城市排水系統(tǒng)新思維

城市排水系統(tǒng)新思維要 污水深度超深度處理技術(shù)已實(shí)用化城市總體規(guī)劃與給水排水系統(tǒng)規(guī)劃都應(yīng)重新考慮應(yīng)將城市污水視為可貴的淡水資源把污水深度處理與再生回用放到重要位置上，恰當(dāng)?shù)卮_定排水分區(qū)、污水凈化廠(chǎng)的位置與個(gè)數(shù)，改變下游高度集中處理的做法。在新建和擴(kuò)建污水處理廠(chǎng)時(shí)要選擇經(jīng)濟(jì)實(shí)用的污水深度處理系統(tǒng)發(fā)展污水再生回用事業(yè)并合理利用污水處理廠(chǎng)的污泥。關(guān)鍵詞 排水系統(tǒng) 水健康循環(huán) 污水資源化我國(guó)是一個(gè)水資源相對(duì)貧乏時(shí)空分布又極不均勻的國(guó)家由于我國(guó)城市化進(jìn)程的加快和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展水環(huán)境污染和水資源短缺日趨嚴(yán)重目前許多城市由于水資源不足影響了當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展全國(guó)每年因?yàn)樗Y源短缺而造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)2000多億元。造成水資源緊張的主要原因：一是水資源總量先天不足；二是水質(zhì)日趨惡化，不能滿(mǎn)足水體正常使用的功能要求。據(jù)統(tǒng)計(jì)1997年全國(guó)建制市污水產(chǎn)生量351億32020年預(yù)計(jì)將達(dá)536億3而相比之下污水處理率卻增長(zhǎng)緩慢1997年實(shí)際處理污水量為1292萬(wàn)3/d，處理率僅為13.4，如果考慮到污水處理設(shè)施由于各種原因運(yùn)行不正常的狀況污水達(dá)標(biāo)排放率僅百分之幾而已其中絕大部分的污水直接排入江河湖海中造成水體污染破壞了天然水體的良性循環(huán)據(jù)報(bào)道目前全國(guó)城市水源只有30%符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，全國(guó)七大水系有一半以上江段被污染，流經(jīng)42個(gè)大中城市的44條河流中有93%被污染?；謴?fù)我國(guó)水環(huán)境是解決我國(guó)水資源不足的根本所在其主要途徑就是在各城市修建和完善污水處理廠(chǎng)提高污水處理程度努力促進(jìn)水的健康循環(huán)值得慶幸的是人們已經(jīng)開(kāi)始逐步認(rèn)識(shí)到水在社會(huì)發(fā)展中的重要地位在建設(shè)部城市污水處理規(guī)劃中提出要在2010年前增建 1000余座污水處理廠(chǎng)使處理能力增加到5000萬(wàn)～6000萬(wàn)3/d，污水處理率將達(dá)40%左右。本文就排水系統(tǒng)的功能規(guī)劃和思想原則等方面提出一些思路以期能引起社會(huì)對(duì)排水系統(tǒng)和水健康循環(huán)的關(guān)注。1 水污染控制及排水系統(tǒng)發(fā)展歷程隨著社會(huì)的發(fā)展和人們環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng)我國(guó)水污染控制經(jīng)歷了由單一污染源的治理污染物濃度達(dá)標(biāo)排放到區(qū)域污染綜合防治以環(huán)境容量為依據(jù)的污染物排放總量控制的兩個(gè)階段。在20世紀(jì)70年代末期之前主要采取的是點(diǎn)源治理策略顯然不足以防止水環(huán)境的污染。80年代開(kāi)始進(jìn)入污染綜合防治和總量控制階段。在過(guò)去的幾十年中，由于我國(guó)的污染防治工作一直擺脫不了"點(diǎn)源治理、達(dá)標(biāo)排放"、"三同時(shí)"和"誰(shuí)污染、誰(shuí)治理"的政策，實(shí)際結(jié)果并不理想。據(jù)國(guó)家環(huán)?？偩謱?duì)我國(guó)5556套工業(yè)廢水處理設(shè)施調(diào)查結(jié)果表明，"三個(gè)效率(污染治理設(shè)施的運(yùn)行率、設(shè)備利用率、污染物去除率)較好的僅占運(yùn)行設(shè)施總數(shù)的35.7%其污染物去除率達(dá)到設(shè)計(jì)能力的只有50%總體有效投資只占全部處理設(shè)施總投資的31.3%，只有不足1/3的設(shè)備發(fā)揮作用。由此可見(jiàn)原有污水處理系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)思想原則中存在不少問(wèn)題已不再適應(yīng)當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的要求。2 排水系統(tǒng)的功能傳統(tǒng)觀念上的排水系統(tǒng)是以防止雨洪內(nèi)澇排除和處理污水保護(hù)城市公共水域水質(zhì)為目的認(rèn)為污水是有害的應(yīng)盡快排除到城市下游這種觀念導(dǎo)致的結(jié)果往往是保護(hù)了局部的生活環(huán)境，危害了廣大流域地區(qū)。實(shí)際上，良好的水環(huán)境不是局部地域的，它的范圍是整個(gè)流域的乃至全球的給水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)好比是城市水循環(huán)的動(dòng)脈與靜脈排水系統(tǒng)起到回收城市污水和凈化再生暢通城市水循環(huán)的作用21世紀(jì)排水系統(tǒng)的定位應(yīng)從以前的防澇減災(zāi)防污減災(zāi)逐步轉(zhuǎn)向污水的資源化從而恢復(fù)健康水循環(huán)和良好水環(huán)境維系水資源可持續(xù)利用事實(shí)證明污水深度處理與再生回用是恢復(fù)水環(huán)境的必由之路其社會(huì)效益環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益已為世界各國(guó)所矚目在這方面每一個(gè)點(diǎn)滴進(jìn)步都是對(duì)人類(lèi)社會(huì)的貢獻(xiàn)。3 排水系統(tǒng)的規(guī)劃在污水深度處理超深度處理污水再生回用已經(jīng)實(shí)用化了的今天城市總體規(guī)劃與給水排水系統(tǒng)規(guī)劃都應(yīng)當(dāng)重新考慮將污水的再生和回用放到重要位置上來(lái)在進(jìn)行排水系統(tǒng)規(guī)劃時(shí)應(yīng)對(duì)整個(gè)城市的功能分區(qū)工農(nóng)業(yè)分布排水管網(wǎng)及污水處理現(xiàn)狀等做周密的調(diào)查，調(diào)查現(xiàn)有的和預(yù)測(cè)潛在的再生水用戶(hù)的地理位置及水量與水質(zhì)的需求，并將這種結(jié)果反映到給排水專(zhuān)業(yè)規(guī)劃中恰當(dāng)?shù)卮_定排水分區(qū)污水凈化廠(chǎng)的位置與個(gè)數(shù)改變將污水處理廠(chǎng)擺放在城市最下游進(jìn)行高度集中處理的傳統(tǒng)做法在進(jìn)行新建和擴(kuò)建污水處理廠(chǎng)的設(shè)計(jì)時(shí)要近遠(yuǎn)期結(jié)合考慮污水回用的需要選擇污水深度處理系統(tǒng)，預(yù)留污水深度處理的發(fā)展用地使污水處理深度處理系統(tǒng)和回用系統(tǒng)的總投資之和為最小。在進(jìn)行排水管網(wǎng)的規(guī)劃時(shí)要把雨水污水的收集處理和綜合利用結(jié)合起來(lái)逐步轉(zhuǎn)變目前的雨污水合流制或不完全分流制系統(tǒng)為完全的分流制系統(tǒng)雨污水的分流有利于對(duì)不同性質(zhì)的水采用不同方法處理和控制有利于雨水的收集貯存處理和利用，避免洪澇災(zāi)害，增加城市可用水資源，同時(shí)也有利于減輕城市面源污染。在規(guī)劃中還應(yīng)該引起注意的是應(yīng)妥善處理和處置城市污水處理廠(chǎng)產(chǎn)生的大量污泥，避免產(chǎn)生二次污染危害城市環(huán)境目前較多的是將污泥填埋這不但需要大量的土地，而且廢棄了大量污泥資源。因此污泥處置的最終出路應(yīng)該是作為農(nóng)業(yè)肥料-充分利用污泥中富含的N，P，K等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，既可避免污染，又可創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。3.1 污水處理廠(chǎng)的選址與數(shù)目按照傳統(tǒng)規(guī)劃方法污水處理廠(chǎng)廠(chǎng)址要根據(jù)污染物排放量控制目標(biāo)城市布局受納水體功能及流量等因素來(lái)選擇一般盡可能地安放在各河系下游城市郊區(qū)但是這種系統(tǒng)布局使污水廠(chǎng)距離再生水用戶(hù)較遠(yuǎn)需鋪設(shè)的回用水管網(wǎng)費(fèi)用相應(yīng)增加不利于污水的資源化因此在確定污水處理廠(chǎng)廠(chǎng)址時(shí)還應(yīng)對(duì)再生水的用戶(hù)進(jìn)行調(diào)查分析(城市中的自然水面、小河、綠地和工業(yè)再生水用戶(hù))，并根據(jù)回用水的需求，在城市中適當(dāng)位置設(shè)置污水凈化廠(chǎng)(再生水廠(chǎng))，收集附近區(qū)域的城市污水，根據(jù)回用水質(zhì)要求加以處理之后就近回用。根據(jù)長(zhǎng)期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)建設(shè)大型的污水處理廠(chǎng)可以發(fā)揮規(guī)模效益降低建設(shè)費(fèi)用和日常運(yùn)行費(fèi)用但這種觀點(diǎn)并沒(méi)有考慮到污水回用的因素如果考慮再生水的回用所需鋪設(shè)的輸水管道提升泵站等費(fèi)用考慮改善城市水環(huán)境以及因?yàn)槲鬯赜脺p輕城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益那么可以肯定在城市下游建立集中的大型污水處理廠(chǎng)在經(jīng)濟(jì)上并不是最優(yōu)的也是和促進(jìn)污水回用相悖的因?yàn)槲鬯畯S(chǎng)的數(shù)目過(guò)少，勢(shì)必遠(yuǎn)離再生水用戶(hù)加大回用水輸送管道的距離和投資增加回用水成本不利于污水回用因此城市污水廠(chǎng)的數(shù)目不應(yīng)拘泥于傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)而應(yīng)該依據(jù)城市實(shí)際中水回用的需要在適當(dāng)位置建設(shè)合適規(guī)模的污水處理廠(chǎng)使得整個(gè)城市形成大中小近遠(yuǎn)期相結(jié)合的污水處理廠(chǎng)布局規(guī)劃這樣既有利于污水回用又減輕了城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，易于實(shí)現(xiàn)分期建設(shè)，符合我國(guó)當(dāng)前國(guó)情。3.2 處理工藝流程的選擇污水處理的方法較多按照不同的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)可以分成不同的工藝流程因此應(yīng)該根據(jù)污水水質(zhì)和回用水水質(zhì)的要求對(duì)水處理單元進(jìn)行多種組合通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來(lái)選擇出經(jīng)濟(jì)可行的污水處理流程這就要求在確定工藝流程的時(shí)候增加對(duì)該廠(chǎng)附近地區(qū)污水再生水需求情況的調(diào)查以便對(duì)處理工藝進(jìn)行適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)和完善即可滿(mǎn)足污水回用水質(zhì)的要求例如當(dāng)處理后的污水規(guī)劃作為農(nóng)田灌溉用水時(shí)選擇工藝流程時(shí)就可以不考慮或不注重其除磷脫氮效果而側(cè)重于其對(duì)水中病菌重金屬等的去除因此工藝流程的選擇不應(yīng)該采用諸如A2/O法等而可以采用傳統(tǒng)的活性污泥法等方法而作為工業(yè)循環(huán)冷卻水回用時(shí)就需注意去除表面活性劑等容易起泡的物質(zhì)盡量減少引起循環(huán)水設(shè)備堵塞腐蝕和結(jié)垢現(xiàn)象的物質(zhì)污水二級(jí)處理是污水再生的基礎(chǔ)但是一般都還需要進(jìn)行不同程度的深度處理才能達(dá)到再生水用戶(hù)的水質(zhì)要求例如二級(jí)水經(jīng)簡(jiǎn)單的澄清過(guò)濾可以達(dá)到工業(yè)冷卻水的水質(zhì)要求如果作為地下水回灌用水由于其水質(zhì)要求較高需達(dá)到飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)因此很有可能需要采用反滲透鈉濾膜等膜分離技術(shù)才能滿(mǎn)足處理要求。3.3 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析方案比選時(shí)在滿(mǎn)足出水水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)前提下除要考慮費(fèi)用與技術(shù)等因素外，還應(yīng)考慮該方案是否有利于實(shí)現(xiàn)污水資源化--既是在原有技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析因子的基礎(chǔ)上，增加"促進(jìn)污水資源化"和"環(huán)境質(zhì)量的改善"這兩個(gè)重要的比較因子。雖然目前我國(guó)投入到污水廠(chǎng)建設(shè)的資金較為有限要在全國(guó)范圍內(nèi)普遍地實(shí)現(xiàn)污水資源化還需要一個(gè)認(rèn)識(shí)過(guò)程但是必須注意到這將是解決我國(guó)水問(wèn)題的有效途徑應(yīng)該從現(xiàn)在開(kāi)始在有條件的城市和地區(qū)率先實(shí)現(xiàn)污水處理和再生利用要努力探求適合我國(guó)國(guó)情的污水回用途徑和相應(yīng)的處理方法在各地污水處理廠(chǎng)建設(shè)方案的比較中應(yīng)從長(zhǎng)遠(yuǎn)觀點(diǎn)考慮該方案實(shí)施之后對(duì)于解決當(dāng)?shù)厮廴揪徑馑Y源短缺是否具有最大貢獻(xiàn)全面統(tǒng)籌考慮方案的短期長(zhǎng)期的費(fèi)用效益比以便選擇一個(gè)真正有利于當(dāng)?shù)厮h(huán)境好轉(zhuǎn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。4 結(jié)語(yǔ)隨著全球城市化的發(fā)展排水系統(tǒng)在社會(huì)可持續(xù)發(fā)展中起著越來(lái)越重要的作用污水處理是城市水環(huán)境改善的一個(gè)極其重要的方面但是污水達(dá)標(biāo)排放并不是排水系統(tǒng)的最終目標(biāo)而是更艱巨的治理工作的開(kāi)端在新的形式下排水系統(tǒng)被賦予了新的使命排水系統(tǒng)是水循環(huán)中水