对污水处理厂的建议范文

时间:2023-11-30 17:45:49

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对污水处理厂的建议

篇1

关键词:污水处理 工艺建设 运营A2/O 氧化沟 CASTUNITANK

Abstract: based on the actual engineering practice as the background, to CAST, oxidation ditch, A2 / O, UNITANK four common sewage treatment process design, construction, operation are analyzed. And in the security of water quality, design form, biochemical pool equipment choice, equipment investment, project construction, operation cost, etc that several process evaluation, recommend a CAST process is small and medium-sized sewage treatment plant construction of the best process.

Keywords: sewage treatment process of construction and operation A2 / O oxidation ditch CAST UNITANK

中图分类号:U664.9+2文献标识码:A 文章编号

不同的污水处理工艺在水质的保障、沉淀池和生化池设备选型、设备投资、工程土建、运营消耗等几个方面存在着比较大的差异,应该根据一些建成并且稳定运行的工程项目为指导,研究出适合特定情况下的污水处理工艺。这样可以为将来更严格的水质标准做准备,也利于控制污水处理厂的建设和运营成本,同时也利于建设或者运营单位集中精力投入研究优选工艺,来提高管控能力,从而确保污水处理厂能够节约资本同时高效的运行。

一、对各个工艺的设计形式和水质保障度的探讨

1)巩固并提高生物脱氮和除磷的设计方法。①A2/O、氧化沟工艺。这两种工艺的缺氧、厌氧和好氧空间相对固定。A2/O工艺的优点主要表现在:首先是分段进水,这样可以做好碳源的有效分配。预缺氧段、缺氧段以及厌氧段都可以进水,缺氧段的进水主要是实现提高了反硝化的效果,这样可以保护出水TN达标也可以降低回流污泥中硝酸盐氮的含量,对强化生物除磷有很大的作用。其次是倒流墙的设计形式,这种形式可以提高泥水混合的效果同时减少了设备的运行数以及运行的总功率。经典氧化沟工艺可以称为无始端以及终端、廊道设计的水力流态,泥水混合液为循环流,实现了氧化沟内回流的设计形式,省去了内流泵。但是在工艺上通常采用独立厌氧段的形式,单点进水,非常不利于碳源的分配。②CAST工艺。本文中的CAST工艺采用的是厌氧段的设计形式。在厌氧段内,进水与回流污泥相混合,这样可以完成反硝化、磷的释放与PHB的合成。其设计上的难点是污泥回流的设计,在运行中通常需要以进水初期的污泥连续回流作为主要方式,出水首末端间歇回流作为回流方式,这样保证了回流到厌氧段的污泥总量以及回流的效果,能够使厌氧段的功效较好发挥。③UNITANK工艺。这个工艺厌氧、缺氧和好痒的实现形式在空间和时间原则上可以根据进、出水水质设定。在厌氧区,整个边池中上一周期静沉下来的高浓度活性污泥以及水阶段沉积下来的高浓度活性污泥都能够参与厌氧反应,使污泥回流充分,使的生物除磷的群体效应充分发挥,效果大大强于类似A2/O工艺的污泥回流系统。

2)各个工艺水质保障的分析。从实际运行效果分析,A2/O工艺、氧化沟工艺、CAST工艺、UNITANK工艺在外加辅助投药的情况下对污水的处理,出水均能达到合格的标准。但是在一些方面还是存在很大差异。在这四种工艺中,UNITANK工艺不能有效利用进水碳源,因为进水碳源被好氧分解,以致不能被聚磷菌吸收,严重制约其在更加严格的出水水质标准下的应用并且抗冲击负荷能力也比其他几种差,因为这种工艺在对污水处理的不同阶段经历的过程各不相同。而其他三种的进水都是经历完整的处理过程才能够排出。在应对出水提标的改造方面,氧化沟工艺的泥龄长,剩余污泥量相对也比较少,所以仅靠排放磷的剩余污泥量除磷,效果很差。而A2/O工艺能够在强化生物磷的同时提高TN去除率,但是是通过提高内回流比实现的,不过内回流过大容易造成缺氧段的DO浓度高,结果适得其反,所以在实际工程中很难实现。CAST工艺池中DO浓度在经历了静沉和出水后浓度相对较低。并且CAST工艺活性污泥有机负荷变化大,因此活性污泥生物物种很丰富,结构也很稳定,污泥的沉降性能也很好,也有很高的生物脱氮除磷效率。

二、各个工艺对生化池、沉淀池关键设备选型的比较

这四种工艺中,UNITANK工艺、CAST工艺是一体化的,没有独立的二沉池。又由于每个工艺的运行方式不同,因此各个工艺对生化池和沉淀池关键设备国产化、设备适应性、设备的选型都有不同的要求。其中,UNITANK工艺对设备的要求比其他三种工艺要高很多,对鼓风机、曝气器、阀门等关键设备都有很严格的要求,国内设备满足不了。CAST工艺对进水闸门要求低对空气蝶阀要求严格,而A2/O及氧化沟工艺都设备的要求相对就较低。

三、各个工艺对生化池机二沉池工程投资的比较

不同的污水处理工艺土建和设备投资的差别,主要表现在生化池和沉淀池的设计形式的各异以及对设备选型的要求上。CAST工艺、UNITANK工艺是一体化的工艺,不需要二沉池,所以这两种工艺单位水量的投资比较低。但是单位水量投资UNITANK工艺比CAST工艺要高,主要原因是CAST工艺设备国产化的程度较高,但是UNITANK工艺需要很多设备而且国产化程度很低,因此对UNITANK工艺的投资就比较高。氧化沟工艺和A2/O工艺都需要设置二沉池因此投资比较高。造成投资高的主要原因是,生化池的有效水深偏低,大约设计为5m,所以占地的面积就比较大,进而导致增加桩基基础的投资和混凝土地板的土建投资,还有一个原因是氧化沟工程的实际处理规模相对较小,土建投资相对就比较高。

四、对不同工艺所需生化池和沉淀池单元运行电耗以及水头损失的分析

不同的污水处理工艺运行电耗和水头损失的区别主要是因为生化池和沉淀池单元、A2/O、氧化沟、CAST和UNITANK都是好氧性工艺,在水、气比例一定的状况下,鼓风机和曝气设备决定了曝气系统的电耗。UNITANK工艺是一体化工艺,不需要内外回流,因此耗能较低,CAST工艺电耗小但是水头损失大,A2/O工艺和氧化沟工艺处于同一水平。A2/O和氧化沟工艺运行电耗相差不多,但是都比较大,主要是因为推进器和搅拌器数量比较多,而且需要内外回流。

结论

在设计工艺上,A2/O工艺设计的优点在于碳源的有效分配、厌氧、缺氧段水利条件的优化;氧化沟工艺能够使得沟内环流顺畅而且能耗较低;CAST工艺在厌氧段可以很好的解决污泥回流的技术难题;UNITANK工艺在处理厌氧段污泥全回流上有一定优势,但其在设备的选型上要明显高于其他三种工艺方式,因为其所要求的关键设备国产化程度很低,如果长期运行所需要的设备维修和更换成本会很高。A2/O和氧化沟工艺在设备投资、各种消耗上相当,不过在单位水量投资氧化沟明显高于A2/O且占地大,不是新建污水厂的最优选择。A2/O工艺运行稳定并且发展也很成熟,是新建大型污水厂的最优选择工艺。

在单位水量投资上,CAST工艺是这四种工艺投资最低的一个,并且其生化池设备和土建投资明显低于UNITANK工艺,生化池净占地和运营电耗稍高于UNITANK工艺,但是比A2/O和氧化沟工艺明显要低。所以,综合以上各个方面的分析,可以得出CAST工艺是新建中小型污水处理厂的最优选择工艺。

参考文献:

[1] 张统,王怀中.某军事学院 Biolak 污水处理设计[M].北京:总装设计研究院,2005.

[2] 郑元景.污水厌氧生物处理[M].北京:中国建筑工业出版社,1988.164- 182.

[3] 杨红红,牟红利,齐立新.Biolak 工艺处理城市污水的设计及运行[J].中国给排水,2005,31(5):24-26..

[4] 吴守耀,江祖嘉.Biolak 工艺处理蔗渣浆废水污泥膨胀的发生与控制[J].中国给排水,2004,30(5):56-57.

篇2

关键词:隧道 污水处理 建议

Abstract: This paper introduced the emphasis was put on the West second-line Cui Huashan Tunnel Temporary sewage treatment works. Combined with the engineering design, process selection, environmental factors and other aspects of the problems and put forward some suggestions.

Key words: tunnel; sewage treatment; suggestions

中图分类号:U455文献标识码:A中图分类号:

西康二线翠华山隧道总长度10.86Km,是改建铁路西康二线线的控制工程。隧道进口、出口、太峪斜井、蛟峪斜井、洋峪斜井毗邻一类水体,要求对隧道施工期的污水处理达到《污水综合排放标准》中的一级排放标准。隧道进、出口各设置Q=300m3/h的临时污水处理厂一座。三座斜井处各设置Q=100m3/h的临时污水处理厂一座。用以处理隧道施工污水,24小时运行。

该工程为临时工程,施工中结合临时工程的特点,根据各个处理工艺在污水处理中的作用合理确定设计标准,达到了降低工程造价而保证处理效果的目的。以下就施工中的一些问题谈谈自己的体会,请同行指正。

一、隧道施工期污水水质的确定

翠花隧道采用钻爆法施工,钻爆法施工区别于盾构法施工的污水水质主要是悬浮物SS指标较高。隧道施工中产生的悬浮物主要就是以上砂岩、砾岩、页岩等在钻爆过程忠产生的粉尘类污染物,与水混合后就形成了各类不同性质的悬浮物,颜色多样,有白色、青色、蓝色、红褐色等。

设计采用的污水悬浮物浓度为2500mg/L,实际施工中实测的悬浮物浓度在2200~2800mg/L。

钻爆法施工的另一特点是产生油类污染物,主要来自钻爆机械、运输机械及其他动力机械的油污。但相比于盾构法施工的油类污染物要少,设计中采用的石油类污染物指标取20mg/l,实际施工中油类污染物指标5-20mg/L。

钻爆法施工产生的泥沙污染物含量与盾构法总量基本相同,但颗粒直径相比于盾构法大。采用平流式沉砂池去除泥沙沉淀物。

二、隧道施工期污水水量的确定

根据钻爆法施工的技术特点,污水为分段排放,污水水量与隧道所处地段的涌水量成正比关系,即施工段的涌水量越大,相应产生的施工污水水量相应也大。但随着已施工段落的隧道衬砌完成后,本段的施工污水也随之衰减至无。因此隧道施工污水水量的确定相对复杂,主要考虑一下方面的因素:

隧道所处地层地段的涌水量。

隧道施工工艺所需的生产用水量。

隧道衬砌的施工速度及施工质量。

4、隧道施工中,地质断层的瞬间涌水量。此涌水量为不确定性因素,如施工遭遇雨季,断层的瞬间涌水量加上雨量就会造成涌水过大。

5、隧道施工的防涌措施。

结合以上情况,确定翠华隧道进、出口污水处理厂的规模均为Q=300m3/h。24小时运行。太峪斜井、蛟峪斜井、洋峪斜井三座斜井处污水处理厂的规模均为Q=100m3/h。24小时运行。

隧道施工过程中,在进口段遇到了较大的断层涌水,水量在10000 m3/d。在出口段也遇到了断层涌水,水量在12000 m3/d。且出口段靠近石碥峪水库,雨季不期而至,造成出口段的总计水量达到30000 m3/d。针对突况,隧道已无法正常施工。所以涌水和雨水并未受到施工污染,经过隧道断面底侧的排水沟分别排入隧道进、出口的河流,并未对水体产生污染。

三、隧道施工污水处理工艺选择

隧道施工污水中主要污染物为泥沙沉积物、悬浮物SS和石油类,施工中采用沉淀+隔油+气浮处理工艺对隧道施工废水进行处理,并采取加药混凝的措施提高处理效果。各工艺的主要功能如下:

沉淀工艺:主要用于去除隧道施工污水中的泥沙沉积物、较大颗粒的机械钻

爆产物等。

隔油工艺:设在沉淀工艺之后,主要用于去除污水中的浮油类污染物及比重

较轻的飘浮类混合污染物。

气浮工艺:主要用于去除污水中的小颗粒油污及悬浮物。

结合污水中污染物质的主要性能指标,对隔油工艺和气浮工艺配以混凝剂投加,用以提高油污及悬浮物的去除效果,混凝剂选用碱式氯化铝,对隧道施工污水的处理效果有大幅提升。

四、隧道施工污水处理厂址选择及平面布置

隧道施工污水处理厂址选择主要考虑一下原则:

隧道施工污水应自流进入污水处理厂,尽量减少污水中间加压提升的次数,

节约日常运营费用。

合理布置厂区工艺流程,使污水尽可能在重力流的水力条件下工作。

污水处理厂应布置在隧道施工用水取水口的下游,以免二次污染。

4、从隧道污水排出口至污水处理厂的排水管路采用排水暗管,不采用排水明渠,以降低污水被运输车辆及其他施工机械的污染。

5、合理考虑污水处理厂的防洪标准,使污水处理厂安全运营至施工结束。

由于隧道地处于秦岭山脉中,进、出口及斜井处的场地条件很差,地物复杂,地貌多样,很难找到理想的场地设置污水处理厂。结合地形、地物、地貌等具体条件,进口污水处理厂采用长X宽=28mX16m的矩形布置形式,设置在隧道进口的河岸边。出口污水处理厂打破污水处理厂布局中对于厂区长宽比的要求,采用一字形布置,合理确定工艺流程。设置在距离隧道出口1.2km的漫滩上,该处场地工程地质条件良好,无不良地质条件,仅对河滩北侧的山体滚石进行了防护处理,并对污水处理厂进行了浆砌片石防洪措施。

经处理后的污水,在排放口的水质分析显示,悬浮物SS≤60mg/l,油类≤4mg/l,

达到了水体排放要求。

五、隧道施工污水处理厂施工期运营管理

隧道施工期运营管理主要包括沉砂池、贮砂池、隔油池的定期清淘,隔油池及气浮处理设备的连续加药,集油井的油污收集,渣浆的排放等。药剂的投加和进水水质有较大关系,水质污染严重时,药剂投加量在30mg/l,水质污染较轻时,药剂投加量在5-10mg/l,处理效果较好。

经处理后的污水,在排放口的水质分析显示,悬浮物SS≤60mg/l,油类≤4mg/l,

达到了水体排放要求。

六、隧道施工污水处理的一些建议

翠华山隧道施工中,进、出口污水处理厂及斜井污水处理厂在实际运营中起到了保护域内水体的作用,结合本工程的设计及在运营中发现的一些问题,笔者提出一些建议,作为以后同类型工程设计、施工的参考。

1、合理确定污水处理厂的规模,应适当考虑断层涌水量,增大污水处理厂应对瞬间大水量时的处理能力。

2、根据隧道所处地层的地质特点确定处理工艺。对于悬浮物产生量较小地层的隧道,可以采用沉淀+隔油的处理工艺。对于采用盾构法施工的隧道,可以采用隔油+气浮的处理工艺。

篇3

[关键词]污水处理厂;环境影响;评价

中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)08-0243-01

1 污水处理厂项目概况

某市片区属于重点发展区域,具有一定的地域优势以及资源优势,且周边临近大江大河,交通较为便利。在各种优势的作用下,该区域内各种经济主体得到了较快发展,电子、化工等多种产业不断兴起,带动了该区域的稳步发展。但是在该区域内并没有污水处理厂,致使相应企业的工作废水以及生活废水直接排人周边江河内,产生了严重的环境污染。针对日益严重的环境污染问题,该市决定建设相应的污水处理厂,以维护城市环境。

2 污水处理厂环境影响评价要点分析

2.1 分析污水处理厂的厂址选择

污水处理厂厂址的选择十分重要,其决定着污水处理厂对环境的影响及成本使用量,因此厂址的选择需要进行认真的分析和计算,保证在科学合理的前提下建设污水处理厂。由于污水处理厂在运行过程中,会产生一定噪声、污泥和恶臭,会周围的环境产生一定的影响,因此污水处理厂在厂址选择上一定要远离人们居住的地区。以下几点是污水处理厂选择原则:污水处理厂厂址的选择需要满足两个前提:一是满足环境保护规划设计的要求;二是满足政府对城市总体规划设计的要求.污水处理厂厂址的位置应符合一个条件,那就是应处在城市下风向位置,对于河流的选择还应满足其位于水源河流的下游地区。在污水处理厂厂址选择前需对影响范围内是否存在环境保护敏感点进行分析,污水处理厂环境影响评价的范围是200m。

2.2 分析污水处理工艺流程

在选择污水处理的工艺和决定污水处理厂规模时必须考虑城市生活污水的量和质两个关键性因素。想要精确地检测和估算出城市排污的多少和污染浓度,必须要仔细认真地排查统计城市和工业污水的污染源,包括污染源的多少、每个污染源的平均日或月排放量和对水质的污染情况,尤其要严格检测工业排污的频率和主要污染物指标,重点排查三致物质、重金属和有害有毒物质的含量,还要重视工业生产企业不正常的排污情况。准确预算和评估出水厂污水进水的水量和水质,必须兼顾到多方面变化的因素,如雨水污染和渗漏等,更要认真记录和分析排污管道的实际排放量和污染指标。污水处理工艺和受纳水体的不同,也会致使污水处理厂出水水质的不同,但排出的常规污染物数量都要符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》以及其它文件的规定。城镇、城市近郊、居民点、村镇和工业住房区的污水排放标准都要执行国家规定的污水排放标准。

2.3 分析尾水排放方式

在对尾水排放方式进行评价时,须按照多级评价方式进行操作。该污水处理厂中尾水接纳水体项目在实施前后属于同一水体,在对水体环保情况进行评价时,按照多级评价模式进行操作。在对污水处理厂附近江河水质情况、水力情况进行分析后,由于该污水处理厂整体运作规模较大,所以整体排污量较大,在@种情况下,如果只将污水全部排放至同一江河,很容易对该江河的水质情况造成重大影响。因此,评价人员建议将一些长期工程的尾水进行分散排人,这样才能更好提高尾水排放的环保性。

2.4 分析恶臭对周围环境的影响

在处理污水过程中,污水处理厂经常会接到周边居民对难闻气体的抗议和投诉,污水处理厂如果不能处理好恶臭,那么恶臭会对周边环境造成严重影响。特别是夏季,气温高,气体扩散快,在污水处理厂的下风方向的居民尤其难以忍受空气中的难闻味道。污水处理厂排入口和污泥处理是恶臭产生的主要渠道,且处理污泥主要集中式地在开放式的环境下通过日晒沉淀、污水排出、脱水、浓缩几个步骤处理。恶臭的主要成分包括H2S、CH3SH(甲硫醇)的硫化物以及氨氮等,恶臭可以进行有安排的排放,也可以进行无安排的排放,他的排放形式主要跟污水处理厂的规划脱不了关系。污水的量和质、曝气池面积、BOD负荷、曝气方式、污泥处置和气温、日照、风速等多方面自然因素是影响恶臭逸出多少的主要因素。运用公式计算法和类比法分析恶臭物质对周围环境的影响,考虑污水处理厂是否设计的合理,科学计算出的卫生防护范围。三个措施可以防护恶臭:科学规划污水处理厂的布局,尽量排放少量的恶臭气体;安装能够收集和处理恶臭的设施;提出科学的卫生防护范围。

2.5 分析污泥的处理

污泥主要从沉淀池等工艺环节产生,其BODS含量较高,而且存在着多种有毒物质,对土壤、地下水的安全性有着重要影响,危害到人们的生命健康以及生态环境。在对污泥进行处理时,一般有焚烧、卫生填埋等方式,很多污水处理厂采用脱水与卫生填埋相结合的方式处理污泥,取得了一定效果。该污水处理厂主要采取卫生填埋的方式对污泥进行了处理,具有一定的环保效益。

结语

污水处理厂的环境影响评价需要充分考虑污水处理厂的实际情况,制定科学的评价标准和合理的评价指标,进行预测和分析,结合污水处理厂的实际情况,采取有针对性的保护措施,尽可能的减少污泥、恶臭和噪音对居民和周围生态环境的不良影响,并将数据信息反应给相关的管理部门,将社会效益和环境效益达到最大,遵循我国可持续发展的战略。

参考文献

[1] 罗祝北.简述城市污水处理的环境影响评价及其回用[J].科教文汇(下旬刊),2014,10:114-116.

篇4

【关键词】污水处理;问题;措施

在全球经济快速发展的今天,环保问题,特别是城市污水处理已成为各国研究的热点。城市污水的治理对改善城市水环境,保障城市经济发展起着关键的作用。现就我国城市污水的处理现状、存在的问题、对策和建议作如下分析。

一 城市排污的历史及现状

五六十年代:刚刚起步,技术和管理水平较落后。解放初期由于工农业生产刚刚起步,当时的污水污染程度很低,且提倡利用污水进行农业灌溉,特别是北方缺水地区将污水灌溉利用作为经验进行推广,如著名的沈抚灌渠等,所以全国仅有几个城市建设了近十座污水处理厂(还包括1921~1926年间外国人兴建3座污水处理厂),在处理工艺有的还是一级处理,处理的规模也很小,每天只有几千立方米,最大的也只有每天5万立方米左右,致使污水处理技术和管理水平处于较落后的状态。

七十年代:我国一些城市利用郊区的坑塘洼地、废河道、沼泽地等稍加整修或围堤筑坝,建成稳定塘,对城市污水进行净化处理。据调查,这个时期在全国已建成各种类型的稳定塘有38座,日处理城市污水约173万立方米。其中生活污水量占一半,其余包括石油、化工、造纸、印染等多种工业废水。此阶段开始重视引进国外先进技术和设备,开展与国外的技术交流,逐步探索适合我国国情的工程技术和设计,为以后的建设奠定了基础。

八十年代: 我国第一座大型城市污水处理厂――天津市纪庄子污水处理厂于1982年破土动工,1984年4月28日竣工投产运行,处理规模为26万立方米/d。纪庄子污水处理厂投产运行后多年来达到设计出水水质标准,使黑臭的污水变为清流,它的诞生填补了我国大型污水处理厂建设的空白。在此成功经验的带动下,北京、上海、广东、广西、陕西、山西、河北、江苏、浙江、湖北、湖南等省市根据各自的具体情况分别建设了不同规模的污水处理厂几十座。

“九五”期间:我国正式启动对“三河”(淮河、海河和辽河)、“三湖”(太湖、巢湖、滇池)流域和“环渤海”地区的水污染治理,国家给予相应资金和技术上的支持。1996~1999年竣工投入运行的城市污水处理项目有22个,投资59.58亿元,日处理规模371.7万立方米;在建项目109个,计划投资161.83亿元,日处理规模832.0万立方米。

二 目前污水处理存在的问题

据统计,到2000年底,全国已建设城市污水处理厂427座,其中二级处理厂282座,二级处理率约为15%。2000年用于城市污水处理工程建设的总投资约为150亿元。但目前绝大多数小城镇尚未建污水处理设施。诸多问题制约我国城市污水处理的发展。

①我国近些年社会经济持续高速发展给环境带来越来越大的压力。到今天为止,我国城市排放污水每年达到约500多亿吨,处理的污水占排放不到1/5。这个数字相对发达国家来说少得可怜。而发达国家的污水处理率都在80% 以上。除此以外,很多污水处理车间乃至厂家处理后的污水也没有达到环保要求,还会对环境产生很多危害。

②管网收集系统建设滞后,特别是一些城市中心区雨污分流还没有实现,污水处理设施难以充分发挥效益。目前我国处理设施严重不足,城市排水管网普及率及管道收集率较低,许多厂管网不能配套,一些城市污水处理厂不能满负荷运作。现有的处理设备还存在着设计水平低、设备质量低、运行稳定性较差等诸多问题,而且更新改造和达标改造资金短缺、运行费用不足。

③各级政府筹集资金或借债资金方式等组建的污水处理厂,很多时候被各级政府委托排水厂机构管理,各种运行费用的来源都靠政府,政府财政状况的好坏决定了各种运营费用的多少。这就容积导致因为财政资金缺乏有效监控,产生浪费现象。在这种情况下,各级政府筹集资金污水处理厂的管理者缺乏成本的意识,将导致人浮于事、陈旧的管理方式、工作不讲究效率等现象的重复发生。

三 对策和建议

①污水处理要形成产业化,并且加大宣传是各级管理机构能够充分认清污水处理的重要性和紧迫性。使各级政府明确城市污水的处理水平和环境承载能力对各地城市的经济发展的可持续性能提供主要保证和强大推动作用。是各级政府和管理机构要把污水处理工作的好坏多为年中绩效考核的主要指标,干部的提升、

任免也要考核环境保护工作的开展情况。只有这样,能使环境保护工作不至于被污水处理拖住后腿。才能使我国的天更蓝,水更绿,经济发展更健康,人民生活跟幸福。

②加大科技、人才和资金投入。目前,影响我国城市污水回用的一个重要因素是资金投入短缺、技术落后。为了有效发展城市污水回用,在借鉴、汲取和总结国内外城市污水经验和成果的基础上,因地制宜,加大科技投入、人才投入和资金投入的力度,紧紧围绕提高城市污水处理率和利用率,建立专门的研究和开发机构,提高技术水平,加快城市污水回用技术和设备的改造,积极开发、研制和应用城市污水回用新技术和新设备,提高城市污水处理和回用的能力。

篇5

关键词:技术状况定量分析对策剖析

废水处理是防治水环境污染的重要技术措施之一,废水处理技术水平的高低将直接影响一个地区的水环境质量。本文以我国城市污水处理情况为基础,试从排污系统建设、废水治理设施以及废水处理效果等诸方面,对其作一技术剖析评价,以便对国内外废水处理技术状况有一量化概念,为提高我国的废水处理技术水平,促进经济与环境的协调发展提供技术参考。

1.排污系统建设

1.1排污管道总长度

排污系统是城市基础设施建设的一个组成部分,也是废水集中处理的前提。近十年来,随着我国经济的快速增长和城市规模的扩大,排污系统建设已初具规模。全国现有的大小城市均建有一定规模的排污系统,排污管道总长度(含污水管和雨水管,下同)已从1989年的5.45万公里上升为1998年的12.59万公里,增长了1.31倍(见图1),是1980年的5.49倍,是建国初期的12.47倍(有关数据不包括香港、澳门、台湾,下同)。

1.2排污管网密度

以城市市区面积计,1998年我国城市排污管网密度为0.075km/km2。按国家统计局的划分方法计,我国东部城市排污管网密度为0.170km/km2,中部城市为0.053km/km2,西部城市仅为0.026km/km2;其中,城市排污管网密度最高的是上海,为1.775km/km2,北京次之为0.869km/km2,分别是全国平均水平的23.7倍和11.6倍。

1.3人均排污管道长度

按国家统计局的统计口径,以城市非农人口计,我国城市人均排污管道长度为0.63米,是1980年的2.6倍,是建国初期的4.5倍。人均排污管道长度历年变化情况见图3。

1.4比较

与发达国家相比,我国城市排污管网的建设尚处在很低的水平上,无论是排污管道总长度、排污管网密度,还是人均排污管道长度,均存在着较大差距。

以联邦德国为例,尽管其国土面积只是我国的1/27,但1995年其排污管道总长度已达39.50万公里,是我国的3.14倍;以辖区内全部面积计算,排污管网密度已从1979年的0.74km/km2上升到1995年的1.11km/km2;人均排污管道长度达到4.84米,其中,1992年至1995年间,每新接纳一个居民的废水,平均需新建排污管13.37米;居民接管率从1979年的84.5%上升到1995年的92.2%,即占全国人口总数92.2%的居民的生活废水已纳入排污管网,其中10万人以上的大城市居民接管率超过98%,小于2000人的村庄居民接管率也已达70%。

2.废水处理设施

2.1废水排放量

从总体上看,近十年来全国废水排放总量没有多大变化,一直维持在350亿吨左右,但生活污水所占的比例上升很快,已从1989年的28.6%提高到1998年的53.2%,超过了工业废水排放量。其中,东部、中部和西部城市生活污水排放量分别占全国生活污水排放总量的55.7%、31.2%和13.1%。

2.2废水处理规模

兴建废水治理设施是削减污染负荷,防治水环境污染的关键。为解决严重的水环境问题,近年来,我国加快了废水治理设施的建设,在工业废水处理率不断提高的同时,城市污水处理能力增长速度也较快。1998年,我国城市污水处理能力已经达到1583.3万吨/日,是1985年的10.3倍,平均每年递增19.6%。其中,东部、中部和西部城市污水处理能力分别占69.6%、19.0%和11.4%。但目前仍有江西、、青海和宁夏四个地区尚无城市污水处理能力。全国城市污水处理能力历年变化情况见图6。

2.3废水处理工艺

目前,我国共有266个城市污水处理厂投入正常运行。其中,绝大多数城市污水处理厂都采用运行稳定、操作简便、处理费用低廉的生化处理工艺,包括普通活性污泥法、接触氧化法、氧化沟法、ab法以及sbr法等,只有少数城市污水处理厂因其实际情况而选用物理或物化的方法处理废水。按废水处理能力划分,目前采用各种生化处理工艺处理的城市污水约占其处理总量的92%。

2.4废水处理率

以城市污水处理厂实际处理的生活污水量与生活污水排放总量之比,作为城市生活污水集中处理率来进行评价。1998年我国城市生活污水集中处理率仅为10.3%(见图7);其中,北京生活污水集中处理率最高,为40.3%,天津、云南次之,分别为37.2%和34.3%。从统计结果看,西部城市生活污水集中处理率高于全国平均水平,这与云南生活污水集中处理率较高以及西部城市生活污水排放量较低有很大关系。

2.5比较

从总体上看,我国城市污水处理尚处在起步阶段,城市污水处理率还很低。

联邦德国1898年便开始建设城镇污水处理设施,现有规模大小不等的城镇污水处理厂10390个,废水处理能力达1.506亿居民当量,相当于日处理废水3000万吨,是其全部居民生活污水排放量的1.92倍。其中,大中型污水处理厂虽仅占总数的13.1%,但其废水处理能力却达到1.24亿居民当量,占全部废水处理能力的82.1%。1995年联邦德国居民生活污水处理率已达89.0%,其中,原东、西德地区分别为70.0%和93.5%,即占全国人口总数89.0%的7269万居民的生活污水已在各类污水处理厂得到净化处理。

现在,世界各国都很重视水环境污染防治,并投入大量财力建设城镇污水处理厂,从而提高了生活污水处理率,减轻了对水体的污染。有关国家生活污水处理情况对比见图8,其中,中国为城市生活污水处理率。

3.污水处理效果

3.1排水水质状况

1998年,全国266个城市污水处理厂共处理污水29.27亿吨,其中工业废水9.28亿吨。由于目前城市污水处理厂主要集中在中等以上城市,且具有一定的规模,从总体上看,运行比较稳定,处理效果较好。全年平均进水cod浓度为336.4mg/l,出水cod浓度为83.3mg/l,去除率达75.2%,削减cod74.07万吨。全国城市污水处理厂的运行成本平均为0.367元/吨污水,去除每公斤cod花费1.451元。

3.2废水深度处理

几年前,我国城市污水处理厂的设计主要考虑的还是去除碳类有机污染物,但随着环境标准和水环境保护要求的提高,目前正逐步开展城市污水的脱氮脱磷等深度处理。所采用的方法也主要是生物脱氮和化学脱磷,但进行脱氮脱磷处理的生活污水占城市污水的比例还很低。

3.3剩余污泥处置

剩余污泥的处理也是城市污水处理中的一个重要环节,目前我国处置剩余污泥的主要途径是填埋,且大多数是与城市垃圾一并进行填埋处置,只有一小部分是焚烧处理。需要指出的是,约一半以上的剩余污泥未经稳定、消化处理,这不仅使其在农林方面的利用受到限制,也增加了污泥处置的费用。

3.4比较

从总体上看,我国现有城市污水处理厂废水处理效果较好,但脱氮脱磷处理的比例低,剩余污泥的处置不够安全。

1995年,联邦德国城镇污水处理厂所排放的废水中,cod浓度小于50mg/l的占废水总量的80.1%,bod浓度小于10mg/l的占87.5%;处理后废水平均浓度为cod41mg/l、bod7mg/l,耗氧等级为1.9;营养物质浓度也很低,总氮、总磷平均浓度分别为18mg/l和1mg/l,污水处理厂尾水的排放对水体的影响已很轻微。德国历年污水处理厂排水情况见图9。

近年来,由于严格控制大气污染物的排放和填埋技术的进一步发展,欧洲各国污泥处置情况发生了一些变化,目前以填埋和农用为主,焚烧处理的比例已大幅下降。

4.对策建议

从以上剖析可见,我国城市污水处理的技术状况与发达国家差距较大。而要真正解决我国的水环境污染问题,笔者认为,在城市污水处理技术方面,必须做好以下几点工作。

4.1设计规范化

目前,城市污水处理厂的设计往往以日处理污水量为主要依据,但由于污水浓度不同,同等规模的污水处理厂实际需处理的污染物量则可能相差数倍。这不仅增加了设计的工作量,不便于进行工程投资对比分析,也给污水处理能力的综合评价带来困难。因此,应以需处理的污染物量作为衡量污水处理厂规模的标准,并依此规范城市污水处理厂的设计。国家有关部门应组织力量,按处理不同的污染物量编制污水厂标准设计图集,如日处理cod5吨、10吨、25吨等不同等级的污水处理厂的标准设计,从而规范城市污水处理厂的设计,减轻具体工程的设计工作量,并为污水处理厂的运行管理创造良好条件(联邦德国在这方面有许多经验可供借鉴)。与此同时,还应注意开发适合中国国情的城市污水处理技术,即投资低、运行费用低、管理要求低的城市污水处理技术,并及时予以推广。

4.2产品标准化

产品的标准化对于推动一个行业的发展有着十分积极的意义。正是由于城市污水处理厂的设计往往厂厂而异,因而不少城市污水处理厂的好多设备都是非标设备。这既增加了工程建设投资,延误了工期,也不便于设备的维修保养和更换,还在一定程度上制约了环保产业的发展。因此,必须切实抓好城市污水处理厂设备的标准化工作,并着力解决城市污水处理厂主要设备的国产化问题。大到充氧、提升、搅拌、过滤等设备,小到格栅、阀门等产品都应形成系列标准,以便不同处理规模的污水处理厂挑选使用。

4.3投资多元化

我国现有的城市污水处理厂几乎都是由当地政府投资兴建的,要在较短时间内大规模地新建、扩建城市污水处理厂,从而控制和改善水环境质量,单靠地方财政的力量显然是很不够的。因此,在保证地方财政一定投入、继续做好利用外资工作的同时,应制定相关的政策,鼓励各类企业乃至个人对城市污水处理厂这个社会公益性的事业进行投资。如利用工厂企业的废水处理设施同时处理城市污水,企业投资建设所在社区的污水处理厂,房地产开发时一并完成排污管网的建设等等。

4.4运营专业化

城市污水处理厂运营管理的水平高低将直接关系到其排水水质的好差。我国现有的城市污水处理厂所处理的污水只占设计能力的3/4,一些城市污水处理厂的排水水质波动较大,这某种程度上也反映出运营管理的问题。因此,应努力提高城市污水处理厂运营管理的专业化水平。要加强对污水厂运营管理人员尤其是负责人的技术培训,提高其业务能力,要组织开展城市污水处理技术的交流和研讨,加速推广先进和成熟的技术,从而提高运营管理的总体水平。

总体而言,我国的城市污水处理起步较晚,也还存在着不少问题。但由于国家高度重视环境保护工作,只要我们认清形势,积极采取切实有效的措施,我国的城市污水处理就一定会得到长足的进步,从而逐步控制和改善水环境质量,促进国民经济的持续发展。

参考文献

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篇6

按照环保部《关于污(废)水处理设施产生污泥危险特性鉴别有关意见的函》(环函(2010)129号)要求,①专门处理工业废水(或同时处理少量生活污水)的处理设施产生的污泥;②以处理生活污水为主要功能的公共污水处理厂,若接收、处理工业废水,工业废水排放情况发生重大改变时产生的污泥;③企业以直接或间接方式向其法定边界外排放工业废水时产生的污泥,应进行危险特性鉴别。同时依据《关于加强工业废水处理污泥环境管理工作的通知》(苏环办﹝2015﹞327号)要求,工业污泥产生单位(包括工业企业和工业废水集中处理厂,下同)应严格按照环评文件明确的污泥属性进行利用处置,未明确属性或环评为了明确污水处理厂污泥的危险特性[1],对其进行科学合理的处置利用[2~5]。本文以江苏省内某开发区污水处理厂为例,结合重点行业如电镀[6-7]、印染[8]和机械[9]等典型接管企业的原辅材料、产品方案、工艺流程、废水处理工艺和污水处理站处理工艺的分析,对该污水处理厂污泥的危险特性进行鉴别,并提出后续处置利用建议。 

2污泥成分来源分析 

某工业污水处理厂设计能力4万m3/d,实际处理能力为3.6万m3/d,其中工业废水占比60%,其余为园区及周边乡镇的生活污水。该污水处理厂的接管废水主要来源于印染、电子、电镀和机械行业。其中对污泥鉴别影响较大的为印染、电子和电镀企业产生的废水。污水厂处理工艺为“格栅+旋流沉砂+混凝沉淀+C-TECH生物反应+紫外线消毒”,加入藥剂聚丙烯酰胺(PAM)、聚合氯化铝(PAC)和葡萄糖,污泥经污泥泵输送至污泥浓缩池进行浓缩、稳定后,通过带式压滤机压滤脱水,分别得到含水率约80%的物化污泥和生化污泥。 

该工业污水处理厂的重点接管企业为电子、印染和电镀企业,接管水量达到园区接管水量的75%以上,其他接管企业接管水量较小,且多为机械行业。在重点接管企业中分别选择电镀、印染和电子行业的企业,通过分析其原辅材料、生产工艺、废水处理工艺等得出进入废水中的主要污染物,见表1所示。 

对照《危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)表1 及《危险废物鉴别标准-毒性物质含量鉴别》(GB5085.6-2007)标准附录中相关的危害成分项目,确定与废水处理污泥危险性鉴别相关的主要污染因子有:铜、总铬、六价铬、钡、镍、砷、硒、银、钾、钠、钴、铝、锡、钙、无机氟化物、氰化物、硫酸根、氯离子、次氯酸根、醋酸根、硫酸根、铵根、磷酸根、硝酸根、甲醛、苯酚、二氯甲烷、正丁醇、苯酚、间甲苯酚、苯醌等。 

3污泥危险特性初筛 

3.1接管企业和污水处理厂水质初步检测分析 

对3家重点接管企业A,B,C的废水排口和污水处理厂废水进口进行水质的初步采样监测。检测项目包括:①常规污染物因子及无机元素分析如pH值、COD、BOD5、SS、氨氮、总磷、总铜、总锌、总镉、总铅、总铬、六价铬、总铍、总钡、总镍、总银、总砷、总硒、无机氟化物、氰化物。②挥发性有机物(VOCs)、半挥发性有机物(SVOCs)进行了GC-MS定性全扫分析。 

通过检测分析,接管企业排口水质,均达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中三级标准、《污水排入城市下水道水质标准》(CJ343-2010)中A等级标准要求及《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-2012)及其修改单中相关标准要求,满足开发区污水厂接管水质要求。对水质的无机元素定量分析和挥发性有机物(VOCs)、半挥发性有机物(SVOCs)定性分析中,检测出与本次鉴别相关的污染物分析结果见表2。 

3.2污水处理厂污泥初步检测 

对污水处理厂的物化污泥和生化污泥分别选取一个样品进行危险特性的初步检测。检测指标分别为①腐蚀性:pH值;②浸出毒性:总铜、总锌、总镉、总铅、总铬、六价铬、总铍、总钡、总镍、总银、总砷、总硒、无机氟化物、氰化物;③挥发性有机物(VOCs)、半挥发性有机物(SVOCs)的GC-MS定性全扫分析。通过分析,物化污泥和生化污泥中与本次鉴别可能相关的无机污染物有:铜、锌、镉、铅、钡、镍、总银、砷、硒、无机氟化物。有机物均未有检出。 

4污泥危险特性检测 

4.1检测项目筛选 

结合初步检测结果和原辅材料分析,污水处理厂的污泥检测项目如表3所示。 

4.2检测依据 

4.2.3腐蚀性鉴别项目 

初步的样品分析可知,该物化、生化污泥均不符合上述腐蚀性鉴别标准中的条件。考虑到pH值为污泥相关污染物浸出浓度的重要影响因素,且接管企业的生产工艺中使用较多的酸、碱,因此建议在正式采样分析过程中,仍需对每个样品的pH值和腐蚀性速率进行测定。

4.2.4浸出毒性鉴别项目 

样品浸出毒性鉴别包括无机物质和有机物质检测,采用结合前期采样初步检测结果、原辅材料及废水产生和处理工艺综合分析的原则,确定浸出毒性检测项目。 

(1)污泥样品无机元素初步检测结果中检出了铜、钡、镍、总银、砷、硒、无机氟化物,这些物质均可能来源于重点接管企业废水;前期重点接管企业废水中分析及检测中含有总铬、六价铬、氰化物;污泥样品无机元素初步检测结果中检出了镉,均属于《危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)中物质,因此,本次污泥样品鉴别将铜、钡、镍、总银、砷、硒、总铬、六价铬、镉、氰化物、无机氟化物列为检测对象。

    (2)前期废水中分析出含有苯酚为《危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)表1 中所列危害成分项目,因此需测定苯酚。 

(3)废水及固废初筛检测出的其他物质:甲醛、二氯甲烷、正丁醇等均不属于《危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)中的毒性物质,因此不予考虑。 

综合以上分析,本次浸出毒性鉴别有机物质检测项目确定为:铜、锌、铅、总铬、六价铬、总银、钡、镍、砷、硒、无机氟化物、氰化物、苯酚。 

4.2.5毒性物质含量鉴别项目 

(1)通过对重点接管企业原辅料和污染物迁移的分析,接管企业使用的原辅料中含有银、钴、钡、镍、铬、硒、砷、钾、钠、钙、铁、铝、锡等多种金属离子、硫离子、氯离子、硫酸根、碳酸根及氰化物和氟化物,同时初次采样污泥检出少量的锌、钡、无机氟化物,因此,需对毒性物质含量中相关物质进行检测,依据《危险废物鉴别技术规范》规定,在进行毒性物质含量检测时,当同一种毒性成分在一种以上毒性物质中存在时,以分子量最高的毒性物质进行计算和判断,因此可以得出需要检测的毒性物质有氰化钡、碳酸钡、硫化镍、氯化硒、硫酸钴、锡及有机锡化合物。 

(2)通过前期对接管水质的成分分析及污泥初筛中的物质分析,接管废水中可能含有苯胺、间甲苯胺等苯胺类物质,则污泥中可能会含有相关苯胺类以及一些同分异构体物质如苯胺、间甲苯胺、邻甲苯胺、对甲苯胺,且在废水处理过程中可能氧化生成苯酚、间甲苯酚、邻甲苯酚、对甲苯酚。接管废水中可能含有的苯酚类物质在空气中极易氧化成苯醌,其他含有与毒性物质含量相关的有机物质有:二氯甲烷、甲醛、正丁醇。 

因此对照《危险废物鉴别标准-毒性物质含量鉴别》,为了进一步明确风险,需要检测二氯甲烷、甲醛、正丁醇、间甲苯胺、邻甲苯胺、对甲苯酚、苯胺、邻甲苯酚、间甲酚、苯醌、锡及有机锡化合物、氰化钡、碳酸钡、硫化镍、氯化硒、硫酸钴等。 

4.2.6急性毒性初筛 

急性毒性初筛参数包括口服毒性半数致死量LD50、皮肤接触毒性半数致死量LD50和吸入毒性半数致死浓度LC50。 

为了进一步明确该鉴别固体废物的危险特性以及生物毒性,是否会对生物造成毒性伤害,需要进行急性毒性初筛,且根据固废产生过程分析和所含主要污染物判断,本次鉴别固废基本可以正常接触皮肤,也不存在蒸汽、烟雾或粉尘吸入造成的毒性,因此采用经口摄取后的口服毒性半数致死量LD50(小鼠经口)进行急性毒性初筛。 

4.3鉴别结果 

根据正式采样监测结果,检测项目的对应指标均符合相应的鉴别标准限值要求,所检测的污泥不具有相应的危险特性。因此,在接管废水水质及废水处理工艺未发生变化且运行工况稳定的情况下,废水处理产生的污泥不属于危险废物。 

2017年6月绿色科技第12期 

5结论与展望 

污水处理厂污染因子较为复杂[10]。从上述结果来看,不同行业的企业,检测因子是不同的。各接管企业根据生产工艺、原辅材料及废水处理工艺的不同,检测因子各有增减,经污水处理厂处理工艺后形成的污泥存在一定的环境风险[11,12],但从鉴别情况看,部分污水处理厂污泥未达到危险废物鉴别标准的限值,基本可判定不具有危险特性。污水处理厂接管企业种类繁多、接管量大,涉及有机污染物的污泥中有多种有机物检出,但多数均不在浸出毒性鉴别-危害成分名录之列,建议通过对分行分类固废产生和处置情况进行全面核查和调研,进而对危废相关技术指标进行深入研究,从而不断提高我国的危险废物鉴别技术及管理水平,完善我国危险废物监督管理体系,避免出现危险废物鉴别标准的漏洞盲区死角,给危险废物鉴别科学性带来不确定性[13~15]。 

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收稿日期:20170503 

作者简介:杨燕萍(1989—),女,硕士,助理工程师,主要从事环境规划工作。 

[HT][CDH01248*4/5] 

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篇7

污水处理厂的运行费用,主要由电耗费、维修费、药剂费、污泥处置费、水费等组成。其中电费通常能占到整个运行费用的30%~40%。当然在不同污水处理厂的运行中,实际电耗占比与污水处理厂规模、污水的水质特征、处理程度、处理工艺、运行模式等因素有关。在能保障污水处理量和尾水达标排放的前提下,对污水处理厂运行进行优化管理,节约能源费用,降低处理成本是保障污水处理厂正常运行的重要手段。近几年以电费为主的能耗费用不断上涨,电耗基本占总能耗的70%以上,所以节能重心通常放在节电方面。关于污水处理厂节能降耗的措施很多,主要可以从优化工艺设计及管路设计、设备选型,加强日常运行管理等方面入手。本文仅从设计角度,以典型的城市污水处理厂工艺单元为例,提出一些节能降耗的设计措施供交流。

1污水处理厂的工艺选择

污水处理工艺的选择是污水处理厂设计的核心,也是决定污水处理厂能耗高低的关键因素。对于城市污水处理厂,因为废水可生化性通常比较好,基于运行费用的考虑,基本上采用生物处理工艺。针对不同的进水水质和处理程度要求,以及处理厂可用地的限制,除了传统的曝气池工艺外,可供选择的工艺很多。如氧化沟工艺:设备简单、易管理,无需二沉池,20世纪90年代中后期比较流行,但曝气设备能耗较传统曝气池工艺高;SBR工艺:节省占地,自控程度高,易于模块式扩建,但设备闲置率高;随着污水回用要求的提出,MBR工艺逐渐得到推广,出水水质优于一级A标准,但设备维护费用及能耗较高。在老污水处理厂的升级改造中,悬浮填料工艺也常有应用。不同的处理工艺对污水处理厂的运行与节能尤为关键。生物脱氮除磷活性污泥法的处理流程(见图1)。从城市管网收集的污水重力送入污水处理厂进水井,经粗格栅拦截大杂物后,经提升泵提升,经过细格栅、沉砂池等预处理后,进入初沉池完成一级处理,再经过曝气池、二沉池等二级处理设施,达标后排放到自然水体。二沉池的混合液由泵提升回流到曝气池,二沉池剩余污泥和初沉池的污泥经过污泥浓缩脱水处理后,由运输工具运往垃圾处理场进行最终处置。污水处理厂能耗最大的地方在污水提升、生化处理阶段的曝气以及污泥脱水(若采用离心脱水设备)。根据统计数据,这几部分的能耗总和占到全厂总电耗的80%~90%。因此设计中节能考虑的重点主要集中在这几个部分。

2污水处理厂设计流程中的节能考虑

2.1总图污水处理厂进水管高程和最终尾水排放水体的水位通常是由规划给定的,在污水处理厂设计过程中不能更改。为降低污水提升高程,应在进行水力高程设计时,考虑尽量将污水处理构筑物布置在地势较低和邻近排放水体处,设计时以排放点水位高程为基准,最终排放构筑物内的水面高程只要能满足尾水排放需要即可。同时应设法减少工艺线内的水头损失,总图布置应紧凑、顺畅,尽量缩短管道输送长度,减少管道的转折、迂回。构筑物间尽量采用渠道连接。同时尽量减少跌水。在进行水头损失计算时应准确,根据经验选择合理的安全余量。城市污水处理厂的日处理规模基本都在万m3/d以上,如果能减少1m提升高度,每天可以节电几万kW•h,是相当可观的。

2.2进水提升泵房城市污水处理厂的污水来源通常比较复杂,不同时段的水量变化比较大。设计前应尽量做好调研工作,掌握水量变化规律,选择适当的提升泵数量及流量组合。现在污水处理厂的设计中变频技术已经得到普遍采用,配合正确的调控方式,可以避免提升泵的频繁启停,节省相当比例的电耗。目前在建的北京清河污水处理厂15万t/d扩建工程,进水提升泵房中设置了4台2800m3/h的提升泵(3用1备,配1台变频器),1台1400m3/h的提升泵,就是研究来水量变化状况后,经综合比较确定的方案。通常进水提升泵房与出水井布置得比较近,可以考虑为每台提升泵分别设置出水管,与出水井一一对应。这样可以取消出水管路上的止回阀及隔离阀门,一方面节省投资,更重要的是可以减少沿程水头损失,降低污水提升扬程。提升泵一般不推荐共管出水方式,离心泵并联后效率会下降。提升泵选型时,应仔细研究泵的性能曲线,所选择泵的工况点应落在高效区内。自动运行时,一般用液位进行控制。在进水泵房设计时,工艺人员对控制液位就应该有所预期。

2.3细格栅细格栅的作用在于拦截污水中的杂质,改善后续主工艺的工作条件。由于栅条及其上累积的栅渣阻挡,进行水力高程设计时需要考虑格栅前后合理的液位差。细格栅的类型比较多,比较常见的是机械回转式格栅,随着MBR工艺的应用,网板式格栅、转鼓式格栅等也经常有应用。应该根据后续工艺要求,选择适当的格栅型式/规格、栅条间隙以及清污方式,减少通过格栅的水头损失。另外网板格栅、转鼓格栅需要冲洗水,可以考虑利用处理后的出水,节约自来水。

2.4曝气池曝气过程是活性污泥法的核心,是污水处理过程中能耗最大的工序,同时也是污水处理厂最能体现节能效果的部分。设计中建议注意以下几个方面。

2.4.1合理选择曝气设备曝气系统总体上可分为鼓风曝气和机械曝气。机械曝气与传统工艺的鼓风曝气形式相比,曝气系统非常简单。机械曝气最为人熟悉的场合就是在氧化沟工艺中的应用,例如邯郸西污水处理厂采用的就是曝气转盘,武汉沙湖污水处理厂一期采用的则是倒伞型叶轮曝气机。但总体而言,机械曝气的传氧效率比鼓风曝气低,也就意味着能耗高。鼓风曝气的扩散设备也有多种形式,常见的如微孔曝气盘、微孔曝气管,还有在造纸行业用得较多的射流曝气器等。射流曝气器更不易堵塞,维护简单,但能耗要高于微孔扩散器,在大型城市污水处理厂中很少采用。总之,在进行设备选择时,需要根据处理工艺、处理规模、水质情况等进行比选。目前应用最广泛的还是微孔曝气盘,设计过程中同时应考虑到,冷凝水需要定期排放,防止空气管线内积水,增大空气管路的阻力,增加能耗,冷凝水排放管的布置应方便工人操作。

2.4.2准确计算曝气量计算曝气量时应依据处理工艺、进水水量和水质、处理要求、需要控制的溶解氧水平以及所选设备的传氧效率等因素,而不是简单地用汽水比进行估算。有人习惯用汽水比12:1这个经验数据来计算曝气量,但现在曝气设备的传氧效率普遍提高了,对于典型的市政污水这个比值似乎偏高。如果计算的曝气量不能满足曝气池混合需求,建议通过优化池型及设置推流器来解决。某污水处理厂采用生物曝气扩散系统(见图2)。曝气池被设计成氧化沟的池型,曝气盘分段布置,中间的过度段设置有推流搅拌器。从实际运行情况看,整个曝气池形成了很好的循环流动。

2.4.3应用风量调节技术曝气过程节能的重要措施在于风量调节技术的应用。鼓风曝气系统的控制参数是混合液的溶解氧浓度。传统活性污泥工艺的DO值一般控制在2mg/L左右,与混合液的污泥浓度有关。MBR工艺的曝气池混合液浓度可以达到10g/L,建议控制DO值在3mg/L左右。悬浮填料工艺的DO值一般控制在5mg/L左右。过高的DO值需要消耗更多的空气,从而使曝气效率降低,浪费能源。可以采用计算机控制系统自动调节风机供气量,保持DO值稳定在设定的控制值附近。从工艺设计方面,需要为实现此控制设置空气调节阀、空气流量计、压力传感器,以及鼓风机的风量调节设施。需要提醒的是,选择空气调节阀时需要向供货商索要性能曲线,阀板开度与气量之间的关系曲线以近似线性为好。注意蝶阀不能用作调节阀。许多处理厂的生物反应池会曝气过度,主要原因是缺乏自动调节系统,或者是因为调节阀不能正常工作,以致处理厂放弃自动控制。

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关键词:污水处理、节能、运用

中图分类号:TU992文献标识码: A 文章编号:

关于污水处理厂节能降耗的措施很多,主要可以从优化工艺设计及管路设计、设备选型,加强日常运行管理等方面入手。本文仅从设计角度,以典型的城市污水处理厂工艺单元为例,提出一些节能降耗的设计措施供交流。

1 污水处理厂的工艺选择

污水处理工艺的选择是污水处理厂设计的核心,也是决定污水处理厂能耗高低的关键因素。对于城市污水处理厂,因为废水可生化性通常比较好,基于运行费用的考虑,基本上采用生物处理工艺。针对不同的进水水质和处理程度要求,以及处理厂可用地的限制,除了传统的曝气池工艺外,可供选择的工艺很多。如氧化沟工艺:设备简单、易管理,无需二沉池,20世纪90年代中后期比较流行,但曝气设备能耗较传统曝气池工艺高;SBR工艺:节省占地,自控程度高,易于模块式扩建,但设备闲置率高;随着污水回用要求的提出,MBR工艺逐渐得到推广,出水水质优于一级A标准,但设备维护费用及能耗较高。在老污水处理厂的升级改造中,悬浮填料工艺也常有应用。不同的处理工艺对污水处理厂的运行与节能尤为关键。生物脱氮除磷活性污泥法的处理流程。从城市管网收集的污水重力送入污水处理厂进水井,经粗格栅拦截大杂物后,经提升泵提升,经过细格栅、沉砂池等预处理后,进入初沉池完成一级处理,再经过曝气池、二沉池等二级处理设施,达标后排放到自然水体。二沉池的混合液由泵提升回流到曝气池,二沉池剩余污泥和初沉池的污泥经过污泥浓缩脱水处理后,由运输工具运往垃圾处理场进行最终处置。

污水处理厂能耗最大的地方在污水提升、生化处理阶段的曝气以及污泥脱水(若采用离心脱水设备)。根据统计数据,这几部分的能耗总和占到全厂总电耗的80%~90%。因此设计中节能考虑的重点主要集中在这几个部分。

2 污水处理厂设计流程中的节能考虑

2.1 总图

污水处理厂进水管高程和最终尾水排放水体的水位通常是由规划给定的,在污水处理厂设计过程中不能更改。为降低污水提升高程,应在进行水力高程设计时,考虑尽量将污水处理构筑物布置在地势较低和邻近排放水体处,设计时以排放点水位高程为基准,最终排放构筑物内的水面高程只要能满足尾水排放需要即可。同时应设法减少工艺线内的水头损失,总图布置应紧凑、顺畅,尽量缩短管道输送长度,减少管道的转折、迂回。构筑物间尽量采用渠道连接。同时尽量减少跌水。在进行水头损失计算时应准确,根据经验选择合理的安全余量。

城市污水处理厂的日处理规模基本都在万m3/d以上,如果能减少1m提升高度,每天可以节电几万kW·h,是相当可观的。

2.2 进水提升泵房

城市污水处理厂的污水来源通常比较复杂,不同时段的水量变化比较大。设计前应尽量做好调研工作,掌握水量变化规律,选择适当的提升泵数量及流量组合。现在污水处理厂的设计中变频技术已经得到普遍采用,配合正确的调控方式,可以避免提升泵的频繁启停,节省相当比例的电耗。目前在建的北京清河污水处理厂15万t/d扩建工程,进水提升泵房中设置了4台2 800m3/h的提升泵(3用1备,配1台变频器),1台1 400m3/h的提升泵,就是研究来水量变化状况后,经综合比较确定的方案。

通常进水提升泵房与出水井布置得比较近,可以考虑为每台提升泵分别设置出水管,与出水井一一对应。这样可以取消出水管路上的止回阀及隔离阀门,一方面节省投资,更重要的是可以减少沿程水头损失,降低污水提升扬程。提升泵一般不推荐共管出水方式,离心泵并联后效率会下降。

提升泵选型时,应仔细研究泵的性能曲线,所选择泵的工况点应落在高效区内。自动运行时,一般用液位进行控制。在进水泵房设计时,工艺人员对控制液位就应该有所预期。

2.3 细格栅

细格栅的作用在于拦截污水中的杂质,改善后续主工艺的工作条件。由于栅条及其上累积的栅渣阻挡,进行水力高程设计时需要考虑格栅前后合理的液位差。细格栅的类型比较多,比较常见的是机械回转式格栅,随着MBR工艺的应用,网板式格栅、转鼓式格栅等也经常有应用。应该根据后续工艺要求,选择适当的格栅型式/规格、栅条间隙以及清污方式,减少通过格栅的水头损失。另外网板格栅、转鼓格栅需要冲洗水,可以考虑利用处理后的出水,节约自来水。

2.4 曝气池

曝气过程是活性污泥法的核心,是污水处理过程中能耗最大的工序,同时也是污水处理厂最能体现节能效果的部分。设计中建议注意以下几个方面。

2.4.1 合理选择曝气设备

曝气系统总体上可分为鼓风曝气和机械曝气。机械曝气与传统工艺的鼓风曝气形式相比,曝气系统非常简单。机械曝气最为人熟悉的场合就是在氧化沟工艺中的应用,例如邯郸西污水处理厂采用的就是曝气转盘,武汉沙湖污水处理厂一期采用的则是倒伞型叶轮曝气机。但总体而言,机械曝气的传氧效率比鼓风曝气低,也就意味着能耗高。鼓风曝气的扩散设备也有多种形式,常见的如微孔曝气盘、微孔曝气管,还有在造纸行业用得较多的射流曝气器等。射流曝气器更不易堵塞,维护简单,但能耗要高于微孔扩散器,在大型城市污水处理厂中很少采用。总之,在进行设备选择时,需要根据处理工艺、处理规模、水质情况等进行比选。目前应用最广泛的还是微孔曝气盘,设计过程中同时应考虑到,冷凝水需要定期排放,防止空气管线内积水,增大空气管路的阻力,增加能耗,冷凝水排放管的布置应方便工人操作。

2.4.2 准确计算曝气量

计算曝气量时应依据处理工艺、进水水量和水质、处理要求、需要控制的溶解氧水平以及所选设备的传氧效率等因素,而不是简单地用汽水比进行估算。有人习惯用汽水比12:1这个经验数据来计算曝气量,但现在曝气设备的传氧效率普遍提高了,对于典型的市政污水这个比值似乎偏高。如果计算的曝气量不能满足曝气池混合需求,建议通过优化池型及设置推流器来解决。某污水处理厂采用生物曝气扩散系统。曝气池被设计成氧化沟的池型,曝气盘分段布置,中间的过度段设置有推流搅拌器。从实际运行情况看,整个曝气池形成了很好的循环流动。

2.4.3 应用风量调节技术

曝气过程节能的重要措施在于风量调节技术的应用。鼓风曝气系统的控制参数是混合液的溶解氧浓度。传统活性污泥工艺的DO值一般控制在2mg/L左右,与混合液的污泥浓度有关。MBR工艺的曝气池混合液浓度可以达到10g/L,建议控制DO值在3mg/L左右。悬浮填料工艺的DO值一般控制在5mg/L左右。过高的DO值需要消耗更多的空气,从而使曝气效率降低,浪费能源。

可以采用计算机控制系统自动调节风机供气量,保持DO值稳定在设定的控制值附近。从工艺设计方面,需要为实现此控制设置空气调节阀、空气流量计、压力传感器,以及鼓风机的风量调节设施。需要提醒的是,选择空气调节阀时需要向供货商索要性能曲线,阀板开度与气量之间的关系曲线以近似线性为好。注意蝶阀不能用作调节阀。

许多处理厂的生物反应池会曝气过度,主要原因是缺乏自动调节系统,或者是因为调节阀不能正常工作,以致处理厂放弃自动控制。

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关键词:工业园区 污水 处理 管理

中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)07(b)-0115-01

1 区分污水水质,科学有效处理污水

改革开放以来,国内规划建设了一些工业园区,由于各个工业园区的主导产业不同、园区企业的生产工艺不同,各个园区污水的污染物成分、污染物浓度及污水处理方法存在很大差别,依据污染物性质、污染程度的差别,可以大致将工业园区产生的废水分为生活污水、一般工业废水以及高浓度工业废水[1]。一般情况下,工业园区产生的生活污水是指园区企业生产产品比较环保、基本不产生工业废水,或者是园区企业生产过程中产生的少量废水经过简单的污水处理之后再进入生产过程中循环使用,而只是产生少量的生活污水,如:金属加工工业园和服装工业园等;工业园区产生的一般工业污水是指园区企业在生产过程中产生的工业污水中基本不含有有毒有害的物质,如:装备制造园、通讯电子设备制造园等;工业园区产生的高浓度工业废水是指园区企业产生含有较高浓度有毒有害物质的废水或处理难度较高的废水,如:化学工业园等。对于产品、行业单一的工业园区来说,一般只含有一种或两种性质的废水,但对于产品、行业众多的工业园区来说,可能含有上述三种废水。对于上述三种污水必须采用不同的处理方式进行处理[2]。对于只含有生活污水的工业园区,可采用企业自己采用生化方法处理或排入就近的园区或城市污水处理厂进行处理;对于含有一般工业废水的工业园区,可采用企业自己采用以生化方法为主的工艺进行处理或排入园区污水处理厂进行处理;对于含有高浓度工业废水的工业园区,可采用企业自行采用化学、生化等方法处理达标排放或企业进行预处理达到一定标准后再排入工业园区污水处理厂处理,也可以通过点对点方式将高浓度工业污水排到工业园区污水处理厂统一进行处理。工业园区统一建设污水处理厂与企业自行建立污水处理厂相比,具有更多优势:(1)有利于节约园区土地资源、降低企业建设成本和运行成本;(2)有利于平衡园区内各企业的污水水质水量,降低处理难度,简化处理工艺,提高处理效率;(3)有利于政府对园区污水排放的监督管理。因此建议有条件的工业园区宜采用建设园区污水处理厂统一处理企业污水的方式。

2 加强政府监管,有效监控污水排放

面对目前环保执法力量相对薄弱、园区企业污水处理的环保设施不够完善、部分企业为降低生产成本不惜偷排等违法现象时有发生的情况,要实现工业园区的污水达标排放,除了采用正确科学有效的污水处理方法外,还必须要实现工业园区污水处理的科学化、规范化管理。第一,完善企业及园区污水处理厂的污水处理设施和在线监控设备,对企业排水及园区污水处理厂进水、排水的主要污染物指标进行在线监测,数据实时上传,既可以减少企业偷排、乱排行为,减小环境污染,也可以快速查找、发现污染源,缩短环境污染事故持续时间,有效降低环境污染程度。第二,建立合理污水定价收费机制及超标严惩机制,依据园区内企业排放废水的水质、水量等因素,采取不同的处理价格,对于超标或是偷排的企业,采取罚款甚至停产整顿等严格措施加以管理,而对于采用清洁生产工艺、污水回收利用的企业给予一定的奖励政策,通过价格及奖惩机制,进一步有效管理和规范工业园区的污水排放行为。第三,综合提高污水处理的监管水平,实现在线监控与人工抽查相结合、在线仪器检测、视频监控、人工抽检相结合的监管措施,科学管理及规范园区企业污水排放行为。第四,加强环境突发事故的应急处理能力。针对含有高污染工业废水的工业园区,尤其应建立完善园区的环境事故应急预案,建设必要的应急处理设施、设备,增加对环境突发事件的应急处理能力,有效降低环境风险,保障工业园区健康发展。

3 严格入园标准,有效减少重污来源

要想从根本上提高、解决工业园区的水环境质量,除了要对园区企业污水进行科学处理与管理外,还要严格制订并执行工业园区企业入园的标准,在园区招商引资工作中严把环保关,实行环保一票否决制,严格控制存在环保隐患的项目进入园区,要求企业必须采用国际领先、国内先进的生产技术,最好是采用清洁生产工艺,从生产源头上减少污水排放。同时,对于园区工业企业一定要规范执行污水处理的环境影响评估体制和环保“三同时”制度,对于没有建立相关的污水处理设施的工业项目坚决不允许生产,同时严格执行《建设项目环境影响评价区域限批管理办法》,从而在源头上切断污水的来源以及减少污水的污染程度、影响范围,有效降低区域环境和社会风险,保证工业园区持续、稳定、健康发展。

4 结语

本文针对目前国内工业园区在污水处理方面的实际情况,相应的提出了规范工业园区污水科学处理、科学管理的相关建议,主要包括:区分污水水质、采取科学有效方法处理污水,加强政府监管力度、有效监控企业排放污水水质,严格入园标准、有效减少重污染来源等三个方面,希望有助于提高工业园区污水的科学处理和化科学管理水平,实现企业及工业园区的可持续发展。

参考文献

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【关键词】地下式污水处理厂;广阳岛污水处理厂;成本效益分析;方案比选

1. 前言

(1)广阳岛位于重庆市南岸区,是重庆主城区内最近、面积最大的滨河岛屿。根据主城区广阳岛控制性详细规划,广阳岛功能定位为面向重庆主城及周边区域大型生态公园之一、高品质居住区,集生态居住、商务会议、休闲旅游、运动健身为一体生态开发展示区,拟在岛内修建污水处理厂一座,处理规模为5000m3/d,尾水排放标准执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级A标准,臭气排放执行该标准的一级标准。

(2)污水厂初步设计方案按竖向布置形式分为地上式污水厂和地下式污水厂,由于两种形式的设计方案在技术、经济两方面存在巨大差异,拟用成本效益分析方法对污水厂布置形式进行比选,为主管部门决策和后续设计提供依据。

2. 分析方法

成本效益分析作为一种经济决策方法,将成本费用分析法运用于政府部门的计划决策之中,以寻求在投资决策上如何以最小的成本获得最大的收益,常用于评估需要量化社会效益的公共事业项目的价值[1]。本研究对广阳岛污水处理厂项目的成本和收益进行识别,并进行量化,效益最大的方案即为推荐方案。成本效益分析的主要步骤[2]:(1)提出广阳岛污水厂布置形式的所有可行方案。(2)计算方案成本及收益时间表。(3)评估与量化,选择广阳岛污水厂最优布置方案。

3. 方案分析

由于污水厂执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级A标准,污水处理工艺的选择必须考虑脱氮除磷。此外,污水厂处于生态开发展示区,环境要求较高,还必须考虑 除臭和景观协调问题。同时,污水厂布置形式对污水处理工艺选择也具有重要影响。

3.1 二级处理。

本工程排放标准为一级A,对脱氮除磷有较高的要求。常见脱氮除磷功能的活性污泥法有A2/O、氧化沟、CAST和MBR。CAST具有工艺简单、脱氮除磷效果良好、基建投资较低的特点,拟作为地上式污水处理厂二级处理工艺;地下式污水处理厂具有场地紧张、一体化池体结构、检修艰难的特点,拟采用工艺流程简单、HRT较短的A2/O工艺,为延长污泥龄和去除SS,以增强脱氮除磷效果,同时减少占地面积,拟采用MBR池代替二沉池,串联在A2/O池之后。

3.2 深度处理。

(1)为保证出水TN、TP达到一级A标准,还需在二级处理后增加深度处理工艺。常用的深度处理工艺有曝气式生物滤池(BAF)、DE滤布滤池、MBR池等。对于地上式污水处理厂,由于CAST脱氮除磷效果有限,需采用BAF(脱氮)+DE滤布滤池(除磷)的深度处理工艺;对于地下式污水处理厂,由于采用了MBR作为二级处理工艺,无需增加脱氮除磷为目的的深度处理。

(2)为保证出水细菌学指标达到排放标准,还需进行消毒处理。对于地上式污水处理厂,可采用经济可靠的加氯消毒方式;对于地下式污水处理厂,可采用简易安全的紫外线消毒方式。

3.3 除臭及加盖。

(1)常用污水厂除臭方式有生物脱臭法、离子氧法、活性炭吸附法、臭氧氧化法、燃烧法等,本工程拟采用技术成熟、应用范围广、去除效果好的生物除臭工艺,将污水厂各构筑物单体间产生的臭气经密封收集后,经过预洗、生物滤床的生物降解,达到降低臭气浓度的效果。

(2)由于气体具有逸散性,所以对恶臭气体的加盖后密闭收集是做好气体治理的前提。

(3)对于地上式污水处理厂适合选用造型简洁美观的轻型骨架覆面结构加盖方式,推荐 “普通碳钢骨架(外侧)+氟碳纤膜”的骨架覆面结构加盖密闭方式,减轻自重且外观优美;对于地下式和半地下式污水处理厂,推荐钢筋混凝土加盖方式,增加自重以抗浮。

3.4 方案选择。

综合以上,初步设定四种方案:

方案一:传统地上式污水处理厂(不加盖)

方案二:地上式加盖污水处理厂(轻型骨架覆面加盖)

方案三:全地下式单层加盖(混凝土加盖)

方案四:全地下式双层加盖(混凝土加盖)

其中地上式污水处理工艺为“CAST+BAF+DE滤池+加氯消毒”,地下式污水处理工艺为“A2/O+MBR+紫外消毒”,两者均采用生物除臭工艺。

4. 成本分析

4.1 污水厂成本包括项目总投资和运行成本。按照重庆市物价局相关文件及可行性研究项目估算方法,计算总投资分析见表1,其中总投资资金筹措方式为:企业自筹30%,银行贷款70%。由表可知:

(1)四种布置方式项目投资均较大,单方水指标偏高,主要原因为设计规模较小,只有5000m3/d,且需要达到一级A排放标准。

(2)地下式双层加盖布置方案项目总投资最大,为6763.47万元,其次为地下式单层加盖(5002.47万元),再其次为地上式加盖(4562.64万元),最低为传统地上式布置方式(4206.66元),主要因为地下式污水厂土建设备性能要求和费用比传统地上式污水厂要高,且传统地上式污水厂没有设置除臭设施。

4.2 污水厂运行成本主要包括电费、药剂费、污泥外运费用、材料费及人工费,其中电费按照0.8元/度计算,地上式加盖污水厂通风次数为1~2次/h,地下式加盖污水厂通风次数为3~6次/h,则四种方案计算结果见表2。由表可知,地下式污水处理厂运行成本高于地上污水厂。主要原因如下:地下式污水厂除臭要求较高,通风次数为地上式加盖污水厂的3~6倍,电费支出较大(通风耗电占总用电量的46%左右);地下式污水厂需要支出1.0元/m3的膜更换费用,导致总运行成本增加,吨水处理成本较高(2.64元/m3)。

5. 效益分析

按照效益的评价范围,项目效益分为内部效益和外部效益(externalities)。内部效益为排污费和政府补贴,前者一般以与自来水费捆绑收费的方式向居民收取,后者是政府为保证污水厂正常运营给污水厂的补贴,由于本次效益分析服务对象为政府部门,因此补贴不计入收益;城市污水厂外部效益主要为水环境、大气环境和景观的改善,以及房价、地价的提高等[3],这些效益并不能由污水厂获得,但应该作为公共项目决策的重要考虑因素。本次项目评价将综合考虑两方面内容。

5.1 内部效益。

根据重庆市物价局相关文件,重庆市自来水中居民生活用水排污费为1.0元/m3,商业用水代收排污费为1.3元/m3,本污水厂服务范围内生活用水、商业用水量之比为4:6,则污水厂实际所得排污费为1.18元/m3。

5.2 外部效益。

(1)污水厂外部效益中,水环境、大气环境和景观的改善表现在广阳岛建成后旅游产业和配套服务业的发展促进作用,经济价值逐年收回,可量化性差;房价、地价的提高最终转化为房产增值,经济价值可与污水厂建设同期收回,相对容易量化。以深圳吉布污水处理厂为例[4],污水厂建成前,环境“脏乱差”导致房价一直偏低,地下式污水厂建成后极大改善当地水环境,污水厂的上部空间也被建设为休闲公园,周边房产显著升值。由于目前未见污水厂对房价影响的研究资料,本次研究采用函数方法进行效益分析。

(2)假设污水厂的建设对居民的居住意愿的影响半径为R,相对于污水直排,房价的升值率为x,则房产增值的外部效益W=x*P*FAR(πR2-A')(1),其中P为生活污水直排时预期房价,FAR 为容积率,A'为影响区域内非建设用地面积,包括污水厂、绿地防护地带、水域等其他规划非建设用地面积。当生活污水直排时,其对环境造成的负面影响与广阳岛住宅江景优势抵消,预期房价P以重庆市照母山片区住宅均价1.2万/m2计算,已知广阳岛规划容积率FAR为1.2,影响半径R取0.5Km,影响区域内非建设用地面积A'为52.4ha(见图9.5),带入式(1)得房产增值效益W= 37.584 x(亿元),即影响区域内房价每上升1%,外部效益增加3758.4万元。以广阳岛影响区域外的预测房价1.45万/m2为方案四房价,则方案四房价升值率为20%,以等差形式预测其他方案的升值率,并进行外部效益计算,结果见表3。 对比表1和表3可知,污水处理厂外部效益远大于其工程投资。

6. 方案比选

由于污水厂运行的影响是长期的,在对方案的效益进行比选时,应考虑项目周期内的全部现金流量,本文采用净现值法进行评价。计算周期为21年(含1年建设期),建成后以满负荷计算,基准收益率为4%,计算结果见表4。由表可知,地下式双层加盖污水厂项目净现值最大,为推荐方案。

7. 结论及建议

结合广阳岛的规划及功能定位,成本效益分析结果表明:地下式双层加盖污水厂对于广阳岛是较合适的选择。地下式双层加盖污水厂项目总投资为6763.47万元,吨水处理经营成本为2.64元/m3(不含折旧),基准收益率为4%时,净现值为56301万元。

地下式双层加盖污水厂收益最高,但工程投资和运行费用均高于普通生活污水处理厂,这是由地下式污水厂的布置形式和工艺方案决定的,也是广阳岛规划及功能定位的需求。可以考虑污水转输后进行异地处置,以降低投资和运行费用,但其可行性尚待论证。

参考文献

[1] 郭春莉,城市污水处理工程综合效益评估的理论与模型研究[D]。湖南科技大学, 2009年.

[2] 薛玮, 贺恒信. 我国城市污水处理市场化问题探讨. 中国行政管理学会2005年年会暨“政府行政能力建设与构建和谐社会”研讨会论文集[C], 2005年.