导 读
Abstract
以金县西点污水处理厂流域合流制溢流控制为例,介绍了华盛顿州环保局在排放许可管理体系下,过程管理、结果考核、系统研究相结合,对金县开展管网系统、CSO处理厂、污水处理厂系统化运行维护、动态监测、排放达标的全过程进行监管的做法。着重介绍了合流制溢流控制相关的监测、报告与记录、处理厂处理能力保持、合流制溢流与西点污水处理厂雨季运行等内容。
引用本文:王文亮,张昱,于利鹏,等. 美国金县合流制溢流控制政府监管案例介绍[J]. 给水排水,2022,48(12):42-48.
金县西点污水处理厂与4座CSO处理厂及38个CSO排放口统一纳入1个NPDES排放许可进行管理,该许可证于2012年12月19日发布,持证人为金县污水处理处,管理人为华盛顿州环保局,有效期为2015年2月1日至2020年1月31日。该排放许可包含17项专用条款(编号为S1~S17)与21项通用条款(编号为G1~G21),核心内容主要在专用条款中进行约定。详细介绍专用条款中与CSO控制密切相关的内容,主要涉及监测、报告与记录、处理厂处理能力保持、CSO与西点污水处理厂雨季运行,以期为我国城市流域水环境治理项目监督管理、绩效考核提供参考。
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持证人提交内容
排放许可首先对持证人在许可期内需定期或不定期向州环保局提交的内容进行汇总,见表1。
表1 提交内容汇总
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监测要求
排放许可对西点污水处理厂、4座CSO处理厂及CSO排放口提出了明确的监测要求,包括水质参数、频次及采样方法等,见表2~表4。
表2 污水处理厂监测要求
表3 CSO处理厂监测要求
表4 CSO排放口监测要求
从监测内容看,除了表2、表3中的①进水和②出水即针对污水处理厂与CSO处理厂排放标准达标评价开展的监测外,监测要求进行了充分扩展,甚至包含大量具有研究性质的水质特征监测。这些扩展性监测是州环保局与金县污水处理处充分协商后确定的,主要目的是挑选对受纳水体水质具有潜在影响的水质参数,对其排放特征进行超前监测和分析,为今后合理制定排放标准提供基础。从监测频次上看,这些拓展性监测水质参数的监测频次明显低于其他水质参数,这样可以大大降低监测成本。此外,显然,监测雨天排放行为的同时还需监测对应的降雨情况。
从监测频次和采样方法上看,污水处理厂与CSO处理厂、CSO排放口存在显著不同,由于CSO具有明显的间歇排放特点,且排放过程中流量和水质变化剧烈,故以“排放事件”为单位进行监测,采集各个排放事件的流量等比例混合样,而污水处理厂是连续运行的,故以连续的“日历日”为单位进行监测,采集24h(等时)混合样。对于那些不适宜采集混合样进行检测分析的水质参数,应采集瞬时样。
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报告与记录要求
排放许可要求自许可生效之日起,持证人必须开展以下工作:①总结每个监测周期内获得的监测数据,并通过州环保局的水质许可门户网站提交排放监测报告(Discharge Monitoring Report,DMR)。②在DMR中报告优先控制污染物的监测数据,包括采样日期、浓度检测值、检出限、定量限等。持证人还必须提交实验室电子检测报告作为附件,检测报告应包含以下信息:采样日期、采样点、化验分析日期、水质参数名称、分析方法、检出限、定量限、单位、浓度检出值,以及产销监管链、质量保证与质量控制结果、参数认证文件等。③按照表2~表4规定的频次开展监测并及时分析总结监测数据,在每月15号前提交上个日历月DMR,在每年7月31日前提交上个日历年DMR;如果持证人的监测频次比表2、表3中规定的高,监测数据也需要在DMR或CSO年度报告中体现。排放许可还对如何填写DMR进行了详细规定,这里不做介绍。
每次检测或采样,持证人必须记录以下信息:①日期、确切位置、方法和时间;②检测或采样人员;③化验分析日期;④化验分析人员;⑤化验分析技术或方法及相应检出限;⑥化验分析结果。所有监测记录至少留存3年,包括设备校正和维护记录、在线连续监测设备的原始监测记录、报告副本、许可更新申请所使用的数据记录。
当出现违反许可行为时,持证人必须立即采取措施遏制并停止未授权的排放行为;如果条件允许,应立即进行重复性采样与化验分析,并将分析结果在30日内提交州环保局。此外,持证人必须按照以下方式进行报告。
(1)立即报告。当发生下列行为时,持证人必须立即向州环保局、州健康与贝类管理局、金县公共健康局等部门报告:①消毒系统失效;②污水管网系统出现未经授权的CSO点位;③处理厂向受纳水体超越排放未经处理的污水;④污水管网系统发生其他严重病害(如破裂等)。此外,分流制污水管网溢流排放至雨水管网时,持证人必须告知雨水管网拥有者或运行人。
(2)24h内报告。当持证人意识到以下情况发生时,必须在24h内电话告知州环保局:①任何可能会危及人体健康和环境的违反许可行为,除非已经立即报告;②任何不可预料的超出排放限值的超越(bypass)行为;③任何因不受持证人控制因素导致的临时超出排放限值的非故意事故;④任何针对西点污水处理厂排放口的最大日均值、最大瞬时值排放限值不达标行为;⑤任何在污水到达处理设施之前发生的溢流行为,无论是否危及人体健康和环境或超出排放限值。
(3)5日内提交书面报告。持证人还需在5日内提交针对上述情况的书面报告并邮寄至州环保局,报告内容必须包括:①违反排放许可行为的成因;②违反许可行为发生的起止日期和时间;③若尚未纠正违反许可行为,持证人预估违反许可行为的持续时长;④防止许可行为再次发生的步骤或计划;⑤如果违反许可行为涉及污水到达处理设施之前发生的溢流行为,评估未经处理的溢流水量。
此外,如果持证人能够及时提交口头报告,州环保局可以一事一议根据相关规定让持证人免于提交书面报告;即使不在立即报告、24h内报告要求范围内,在提交DMR时,持证人必须报告所有违反许可的行为,报告内容应符合5日内提交书面报告的撰写要求;持证人意识到在许可申请时未能提交任何相关事实,或在许可申请时、任何报告中提交了错误的信息,持证人必须立即提交相关说明。
排放许可还规定,持证人必须按照有关规定报告油或有毒物质泄露等行为,且达到上述报告与记录要求并不代表持证人免于遵守排放许可行为的责任和义务。
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污水处理厂处理能力保持
西点污水处理厂设计处理能力为最大月平均流量81.4万m3/d、最大月进水BOD5负荷91.2 t/d 、最大进水TSS负荷98.9 t/d,持证人必须采取措施使处理厂保持这些处理能力。
4.1 提交计划
持证人在出现下列情况时必须提交保持设施处理能力的计划与安排:①连续3个月实际进水流量或污染负荷超过设计能力(3个指标任意一个)的85%;②5年内处理厂的进水流量或污染负荷将达到设计能力。
持证人必须考虑人口增长因素并满足排放许可要求,计划与方案必须提出保持设施足够处理能力的具体行动。计划与安排必须考虑以下内容:①分析现状设计处理工艺并提出工艺改进方案;②减少或消除过量的、未受污染的地下水与地表水入渗入流进入管网系统;③对未来管网扩建、连接或污染负荷增加提出限制条件;④改进或扩建处理设施;⑤减少工业或商业污废水水量或污染负荷。工程报告和计划安排必须满足其他有关规定,并经州环保局批准后开展工程建设。
4.2 通报新的或动态变化的输入源
当污水处理厂出现新的进水,或进水体积、水质特征出现显著变化,且出现以下情况时,持证人必须向州环保局提交书面通报:① 妨碍污水处理厂正常运行或超过污水处理厂任意工艺环节的设计处理能力;②超出已批复的管网规划或设计文件的范围;③属于工业废水预处理管理的范畴。
通报内容必须包括污水处理厂转输并处理新增流量和污染负荷的能力,进厂体积和水质及预期对出水水质的影响。
4.3 处理能力评价
持证人必须对西点污水处理厂、4个CSO处理厂处理能力进行评价并撰写报告,在许可更新申请时一并提交给州环保局。报告必须包含:①叙述排放限值达标或不达标情况;②比较实际和设计处理能力,包括雨季与旱季月均流量、峰值流量、CBOD5和TSS负荷(仅针对西点污水处理厂)、Alki和Carkeek CSO处理厂排放事件和排放体积的5年平均值;③上述指标超出前一个报告的百分比;④现状和设计人口或人口当量;⑤新增工程对应的人口增加率;⑥预判处理厂达到设计处理能力的日期。
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CSO与西点污水处理厂雨季运行
5.1 CSO
5.1.1 授权的CSO排放点位
许可证生效之日起,持证人可以在38个CSO排放口溢流排放降雨引起的合流污水,但并不授权威胁受纳水体法定功能以及违反州沉积物管理标准的CSO排放行为。
5.1.2 九项最低控制措施(NMCs)
持证人必须在CSO年度报告中说明NMCs执行情况,根据NMCs,持证人必须:①对管网系统和所有的CSO排放口进行正确有效的运行维护以减少CSO水量、频次和历时,包括定期对管网进行检查,对管网、雨水口进行定期清理,必要时对管网和相关设备进行维修和更换,对非法的连接进行断接;②最大限度利用管网的调蓄能力减少CSO水量、频次和历时;③对现有的工业废水预处理项目进行复审,使其对CSO的影响最小,自2016年“预处理年度报告”起,金县必须明确所有授权的工业废水排放人与CSO排放口的上下游关系;④确保雨天污水处理厂在最大处理流量条件下运行以减少CSO水量、频次和历时,持证人必须在处理设施能力范围内将所有污水送入污水处理厂处理;⑤CSO排放口不得在旱天发生溢流排放,当监测到旱天溢流时,必须立即采取行动并对旱天溢流进行持续监测直至消除溢流;⑥采取措施控制CSO污水中的颗粒物和漂浮物;⑦实施污染控制项目以降低CSO对受纳水体的影响,必须采用BMPs在源头控制径流污染,自2017年CSO年度报告起,必须对污染控制项目、实施的BMPs进行详细介绍,还必须对保障项目实施所出台的政策法规和行政管理措施进行介绍,如果相关政策法规和行政管理措施尚未建立,CSO年度报告中必须详细介绍建立的步骤和时间安排;⑧持续实施公众通报举措以告知市民何时、何地发生了CSO,该举措必须包含建立相关管理机制,建立CSO污染受纳水体带来的人体危害决策系统;⑨监测CSO排放口,对CSO的影响和CSO控制措施的效能进行评价,包括收集数据以量化现状CSO基准值和基于技术的控制措施的效能,这些数据必须包括合流制管网系统服务的人口数量和CSO排放口的位置、CSO事件总数、溢流频次及各溢流事件历时、受纳水体的位置和法定用途、受纳水体水质数据、CSO带来的水质影响如海岸关闭、漂浮物、鱼类死亡等。
5 1.3 CSO报告
(1)CSO月报告。持证人必须在每月15日前提交CSO月报告,包括排放监测报告(DMR)并对4个CSO处理厂运行情况进行总结陈述;汇总报告期内发生的各CSO排放事件的排放体积、历时和对应的降雨量。
(2)CSO年度报告。持证人必须在每年的7月31日前向州环保局提交前1个日历年的CSO年度报告,包括纸质和电子版报告及Excel电子表格。CSO年度报告必须包含以下内容:①总结1年中每个CSO排放口所有未经处理的排放事件的数量和排放体积;②总结每个CSO排放口未经处理的排放事件数量的20年移动平均值,每年计算1次;③在排放事件记录表(由州环保局提供)记录报告期内所有的CSO排放事件;④对前1年CSO控制完成情况进行解释;⑤下1年CSO控制工程计划清单;⑥已经达到“年均不超过1次”标准的CSO排放口清单,可根据历史长期排放监测数据、模型模拟或其他方法(州环保局认可)进行达标评价。此外,还应按许可要求介绍NMCs实施情况。
5.1.4 CSO控制规划修订
持证人提交许可更新申请时,必须同时向州环保局提交CSO长期控制计划(2012修订版)修订版进行复审和批复。
5.1.5 CSO控制项目工程报告与施工图设计文件
持证人必须向州环保局提交CSO控制工程报告,且必须获得州环保局批复才能开工建设,工程报告必须:①明确所有合约、条例、融资办法及其他安排;②对每项工程如何实现CSO排放口达到“年均不超过1次”标准进行详细阐述,且必须清晰陈述工程完工后相关CSO排放口预期达到的年均溢流频次;③指出工程实施对下游转输与处理设施产生的潜在水力影响。
每个CSO控制工程的实施计划和施工图设计文件必须报州环保局审批,批复后方可施工,开工前,持证人还必须向州环保局提交施工质量保障计划。
5.1.6 已达到控制标准的CSO要求
(1)确认CSOs得到控制。根据2012年CSO年度报告和LTCP(2012修订版)提供的监测数据,已有16个排放口达到“最佳合理的削减”要求,即多年平均溢流排放事件不超过1次,这些CSO排放口因降雨导致的溢流事件发生频次必须持续达到该效果标准。持证人必须在许可期内各年的CSO年度报告中逐年计算各个CSO排放口20年溢流事件发生次数的算术平均值。
(2)CSO控制工程实施后监测。持证人必须持续开展CSO控制工程实施后的监测评价,用以证实CSO控制工程的效能且满足受纳水体水质标准和法定功能。持证人必须按照已批复的“金县CSO工程实施后监测规划(2012)”实施监测,规划如有变更必须提交州环保局复审和批准。
(3)CSO控制工程实施后监测数据报告。持证人必须于2019年12月1日前向州环保局提交工程实施后监测总结报告,证明在本许可期内16个CSO排放口持续达标,并证明其他仍在控制过程中的22个CSO排放口达到效果控制要求,且符合州地表水和沉积物质量标准,报告必须遵照批复的“CSO工程实施后监测规划”撰写。对于那些不符合沉积物管理标准的CSO排放口,报告中必须介绍已实施的清理情况、清理实施计划、目标化学物质、所有清理实施前后的监测结果、清理工程实施方案、清理工程实施后监测方案及各责任方清单。
计划在本许可期得到控制且应在CSO工程实施后监测数据报告中进行总结的CSO排放口共有8个。
5.2 西点污水处理厂雨季运行
受降雨影响,当进入西点污水处理厂的瞬时流量超过114万m3/d时,与CSO相关的超越行为是被授权的,超越处理过程中,持证人必须使排入受纳水体的污染物最少,与CSO相关的超越污水必须经过颗粒物与漂浮物去除、一级沉淀及消毒处理,且出水必须始终满足排放限值要求。
持证人必须留存处理厂所有与CSO相关的超越行为记录,包括超越发生的日期、历时、每次超越事件的体积及对应的降雨量,还必须记录超越发生时对应的进厂流量。持证人必须按月和年分别报告发生的所有超越事件,月报告必须包含上述信息且必须包含在DMR中,年报告必须对上述信息进行总结且应包含在CSO年度报告中。
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启示与建议
(1)系统、合理、有效的绩效监管是CSO控制的重要保障。总体看金县的排放许可,并非只关注达标结果,还兼顾达标过程,以流域为视角,包括工业废水预处理,包括管网系统与处理厂的运行维护、监测评价,以及一系列的计划、报告等,这些是决定排放达标的关键,而且往往是更重要、需要运营方付出更多的环节,如何在这些环节上提供可行的、有效的监管才是政府监管的重点,才是实现“源-网-厂”系统、可持续管理的重点。
(2)始终注重基础数据积累和研究。虽然金县的CSO控制已有几十年的经验,金县的排放许可仍非常注重对系统水量、水质特征的持续研究,不难想象,气候变化带来的降雨随机性,城市化带来的人口增长和城市水文变化等因素都给CSO控制这一复杂、系统的工作带来巨大挑战,只有对种种动态因素进行持续认识,才能帮助我们不断改进策略、规划、计划及标准,才能合理确定政府方、运营方、使用方的责任和义务,才能抓住重点、有的放矢,甚至化繁为简,提出更有效、更有针对性、近远结合的解决方案。
(3)继续完善我国的监督管理和规范标准体系。对照金县几十年积累的“厂网”雨季运行管理经验,我国以排水流域为基本单元的管理策略,针对雨季的排放标准、更新改造策略、技术选择、运行维护方法、绩效评估方法、监测分析方法仍需不断完善,建议尽快完善相关法律法规和规范标准,不断提升我国生态环境治理的质量和水平。
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建筑给排水
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只看楼主 我来说两句 抢板凳借鉴学习国外技术和管理理念,提高污水处理投资效益,学习啦,谢谢楼主分享
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