水环境保护课程设计报告

第1页水环境保护课程设计报告书学院：专业班级：姓名：学号：年月日马鞍山·河海大学文天学院第2页目录1.设计背景及其要求·····················································32.污染源评价·····························································62．1评价过程·····················································62．2评价结论·····················································73.水环境现状评价························································73．1单因子评价法·················································73．1．1计算方法··························································73．1．2评价过程··························································73．1．3评价结论·························································103．2模糊综合评价法··············································103．2．1计算步骤·························································103．2．2评价过程·························································103．1．3评价结论·························································134.水环境影响评价·······················································134．1计算方法····················································134．2计算结果····················································134．3水质指标沿程变化图··········································164．4评价结论及预期环保目标······································175.水环境保护对策与建议···············································175．1区域现状及其未来规划········································175．2保护对策及建议··············································18第3页1、设计背景及其要求某地拟建一个化工厂，生产几种化工产品，其地理位置见下图。图1化工厂位置示意图经过工程分析，取得如下资料：1、废水污染源表1化工厂排放工业废水情况表废水名称排放量（m3/d）污染物名称排放浓度（mg/L）含酚废水500挥发酚30氨氮10含氰废水400氰0.6酸碱废水5000DO3.0BOD5120COD250pH7.8全厂共有三股废水，分别是含酚废水、含氰废水、酸碱废水，每股废水的水质、水量如下表1所示，废水通过工厂的废水排放管排入连河。2、生活污水污染源3.2km3.2km2.8km30.8km北市区（人口：40000）拟建化工厂公路废水排放管生活污水排放管取水口IIIIIIIVV连河鱼塘乡镇第4页市区4万人排放的生活污水直接进入连河，其水量、水质情况如表2所示：表2生活污水排放情况表污水名称排放量（m3/d）污染物名称排放浓度（mg/L）生活污水6000COD200BOD580DO4.03、水环境现状（1）河流名称为连河，全长40km，多年来市环境监测站对河流进行了丰枯季水质监测，其中，不利的枯水期水质情况如表3所示，水温10C。表3连河枯水期水质情况断面污染物浓度（mg/L）DOBOD5COD氰挥发酚氨氮pHI7.03.0150.040.0030.47II6.53.3170.0450.0040.67III5.03.6220.0550.0061.26.8IV4.05.0290.0500.0050.77.8V5.53.7170.0440.0040.87.5（2）河流断面面积、流量、各断面特征值如表4所示。表4连河各断面特征值表断面号断面面积(m2)流量(m3/s)旁侧入流距离(km)BOD5耗氧系数k1（d-1）复氧系数k2(d-1)COD降解系数(d-1)酚降解系数(d-1)氨氮降解系数(d-1)氰降解系数(d-1)I19.53.8000.953.890.150.0210.10.03II19.53.8拟建化工厂废水3.23.170.150.1III37.23.86806.42.300.150.1IV37.23.868生活污水9.25.690.170.1V37.23.9370404.020.190.24、其它情况（1）城市周围是农田和树林，在拟建化工厂位置上是农田，这一带没有道路通向市区，没有输电线和地下管线。（2）靠着拟建工厂的河边有很多芦苇，附近有不少小鱼塘，河内有各种常见家鱼、水生植物和浮游生物。（3）化工厂建成后拟建一条公路通向城市区，工厂职工500人，随着化工厂的建设，附近将有不少配套工厂建设起来。第5页（4）在连河V断面处设置取水口，供应鱼塘养殖用水。5、评价标准地表水环境质量执行《地面水环境质量标准》（GB3838-2002）（见附表），单因子评价执行三级标准；化工厂排放废水和城市生活污水执行《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的一级标准（见表5）。表5主要污染物排放标准（GB8978-1996）序号污染物名称标准限值（mg/l）标准来源1化学需氧量（COD）100GB8978-19962五日生化需氧量（BOD5）303挥发酚0.54氨氮155氰化物0.56、环境目标连河水质在V断面处达到渔业用水要求，满足地面水环境质量标准的III类标准。7、课程设计内容（1）污染源评价三股工业废水和城市生活污水确定主要污染源、主要污染物排序（DO和pH不考虑），列表计算，并画图表示。（2）水环境质量现状评价采用两种方法进行评价：1）单因子评价法：确定主要污染物和主要污染断面排序，列表计算，并画图表示。2）模糊综合评价法（不做PH）确定每一个评价因子的隶属函数和隶属度；确定权重向量；综合评价：对第IV断面和第V断面进行模糊综合评价，采用模型1和模型2，并进行比较。（3）水环境影响评价1）以两个断面间参数的平均值代替两个断面间任一点的参数的数值。2）I断面各污染物的浓度作为起始断面的污染物浓度。3）数学模型：采用合适的数学模型，计算BOD浓度、DO浓度、氧亏、COD、挥发酚、氨氮、氰浓度沿程变化情况，编程计算，并列表、画图表示。每一个评价因子浓度沿程变化曲线。（7个）（4）评价结论1）污染源评价结论2）水环境质量现状评价结论第6页3)水环境影响评价结论4）化工厂能否建设，是否满足环境保护目标？5）水环境保护对策与建议2．污染源评价2．1评价过程PijPj化工厂Pj生活污水∑KiPiKiP挥发酚328.50328.50.08903291COD0.546563158P氨氮1.21666666701.2166666670.00032975BOD50.364045687P氰0.1051200.105120.00002849挥发酚0.089032913PBOD5876467.21343.20.36404569氨氮0.000329752PCOD1140.6258762016.6250.54656316氰2.84905E-05∑2346.446791343.23689.646787化工厂0.635954313K化工厂0.635954313K生活污水0.364045687生活污水0.364045687第7页2．2评价结论主要污染源是化工厂，主要污染物是COD和BOD5（累计污染负荷比等于80％左右）。3．水环境现状评价3．1单因子评价法3．1．1计算方法以下是单因子评价执行三级标准的数值及已知条件Dof(mg/L)11.25T(℃)10挥发酚(mg/L)0.005Dos(mg/L)5BOD5(mg/L)4氨氮(mg/L)1PH上9COD(mg/L)20PH下6氰(mg/L)0.1单因子评价指数的计算过程：osofoiofDODDDDI；osoiDDosoiDODDI9-10；osoiDD0.7PH下PHPHiIPH0.70.70.6下PH；0.7PH0.70.7上PHPHIiPH0.9上PHiiiSCI;Ci为第i种评价因子在环境中的观测值，Si为第i种评价因子的评价标准；3．1．2评价过程用以上这些公式可计算得下表：断面单因子评价指数断面污染和DOBOD5COD氰挥发酚氨氮pH∑I0.680.750.750.40.60.403.58II0.760.8250.850.450.80.604.285III10.91.10.551.21.20.26.15IV2.81.251.450.510.70.48.1V0.920.9250.850.440.80.80.254.985对每个断面评价因子的单因子评价指数排序和对污染断面排序得下表：断面I断面II断面III断面IV断面VBOD50.75COD0.85挥发酚1.2DO2.8BOD50.925第8页COD0.75BOD50.825氨氮1.2COD1.45DO0.92DO0.68挥发酚0.8COD1.1BOD51.25COD0.85挥发酚0.6DO0.76DO1挥发酚1挥发酚0.8氰0.4氨氮0.6BOD50.9氨氮0.7氨氮0.8氨氮0.4氰0.45氰0.55氰0.5氰0.44pH0pH0pH0.2pH0.4pH0.25断面单因子评价指数和IV8.1III6.15V4.985II4.285I3.58第9页第10页3．1．3评价结论由于单因子评价执行三级标准，则所有评价因子的实测值都是与三级标准数值进行比较的。若1I，则表示评价因子满足三级标准，若1I，则表示评价因子不满足三级标准。由表格中数据可以看出，断面Ⅰ、断面Ⅱ和断面Ⅴ的单因子评价指数均小于1，即满足三级水质标准；断面Ⅲ和断面Ⅳ均有大于1和小于1的评价因子，但是断面Ⅲ的单因子评价指数和大于7，则可判断其不满足三级水质标准，断面Ⅳ的单因子评价指数和虽小于7，但其大于1的评价因子均是主要污染物，故也不满足三级水质标准。3．2模糊综合评价法3．2．1计算步骤（1）建立评价因素集合及评语集合（2）建立单因素评价矩阵R（3）用层次分析法确定各因素的权重（4）模糊层次综合评价3．2．2评价过程（1）建立评价因子集合及等级集合U={DO,BOD,COD,氰，挥发酚，氨氮}V={Ⅰ级，Ⅱ级，Ⅲ级，Ⅳ级，Ⅴ级}（2）建立单因子评价矩阵R测点1单因素评价矩阵1R，即000286.0714.000667.0333.00000222.0778.00001000010000667.0333.01615141312111RRRRRRR测点2单因素评价矩阵2R，即008.02.0000333.0667.00000111.0889.0006.04.