1 污水处理厂发展动态

　　随着国民经济持续、稳定的发展，近年来我国的水务市场正以7%~8%的年平均速度快速增长。但同时，城镇污水处理问题也日益凸显。据《2002年中国环境状况公报》报道，2002年全国城镇污、废水排放总量约为439.5×10⁸ m³，其中，生活污水占总排放量的52.9%。为解决这一问题，我国己先后建设452座污水处理厂，其中出水为二、三级水平的污水处理厂有307座。即便如此，城市生活污水的处理率也仅达到36.5%。

　　“十五”期间，预计将增加城市污水处理量2 600×10⁴ m³/d。根据建设部、国家环境保护总局、科技部发布的《城市污水处理及防治技术政策》规定，2005年城市污水处理率应达到45%，50万人以上的城市达到60%；到2010年，所有城市的污水处理率不得低于60%，直辖市、省会城市以及重点风景旅游城市不得低于70%。为了实现这个目标，需新增污水处理能力：(5 000～6 000)×10⁴ m³/d，所需建设投资约2 000～3 000亿元(不包括运行费用)。如果对全国县级以上城市的市政污水进行处理，全国将有超过1 000座的城市污水处理厂待建。

　　2 污水处理厂对周遍环境的污染

　　毫无疑问，污水处理厂在改善城市环境、节约水资源、提高居民生活质量方面发挥了巨大的作用，成为市政和环保工作的重要组成部分。但由于其自身的特殊性，绝大多数污水处理厂在改善城市环境的同时，又成为新的污染源，对周遍环境造成不同程度的污染。主要表现为恶臭、噪声、污泥和出水不能达到国家GB 8978-1996二级排放标准四个方面。

　　2.1 恶臭

　　污水处理厂产生恶臭的污染源主要在进水部分和污泥处理部分，即格栅间、贮泥池、污泥浓缩池、脱水机房以及曝气池等。恶臭的主要成分是氨气、硫化氢、甲硫醇、VFAs、VOCs、细菌和大肠菌。污水及污泥中的恶臭物质向大气扩散受到诸多因素的影响，如水温、水质、处理工艺、污泥龄、周遍建筑物的密度及气象条件等。表1列出了《恶臭污染物排放标准》(GB14554—93)中对恶臭污染物做出的厂界标准值。表2是对天津市纪庄子污水处理厂恶臭污染的检测结果。^[1]

　　表1 恶臭污染物厂界标准值

　　表2　天津市纪庄子污水处理厂恶臭污染物监测结果

　　由表1、2可见，以天津市纪庄子污水处理厂为例，曝气池、储泥池和脱水机房周遍的臭气浓度比《恶臭污染物排放标准》中的标准值高19～667倍(虽然厂界处的臭气浓度比构筑物周遍的臭气浓度低，但仍远高于标准值)。这不仅影响了周遍居民的生活，而且对污水处理厂工作人员的身体健康危害较大。

　　2.2 噪声

　　污水处理厂的噪声主要是在污水处理过程中鼓风机、管道和水流所产生的。噪声对人体健康的危害是多方面的，尤其是对听觉器官的损伤，长期在强噪声环境下工作可能导致噪声性耳聋。此外，噪声对人体中枢神经系统、植物神经及心血管系统方面的损害也非常严重。一些已建成的污水处理厂由于缺乏足够的噪声隔离设施或是生产设备老化，导致不同程度的噪声超标。

　　以隔音设施改造前的济南市污水处理厂为例。该厂采用射流曝气活性污泥法的处理工艺，风机房预留9台罗茨风机的位置，一期工程先安装2台(风压：73 kPa，风量：112 m³/min，转速：960 r/min，配套电机功率183 kW)。在对隔音设施改造前，厂区噪声严重超标，风机房内噪声平均值达118.8 dB，曝气池靠近送风道处的噪声达111.6 dB，风机房相邻西厂界的噪声达75.5 dB，超过所在区域厂界噪声标准值(夜间)30.5 dB。^[2]这种因机械运转而产生的持续性噪声，对厂区工作人员和周遍居民的健康危害很大。

　　2.3 污泥

　　自1887年英国伦敦建成世界上第一个污水处理厂以来，全球性的污水处理业就迅猛发展，与此同时也产生了新的废弃物—污泥。在污水处理过程中，产生的污泥约为污水处理量的1%～2%。目前我国的污泥产量约为113.6×10⁶ t/年。污水处理厂污泥的来源主要有：格栅间截流的悬浮物、生物处理工艺产生的污泥、投加化学药剂产生的化学污泥、深度处理时过滤等工艺所产生的污泥以及沉砂池、初沉池和二沉池的沉后污泥。污泥中有大量的病原菌、寄生虫(卵)、有机污染物和重金属等有害成份，易腐烂并产生恶臭。目前我国处理污泥的主要方法是运到郊外露天堆放或简单的填埋，仅对少量污泥进行焚烧、堆肥或生物处理。

　　2.4 出水不达标

　　目前，污水处理厂出水能够达到国家二级排放标准的仅为50%，另一半污水则未经有效的处理便排入水体。究其原因，主要是①某些污水处理厂年久失修，处理构筑物无法达到设计要求的处理效果；②流程中某个构筑物发生故障，必须使用超越管暂时将污水直接排入水体；③原水与设计时的水质有明显偏差，可生化性差。

　　污水处理厂对周遍环境的污染，不仅影响了居民的正常生活，而且在一定程度上制约了周遍地区的经济发展，对商业、房地产业、服务业的影响尤其明显。

　　3 对策研究及典型方案介绍

　　污水处理的现代化是和城市的现代化同步进行的。我们过去建设污水处理厂时，通常是着重技术标、商务标，追求低投入，高收益。而现代城市的可持续发展不仅要求技术标、经济标，还要充分地考虑社会(指)标，即对社会及环境的影响。污水处理厂不是只运行一两年，而是要运行三、五十年，甚至更长。我们不能只看眼前的投资额和经济效益，要放眼未来。二十年前，不顾一切大规模砍伐树木成为致富的捷径，今天乱砍乱伐带来的严重后果有目共睹。我们不能让污水处理厂的建设重蹈覆辙。另外，污水处理厂也不是一个孤立的市政环保设施，它从建设之日起，就已经成为城市有机体的重要一环。

　　基于我国污水处理厂的发展现状及国内外已付诸实践的成功经验，可以通过以下几个途径建设污水处理厂，或是对已有的污水处理厂进行改造。

　　3.1 对恶臭和噪声的解决方案

　　3.1.1 方案一：建设花园式厂区

　　为减少恶臭和噪声对周遍环境的影响，设计规范规定污水处理厂与居民生活区的最小距离为300 m。但随着城市的快速发展，城市的外延不断扩大，很多建在郊区的污水处理厂也逐渐被纳入市区的范围。

　　对于已建的污水处理厂，可以采用改进隔声罩设计、加消声器、控制管道噪声、提高鼓风机房围护结构的隔声能力等措施减小噪声污染。防止恶臭污染的措施主要有①给池体加盖；②在敞口的沉淀池和曝气池周遍设多处抽气及活性炭吸附设备；③延长曝气池中的污泥龄以减少恶臭污染物。另外，污水处理厂与其他建筑之间，应设置绿化隔离带，这既可以隔离噪声、吸收恶臭、净化空气，又可以美化厂容。

　　植物可以吸收空气中的污染物，例如，地衣、臭椿、山楂、夹竹桃、丁香等吸收二氧化硫的能力较强；垂柳、拐枣、油茶有较强的吸收氟化物的能力；女贞、美人蕉、大叶黄等可吸收一定量的氯。水生植物中的水葫芦、浮萍、金鱼藻、黑藻等既能吸收水中的酚和氰化物，也可吸收汞、铅、镉、砷等重金属污染物。另外，植物叶片皱糙的表面和分泌的油脂可吸附粉尘。污染物被植物吸收后，有的被分解为营养物质，有的形成络合物，从而降低了污染物的毒性。例如，当酚这种有害物质进入植物体后，其中的大部分参加糖代谢，与糖结合成酚糖苷，贮存于植物的细胞体内(对植物无害)；另一部分形成游离酚，而后被多酚氧化酶和过氧化物酶氧化分解，变成二氧化碳、水和其他无毒的化合物，解除其毒性。一般情况下，酚被植物吸收5～7 d后即被分解。^[3]

　　污水处理厂的出水可以作为景观用水。在污水处理厂旁建造一个人工湖，其出水直接排进湖内，该湖既可供游玩，又可作为最终净化塘，截留出水中的残余固体并使出水稳定化，这实际上起到了深度处理(三级处理)的功能。污水在湖内的最佳停留时间为1～2 d，这样可限制藻类的生长。另外，湖内污泥的累积率很低，只需每年清理一次，降低了运行成本。

　　美国洛杉矶亥佰龙污水处理厂在易产生恶臭的各构筑物周遍(如格栅间、沉砂池、中间泵站、反应器、泥饼仓库等)架设了24个塔式除尘器(以次氯酸钠或氢氧化钠为填料)和17个活性炭塔(以天然活性炭为填料)，以达到净化空气，改善厂区空气质量的目的。^[4]

　　石家庄市桥西污水处理厂是我国花园式污水处理厂的典型。该厂处理规模：16×10⁴ m³/d，总投资额：1.53亿元，厂区占地面积：14 hm²，绿化覆盖率为48%。厂区绿化以大面积的草坪为基调，配以高大的树木和低矮的绿篱灌木，以及典雅别致的假山、亭榭、长廊、藤架、彩灯和喷泉。此外还有柿子园、葡萄园、碧桃园、月季园，实现了三季有花，秋季有果。绿化布局错落有致，独具特色。^[5]

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