城鎮污水處理自有科學章法

鑄剛

隨著我國城鎮經濟的發展，城鎮水污染問題也變得越來越嚴重，這不僅影響到城鎮化的進程，更威脅到人的身體健康。因此，相關部門必須及時開展水污染防治活動，真正促進城市可持續發展。近年來，黨中央、國務院高度重視城鎮生活污水處理設施等環境公共基礎建設，并將其作為提升基本環境公共服務、改善水環境質量的重大環保民生工程，以及建設資源節約型、環境友好型社會的重要任務。目前，我國正處于城鎮化快速發展時期，水環境的污染整治、水資源的優化分配，均被提升至戰略性高度。因此，治理水環境、加強生態環境保護與修復，建設城鎮污水處理工程可謂勢在必行！

污水處理的規劃藍圖

多年來，我國城鎮存在污水配套管網建設相對滯后、設施建設不平衡、部分處理設施不能完全滿足環保新要求、多數污泥尚未得到無害化處理、污水再生利用程度低、設施建設和運營資金不足，以及運營監管不到位等諸多問題。為進一步做好城鎮污水處理工作，應緊緊抓住當前資金投入力度不斷加大、激勵約束機制日益完善、裝備支撐顯著增強、節能環保產業加快發展的有利時機，精心組織、科學謀劃，加快推進污水處理設施建設，不斷提高設施運營水平。《“十二五”全國城鎮污水處理及再生利用設施建設規劃》和《“十二五”全國城鎮生活垃圾無害化處理設施建設規劃》，擬定共計近7000億元人民幣的投資藍圖，引起了業界關注。

根據規劃，全國城鎮污水處理與再生利用設施建設投資近4300億元人民幣，包括完善和新建管網投資2443億元，新增城鎮污水處理能力的投資1040億元人民幣，升級改造城鎮污水處理廠投資137億元人民幣，污泥處理處置設施建設投資347億元人民幣，再生水利用設施建設投資304億元人民幣。預計全部建成后，全國城鎮污水管網總長度達32.7萬公里，每萬噸污水日處理能力配套污水管網達15.6公里，大幅提高城鎮污水收集能力和污水處理廠的運行負荷率。當前，污水及垃圾處理設備和工程運營等主領域市場已全面啟動，市場需求有望受益于污水治理產業發展提速而進一步擴大。到2015年，全國所有設市城市和縣城均具有污水集中處理能力，其中城市污水處理率提高到85%，縣級市處理率達到70%，縣城污水處理率為70%，建制鎮污水處理率平均為30%。此外，直轄市、省會城市，以及計劃單列市的污泥無害化處理率達80%，城鎮污水處理設施再生水利用率超過15%。屆時，我國城鎮污水再生利用設施總規模接近4000萬m?/日，其中設市城市超過3000萬m?/日，將有效緩解用水矛盾問題。

我國城鎮污水處理行業已經發展近20年，從城鎮污水排放量、污水處理量和污水處理率的變化趨勢可知，我國城鎮污水處理的發展迅速極快，但在很多縣、鄉、鎮，尤其是重點鎮、建制鎮等地，污水處理仍屬空白區域。由于地區之間發展不平衡，東部和西部、東北部地區的差距較大，近年來全國多個城市發生內澇，這與一個城市的排水系統、污水處理等方面密切相關。

因此，未來政府需要加強雨水再利用的技術、規劃、管理理念等方面的綜合管理工作。國家對減排提出新要求，除了繼續執行COD削減8%的目標外，又新提出氨氮削減10%的要求，這對城鎮的污水處理行業提出了新考核要求。

我國污水處理的再生利用與全國水資源緊缺、供需矛盾尖銳的現狀不相吻合，污水的再生利用和資源化回收工作面臨著更大的挑戰。目前，我們對污水處理的技術研發、突破和集成方面，還需做很多工作，在建設、提升改造、維修養護及運行等方面的資金還未落實到位。關于雨水處理目標，是指在除了干旱地區以外的其他地區，要加大雨污分流管網的改造與建設力度，同時推進初期雨水收集與處理，強化除磷脫氮；在污水處理廠布局方面，要堅持集中與分散相結合原則，鼓勵自然、生態的處理方式。再生水處理與利用目標，是新建2600萬m?/日的再生水利用設施，重點在人均水資源量偏低、單位GDP用水量和水資源開發率高的地區。主要技術要求體現在科學確定用水途徑，合理確定水質標準和處理工藝，必須符合基本衛生安全等級要求。

水污染產生大危害

水和空氣一樣，是人和一切生物所必需的。人離不開水，動植物也離不開水，科學家早已證實，早期的原始生命起源于水。豐富的水資源給萬物帶來生機，令生態保持平衡。從太空觀察可知，地球是一個藍色的星球，71%的地球面積為水所覆蓋，然而，人們很難想象，傳統觀念中“取之不盡，用之不竭”的水已開始成為稀有資源，水資源保護已成為全球面臨的一個重要課題。水資源短缺造成的嚴重后果，是一些國家的人民身體健康狀況出現惡化。

中國是一個水資源短缺的國家，人均水資源占有量只有世界平均水平的3成，是全球人均水資源最貧乏的國家之一。盡管如此，中國的江河湖泊卻是工廠傾倒有毒廢水的下水道，水污染事件在中國不斷發生。水不僅造成了數額巨大的經濟損失，更直接危害到百姓的飲用水安全。調查結果顯示，44.36%的農村飲用水未達到基本衛生安全標準。

無機無毒物質可引起水體的富營養化，令某些藻類大量繁殖，從而影響航運、漁業。重金屬通過食物鏈進入人體富集，會促使一些疾病的發作，現已證實有20多種金屬可致癌，如氰化物是劇毒物質，危害極大，排入水體后會立即引起水生生物急性中毒，甚至死亡。氟化物會使人體骨骼變形，引起氟骨癥和損害腎臟等。某些耗氧有機物本身有味有毒，有些雖無毒，但在微生物的分解中，消耗了水中大量的溶解氧，致使其他水生生物缺氧。在缺氧狀態下經厭氧菌分解，產生惡臭物質，引起水體惡化。酚濃度過高時，可使魚類大量死亡，長期飲用含酚水，可引起頭暈、貧血及各種神經系統癥狀。有機農藥及其降解產物，對水體環境污染最為嚴重，大劑量的多環芳烴化合物有致癌或致突變作用。尤其多氯聯苯穩定性極高，在脂肪組織、肝、腦中聚集，會引起皮膚和肝臟損害。世界衛生組織的調查表明，全世界每年至少有1500萬人死于水污染引起的疾病。在發展中國家情況更加嚴重，每年因飲用污染水引起上億人患腹瀉病，約200萬兒童死亡。

19世紀以前，水污染中最可怕的是生物污染，由病原微生物污染引起的霍亂、傷寒、骨髓灰質炎、甲型病毒性肝炎等，通過水傳播而發生的傳染病暴發、瘟疫流行等，奪走了千百萬人的生命。20世紀中葉，水體受到工業廢氣、廢水、廢渣的污染，有毒污染物通過水質傳播，使人中毒或患骨痛病等。進入21世紀，生物污染和化學污染逐漸得到控制，危害有所緩和，但癌癥的發病率卻越來越高，已成為人類健康的頭號公敵。這期間，水污染重點主要在于部分有機物，這些有機物在研制、生產和使用過程中，都極有可能進入水體，從而威脅人類健康。

水做為一種資源，對人民生活和工農業生產極其重要。人們的生產和生活影響著水資源，反過來水資源的優劣，也以各種形式影響人們的生活與工作。水資源的變化與人類活動密切相關，19世紀以前由于人口較少，現代工業也不甚發達，水資源質量還相對較好。近百年來，隨著人口增長和工農業生產迅速發展，對水體的影響越來越明顯。長期以來，我國經濟增長方式粗放，企業單純追求經濟效益，忽視環境效益和生態效益，令企業生產經營缺乏節能降耗的動力，區域經濟發展和區域環境容量不相適應，流域產業結構和布局不合理。大量工業廢水、廢物、生活污水，未經嚴格處理向水資源中直接排放，對水資源和水環境造成嚴重破壞，甚至可能導致一些與水資源相關的環境問題與自然災害。多年來，我國各項生產活動基本上走的是“先污染后治理、先破壞后恢復”的路子，這種以犧牲環境質量為代價的急功近利的生產生活模式，客觀上嚴重破壞了生態環境的平衡，有悖于自然生態環境的良性循環。

隨著我國社會和經濟的不斷發展，以及人口壓力的逐漸增大，水資源污染問題成為了影響人們生活和經濟生產的重要問題，同時受到了國家政府與社會各界的普遍關注。無論北方、南方，資源型缺水還是水質型缺水，水污染防治無疑是當前乃至今后相當長時期內面臨的最嚴峻課題之一。通過水污染防治，不僅可以從根本上改善各區域的水生態環境，而且將極大增強水資源的可利用程度。

健全污水處理

促進再生資源循環利用

城市污水處理廠的設計和建設包括：處理程度和規模的確定、廠址選擇、污水處理工藝選擇，以及總平面布置、工藝流程確定、處理構筑物等方面的內容。在處理程度或允許的出水排放總量確定后，就可以據此列出所有能夠滿足要求的工藝流程。選擇可行的幾種處理工藝方案，通過全面技術經濟比較后，確定處理工藝流程和設計參數。

城市污水處理工藝方案的選擇，一般應體現以下總體要求：因地制宜，技術可行，經濟合理。總之，在保證處理效果、運行穩定，滿足處理要求的前提下，令基建造價和運行費用最經濟節省，運行管理簡單，控制調節方便，占地和能耗最小為宜。同時，要求具有良好的安全、衛生、景觀和其它環境條件，城市污水處理廠工藝方案應確保高效穩定的處理效果，城市污水處理設施出水，應達到國家或地方規定的水污染物排放控制或再生利用標準。此外，對城市污水處理設施出水水質有特殊要求的，須進行深度處理，這是污水處理最重要的目標，也是對污水處理廠產品質量的基本要求。而排放標準的確定，主要取決于處理出水的最終處置或利用方式，如果排入水體，則取決于接納水體的功能要求和水體的環境容量，如果繼續使用，則取決于再生水用戶對水質的基本要求。

2012年1月1日起實施的《城市污水處理廠運行、維護及其安全技術規程》，對城鎮污水排放源頭削減、下水水質標準提出明確要求。排水戶排放的廢水，尤其是工業廢水必須達標，不能影響城鎮排水管渠、污水處理廠的正常運行，不能對養護管理人員造成危害，不能影響處理后出水的再生利用、安全排放，即從源頭上加強污染控制。同時，對排入下水道的水質作出相應規定。除降雨量少的干旱地區外，新建地區的排水系統應采用分流制，雨水綜合管理應按照低影響開發（LID）理念，采用源頭削減、過程控制、末端處理的方法，控制面源污染、防治內澇災害、提高雨水利用程度。

城市污水處理廠工藝方案的確定，必須充分考慮當地社會經濟和資源環境條件。要以實際情況確定城市污水處理工程的規模、水質標準、技術標準、工藝流程，以及管網系統布局等問題。處理規模大小對處理工藝的影響很大，城市污水處理設施建設，應按照遠期規劃確定最終規模，以現狀水量為主要依據確定近期工程。污水處理廠的實際設計標準，應根據污水收集量和分期建設、水質目標來確定。而污水收集量取決于管網完善程度和匯水區內的生活、工業污水產生與允許納入量，以及管網入滲或滲漏水量等因素。

在決定處理工藝方案時，要因地制宜，結合當地條件和特點，有所側重，尤其是排放與利用相結合，采用不同處理工藝的大膽組合。例如在一個處理廠內，一部分采用強化一級處理加排海（江）工程，另一部分采用二級處理后并用于農田灌概，還有一部分則采用深度處理后用于工業。要根據當地財力情況，充分考慮處理工藝的分期、分級實施，如可先采用一級處理或強化一級處理，以后再建二級處理，或一部分用一級處理，另一部分用二級處理，多種方法靈活變通。

城鎮水污染的防控措施

國際上以歐洲為例，歐洲水管理框架在淡水汲取控制、特別保護區的指導、防止農業污染擴散、水資源過分開采等方面，都作出了相應詳細規定。除保護地下水水質外，該管理框架還通過控制開采來保護地下水水量，以保證地下水和地面水綜合保護得以實施。根據這一管理框架，向地下水排放有害物質將被禁止，對地下水監測也將提出一些特殊要求。在我國，水污染防治是一項長期性工作，解決水環境問題也需樹立長遠觀點，今后的5～10年里，水污染防治的工作重點是在鞏固已有成果的基礎上，改變低層次達標現狀，大幅度提高工業和城市治污水平，在全面治理大江、大河水污染外，重點研究和解決湖泊水庫富營養化問題，把環境保護作為經濟結構調整的重要手段。同時，針對我國產業結構現狀特點，以解決結構性污染為主要目的，逐步淘汰和關停大量中小型污染企業，如全面禁止含磷洗滌劑的生產和消費，取締年產2萬噸以下的草漿造紙等，推動工業部門加快產業結構調整，合理布局以促進資源消耗小、經濟效益高的高新產業成長。

城鎮水資源的污染要標本兼治、重在治本，減少污染物排放是改善水污染環境的根本措施，最有效辦法是根據流域水環境容量制定污染物允許排放量，控制進入江河湖庫的污染物。此外，將排放總量指標層層分解，并把排放量指標分解到每個排污單位，納入目標責任制管理。同時，加強對入河排污口的監督、監測與管理，廣泛推廣應用污水凈化新技術，從根本上減少污染。污染源包括工業、農業及生活污染，其中工業廢水污染危害最為嚴重。如不采取必要措施，實現治污目標就會成為空話，而且還會產生一些消極影響。因此，要加強水資源管理方面的法規建設，完善實施細則，做到有法可依，有章可循，依法行政，需要加大執法力度，做到有法必依，違法必究，執法必嚴，使水資源管理走上規范化、法制化軌道。要綜合規劃，合理布局，決不走“先污染后治理”的路子，在城市總體規劃中兼顧水資源的開發和保護，根據水資源分布和給排水便利條件，優化城市生產力布局和產業結構。為了防止有害物質污染地下水，必須做好水源防護工作，有條件的地方，可把水源井放在公園和風景區內加以防護，禁止任意堆放工業廢渣與生活垃圾，建立污水處理場和垃圾處理工廠，不用未經處理的污水灌溉農田等。

與此同步，改革現行城鎮污水處理體制，實現污水處理廠建設和運營的社會化、市場化、企業化，逐步使政府從直接管理污水處理設施的建設和運行中解脫出來，讓污水處理真正走向市場。污水處理廠的建設要引入競爭機制，按照“誰投資誰所有，誰管理誰受益”的原則，建立多元化投資建設、企業化運營管理、社會共同負擔費用，以及政府給予必要的政策扶持等模式，積極探索城鎮給排水建設和運營一體化的管理體制。國家應制定扶持環保產業發展的經濟政策，在投資、信貸、稅收等方面給予優惠，鼓勵一部分產品過剩的企業轉向環保產品生產和服務，組建環保產業集團，盡快形成產業規模，抓緊培育環保市場，把原來政府管理的環保服務事業推向市場。同時，要加強環境科學研究，組織開展高濃度有機廢水處理等急需的重點水處理技術攻關，加速污染防治和生態工程成套設備的國產化，改變我國環保產業依靠國外技術的弊端。

當前，我國環境科學研究的重點如下。一是研究針對某些工業高濃度有機廢水處理技術；二是研究解決與農村面源污染相關的治理技術；三是加速環境保護產品和產業的發展。科技投入的加強，將有利于盡快解決長期困擾我國水污染防治等突出問題，逐步取得水環境質量的整體改善。在市場經濟條件下，我國的水污染防治必須堅持“誰污染誰治理”的原則，建立多元化的污染防治投資體制和水資源更新補償機制，運用價格杠桿調節水資源的合理利用，全方位吸引資金用以環境保護。需要認清，我國淡水資源擁有量及分布情況，在很長一段時期內不會發生根本性變化，我國經濟建設和生產力發展只能立足于自己有限的淡水資源。節約用水的根本目標之一，在于節約寶貴的水資源，并取得良好的社會經濟效益。節水型社會、節水型城市的建立，是相應范圍內各個局部節水的集約化與整體化的漸進發展過程。所以，我國節水型社會的建立和發展，應該有計劃、有組織、分階段實施，除采取技術、計劃、行政、法制與宣傳教育等綜合性措施外，還應重視發揮經濟杠桿作用，確保工農業生產和人民生活對水資源的合理分配、利用。

城鎮污水處理的改進與監管

根據國務院提出節能減排的總體要求，我們要提高城鎮污水處理率和再生水利用率，建立設施并保障暢通運行。污水處理以“廠網并舉、泥水并重、建管并進”為原則，統籌規劃、合理布局、突出重點，加大投入、加快建設、加強監管，全面提升污水處理的建設速度，提高設施運行管理水平，為改善人民群眾的生產生活環境、緩解水資源緊張作出貢獻。在實施重點工程上，主要有推進城鎮污水處理設施及配套管網建設，改造提升現有設施，強化除磷脫氮，大力推進污水處理環節；在資源利用上，鼓勵在工業生產過程中，協同處理污泥；在節水上，推進再生水、礦井水、海水等非傳統水資源的利用；在產業化示范上，實施節能減排重大技術與裝備產業化工程，重點支持污泥處理、關鍵技術和設備產業化，加快產業化基地建設。此外，在推進價格改革上，將污泥處理費用納入污水處理成本等。

具體來說，可分為明確政府責任，加大公共財政投入力度，完善有效的支持政策，健全市場機制，充分調動企業參與城鎮污水處理、再生利用設施建設和運營的積極性。污水處理應與經濟社會發展水平相協調，與總體規劃相銜接，與環境改善要求相適應，與環保產業發展相促進，合理確定建設規模、內容和布局。重點建設、完善城市和縣城污水配套管網，大幅度提高建制鎮污水處理能力，通過加強技術指導和資金支持，加快污水再生利用設施建設，科學確定設施建設標準，因地制宜選用先進適用的處理技術、工藝。此外，完善相關價格和收費政策，健全有效的監管和績效考核制度，強化對城鎮污水處理設施建設和運營全過程的監督管理，確保治污工作穩定達標運行。進一步而言，綜合考慮已建及新增污水處理設施能力和運行負荷率要求，科學確定新增污水配套管網規模，優先解決已建污水處理設施配套管網不足，抓緊補建配套管網。對于在建處理設施，要嚴格做到配套管網長度與處理能力相適應，進行同步規劃、同步設計、加快建設。在降雨量充沛地區，新建管網要采取雨污分流；對已建的合流制排水系統，要結合當地條件，加快實施雨污分流改造；部分難以實施分流制改造的，要采取截流、調蓄和處理措施；在有條件的地區，逐步推進初期雨水收集與處理。分流制雨水管道泵站或出口附近，可設置初期雨水貯存池，合流制管網系統應合理確定截流倍數，將截流的初期雨水送入污水處理廠處理，或在污水處理廠內及附近設置貯存池。總而言之，從解決城鎮污水處理設施建設不平衡入手，按照填平補齊原則，合理安排各地污水處理設施的新增能力。

特別優先支持目前尚無污水集中處理設施的設市城市和縣城。對發達地區、污染嚴重地區、環境容量較低地區，以及環境影響較大的重點流域地區，提出高于本規劃確定的全國平均污水處理率目標要求，適當增加污水處理設施的建設規模。重點流域、重要水源地等敏感水域地區的城鎮污水處理設施，應根據水質目標和排污總量控制要求，選擇具備除磷脫氮能力的工藝技術。污水處理應堅持集中與分散處理相結合的原則，在人口密度較低、水環境容量較大的地方，以及地處非環境敏感區的建制鎮，在滿足環保要求的前提下，可根據實際條件采用“分散式、低成本、易管理”的處理工藝，鼓勵自然、生態的處理方式。同時，對部分已建污水處理設施進行升級改造，進一步提高對主要污染物的凈化能力，大力改造去除磷脫氮功能欠缺、不具備生物處理能力的污水處理廠，重點改造設市城市和發達地區、重點流域，以及重要水源地等敏感水域地區的污水處理廠。

按照“安全環保、節能省地、循環利用、經濟合理”的原則，加快污水處理設施的建設，優先解決產生量大、污染隱患嚴重地區的污水處理問題，率先啟動經濟發達、建設條件較好區域的設施建設。對不達標處理設施進行排查和環境風險評估，制定治理方案和計劃，既要通過設施建設著力解決當前城鎮污水處理中的突出矛盾，又要從污水處理廠運行管理和技術改造等方面，積極探索污染物的源頭減量。同時，借鑒西方發達國家的先進經驗，結合我國各地的立法實踐，從源頭上確保我國污水處理設施安全運行，確保污水處理達標排放，確保污水的再生利用及污泥處理資源化。尤為重要的是，有待加強城鎮排水監測體系建設（簡稱“兩極網、三級站”），兩極網指國家網和省級網，三級站指國家站、省級站和城市監測。在此基礎上，再制定相關標準和規范，完善污水處理費用征收、使用和管理制度，它包括再生水價格的制定、污水處理費用的調整，以及穩定財政投資渠道、創新金融服務體制等。

城市建設日新月異，水污染不可忽視，我們要加強地下水資源的管理工作，提倡循環用水、一水多用。工業節水應根據產業技術經濟情況，建立適當的標準與規定，通過降低單位國民生產總值水資源凈使用量，來促進產業結構調整和技術進步，逐步建立節水型產業和節水型社會。未來，政府應合理制訂水污染防治規劃，對各地的水域進行調查研究，按不同水域、不同功能、不同污染程度、不同發展需要，提出不同治理目標，以做到付出有限的財力、物力取得最佳效果。