水环境规划培训教材PPT(共-63张)

第九章水环境规划1.水环境规划的内容和类型2.水环境规划基础3.水环境规划的技术措施4.规划方案的综合评价5.水环境规划实例主要内容1.水规划——内容水环境规划是对某一时期内的水环境保护目标和措施所做出的统筹安排和设计。水环境规划的目的是在发展经济的同时保护好水质，合理地开发和利用水资源，充分地发挥水体的多功能用途。在达到水环境目标的基础上，寻求最小（或较小）的经济代价，或最大（较大）的经济和环境效益。水规划——内容水资源系统规划强调水资源的合理开发利用和水环境保护，以满足国民经济和社会发展的需要为宗旨，是水环境规划的落脚点。——供水、节水——供水水源保护、自来水厂建设水污染控制系统规划以实现水体功能要求为目标，是水环境规划的基础。——点源、面源；工业、生活、农业——污染物的产生、排出、输送、处理、环境消纳/自净——三级控制（源头、集中、尾水）水资源系统规划大江大河大湖，涉及国民经济发展、地区开发、自然保护等各个方面，需要统筹兼顾防洪排涝、灌溉、发电、航运、供水、养殖、旅游、环境改善和水土保持等内容中小流域多以供水和农业用水为主，包括地表水与地下水的联合利用（供水）、水土资源平衡、灌溉、防洪排涝、水土保持和生态环境建设等内容支流流域规划服从整个流域的总体规划——流域水资源规划内容水资源系统规划或有偏重，或兼而有之防洪排涝、灌溉工业和城市供水改善地区水患、航运或水环境水力发电、抽水蓄能大致与大江大河中小河流域规划相一致——地区水资源规划内容水资源系统规划——专业水资源规划内容以流域或地区的某项专业任务为对象防洪排涝规划工业和城市供水规划航运规划水电发展规划灌溉规划水资源综合利用枢纽规划重大单项工程规划服从流域或地区规划，是其中的组成部分水污染控制系统规划确定水质标准确定流域内应控制的主要污染物和污染源确定各段水体的环境容量和各排污口的排放总量指标制定污染物控制和削减计划，制定水污染控制方案对方案进行社会、经济、技术费用效益分析、优化形成可供决策执行的推荐方案（可以是多个）——流域水污染控制规划目的水污染控制系统规划——流域水污染控制规划资料地图，水系分布图、水利工程图、功能区划图水体水文与水质资料污染源清单，按重要性排列（等标污染负荷）排放口清单，排污口位置、排放方式与排放量面源污染情况（农田、养殖、城镇）水环境治理措施和环境工程设施情况水资源利用相关历史、现状和规划资料流域社会经济发展规划、城市规划、土地利用规划等备选水污染控制措施及其技术经济和环境效益资料水污染控制系统规划确定各水体用途和水质标准污染因子、污染源筛选，确定流域内应控制的主要污染物、污染源和主要污染水域确定各段水体主要污染物的水环境容量分配各排污口的排放量指标（现状和趋势，安全系数）制定污染物控制和削减计划，制定水污染控制方案对方案进行社会、经济、技术费用效益分析、优化形成可供决策执行的推荐方案（可以是多个）——流域水污染控制规划内容水污染控制系统规划确定城市和工业废水处理厂、市政下水道清单制定重要企业水污染控制技术改造和污水处理设施确定与农业、矿业等相关非点源污染，提出控制措施估算规划方案实施费用，制定规划实施进度表/分工表建立执行规划的管理系统——城市水污染控制规划内容水污染控制系统规划关于设施建设的可行性研究报告说明拟建设施与现有其它设施的关系工程初步设计、分阶段，费用估计、进度表等推荐方案及可替代备选方案费用-效益分析推荐方案的环境影响评价项目所在地有关部门、专家和公众的评议经过地方主管机构的批准——水污染控制设施规划内容2.水环境规划基础水环境容量水环境功能区划分水污染控制单元水污染控制规划模型水环境容量某水体在特定的环境目标下所能容纳污染物的量——水体特征：形状大小、水文参数、水化学参数以及物理、化学和生物自净作用——水质目标：源头水、水源地一级保护区及珍贵水产资源保护区、水源地二级保护区及一般鱼类保护区、一般工业用水及娱乐用水、农业用水及一般景观用水——污染物特征：特定污染物、排放方式、时空密度——概念水环境容量——水环境目标：自然水环境容量、管理水环境容量——污染物：好氧有机物、有毒有机物、重金属——降解机制：稀释容量、自净容量——可再生性：可更新容量、不可更新容量——可分配性：可分配容量、不可分配容量——分类自然水环境容量：以污染物在水体中的基准值为水质目标，水体允许纳污量E=∫K自(ρB自-ρB)dV管理水环境容量：以污染物在水体中的标准值为水质目标，水体允许纳污量；当水污染损害费用与治理费用之和最小时，为约束条件规划的允许排污量，为规划环境容量。E=∫K自(ρB标-ρB)dV=∫K自(K标ρB基-ρB)dV——计算水环境容量基准值是人为规定的，与时空条件无关。就像我们将101.325kP，273.15oC规定为气体的标态一样。昨天这是标态，今天、明天它还是标态。在中国它是标态，在美国，它仍然是标态；环境基准值是指为了某种目的而规定的环境中某种组分（或几种混合组分）的定值；本底值（背景值）是自然形成的，与时空条件有关。不同时间和空间条件下的本底值（背景值）是有可能不同的。环境本底值（背景值）是指某个区域环境中因自然演化而形成的某种组分（或几种混合组分）的平均值。标准值也是人为规定的，但它是建立在一定依据（理论、技术、经济、社会等）之上的一种指标值。它随依据（理论、技术、经济、社会等）的变化而变化。水环境功能分区1.集中式饮用水源地优先保护：Ⅲ类以上2.不降低现状使用功能：3.统筹考虑专业用水标准要求：饮用水源渔业区农灌用水4.上下游、区域间互相兼顾，适当考虑潜在功能：5.合理利用水体自净能力和环境容量：6.与陆上工业合理布局相结合：7.对地下饮用水源地污染的影响：8.实用可行便于管理：——原则水环境功能分区依据地表水水域环境功能和保护目标，按功能高低依次划分为五类：Ⅰ类主要适用于源头水、国家自然保护区；Ⅱ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等；Ⅲ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区；Ⅳ类主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；Ⅴ类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。——原则GB3838-2002水环境功能分区——系统分析过程功能分区提出保护目标选择相应的环境质量标准现状功能可达性分析确定污染源建立排污量与环境质量间的定量关系，污染源环境影响评价分析实现目标可供选择的方法规划不同的总量控制途径进行指定功能可达性分析负责分配、工程规划、环境、技术和经济综合优化政策协调行政决策系统分析过程水环境功能分析的目的，就是提出明确的水质保护目标并加以实现，确定该水质目标的过程就是一个系统分析的过程。水环境功能分区技术准备收集和汇总现有基础资料；确定工作方案。定性判断分析功能及其影响因素；提出初步方案和备选方案。定量计算确定设计条件；选择水质模型及计算。计算混合区范围；优化模拟。综合决策确定可行的区划方案；拟定分期实施方案。——划分步骤水污染控制单元——定义和作用由污染源和污染物排放水域两部分组成的可操纵实体可操纵实体：可单独进行环境评价、污染控制、环境管理的较完整的体系。包括污染源、污染物排放和迁移转化途径、污染的影响对象也可能是“污染源+某个水环境功能区”也可能是“污染源+多个水环境功能区”作用：可以在控制单元内建立起源与水域目标间的输入响应关系方便进行总量控制方便进行水污染控制管理水污染控制单元对于同一区域，针对不同的水质目标和污染物，可以划分为不同的控制单元对于每一个控制单元，可单独进行环境影响评价，实施不同的控制路线控制单元内，污染物排放清单应齐全，水域控制断面应有常规监测资料对各控制单元间的相互影响，应根据水量与质量平衡关系，通过污染物的输入和输出来定量表达。——划分水污染控制单元水污染控制单元划分对各控制单元的主要功能进行分析说明，功能区位置范围水质现状及控制断面，包括单元内控制断面排放情况和主要污染源，污染源的位置、方式、强度和排放量排污量和水质预测主要水环境问题诊断控制路线制定容许排放量确定——水污染控制单元解析归类水污染控制规划模型排污口最优化(水质优化问题)——以各小区污水处理厂为基础，在水质条件约束下，寻求各污水处理厂最佳处理效率的组合，布局流域排污口最优化均匀处理（厂群规划问题）——在污水处理厂处理效率固定的情况下，寻求区域的污水处理和管道输水总费用最低的污水厂布局和规模的组合区域最优化处理——综合考虑水体自净、污水处理和管道输水等三种因素。——最优化问题最优化问题：利用数学规划方法，科学地组织污染物的排放或协调各个治理环节，以便用最小的费用达到所规定的水质目标。3.水环境规划的技术措施减少污染物排放负荷提高或充分利用水体自净能力水资源综合利用水污染控制模式减少污染物排放负荷清洁生产——循环经济浓度控制（排放标准）总量控制（容量总量、目标总量、行业总量）污水处理污灌氧化塘/稳定塘（兼性塘、曝气塘、好氧塘、厌氧塘）减少污染物排放负荷——清洁生产工艺合理选择原料及进行产品生态设计，防止对环境的不利影响改造生产工艺,更新生产设备,最大限度地提高生产效率、减少污染排放尽量采用物料循环使用或重复使用系统加强生产管理,减少和杜绝跑,冒,滴,漏提高或充分利用水体自净能力人工复氧污水调节（枯水期蓄污水、洪水排放）河流容量调控——引水冲污——死水做活——引清水，增加稀释容量生态工程——湿地生态工程——河湖生态重建水资源综合利用节水优先治污为本多渠道开源水资源开发利用与保护技术水资源综合利用源头控制污水集中处理尾水处理处置接管标准出水标准再利用/环境水体环境标准“三级控制”模式深度处理人工湿地调度处理工业进园区、居民进小区清洁生产、循环经济末端控制、达标治理集中污水处理厂就地深度处理调度处理、生态工程节约资源、中水回用水污染控制模式进水标准源头控制1．工业废水■优化产业结构、调整规划布局■清洁生产单位产品耗水量（国外先进水平——国内平均水平）钢铁行业：3～5m3/t——70～100m3/t油炼制行业：0.2m3/t——5～6m3/t■就地处理：达到污水排放标准2．生活污水■合理进行人口密度及分布规划■公众教育“绿色消费”、“绿色生活”：无磷洗衣粉源头控制3．面源水污染■城市径流收集雨水利用减少硬质地面增加绿化用地■农村面源发展节水农业减少土壤侵蚀合理利用农药截流农业污水畜禽粪便处理乡镇企业废水及村镇生活污水处理源头控制污水集中处理■物理处理法■化学处理法■生物处理法主导：城市污水处理厂处理方法分类——污水集中处理去除物质——不溶性的、呈悬浮状态的污染物。主要工艺——筛滤截留、重力分离、离心分离等。处理设备——格栅和筛网、沉砂池和沉淀池、气浮装置、离心机、旋流分离器等。■物理处理法污水集中处理去除物质——呈溶解、胶体状态的污染物。主要工艺——中和、混凝、化学沉淀、氧化还原、吸附、离子交换、膜分离等。■化学处理法污水集中处理微生物作用分为：好氧生物处理、厌氧生物处理多种处理方法、多个处理单元有机组合■生物处理法常规工艺流程——污水集中处理一级处理处理方法：物理法净化效率：悬浮物60％~70%有机物20％~40%二级处理处理方法：生物法净化效率：有机物70％~90%三级处理处理方法：化学法、物化法净化效率：满足排放及回用需要工业废水处理流程——污水集中处理成分复杂多变，没有通用的集中处理工艺流程。主导：污水生态工程利用土壤-微生物-植物系统的自我调控机制和对污染物的综合净化功能，既达到对城市污水及部分工业废水的高级净化处理，又可利用其中的有用物质，实现污/废水的资源化。尾水最终处理污水生态工程的特点：■效果好—达到或超过常规系统的