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B河流汇入口上游B河流右岸有一养殖场,B河流汇入口下游9km处A河流上有一省监控断面,省监控断面水质目标:
COD50mg/L、氨氮5mg/L。
该建设项目废水排放量35820m3/d,废水水质:
COD178mg/L,BOD551mg/L,SS330mg/L,NH3-N25mg/L;
养殖场废水排放量27580m3/d,废水水质COD267mg/L,BOD578mg/L,SS320mg/L,NH3-N35mg/L;
A河流上游来水水质COD32mg/L,BOD58mg/L,SS120mg/L,NH3-N2mg/L;
B河流上游来水水质COD27mg/L,BOD56mg/L,SS87mg/L,NH3-N1.5mg/L。
二、设计任务
1、列表判断说明该建设项目水环境影响评价工作等级,并给出评价因子。
2、制定详细的水环境现状调查监测方案,包括监测时段、断面设置位置(列表)、监测因子、监测时间和频率等;
根据导则要求确定现状调查范围;
在图中标明监测断面位置。
3、A、B河流常态流速下,采用完全混合模式计算A和B河流充分混合过程段各污染因子浓度,给出计算过程。
4、建设项目运营后,针对COD、氨氮二个污染因子,分别采用一维稳态模式、完全混合模式预测省监控断面处水质,判断断面处水质是否满足控制目标要求,给出判断过程(注意:
选择最不利时期进行判断,一维稳态模式系数k取1)。
三、设计要求与成果提交
1、设计报告层次清楚、语言通顺、用语规范,绘图正确、书写整洁。
2、设计时间:
2015年1月12日——1月16日。
3、每人提交设计报告书一份,手写或打印均可。
1月16日下午2:
00前提交设计报告,由三位班长收齐、按学号排序后交予指导教师。
四、参考资料
1、附图:
某建设项目排水路线图
2、附件:
《地表水环境质量标准》(3838-2002)
《环境影响评价技术导则地表水环境》(HJ/T2.3-93)
《水环境监测规范》SL219-98(2013)
课程设计具体内容
一、水环境影响评价
(1)水环境影响评价工作等级
根据《环境影响评价技术导则——地面水环境》(HJ/T2.3-93)的规定,地面水环境影响评价等级的划分主要根据建设项目的污水排放量、污水水质的复杂程度、各种受纳污水水域的规模以及对水质的要求来划分,分为3个级别。
其中,一级评价最详细,二级次之,三级较简略,内陆水体的分级判据如下表:
地面水环境影响评价分级判据(内陆水体)
由已知条件得,该建设项目污水排放量为35820m3/d≥20000m3/d,结合上述表中的规定,摘录如下表作为分级依据:
1)建设项目污水水质的复杂程度判别
由《环境影响评价技术导则——地面水环境》(HJ/T2.3-93)中的相关规定,结合该建设项目产生污染物有COD、BOD5、SS、NH3-N四类均为非持久性污染物,污染物类型只有一种、水质参数数目为4<
7,故判断该建设项目污水水质的复杂程度为简单。
2)地面水域规模判定
由导则相关规定得出以下表作为地面水域规模判定依据
地面水域规模
排污口处多年平均流量
大河
≥150m3/s
中河
15-150m3/s
小河
<
15m3/s
该建设项目年平均流量为5.2m3/s<
15m3/s,由此判定为小河。
3)水质类型
该项目的水质类别的判定可由GB3838来判定,该项目所处河流主要用于区域工业企业生产用水或区域娱乐用水,可判定水质类型为Ⅳ类水。
4)结论
由以上判定为二级,评价表格如下表:
评价等级判定表
序号
判定条件
本项目指标
等级确定
1
监测时段
枯水期
二级
2
污水排放量
35820m3/d
3
污水复杂程度
简单
4
5
地面水质类别
Ⅳ
(2)评价因子:
COD、BOD5、SS、NH3-N四类。
二、水环境现状调查
(1)水环境现状监测方案
1)监测时段的确定
由《环境影响评价技术导则》查河流环境影响评价工作为二级时的调查时期的描述为:
条件许可,可调查一个水文年的的丰水期、平水期和枯水期;
一般情况,可只调查平水期和枯水期;
若评价时间不够可只调查枯水期。
在此处选取枯水期为调查期。
2)取样断面的布设位置及监测因子
根据布设原则推荐的调查范围两端应布设取样断面,水文特征突然变化出,水质急剧变化处水文站附近布设取样断面,在拟建排污口上游500m设置一个取样断面。
所有断面布设位置如下表所示:
断面编号
断面位置
所在水体
监测因子
1#
在建设项目排污口上游500m处
A河流
COD,BOD,SS,NH3-N
2#
市水文站附近
3#
养殖场排污口下游500m处
B河流
4#
A、B河交汇处下游500m
5#
省控断面
3)监测时间和频率
在小河流二级水环境影响评价中每期应检查一次,每次调查三天,并且至少一天对所有已选定的水质参数取样分析。
(2)水环境现状调查范围的确定
根据水环境影响评价导则,查不同污水排放量河流现状点差范围参考表,摘录如下表格:
环境现状的调查范围,应能包括建设项目对周围地面水环境影响较显著的地区。
在此区域内进行的调查,能全面说明与地面水环境相联系的环境基本状况,并能充分满足环境影响预测的要求。
由该项目污水排放量为35820m3/d,根据上表,经计算得:
S=(40-25)/(50000-20000)*(35820-20000)+25=32.91km
(3)监测断面位置的标注见附图
三、A和B河流充分混合过程段各污染因子浓度的推求
此处计算主要根据完全混合公式:
其中,
Cp:
污染物的排放浓度(mg/L)Ch:
上游来水污染物的浓度(mg/L)
Qp:
污染物的排放流量(m3/s)Qh:
上游来水流量(m3/s)
C:
完全混合后的水质浓度(mg/L)
由于A,B河流处于常态流速,所以在此处取A,B河流的平均流量QA=5.2m3/s,QB=2.4m3/s,
建设项量目的流:
Q建=35820m3/d=35820/(24*60*60)m3/S=0.415m3/S,
养殖场的流量:
Q养=27580m3/d=27580/(24*60*60)m3/S=0.32m3/S,
各污染物浓度计算过程如下:
对于A河流:
=(178*0.415+32*5.2)/(0.415+5.2)=42.79mg/L
=(51*0.415+8*5.2)/(0.415+5.2)=11.18mg/L
=(330*0.415+120*5.2)/(0.415+5.2)=135.52mg/L
=(25*0.415+2*5.2)/(0.415+5.2)=3.70mg/L
对于B河流:
=(267*0.32+27*2.4)/(0.32+2.4)=55.24mg/L
=(78*0.32+6*2.4)/(0.32+2.4)=14.47mg/L
=(320*0.32+87*2.4)/(0.32+2.4)=114.41mg/L
=(35*0.32+1.5*2.4)/(0.32+2.4)=5.44mg/L
结果如下表:
各污染物浓度结果汇总表
COD(mg/L)
BOD5(mg/L)
SS(mg/L)
NH3-N(mg/L)
A河
42.79
11.18
135.52
3.70
B小河
55.24
14.47
114.41
5.44
四、水质判别
(1)一流稳态模式计算COD浓度
根据判断时期的选取原则:
为了增加工程的安全保证等级,应选取对洪水最不利的的枯水期。
相应的流速应取5m/s,计算所用流量均应采取枯水期流量。
一维稳态模式方程:
C=C0*exp[-kx/(86400u)]
由报告书中得知,k取1,x=9Km,u=5m/s;
相应的C0取A,B交汇处的污染物浓度,C0的计算采用完全混合模式,即C0=(CAQA+CBQB)/(QA+QB),
其中QA=Q枯+Q建=2+0.415=2.415m3/S
QB=Q枯+Q养=1+0.32=1.32m3/S
CA=(CpQp+ChQh)/(QP+Qh)=(178*0.415+32*2)/(0.415+2)=57.09mg/L
CB=(CpQp+ChQh)/(QP+Qh)=(267*0.32+27*1)/(0.32+1)=85.18mg/L
则C0=(57.09*2.415+85.18*1.32)/(2.415+1.32)=67.00mg/L
故CCOD=C0*exp[-kx/(86400u)]=67*exp[-9000/(86400*5)]=65.6mg/,
结论:
得出的COD浓度大于报告书中的省控断面的水质目标50mg/L,故不满足要求。
(2)完全混合模型计算NH3-N:
相应的公式如下:
CNH3-N=(CAQA+CBQB)/(QA+QB),
其中QA,QB采用
(1)中的结果即可,
CA=(CpQp+ChQh)/(QP+Qh)=(25*0.415+2*2)/(0.415+2)=5.95mg/L
CB=(CpQp+ChQh)/(QP+Qh)=(35*0.32+1.5*1)/(0.32+1)=9.62mg/L
则CNH3-N=(CAQA+CBQB)/(QA+QB)=(5.95*2.415+9.62*1.32)/(2.415+1.32)=7.25mg/L
故得出的NH3-N浓度大于报告书中的省控断面的水质目标5mg/L,不满足要求。
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