污染物排放以污水為主.較大量的高濃度水，廢水中污染物主要為有機物。大氣污染、噪聲污染，相對較小。本工程屬技改工程，具有相當的規模，因此，工藝設計應考慮采用清潔生產工藝，使工程的能耗、物耗達到國內先進水平。應“以新帶老”，做好老污染源的治理。污水處理方案可行性也是評價的主要內容。本工程位處北京市順義區，是北京市上風、上水方位，尤其其納污水體月牙河，屬北京市III類水體，水環境質量要求相對較高。保證其水體功能達到標準要求是本工程應考慮的重點之一。評價工作的技術路線根據生產工藝特征，了解水污染物排放點，排放規律，對各車間排水量、排水水質及污水總排口的排水量、排水水質進行連續監測，確定其排污負荷。根據技改工程工藝設計，確定技改工程完成后的排污規律、排污量。對工程納污水體的水環境質量進行現狀監測。選擇S-P模型作為工程的水環境影響預測模式，確定參數取值。通過模型計算預測工程污水排放對地表水水質的影響，并對比標準進行評價分析，提出減少對地表水環境影響的措施和建議。

地表水環境現狀調查區內主要河流為月牙河，該河也是本工程污水的受納水體。月牙河是貫穿順義區城關鎮和李橋鎮的排洪河，北起城關鎮胡各莊村，南到臨清村出縣境，流至通縣境內，進入中壩河。月牙河全長17km，流域面積30.2km2。月牙河流域內有16個自然村，約2.14萬人，45個企事業單位。月牙河水主要來自降雨、工業廢水、農業灌溉水的流失、滲漏及城鄉生活污水。月牙河流域多年平均降水量610.2mm，降水多集中在7～9三個月，3～4月份多干旱，因此枯水期月牙河水量較小。月牙河枯水期水面寬3～6m，平均水深0.24～0.47m，平均流速0.36～0.45m/s，流量0.52～0.55m3/s。水污染源情況隨著經濟迅速發展，大量工業廢水和生活污水排入月牙河，現在的月牙河已經成為排污溝；流域內日排放廢水10m3以上的污染較嚴重的工業水污染源有燕京啤酒廠、順義區化肥廠等8個企業，向月牙河集中排放的生活污水主要是順義區城南部市政排水。月牙河流域污染嚴重，水污染源監測結果見下頁表。水污染源情況水污染源情況順義區城南市政排水、燕京啤酒廠、順義區化肥廠等水污染源是月牙河流域的主要水污染源，其中市政排水占月牙河流域水量的67.7％，燕京啤酒廠排放的污水占月牙河流域水量的19.3％，故順義區城南市政排水是月牙河流域的最主要水污染源。排入月牙河污水中的主要污染物是有機物。地表水水質為了解地表水水質，評價過程中共布設5個監測點對地表水水質進行了系統監測，監測結果表明，區域地表水污染嚴重，各項水質指標均不能滿足標準要求，尤其在啤酒廠排放口下游500m處，水中BOD5超標44倍，說明現狀燕京啤酒廠排水是造成月牙河水污染的重要原因之一。工程污染源分析——用、排水水量分析技改工程完成后，南廠新鮮水用水量由現狀的450104m3/a，增加到570104m3/a，排水量由291104m3/a增加到370104m3/a，平均日排水量1.23104m3/d，高峰日排水1.48104m3/d。技改工程完成后各車間水量平衡表工程污染源分析——排水水質分析啤酒廠廢水主要來自制麥、糖化、發酵、包裝車間及鍋爐房和生活。制麥車間廢水

制麥車間排放的污水主要為洗麥、浸麥水，據資料分析，洗麥水CODcr的含量在140～1300mg/L之間變化，洗麥水中除含有機物外，還有較多的懸浮物。本次評價過程中，對制麥車間排水水質進行了實測，結果見表。污染物pHCODCrBOD5SS濃度6.651225634142工程污染源分析——排水水質分析糖化車間廢水糖化、糊化鍋洗滌水糖化、糊化鍋每出一批麥汁洗滌1次，洗滌水為間斷排放，每次持續5～10min，排水中含有較高的有機物，其CODcr含量最高可達10000mg/L以上，排水水溫在26～50℃之間。過濾槽洗滌水麥芽、大米經糖化后的混合物過濾得到麥汁，濾出物為酒糟，酒糟外排后，過濾槽上粘有殘糟，需進行洗滌，洗滌水外排，這部分水中含有少量的酒糟顆粒物，水中COD含量較高，水為間斷排放。工程污染源分析——排水水質分析糟浸出水酒糟排出后，進入糟水分離器，得到濕糟和糟水，部分濕糟由廠外其他單位直接購買利用，另一部分經干燥后風送進入飼料車間，糟水進入糟水沉淀池，經沉淀后，上清液外排進入廠區污水管網，沉淀物由泵打入罐車，運到廠外綜合利用。外單位購買濕糟一般用卡車裝運，裝運過程中有糟水及少量酒糟滴瀝，這部分渣、水清掃時一般隨水沖入下水管，雖然水量不大，但其中CODcr濃度很高。工程污染源分析——排水水質分析地面沖洗水糖化車間地面沖洗水中含有一定量的麥汁原料、糟渣等，有機物、懸浮物含量均很高。評價過程中，對糖化車間外排混合污水水質進行監測，結果見表。污染物pHCODCrBOD5SS濃度7.5828187211133工程污染源分析——排水水質分析發酵車間廢水主要為發酵罐洗滌水，水為間歇排放，水中污染物主要為有機物和微量消毒液。南廠現狀發酵產生的廢酵母直接由管道送入廢酵母烘干機干燥后回收利用，因此發酵車間無沖廢酵母水。經實測，發酵車間排水水質見表污染物pHCODCrBOD5SS濃度6.891250730211工程污染源分析——排水水質分析包裝車間主要為酒瓶洗滌水，灌瓶機洗滌水和地面洗滌水。酒瓶洗滌一般要用堿液浸泡后再沖洗，因此包裝車間排水可分兩部分廢堿液水每洗2.5萬個酒瓶，產生廢堿液2m3。廢堿液為間斷排放。一般洗滌水包括酒瓶，灌裝機、地面清洗水，這部分水基本連續排放，但水質波動較大，初洗水中有機物含量高，終洗水比較清潔。當地面有散漏酒液時，水中CODcr很高，據資料介紹，酒液的CODcr值為128596mg/L。污染物pHCODCrBOD5SS濃度7.141399337547工程污染源分析——排水水質分析鍋爐房廢水南廠現有11臺鍋爐，分設于3個鍋爐房，所有鍋爐均采用麻石水膜除塵器，因此耗水較多。外排污水主要為除塵器沖灰水和沖渣水。水先經沉淀池沉淀后外排，排水中含有較高的懸浮物。評價過程中，對鍋爐房排水水質進行了實測，其水質見表。污染物pHCODCrBOD5SS濃度8.17411.619.3445工程污染源分析——排水水質分析生活污水主要包括食堂廢水，洗滌水和辦公樓、家屬樓的洗浴及沖廁用水，這部分水中的污染物主要為有機物、懸浮物、油脂。綜上所述，南廠各部門現狀排放的廢水，有較為共同的特征，就是均含有較高的有機物和懸浮物，廢水可生化性較好。本次技改后，全廠污水將全部由南、北兩個總口排入月牙河，其排放途徑見下頁圖。污水排放途徑工程污染源分析——排水水質分析技改后，制麥車間排出的洗麥、浸麥水及鍋爐房沖渣水分別經沉淀后，直接排入月牙河，預計排水量約為（90～100）104m3/a，平均日排水量3000～3300m3。其他污水全部進入污水處理廠，經處理后外排，本次技改工程將對現有污水處理廠進行重新增容改造，使其日處理能力達到15000m3，處理工藝采用A-SBR法，其流程圖詳見下圖。污水處理廠設計出水指標見表。污水處理工藝流程技改后污水處理廠出水技改后，進入污水處理廠實際水量將為（70～280）104m3/a，日平均為（0.9～0.93）104m3，高峰日可達l.12104m3。根據以新帶老的原則，本次技擴改后，南廠全部污水達標排放，即總的排水水質達到綜合排放2級標準，因此，技改后南廠總排水水質及水污染物排放總量見表廢水的特點啤酒生產廢水屬水質單一的有機污染型廢水，廢水中含有殘余麥汁，糖化醪殘留物和洗滌各種發酵、糖化、糊化設備的殘留物，如酵母、硅藻土、蛋白質等的沉淀物及其他固形物，因此，廢水中的BOD5、COD、SS等的含量均較高，但這類廢水的可生化性好，易于處理，廢水中的BOD/COD之比一般均在0.6左右。該廠現狀排水BOD/COD之比約為0.56。廢水排放狀況技擴改工程建成后，排水量將相應增加94104m3/a，由于在技擴改的同時，在污染治理方面采取了以新帶老，加強治理力度，擴大污水處理能力，由目前的1500m3/d（灌溉標準）增加至15000m3/d（新建二級）達標排放，污染物總量將比現狀有所削減，即CODcr減少658t/a；SS減少2434t/a。月牙河窯坡和沿河斷面排污水量及水質進行水質預測時，同時計算了上述兩股污水的貢獻值，本次水質預測斷面分別為No.1廠總排口下游500m；No.2窯坡；No.3沿河；No.4月牙河與中壩河匯合處。南廠排水對月牙河的影響預測預測范圍:排污口至月牙河與中壩河的匯合點。由于月牙河在啤酒廠下游尚有10個污水排口，主要集中在窯坡與沿河兩處，因此，進行水質預測時，將月牙河分為3段，啤酒廠至窯坡為第1段，窯坡到沿河為第2段，沿月牙河入中壩河匯合處為第3段，窯坡和沿河兩斷面入河污水水量及水質見表。

月牙河潮白河中壩河預測項目及源強根據啤酒廠污水特點及受納水體的水質現狀，預測項目確定為COD、SS。根據工程污染源分析，技擴改以后，燕京啤酒廠排水水量平均為1.23104m3/d，高峰排水量l.48104m3/d，為考慮其最大影響，預測水量取1.48104m3/d，排水水質為CODcr60mg/L，SS50mg/L。預測內容當月牙河為現狀水質時，南廠技擴改后，排水對月牙河水質的影響；當月牙河按規劃要求，達到其目標水質時南廠排水對其影響。預測模式的選擇混合過程長度的確定污染物進入水體混合過程的長度L由下式估算式中B一河流寬度，m；U一斷面平均流速，m/s；H一平均水深，m；g一重力加速度，m/s2；I一水力坡度，m/m。

COD濃度預測選用S-P模式。式中Co—起始斷面污染物的濃度，mg/L；C—預測斷面污染物的濃度，mg/L；X—預測斷面與起始斷面的距離，m；

—河流中斷面的平均流速，m/s；K—污染物的綜合降解系數，1/d。SS濃度預測預測模式選用完全混合模式。式中C一污染物混合濃度，mg/L；Cp一廢水中污染物濃度，mg/L；Qp一廢水排放量，m3/S；Ch一河流上游污染物排放濃度，mg/L；Qh一河流流量，m3/s。預測參數的確定當月牙河水質按現狀水質考慮時，降解系數K值采用北京市環科院1996年3月對《中韓合資北京有韓松紙業有限公司年產7104t膠片印刷涂布紙工程環境影響評價》工作時的實測值，K=0.22/d。當月牙河水質為規劃水質時，選用與規劃水質較接近的小中河河水K值，該K值采用國家環科院編制的《北京林河工業開發區環境影響報告書》中的數值，即K＝0.17/d。河流流速u取其實測值平均值即u＝0.53m/s預測結果完全混合段長度評價過程中對月牙河燕京啤酒廠排污口處的水文參數進行實測，結果見表。經計算可知，污水排入月牙河后完全混合段長度L＝158.2m月牙河水質為現狀水質時各預測斷面水質由現狀監測結果可知，燕京啤酒廠污水排入月牙河前，月牙河水質為CODcr＝197mg/L，SS=58.5mg/L，河流流量Qh=0.58m3/s，經模式計算，燕京啤酒廠污水排入月牙河完全混合后水質為CODcr＝166mg/L，SS=56.6mg/L，各預測斷面水質見表。月牙河達到規劃水質目標時，燕京啤酒廠排水的影響月牙河達到規劃水質目標時，沿途各排污口均必須做到達標排放，其水質水量均有較大變化，且難于確定，因此，預測將在以下前提條件下進行：①月牙河水質背景為CODcr＝20mg/L；②不考慮下游其他排污口所排污水的影響。經預測，