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【关键词】人工湿地;污水处理技术;优势;经济性;可行性
人工湿地污水处理技术主要是模拟天然湿地的结构,通过人为的选择生物种类来构建湿地生态系统,利用其生态功能来处理污水的一项技术。它可以充分发挥资源的生产潜力,防止环境的第二次污染,比较适合于处理水量不大和管理水平不高的城市污水,在一定程度上可解决目前城市发展所面临的生态问题,正日益得到人们的关注。
1.人工湿地污水处理技术地位和优势
人工湿地污水处理系统其实就是生态学中的人工湿地系统,在这个系统中,生态系统能流、物流可以得到正常循环,生物多样性、人类的环境和动植物的生境均得到了很好的保护。人工湿地建成后可以节约水资源和能源消耗,增加城市绿化面积,推动城市建设走可持续发展道路,因此人工湿地污水处理技术在生态文明建设中具有举足轻重的地位。
人工湿地污水处理技术在生态文明建设中优势明显,主要体现在以下几方面:
1.1人工湿地能耗少、维持技术低
在人工湿地系统中,由于污水沿着基质的坡度自然流动,基本上不需要机电设备,因而对能源的消耗非常少,可是传统工艺中的提升泵房和鼓风机房则需要消耗大量的电能。对于运行期间的维护,人工湿地也简单得多,主要是清理渠道及管理作物,普通人员完全可以承担,只需个别专业人员进行定期检查即可。
1.2显著的环境效益
人工湿地的建成和运行将起到涵蓄水源、调节水量、补充地下水资源的作用,而且处理后的出水还可作为灌溉用水、工业或城市生活用水的水源,有利于缓解用水紧缺的状况,促进区域环境的良性发展。
1.3生态与景观效益
人工湿地系统不仅可以为水禽类提供丰富的食物来源、繁茂的植物群落,也可以为多种水生生物提供栖息繁殖场所,在增加生物多样性、生态系统的复杂和稳定性、维持自然平衡、调节局部气候中起着非常重要的作用。
2.人工湿地污水处理技术的社会经济性
目前处理大量生活污水的措施只要是采用二级生化处理工艺,但是这需要庞大的充氧曝气设施,大规模的收集管网来辅助,而且运行起来往往需要较高的费用和管理水平加以维持,其中,较大的缺点就是去除磷、氮等污染物的能力较差,容易造成水体富营养化,另外,由于产生的污泥并未找到真正“减量化、资源化”的出路?目前国内大城市,均面临一个“污泥围城”的难题。而人工湿地污水处理技术的应用则不需要大规模的收集管网,运距的成本也比较低,其建设成本可由政府或采取BOT模式承担,减轻了政府治理水污染资金短缺的问题。
人工湿地的土建施工比较简单并且基本不需耗能,因而其处理系统的投资和运行费用仅为二级污水处理厂的1/10-1/2,一般每吨污水的处理费用仅为0.1-0.2元,基建费用分摊到每吨污水上也仅为150-800元,是传统二级污水处理厂的1/5-1/2。现今,城市居民缴纳的污水处理费足以承担其必要的维护和运行费用。
人工湿地污水处理技术的重要优势是其能够将受污染的水体处理净化后作为中水回收,对于城市生态建设来讲,这样不仅补充了区域的中水回用,还兼顾了绿化和美化区域环境的作用。另外湿地的水生植物还能创造经济价值,例如席草可以用来编织草席,芦苇可用作造纸或编制人造纤维布;同样的,水生动物如鱼、虾等也可以创造经济价值。人工湿地污水处理技术投资小、可充分利用闲置的荒地、绿地,具有良好的环境效益和经济效益。
3.人工湿地污水处理技术处理城市生活废水的可行性
城市生活废水主要含有大量固体悬浮物、可化学或生物降解的溶解性或胶态分散有机物,并且含有大量的氮化合物、磷酸盐、钾钠及重金属离子等,如果污水不经过处理直接排除,则将导致生态环境恶化。人工湿地污水处理技术可以去除污水中的氮、磷等离子,具体如下:
(1)人工湿地污水处理技术对氮的去除主要包括植物吸收、氨的挥发、介质的吸附以及微生物的硝化和反硝化脱氨,湿地中氮的循环主要是通过一系列复杂生物化学作用方式发生的,包括直接转化成氮化物和其他矿物质结合起来。
(2)人工湿地污水处理技术对磷的去除主要是通过基质吸附,植物摄取和微生物同化3方面一起进行,其中基质吸附是最主要的一个因素,而磷最终从系统个去除依赖于湿地植物的收割和饱和基质的更换。
(3)人工湿地污水处理技术对重金属的去除主要集中在植物对重金属的去除作用上,包括植物稳定、生物富集和摄取吸收,还可通过植物挥发、甲基化等作用达到目的。
(4)人工湿地对一些有机质、悬浮物、病原体和非金属元素也有一定的去除效果。例如,在人工湿地水体的厌氧区域部分硫离子发生氧化还原反应后被还原成硫酸根离子,硫酸根离子随着水流的波动在水体表层经过曝气作用又被氧化成硫单质,从系统中去除。
人工湿地系统能全面利用自然中的湿地植物和基质的自然净化能力,并在污水净化工程中促进植物的生长,增加绿化面积,并未野生动物提供栖息地,有利于生态环境的建设。在当前国内许多城市努力争创生态文明城市的前提下,选择生态化的污水处理技术用于城市生活污水的处理、饮用水源的保护、绿地公共景观的建设便成为一项重要的指标。在利用人工湿地处理城市生活废水的同时可以美化环境。为市民和外来游客创造良好的生态人居环境,可以取得显著的社会效益和经济效益。
4.如何推动人工湿地污水处理技术的运用
首先根据城市的功能区划,结合地理条件和区域实际,规划设计相对集中的人工湿地污水处理系统,对规模、收集区域、投资、运行维护、回报等方面进行科学筹划。之后采用政府投资或BOT项目投资等方式解决项目投入问题。人工湿地对生活污水进行处理,能营造出一个绿化美景,经人工湿地净化过的水,也可以用于灌溉植被、冲洗小区等,给居民产生许多方便,这样的结果是居民所乐于接受。
对于较大的人工湿地,还应该做好人工湿地的运行期管理工作,确保有足够的专业人员、充足的管理费用来维护人工湿地的正常运作。其建成后结合城市发展实际,加大对人工湿地污水处理技术的科研投入,与科研单位联合建立研究基地,将人工湿地打造成污水处理的示范基地,注重污水处理、生态旅游和环保教育为一体,推动城市环保事业的发展。
与此同时我们还可以利用湿地污水处理技术与湿地园林造景技术建成人工湿地生态公园,从根本上解决城市市区景观单调的问题,另外还能改善水体质量,为城市居民提供休憩、娱乐的场所。利用湿地植被进行人工培植,打造一道独特的城市风景线,开发利用湿地自身的生物学价值,为城市生态文明建设尽一份力。
5.结束语
综上所述,人工湿地污水处理技术通过模拟天然(下转第417页)(上接第324页)湿地的结构达到污水治理的良好效果,不仅具有较好的经济效益和生态效益,在处理城市生活废水方面也具有独到的可行性,能很大程度地改善当前的城市水体污染问题,对城市生态建设具有非常重要的推动作用。它非常适合中国建设节约型城市的国情,是创新思维与城市可持续发展相结合的一个新举措,具有广阔的应用前景。
【参考文献】
[1]王虹扬,何春光,盛连喜.人工湿地处理污水技术在吉林省城市生态建设中的展望[J].中国环境管理,2003,05:39-40.
[2]于洪存.人工湿地污水处理技术在北方城市的应用[J].环境保护与循环经济,2007,05:27-29.
关 键 词:污水处理;A2O工艺;生化池设计
Abstract:In this paper, combined with the design requirements of100000m3/d treatment of water for city sewage treatment plant, based on the stable and efficient operation of A2O sewage treatment process, the city sewage treatment plant design are briefly analyzed, focusing on analysis of A2O process biochemical pool design.
Key words: Sewage treatment; A2O process; Biochemical pool design
中图分类号: U664文献标识码:A 文章编号
引言
随着工业化、城市化加快,世界面临着水资源短缺、污染严重的危机。水污染降低了水体的使用功能,加剧了水资源短缺,对我国可持续发展战略的实施带来了负面影响。本文结合设计要求处理水量为100000m3/d的城市生活污水处理厂,针对已运行稳定有效的A2O污水处理工艺,对城市生活污水处理厂的设计进行了简要的分析,重点分析了A2O工艺生化池的设计。本项目设计进出水水质根据生活污水来源和城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)中的一级标准B标准排放要求,如表1所示。
表1 设计进出水水质
工艺选择及分析
2.1 工艺选择
目前废水的处理主要以生物处理为主,生化法与普通物化法、化学法相比较,有以下优点:①处理工艺比较成熟;②处理效率高,BOD去除率一般可达95%以上;③处理成本低,运行费用少;④操作管理简便。
A2/O工艺是一种典型的除磷脱氮工艺,对于有除磷脱氮要求的城市污水处理厂,传统上往往考虑首选A2/0工艺,目前我国城市污水处理厂大多都是A2/O工艺。.
其特点是厌氧、缺氧、好氧三段功能明确,界线分明,可根据进水水质和出水要求,人为创造和控制三段的时空比例和运行条件,便可根据需要达到比较高的脱氮率。其特点是流程简单,勿需外加碳源与后曝气池,以原污水为碳源,建设和运行费用较低;反硝化在前,硝化在后,设内循环,以原污水中的有机底物作为碳源,效果好,反硝化反应充分;曝气池在后,使反硝化残留物得以进一步去除,提高了处理水水质。
A2/0工艺应用较为广泛,历史较长,已积累有一定的设计和运行经验,一般可以获得较好的除磷脱氮效果,出水水质较稳定。
A2/0工艺有以下特点。
(1)运行稳定,处理效率高,出水质量好。
(2)处理构筑物少,处理流程简化。
(3)处理水量可调,可部分运转。
(4)建设费用少,自动化程度高,操作运行简单,调度灵活。
(5)节省占地面积。
(6)可达到脱磷脱氮的目的。
2.2工艺流程说明
(1)节流溢流井。节流溢流井用来调节、控制污水进水流量,城市污水超量或事故应急溢流。
(2)粗格栅及污水提升泵房。生活污水排水进入污水处理站前首先经过格栅井,格栅井里设细格栅一台,拦截漂浮物及悬浮物,充分保障后续提升设备的安全稳定运行。
(3)细格栅及旋流沉砂池。去除水质中的泥沙等较大的悬浮物,保证后续生化处理的稳定性。
(4)A2/0生化池。旋流沉砂池出水进入A2/0生化池,实现对污水的生化处理,对污水进行COD去除及脱氮除磷。A2/0生化池出水进入二沉池进行沉淀处理。
(5)消毒池。彻底杀灭各种病原菌及大肠菌群。消毒采用ClO2杀菌器,杀菌效果好,运行稳定、安全。
(6)污泥浓缩池。剩余污泥排入污泥浓缩池进行浓缩。
生物化反应池
A2O工艺是Anaorobic-Anoxic-Oxic的英文缩写,它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称,A2O工艺于70年代由美国专家在厌氧-好氧除磷工艺(A/O)的基础上开发出来的,该工艺同时具有脱氮除磷的功能,可以针对现今污水特点(水体富营养化)进行有效处理。
该工艺在厌氧-好氧除磷工艺(A/O)中加入缺氧池,将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端,以达到硝化脱氮的目的。
图1A2O工艺流程图
在厌氧池中,原污水及同步进入的从二沉池的混合液回流的含磷污泥的注入,本段主要功能为释放磷,使污水中P的浓度升高,溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中BOD浓度下降;别外,NH3--N,因细胞的合成而被去除一部分,使污水中NH3--N浓度下降,但NO3--N含量没有变化。在缺氧池中,反硝化菌利用污水中的有机物作碳源,将回流混合液中带入的大量NO3--N和NO2--N还原为N2释放至空气,因此BOD5浓度下降,NO3--N浓度大幅度下降,而磷的变化很小。在好氧池中,有机物被微生物生化降解,而继续下降,有机氮被氨化继而被硝化,使NH3--N浓度显著下降,但随着硝化过程使NO3--N浓度增加,P随着聚磷菌的过量摄取,也比较快的速度下降。
脱氮过程是各种形态的氮转化为N2从水中脱除的过程。在好氧池中,污泥中的有机氮被细菌分解成氨,硝化作用使氨进一步转化为硝态氨(主要是依靠细菌水解氨化作用和依靠亚硝化菌与硝化菌的硝化作用);在缺氧池中,硝态氨进行反硝化,硝态氨还原成N2逸出(主要是依靠反硝化菌的反硝化作用)。除磷过程是使水中的磷转移到活性污泥或生物膜上,而后通过排泥或旁路工艺加以去除。在厌氧池中,使含磷化合物成溶解性磷,聚磷细菌释放出积储的磷酸盐;在好氧池中聚磷细菌大量吸收并积储溶解性磷化物中的磷合成ATP与聚磷酸盐,而这一过程是依靠好氧菌――聚磷细菌。
整个工艺的关键在于混合液回流,由于回流液中的大量硝酸盐回流到缺氧池后,可以从原污水得到充足的有机物,使反硝化脱氮得以充分进行,有利于降低出水的硝酸氮,同时也可以解决利用微生物的内源代谢物质作为碳源的碳源不足问题,改善出水水质。所以,A2O工艺由于不同环境条件,不同功能的微生物群落的有机配合,加之厌氧、缺氧条件下,部分不可生物降解的有机物(CODNB)能被开环或断链,使得N、P、有机碳被同时去除,并提高对CODNB 的去除效果。它可以同时完成有机物的去除,硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能,脱氮的前提是NH3--N应完全硝化,好氧池能完成这一功能,缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。
A2O工艺生化池设计
4.1有关设计参数
BOD5污泥负荷N=0.13 kgBOD5/(kgMLSS.d);回流污泥浓度XR=8000 mg/L;污泥回流比R=80%;混合液悬浮固体浓度 X=4000 mg/L;混合液回流比R内=133%。
4.2反应池容积
1)厌氧池设计计算,取平均停流时间1.8h,得:V厌=9300m3;2)各段水利停流时间和容积比厌氧池:缺氧池:好氧池=1:1:3,得:V好=27900m3。
4.3校核氮磷负荷
经计算:1)好氧段总氮负荷=0.058<0.05kgTN/(kgMLSS.d),符合要求;2)厌氧段总磷负荷=0.017<0.06kgTP/(kgMLSS.d),符合要求。
4.4剩余污泥量
取污泥增殖系数y=0.6,污泥自身氧化率kd=0.05,污泥龄θc=15d,得:1)yobs=0.3429;2)计算排除的以挥发性悬浮固体计的污泥量Px=5527.5/d;3)计算排除的以SS计污泥量Px(ss)=6909.4/d。
4.5反应池尺寸
反应池总体积V=46500m3,设反应池3组,单组池容积 V单=15500m3,有效水深 h=4.0m,单组有效面积 S单=3875m2。采用5廊道式推流式反应池,廊道宽 b=7.0m,单组反应池长度 L=111m。校核:b/h=1.75,L/b=9.3,均满足要求。取超高为1.0m,则反应池总高 H=5.0 m。
4.6反应池进、出水系统计算
(1)进水管。单组反应池进水管段计算流量 Q1=Q/4=0.1444m3/s,管道流速 v=0.8 m/s,管道过水断面积 A= =0.1805,管径DN500mm。
(2)回流污泥管。单组反应池回流污泥管设计流量 Q内=0.21m3/s,取回流污泥管管径DN500mm。
(3)出水管。反应池出水管设计流量为0.82 m3/s,管道流速 v=0.8m/s,管道过水断面 A=1.03,取出水管径DN1100mm。
4.7曝气系统设计计算
(1)设计需氧量AOR。碳化需氧量为10553.8kg O2/d,硝化需氧量为8533.4kg O2/d,反硝化需氧量为949.6kg O2/d,总需氧量为18137.6kg O2/d。
(2)标准需氧量。采用鼓风曝气,微孔曝气器。取气压调整系数为1,曝气池内平均溶解氧CL=2mg/l,水中溶解氧Cs(20)=9.17mg/l,CS(25)=8.38mg/l,EA=18%。空气扩散气出口处绝对压强为1.385×105Pa,空气离开好氧反应池对氧的百分比17.54%,好氧反应池中平均溶解氧饱和度为9.12mg/l,标准需氧量为331.61kg02/h,好氧反应池平均时供气量为5542m3/h,好氧反应池最大时供气量为8202.2m3/h。
(3)曝气器数量计算(以单相反应池计算)。按提供氧能力计算所需曝气器数量,曝气器个数1386个,服务面积校核为0.92m2,符合要求。
4.8厌氧池设备选择(以单组反应池计算)
厌氧池设导流墙,将池分3格,每格内设潜水搅拌机1台,按5w/m3比容计。厌氧池有效容积为1120 m3,全混合池污水所需功率为5600w,则每台潜水搅拌机功率为1866w,查手册选取600QJB2.2J。
4.9缺氧池设备选择(以单组反应池计算)
缺氧池设导流墙,将池分3格,每格内设潜水搅拌机1台,按5w/m3比容计。缺氧池有效容积为1120 m3,全混合池污水所需功率为5600w,则每台潜水搅拌机功率为1866w,查手册选取600QJB2.2J。
结语
文章通过结合设计要求处理水量为100000m3/d的城市生活污水处理厂,对其采取A2O污水处理工艺,提出城市生活污水处理厂A2O工艺,重点分析了A2O工艺生化池的设计,以此为实例提出详细设计思路,为同类工程提供参考借鉴。
参考文献:
[1] 林涛,张景祯.A2O工艺的概述及其原理[J].水世界,2007,28(10):118~119.
第二条本规定适用于本市行政区域内城市污水处理费的征收、使用和管理。
第三条市建设行政主管部门负责本市行政区域内城市污水处理费的申报、征收和使用的管理工作。市财政、物价、审计等部门按照各自职责。
第四条本市城市规划区范围内向城市污水集中处理设施及城市排水管网排放污水的单位和个人。且排放的污水符合城市污水集中处理设施接纳标准的不再缴纳排污费。
指收集、接纳、处理、输送城市污水的设施的总称。包括接纳、输送城市污水的管网、污水处理厂、污水处理装置和处置污泥的相关设施及专门用于污水处理的专用河道、水库、湖泊等。本规定所称城市污水集中处理设施。
城市排水管网是指汇集和排放城市污水、雨水的管道、沟(河)渠、泵站等设施形成的网络系统。
第五条城市污水处理费征收标准由物价主管部门按照国家有关规定。按照城市供水价格管理权限审批。
可以申请调整城市污水处理费征收标准。当征收的城市污水处理费不能满足城市污水处理设施的建设、运行和维护时。
第六条城市污水处理费按照用水量按月计征。使用城市公共供水的其用水量按照水表显示的量值计算。使用自备水源、已安装水表的其用水量按照水表显示的量值计算;未安装水表的其用水量按照取水设施每日运转24小时的最大流量计算。
第七条使用城市公共供水的单位和个人。使用省财政厅统一印制的行政事业性收费票据。
其城市污水处理费由市建设行政主管部门或其委托的机构使用省财政厅统一印制的行政事业性票据征收。使用自备水源的单位和个人。
第八条城市污水处理费不得免缴。确有困难不能按期缴纳的应在接到污水处理费缴纳通知单之日起7日内。作出书面决定;期满未作出决定的视为同意。城市污水处理费的缓缴期限最长不得超过3个月。
第九条征收的城市污水处理费纳入同级财政管理。全额缴入同级财政“非税收入汇缴结算户”专项用于城市污水集中处理设施和城市排水管网的建设、运行、维护。代征手续费列入同级财政预算。
第十条对于已建成并投入运行的城市污水集中处理设施。根据环保部门提供的水质排放监测报告和建设行政主管部门监测的污水处理量,以及价格部门核定的运营费用,按月向城市污水集中处理设施运营企业支付城市污水处理费用。
第十一条城市污水集中处理设施运营企业应当对接纳的污水进行水质监测和分析。并应当及时向当地环保部门报告,由环保部门依法处理。
第十二条经城市污水集中处理设施处理的污水。并由环保部门依法处理。
第十三条不缴纳城市污水处理费的由建设行政主管部门责令限期缴纳。按日加收应缴款1‰的滞纳金;对从事经营活动的排污者,可以处以应缴款1倍以上3倍以下,但不超过3万元的罚款;对其他排污者,可以处以100元以上1000元以下的罚款。
逾期拒不缴纳城市污水处理费、滞纳金、罚款的建设行政主管部门依法申请人民法院强制执行。
第十四条擅自改变城市污水处理费征收标准的由价格部门按照《中华人民共和国价格法》有关规定依法查处。
第十五条国家机关及其工作人员有下列行为之一的依法给予行政处分;构成犯罪的依法追究刑事责任:
(一)截留、挤占、挪用城市污水处理费的
(二)擅自批准减缴、免缴、缓缴城市污水处理费的
(三)对违法行为不依法处理的
(四)、、的
关健词:污水处理;处理现状;技术动态;
1 城市污水处理设施的建设与发展
我国解决城市污水的净化问题始于二十世纪70年代。80年代,随着城市化进程的加快和城市水污染问题日益受到重视,城市排水设施建设有较快发展。国家适时调整政策,规定在城市政府担保还贷条件下,准许使用国际金融组织、外国政府和设备供应商的优惠贷款,因此,推动了一大批城市污水处理设施的兴建。“八五”期间,随着城市环境综合治理的深化以及各流域水污染治理力度的加大,城市污水处理设施的建设经历了一个发展时期。
2 城市污水处理现状
2.1工艺技术
目前我国新建及在建的城市污水处理厂所采用的工艺中,各种类型的活性污泥法仍为主流,占90%以上,其余则为一级处理、强化一级处理、生物膜法及与其他处理工艺相结合的自然生态净化法等污水处理工艺技术。传统上废水的处理方法分为物理法、化学法和生物法。物理法的去除对象是水中不溶解的悬浮物质。化学法是指向废水中投加化学物质,通过化学反应达到净化废水的目的。生物法指采取一定的人工措施,创造微生物生长、繁殖的环境,使微生物大量繁殖,从而提高微生物氧化、分解有机污染物的一种技术。生物法主要用于去除废水中呈溶解态和胶态的有机物,与物理和化学法相比,生物处理在去除废水中有机碳、硫、氮、磷等污染物质方面,存在许多优越之处。
总的说来,传统的废水生物处理方法无论在设计理论和实际运行管理等方面,都有比较成熟的经验。我国在污水处理新技术、污水再生利用新技术、污泥处理新技术等方面都取得了可喜的科研成果,某些研究成果达到国际先进水平。国外许多新技术、新工艺、新设备被引进到我国,AB法、氧化沟法、A/O 工艺、A2/O 工艺、SBR法在我国城市污水处理厂中均得到应用。污水处理工艺技术在过去只注重去除有机物发展为具有除磷脱氮功能。国外一些先进、高效的污水处理专用设备也进入了我国污水处理行业市场。
随着我国对水环境质量要求的提高,修订后的国家《污水综合排放标准》(GB8978一l996)也越来越严格。特别是对出水氮、磷的要求提高,使得新建城市污水处理厂必须考虑氮磷的去除问题。由此开发了改良A2/O工艺和回流污泥反硝化生物除磷工艺,并已开始在实际工程中应用。从工程规模上看,一批大型污水处理厂的相继建成投产标志着我国污水处理事业发展到一个崭新的阶段。
2.2规划布局
目前,大型集中污水处理厂在城市污水处理面发挥着重要作用,具有较明显的规模效益。大型污水处理厂在单位水量投资和运行费方面较小型污水处理厂有明显的优势;随着污水处理厂规模的增加,单位污水量的建设费用和运行费用都会下降。
3 城市污水处理发展趋势 .
3.1 技术动态
随着社会经济的发展,城市污水排放量持续增加,1997年,全国城市污水年排放量达到35l亿m3,而污水处理率只有25.84%,其中集中处理率仅为13.65%。因此提高处理率以及处理的技术成了当今城市污水处理技术的当务之急。
随着石油化工和有机化工的发展,有机物的种类和数量不断增加,城市废水水质处理越来越复杂,需要研究开发新的废水处理生物技术。另外,随着水资源的日益紧张和人们环保意识的提高,进一步寻求能够高效除去生物难降解物质和氮磷营养物质也要求研究开发新的废水处理生物技术。
3.1.1技术动态
近年来城市污水处理技术的发展方向主要有:对传统的活性污泥法流程和技术进行革新,使之更为经济合理;研究开发可以代替活性污泥法的处理流程和技术;研究开发目标为城市废水回用的处理流程和技术,由此开发了许多废水处理的新工艺,如吸附生物降解(AB)工艺,序批式间歇反应器(SBR)、膜分离活性污泥法、氧化沟工艺等。
3.2发展趋势
从近几年污水处理厂建设的情况来看,污水处理厂的建设有向小型化、分散化发展的趋势,出现这样的情况主要是由于两个因素造成的,一是缺水城市和缺水地区越来越重视处理后污水的再生利用;另一个因素是随着污水处理厂的普及,一些小城镇和远离城镇的别墅区和渡假村也都开始兴建污水处理设施,进一步促进小型污水处理设施的建设。
3.2.1 污水资源化使污水处理厂向小型、分散化发展
污水处理厂布局充分考虑了现有污水管道系统、污水回用、用地条件等因素,贯彻了污水处理厂集中与分散相结合、污水处理与回用相结合的原则。
3.2.2 污水处理厂的普及促进小型污水处理设施的建设
近几年来我国城市污水处理厂建设步伐明显加快,大中城市污水处理普及率逐步提高。一些小城镇、工业开发区、别墅区和度假村等也开始建设污水处理厂站。
3.2.3污水处理厂布局规划应考虑的主要因素
污水处理厂布局规划是污水管道和污水处理厂建设的关键,科学合理的处理厂规划方案,可以降低污水管道和处理厂的建设和运行费用,并有利于污水的回用和排放。在编制污水处理厂布局规划应考虑以下主要因素:
(1)处理厂规模要考虑大中小相结合
大型集中污水处理厂具有明显的规模效益,且来水水质稳定,易于日常运行管理。但处理厂过于集中,必然造成污水管道工程量加大,整个污水系统的初期投资较高,实施困难。因此,污水处理厂布局应因地制宜,规模大、中、小相结合。
(2)污水处理厂厂址的选择上要考虑上中下游相结合
在传统的处理厂布局规划中,一般都将处理厂安排在城市的下游,这样可以使尽可能多的污水自流进入处理厂。
(3)污水处理厂布局上要考虑集中与分散相结合
根据城市的特点综合考虑现状污水管道系统、处理厂用地条件、污水排放与回用情况等因素,综合分析后确定。
(4)应充分考虑污水回用的需求
水资源短缺已经成为我们面临的一个重要问题,北方缺水城市在编制污水处理厂布局规划时一定要将污水回用作为一个重要因素加以考虑。
3.3管理体制与相关政策
3.3.1管理体制
我国城市水环境污染控制体制是依据国务院各部门分工和《城市规划法》、《水法》、《环境保护法》、《水污染防治法》的规定,采取分级和分部门管理体制,即中央、省、自治区、直辖市和县、镇级分设行政主管部门;城市的独立工矿企业单位的水污染处理设施由各自行政部门管理,但业务、技术上受同级城市环保、建设部门的指导。相关部门责任如下:
(1)环境保护部门负责审查。
(2)建设部负责建设行政管理。有关供水的水资源调配、水污染防护和治理、饮水卫生与健康,分别由水利部、国家环保总局和卫生部协同管理。
(3)水利部门按照国家资源与环境保护的有关法律法规和标准,组织水功能区的划分和向饮用水源区等水域排污的控制,监测江河湖库的水质.审定水域纳污能力,提出限制排污总量的意见。
3.3.2相关政策法规
为推动产业发展,政府先后实施颁发了《城市排水当前产业政策实施办法》和《关于加快城市污水集中处理工程建设的若干规定》。
为确保排水设施安全正常运行,进一步控制超标污水进入排水设施造成人员伤亡事故和排水设施的损坏,制定了相应运行管理标准和《城市排水许可管理办法》、《城市污水水质检验方法标准》、《城市排水监测工作管理规定》,同时为加大对污水的监测力度,建立了《国家城市排水监测网》,并对监测网的成员单位进行了国家级城市排水监测计量认证。《中华人民共和国水污染防治法》要求建设、完善城市排水管网和污水处理设施,建立建设项目的环境影响评价及报告制度、排污收费制度。全国开始征收排污费和城市排水设施有偿使用费,明确要求城市排水设施有偿使用费做到专款专用于排水设施的维修养护、运行和建设。
(1)规划目标
根据我国国民经济发展计划和水污染防治规划中城市污水处理规划要求:到20l0年,我国城市化率将达40%,城镇人口总量将从现在的3~8亿增加到6~7亿,城镇需水量将从目前的858亿m3 增加到l290亿m3 。污水处理率城镇不低于50%,城市不低于60%,重点城市不低于70% 。城市污水处理系统的规划在我国正受到越来越多的重视,规划目标主要包括水源保护目标、水环境质量控制目标和污水再生利用目标三个方面。
(2)政策体制改革
①管理体制:基于市场机制和政府宏观调控相结合的水工业管理与法律保障体系正在建立和逐步完善;政府、企业的职能和作用正在重新定位,机构正在重组;近几年还颁布了《城市供水价格改革管理办法》、《关于加大污水处理费征收力度的通知》等一系列法规政策。
②运营机制:供水与排水开始走向一体化,逐步建立适应社会主义市场经济的投资、建设、运营机制。
③投资:采取多渠道、多层次、多元化的资金筹措体制,投资建设城市污水处理厂。
④污水处理费及水价政策:《城市供水价格管理办法》对城市供水价格的概念、组成、制定原则、制定程序及主管部门等都做了明确规定。
一、提高认识,明确目标,推进城市污水、垃圾处理.产业化发展
(一)坚持可持续发展战略,充分认识城市污水、垃圾处理工作的重要性。长期以来,在我国城市建设快速发展的过程中,由于对环境保护基础设施建设重视不够、投入不足,大量垃圾在城市边缘露天堆放或简易填埋,污水直接排入城市水系及相关流域,造成江河湖泊水质恶化和地下水污染,城市环境污染问题日益突出。如不尽快解决,将严重威胁城乡居民的生存环境和经济社会的可持续发展。
为解决城市环境保护问题,“*”期间,要将环境保护作为经济结构调整的重要方面,使其成为扩大内需的投资重点。各级政府要统一认识、明确任务,加强以污水、垃圾处理为重点的城市环境综合治理工作,坚决纠正以牺牲环境为代价发展经济的行为,坚持经济建设和环境保护设施同步规划、同步建设、同步发展,着力保护和改善生态环境。力争“*”期间,城市环境污染恶化的趋势总体上得到控制,使部分城市和区域的环境质量有较大改善。
(二)建立城市污水、垃圾处理产业化新机制。根据“*”计划纲要和《“*”城镇化发展重点专项规划》,“*”期间要新增城市污水日处理能力2600万立方米,垃圾无害化日处理能力15万吨,*年城市污水集中处理率达到45%,50万人口以上的城市达到60%以上。实现上述目标,需要巨大的资金投入,仅靠各级政府财力远远不够。各地区要转变污水、垃圾处理设施只能由政府投资、国有单位负责运营管理的观念,解放思想,采取有利于加快建设、加快发展的措施,切实推进城市污水、垃圾处理项目建设、运营的市场化改革。推进城市污水、垃圾处理产业化的方向是,改革价格机制和管理体制,鼓励各类所有制经济积极参与投资和经营,逐步建立与社会主义市场经济体制相适应的投融资及运营管理体制,实现投资主体多元化、运营主体企业化、运行管理市场化,形成开放式、竞争性的建设运营格局。
二、改革体制,创新机制,为城市污水、垃圾处理产业化创造基础条件
(一)已建有污水、垃圾处理设施的城市都要立即开征污水和垃圾处理费,其他城市应在*年底以前开征。要加快推进价格改革,逐步建立符合市场经济规律的污水、垃圾处理收费制度,为城市污水、垃圾处理的产业化发展创造必要的条件。征收的污水处理费要能够补偿城市污水处理厂运营成本和合理的投资回报,有条件的城市,可适当考虑污水管网的建设费用。全面实行城市垃圾处理收费制度,保证垃圾处理企业的运营费用和建设投资的回收,实现垃圾收运、处理和再生利用的市场化运作。
(二)污水和垃圾处理费的征收标准可按保本微利、逐步到位的原则核定。在城市范围内排放污水、产生垃圾的单位和个人(包括使用自备水源的),均应缴纳污水处理费和垃圾处理费。
(三)征收的城市污水和垃圾处理费应专项用于城市污水、垃圾集中处理设施的运营、维护和项目建设。尚未建设污水、垃圾集中处理设施的城市所征收的污水、垃圾处理费,可用于城市污水、垃圾处理工程的前期工作和相关配套项目的投入,但在三年内必须建成污水、垃圾集中处理设施,并投入运行。
(四)改革管理体制,逐步实行城市污水、垃圾处理设施的特许经营。现有从事城市污水、垃圾处理运营的事业单位,要在清产核资、明晰产权的基础上,按《公司法》改制成独立的企业法人。暂不具备改制条件的,可采取目标管理的方式,与政府部门签定委托经营合同,提供污水、垃圾处理的经营服务。鼓励企业通过招投标方式独资、合资或租赁承包现有城市污水、垃圾处理设施的运营管理。鼓励将现有污水、垃圾处理设施在资产评估的基础上,通过招标实现经营权转让、盘活存量资产。盘活的资金要用于城市污水管网和垃圾收运系统的建设。
各级政府要认真做好组织领导工作,研究制定相关配套政策,积极推进转企改制工作稳妥有序地进行。
(五)各级政府要继续加大投入力度,加快污水收集系统建设,扩展污水收集管网服务范围,确保管网配套。鼓励实行城市供水和排水一体化管理。
(六)在统筹规划的基础上,鼓励建设污水再生利用和垃圾资源化设施。要建立有利于鼓励使用再生水替代自然水源以及垃圾资源化的成本补偿与价格激励机制,推动城市污水的再生利用和垃圾的资源化。
(七)新建城市污水、垃圾处理设施应创造条件,积极推向市场,引入竞争机制,通过招标选择投资者。鼓励社会投资主体采用BOT等特许经营方式投资或与政府授权的企业合资建设城市污水、垃圾处理设施。
(八)要将城市垃圾处理经营权(包括垃圾的收集、分拣、储运、处理、利用和经营等)进行公开招标。鼓励符合条件的各类企业参与垃圾处理权的公平竞争。进一步推进垃圾分类收集,提高垃圾收集转运系统的配套程度。支持人口密集、相邻中小城市(城镇)联合建设污水、垃圾处理设施。
三、市场引导,政策扶持。加快城市污水、垃圾处理产业化进程
(一)对社会资本投资的城市污水;垃圾处理项目,当地政府或所委托的机构可参照同期银行长期贷款利率的标准,设定投资回报参考标准,并根据其它具体条件计算项目的运行成本,合理确定城市污水、垃圾处理的价格,以此作为对投资者招标的标底上限,通过招标选择最优化的.方案及项目的投资、运营企业。政府或其指定人收取的污水、垃圾处理费,须按合同约定支甘给通过招标取得投资和运营资格的企业。政府或其指定人与投资者之间的协议应体现“利益共享,风险共担”的原则,不得为投资者提供无风险的投资回报保证或者担保。
(二)投资城市污水、垃圾处理设施,项目资本金应不低于总投资的20%,经营期限不超过30年。
(三)承担城市污水、垃圾处理设施特许经营的企业,必须具有相应的从业资质,拥有相应的管理和技术人员,其注册资本不低于承包设施年运行总成本的50%,特许承包经营期限一般不超过8年,特许经营期或承包运营期满后重新进行招标。
(四)政府对城市污水、垃圾处理企业以及项目建设给予必要的配套政策扶持,包括:城市污水、垃圾处理生产用电按优惠用电价格执行;对新建城市污水、垃圾处理设施可采取行政划拨方式提供项目建设用地。投资、运营企业在合同期限内拥有划拨土地规定用途的使用权。
(五)鼓励城市政府用污水、垃圾处理费收费质押贷款,筹集部分城市污水管网和垃圾收运设施的建设、改造资金。积极尝试以各种方式拓宽污水、垃圾处理设施建设的融资渠道。
(六)各级政府要从征收的城市维护建设税、城市基础设施配套费、国有土地出让收益中安排一定比例的资金,用于城市污水收集系统、垃圾收运设施的建设,或用于污水、垃圾处理收费不到位时的运营成本补偿。
(七)实行产业化方式新建污水、垃圾处理设施时,各级政府应在明确政府投资权益的前提下,适当安排财政性建设资金用于支持其产业化发展。国家支持城市污水、垃圾处理工程的项目法人利用外资包括申请国外优惠贷款,并对产业化项目给予适当补助。今后,凡是未按产业化要求进行建设和经营的污水、垃圾处理设施,国家不再予以政策、资金上的扶持。
四、加强监管,保障城市污水、垃圾处理产业化健康有序地发展
(一)各级政府要切实加强对城市污水、垃圾处理产业化工作的领导,把城市污水、垃圾处理纳入国民经济和社会发展计划的重点发展领域,统筹安排,采取有力措施,协调解决实施产业化过程中的有关问题。要加快制定污水和垃圾处理设施建设、运营、拍卖、抵押、资产重组、资金补助、收费管理、市场准入制度等方面的配套政策,积极推进城市污水和垃圾处理产业化规范有序地发展。
(二)地方政府要切实抓紧进行城市污水、垃圾处理行业的事业单位转企业以及相关的改制工作,在社会保障、转岗再就业等方面提供必要的政策扶持。
(三)要按照国家城市污水、垃圾处理产业化发展的要求,积极开展项目前期工作,做好项目储备。要根据城市总体规划,制定城市污水和垃圾处理设施专项规划和建设计划,处理设施布局要合理,规模要切合实际。清理行政性壁垒和地区分割障碍,为国内外投资者投资、经营污水和垃圾处理设施创造公开、公平、公正的市场竞争环境。
(四)要加强污水、垃圾处理费征收、使用的管理和监督,确保污水、垃圾处理费全额用于规定事项。减免污水、垃圾处理费,应由减免决策单位等额补偿。鼓励采取供水、污水和垃圾处理统-收费和代扣代缴等方式,确保污水和垃圾处理费的足额征收。
(五)城市污水、垃圾处理实行产业化后,各级政府要转变传统的管理模式,加强对市场秩序的监督和管理、依法行政;要制定明确的污水、垃圾处理操作规程和质量标准,明确运营企业的责任和权益。要加强对污水处理设施的出水水质和垃圾处理设施的处置质量的监督,确保达标排放,避免二次污染。
对城市污水和垃圾处理企业,当地政府应委派监督员,依法对企业运行过程进行监督。
五、其他