污水處理及再生回用在城市發(fā)展中的重要性分析
導讀:污水深度處理與再生回用是恢復水環(huán)境的必由之路,其社會效益、環(huán)境效益與經(jīng)濟效益已為世界各國所矚目。
關(guān)鍵詞:污水深度,超深度處理技術(shù)城市排水系統(tǒng)污水再生回用
我國是一個水資源相對貧乏、時空分布又極不均勻的國家。由于我國城市化進程的加快和國民經(jīng)濟的高速發(fā)展,水環(huán)境污染和水資源短缺日趨嚴重。目前,許多城市由于水資源不足影響了當?shù)氐纳鐣?jīng)濟發(fā)展,全國每年因為水資源短缺而造成的經(jīng)濟損失高達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,不能滿足水體正常使用的功能要求;謴臀覈h(huán)境是解決我國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,提高污水處理程度,努力促進水的健康循環(huán)
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,以期能引起社會對排水系統(tǒng)和水健康循環(huán)的關(guān)注。
一、水污染控制及排水系統(tǒng)發(fā)展歷程隨著社會的發(fā)展和人們環(huán)境意識的增強,我國水污染控制經(jīng)歷了由單一污染源的治理、污染物濃度達標排放到區(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階段。在20世紀70年代末期之前,主要采取的是點源治理策略,顯然不足以防止水環(huán)境的污染。80年代開始進入污染綜合防治和總量控制階段。在過去的幾十年中,由于我國的污染防治工作一直擺脫不了點源治理、達標排放、三同時和誰污染、誰治理的政策,實際結(jié)果并不理想。據(jù)國家環(huán)?偩謱ξ覈5556套工業(yè)廢水處理設(shè)施調(diào)查結(jié)果表明,三個效率(污染治理設(shè)施的運行率、設(shè)備利用率、污染物去除率)較好的僅占運行設(shè)施總數(shù)的35.7%,其污染物去除率達到設(shè)計能力的只有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。由此可見原有污水處理系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計、思想原則中存在不少問題,已不再適應(yīng)當前我國經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護的要求。
二、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、保護城市公共水域水質(zhì)為目的,認為污水是有害的、應(yīng)盡快排除到城市下游。這種觀念導致的結(jié)果往往是保護了局部的生活環(huán)境,危害了廣大流域地區(qū)。實際上,良好的水環(huán)境不是局部地域的,它的范圍是整個流域的乃至全球的。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。事實證明:污水深度處理與再生回用是恢復水環(huán)境的必由之路,其社會效益、環(huán)境效益與經(jīng)濟效益已為世界各國所矚目。在這方面每一個點滴進步都是對人類社會的貢獻。
三、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)當重新考慮,將污水的再生和回用放到重要位置上來。參考。在進行排水管網(wǎng)的規(guī)劃時,要把雨水、污水的收集、處理和綜合利用結(jié)合起來,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,同時也有利于減輕城市面源污染。
四、污水處理廠的設(shè)計 按照傳統(tǒng)規(guī)劃方法,污水處理廠廠址要根據(jù)污染物排放量控制目標、城市布局、受納水體功能及流量等因素來選擇,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)布局使污水廠距離再生水用戶較遠,需鋪設(shè)的回用水管網(wǎng)費用相應(yīng)增加,不利于污水的資源化。因此,在確定污水處理廠廠址時,還應(yīng)對再生水的用戶進行調(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),并根據(jù)回用水的需求,在城市中適當位置設(shè)置污水凈化廠(再生水廠),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。參考。
根據(jù)長期的實踐經(jīng)驗,建設(shè)大型的污水處理廠可以發(fā)揮規(guī)模效益,降低建設(shè)費用和日常運行費用,但這種觀點并沒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、提升泵站等費用,考慮改善城市水環(huán)境以及因為污水回用減輕城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)的負擔所帶來的經(jīng)濟效益,那么可以肯定,在城市下游建立集中的大型污水處理廠,在經(jīng)濟上并不是最優(yōu)的,也是和促進污水回用相悖的。因為污水廠的數(shù)目過少,勢必遠離再生水用戶,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。
五、污水處理工藝流程的選擇污水處理的方法較多,按照不同的分類標準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,對水處理單元進行多種組合,通過技術(shù)經(jīng)濟比較來選擇出經(jīng)濟可行的污水處理流程。這就要求在確定工藝流程的時候增加對該廠附近地區(qū)污水再生水需求情況的調(diào)查,以便對處理工藝進行適當?shù)难娱L和完善,即可滿足污水回用水質(zhì)的要求。例如:當處理后的污水規(guī)劃作為農(nóng)田灌溉用水時,選擇工藝流程時就可以不考慮或不注重其除磷脫氮效果,而側(cè)重于其對水中病菌、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,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)。污水二級處理是污水再生的基礎(chǔ),但是一般都還需要進行不同程度的深度處理,才能達到再生水用戶的水質(zhì)要求。例如:二級水經(jīng)簡單的澄清過濾,可以達到工業(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,需達到飲用水水質(zhì)標準,因此很有可能需要采用反滲透、鈉濾膜等膜分離技術(shù)才能滿足處理要求。
六、技術(shù)經(jīng)濟分析 在進行經(jīng)濟分析、方案比選時,在滿足出水水質(zhì)各項指標前提下,除要考慮費用與技術(shù)等因素外,還應(yīng)考慮該方案是否有利于實現(xiàn)污水資源化--既是在原有技術(shù)經(jīng)濟分析因子的基礎(chǔ)上,增加促進污水資源化和環(huán)境質(zhì)量的改善這兩個重要的比較因子。雖然目前我國投入到污水廠建設(shè)的資金較為有限,要在全國范圍內(nèi)普遍地實現(xiàn)污水資源化還需要一個認識過程,但是必須注意到這將是解決我國水問題的有效途徑。應(yīng)該從現(xiàn)在開始在有條件的城市和地區(qū)率先實現(xiàn)污水處理和再生利用,要努力探求適合我國國情的污水回用途徑和相應(yīng)的處理方法。在各地污水處理廠建設(shè)方案的比較中,應(yīng)從長遠觀點考慮該方案實施之后,對于解決當?shù)厮廴、緩解水資源短缺是否具有最大貢獻,全面統(tǒng)籌考慮方案的短期、長期的費用效益比,以便選擇一個真正有利于當?shù)厮h(huán)境好轉(zhuǎn)的優(yōu)化設(shè)計方案。
七、結(jié)語 污水達標排放,并不是排水系統(tǒng)的最終目標,而是更艱巨的治理工作的開端。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)中水質(zhì)與水量的連接點,再生水利用是良好水循環(huán)中質(zhì)與量的橋梁。污水深度、超深度處理技術(shù)已實用化,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。參考。把污水深度處理與再生回用放到重要位置上,恰當?shù)卮_定排水分區(qū)、污水凈化廠的位置與個數(shù),改變下游高度集中處理的做法。在新建和擴建污水處理廠時,要選擇經(jīng)濟實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的污泥。從長遠來看,這將是有效地解決我國水資源短缺和水環(huán)境惡化問題的優(yōu)化途徑。
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