污水處理廠建設對環境的影響及環境保護措施分析

中國市政工程中南設計研究總院有限公司 熊毅，方晨煒，徐志惠

污水處理廠的建設是政府節能減排項目的重要內容，隨著社會的發展，污水排放量增加，污水成分更為復雜，污水處理工作任務重、要求高，本文從污水處理廠的工作原理及污水處理環節等方面對污水處理廠建設對環境的影響和可以采取的措施進行了分析。

一、污水處理廠的工作原理及工作環節

污水處理廠的主要工作是對污水進行回收處理、使其達到排放標準，降低污水排放對生態環境、水體資源的不良影響。污水處理廠處理的污水可分為兩類：工業污水和生活污水。其中，工業污水包括化工廢水、醫療機構污水、制藥廢水等。不同類型的工業污水成分不同，其對應的處理工藝也有一定區別。比如，食品工業廢水中可能含有固體廢棄物如碎肉、果皮、油脂、蛋白質等，也可能含有細菌、病毒等。化工廢水中可能含有刺激性物質、重金屬物質等。

目前，主要的污水處理方法有物理處理法、化學處理法、生物處理法等。物理處理法主要利用粗細格柵對顆粒稍大的懸浮物進行物理攔截，然后利用提升泵房對污水進行儲存，然后在沉砂池環節利用砂水分離機和吸砂泵分離去除污水中的泥沙，盡量避免污水在續的處理環節堵塞或磨損設備、管道和閘門。物理處理法包括砂濾法、活性炭吸附法等。微生物處理法是利用微生物的特性對污水中的污染物進行降解處理，包括生物脫氮除磷法、混凝沉淀法等。化學處理法一般是利用二氧化氯消毒的特性對污水進行殺菌殺毒處理，還有離子交換法、電滲分析法等。在污水處理系統中，這三種方法一般結合使用，以達到凈化水體的目的，對污水中分離出的固體污泥進行脫水處理后再進行無害化掩埋處理。

不同的污水處理法其處理流程和所用設備也不同，各工藝的注意事項也各有不同。

二、污水處理廠建設對環境的影響

（一）污水處理廠施工建設過程中對環境的影響

在污水處理廠建設施工過程中，挖掘產生的泥土一般露天堆放，在刮風天氣或者車輛經過等空氣波動幅度較大的情況下，泥土顆?？赡軙U散到空氣中，影響空氣質量。在大風天氣，施工產生的塵土隨風飄揚，可能會對周圍居民生活區域、辦公區域造成不良影響。在建設過程中，施工設備發出的噪音還可能會對周圍環境產生噪聲污染。

（二）污水處理廠運行過程中對空氣質量的影響

污水處理廠處理的生活污水或工業廢水中，可能含有C、S、Cl、P等在污水中發生化學反應的元素，導致污水產生氧化發霉的現象，還可能會產生刺激性氣體，如硫化銨、氨氣等，同時伴有引起人們極大不適感的惡臭，嚴重影響空氣質量。污水處理廠在進行污水處理的過程中可能會產生硫化氫、胺類等氣味比較難聞的氣體，嚴重影響污水處理廠工作人員和周圍居民的生活體驗感，有的氣體對人體健康有較大不良影響。

污水處理廠可以采取相應的措施對這些氣體進行吸收凈化處理。成分不同的氣體，其擴散速度、波及范圍、影響程度也有一定區別，因此相應的處理方式也稍有不同。另外，這些臭氣如果長期擴散到環境中，可能對生態環境、大氣層產生一定的影響，甚至造成不可逆轉的損害。所以相關負責人或者機構要采取措施避免這些危害。

（三）污水處理廠建設對水資源的影響

污水處理廠的主要作用是對污水進行收集處理，使回收的污水經過一系列處理后達到排放標準，或者將經過處理的污水進行回收利用，既節約了水資源，降低了凈水的使用率，又可以減少污水排放對生態環境中水體系統的影響，進一步降低人們生活用水被污染的可能性。污水處理廠對污水處理不完善、不合格，如果這些水被排放到自然環境中，可能會導致部分河流水質下降，還會影響河流中的某些生態系統，甚至影響河流在城市中充分發揮作用，嚴重的還可能對居民生活用水造成污染，導致一些致病菌的傳播，危害居民生命財產安全，影響當地其他的產業，不利于當地經濟的可持續發展。

（四）污水處理廠建設造成的噪音影響

污水處理廠在進行污水處理回收工作時，可能產生噪音的設備有鼓風機等，其他產生噪音的來源有管道和水流等。受噪音困擾比較大的是相關工作人員，長期在噪音環境下工作可能會損傷聽力，甚至導致噪聲性耳聾。經科學研究表明，噪音可能會對人體中樞神經系統、植物神經系統、心血管系統等造成損害，某些污水處理廠噪音隔離防護措施差，生產設備老化，噪聲超標，這是極其不對員工身心健康負責任的行為，應該受到譴責并及時整改。

（五）污水處理廠的污泥處置對環境的影響

污泥一般在初次沉淀池、二次沉淀池等處理環節產生，經調查表明，污水處理廠處理每萬立方米污水可產生5-10噸污泥，污泥中可能含有病原體、重金屬等，未經處理或者處理不達標的污泥被掩埋后可能會對環境產生較大的影響。比如，病原體可能會傳染致病菌，影響生態環境和食物鏈的正常進行，最終影響到人類自己。重金屬可能會在生物鏈中富集，人類也是食物鏈中的一員，可能會受到重金屬的侵害。重金屬會嚴重損害人類的神經系統，可能會導致嚴重的慢性病，以現在的醫療水平，因吸收重金屬導致的疾病治療難度比較大。

三、針對污水處理廠建設可采取的環境保護措施

（一）科學選址，維護生態平衡

污水處理廠的選址與對生態環境的影響程度息息相關，要遵循生態環境保護原則科學選址。污水處理廠的選址應注意以下幾個方面：第一，污水處理廠的選址應盡量不占用農田，農田對土壤質量要求和灌溉用水要求比較高，污水處理廠產生的廢氣、廢水及固體廢棄物可能會對農田生態系統造成潛在的影響，有的危害在當時可能不易被察覺，但在長期的作用下，會危害農作物的生長，進而危害人類身體健康。污水處理廠處理的污水種類不同，有的污泥經過處理后，可以作為農田的肥料使用，而有的污泥可能會改變原有的土壤成分，對農作物的生長產生不利影響。

另一方面，城市污水處理廠應優先建在城市所用水源的下游以及居民區的下游，且與居民區保持一定的距離，同時，工程師也應該考慮污水管道建設的成本，選取合適的距離。另外，工程師應考慮到當地的氣候環境，盡量將污水處理廠的地址選在下風向區域，避開上風向區域，避免污水處理廠對空氣質量的影響。

工業污水處理廠需遠離居住人口密集的區域和居民工作區，工業污水的處理涉及化學專業、物理專業、微生物專業等方面的內容，可能需要采取某些針對性的污水處理措施以達到一定的污水處理效果，且工業污泥的處理工藝較為復雜、處理成本比較高、處理難度比較大。

（二）建立完善的污水管網體系

市政污水管網是城市基礎設施建設的重要組成部分，是城市長期平穩運行的重要保證。市政污水管網管線數量多、構造復雜，因城市地面建筑物多，污水管網施工難度大、協調難度大，需要專業人員對污水管網系統進行良好的規劃，污水管網規劃要從實際出發，切實考慮到污水排放的需求，增加總體規劃的協調度。另外，應確保污水管網建設的連續性，明確污水管網的建設要求與時間，由于污水管網建設的特殊性，建議污水管道建設與道路建設同步進行。

從污水管網的運行機制來看，污水管網屬于自流排水，在污水管網建設過程中，需采取一些措施防止污水倒流。另外，污水管網所建設的溝槽一般比較深，存在一定的安全隱患，工程師可以采取一定的安全保護措施，減少意外發生的風險。污水中含有各種有害物質，如果發生滲漏，可能會增加地下水系統被污染的風險，污水排放所用管道要有良好的防滲功能，尤其是接口處要做好相應的工藝處理，確保管道系統的嚴密性。另外，污水可能會產生某些難聞的氣味，不同源頭的污水混合可能發酵產生某些氣體，所以工程師應該在合適的地方設立通風口，做好防止氣味擴散的措施，可以采取活性炭或經特殊處理的濾網，對氣味進行吸附、過濾處理。

（三）建立完善的污水處理系統，優化污水處理環節

在經濟條件允許的范圍內，工程師可以優化污水處理流程。典型的污水處理工藝有間歇活性污泥法、吸附再生法、氧化溝延時曝氣法、連續進水周期循環延時曝氣活性污泥法、生物脫氮除磷工藝。間歇活性污泥法包括4個階段：進水、反應、排水、閑置。工程師利用水位控制進水及排水，利用時間控制反應環節和沉淀環節，所處理的廢水按順序依次進入各SBR池，通過控制SBR池的耗氧量，使待處理的污水混合物交替呈現缺氧、好氧狀態，有利于對污泥污水進行生物脫氮除磷處理，可以抑制好氧菌的數目，該方法可以有效地控制絲狀菌的數目，因此，污泥不容易受絲狀菌影響而體積增大。另外，該方法使用的裝置比較簡單，效率較高，運行成本較低。

污水處理過程的一個重要環節是生物曝氣處理環節，其中，影響生物處理過程的關鍵因素是溶解氧DO的動態平衡，如果能夠對曝氣量進行精確的控制，使曝氣池內的含氧量處于最佳范圍內，使曝氣生化反應達到最優效果，可在最大限度地降低污水中磷、氮等含量的同時，降低系統的整體能耗，達到對曝氣環節的優化。在生化池環節，池中的微生物、好養菌群會消耗大量的氧氣，因此，需要不斷地向池內注入氧氣，經實驗表明，在水中保持一定含氧量有利于提高水的抗沖擊能力，可以有效地防止由于水質惡化對生化反應造成不良影響。在污水處理系統中，在保證污水處理環節能夠正常進行的情況下，氧含量越低越節約資源。在污泥和菌群存在的情況下，溶解氧越低，表明污水處理效果越好，水質處理質量的高低可以通過測量水的COD和ORP來判斷。另外，保持高的溶解氧需要不斷地補充空氣，大部分污水處理廠通過保持生化池處在含氧量較高的狀態，來達到水質處理效果。如果對污水處理工藝和技術進行相應的實驗，在不同含氧量情況下對污水處理質量進行分析總結，就可以用變頻對風機轉速進行優化控制，避免對電能的浪費，達到環保節能的目的。污水處理系統可以與計算機和自動化技術相結合，建立污水處理廠工藝處理全過程的系統控制體系，實現自動控制，提高整個系統的精確度和可控性。另外，還可以建立完善的計算機自動監控系統和信息化平臺，實現對水質、水量的精確控制，還可以對廢氣處理系統的通風狀態、供風量進行控制，確保廢水、廢氣經過一定處理后，在達到相關排放標準的同時節約設備資源，達到節約能源的目的。

（四）針對水污染可采取的防治措施

相關環境保護部門可以制定嚴格的污水排放許可標準和相應的制度，對污水中的重金屬含量、細菌數目、固體顆粒物數目、懸浮物數目、pH等都制定相應的標準，并對相關行業做好定期的監督教育工作。工業廢水必須經過處理達到一定標準后才可以由污水處理廠接管并進行后續處理，醫療廢水必須經過專門的消毒處理后，才可以由污水處理廠接管進行后續處理，餐飲行業的廢水需過濾油渣、菜葉等固體廢棄物后才可以接入污水處理管網。

（五）針對大氣污染可采取的環境保護措施

對于刺激性氣體或臭味氣體，可以進行封閉處理或者負壓抽氣引流集中處理，避免氣體擴散到大氣中。對于臭氣，可以采取水噴淋預濕處理、生物濾池處理、硫酸塔處理、次氯酸塔處理、氫氧化塔處理，在排風口處進行活性炭吸附處理、水膜過濾處理。污水處理廠所設立的排氣豎井，排放高度應不低于25米。

另外，污水處理廠應加強對化學吸收塔、活性炭吸附裝置、生物濾池等設備裝置的維修保養，確保廢氣處理裝置正常運行，污水處理廠相關負責人要增強風險意識，加強風險管控和風險防范。

加強污水處理廠周邊的綠化也可以有效減少臭氣對周圍環境的影響，綠化有利于營造優美的環境，在城市污水處理廠還可以通過綠化降低廢氣排放豎井帶來的視覺沖擊，增加其與周圍環境的協調性。

（六）針對噪聲污染可采取的防治措施

污水處理廠可以將產生較大噪音的設備進行隔音處理，地下密閉空間實心墻體對噪音的隔斷效果明顯，可以通過各種手段對噪聲進行消聲、吸聲處理，對設備進行減振處理，加強設備、污水處理各環節的運行管理，并對設備進行定期維修保養，對噪音較大的老舊設備進行更新處理。另外，加大污水處理廠周圍的綠化覆蓋面積可以有效地減輕污水處理廠對周圍環境產生的噪音干擾。

（七）設立相關的制度條款，確保污水處理系統正常運行

污水處理的達標要求需要受到相關國家或者地方規定的制約，工業污水，生活污水均應有各企業負責人對廢水經初步處理達標后再匯集到污水處理系統，相關部門應對各企業做好監督和定期檢查工作。相關部門針對污水處理的重要性和必要性做好宣傳教育工作，并且對違規企業進行相應的處罰處理。

四、總結

綜上所述，污水處理廠的建設和污水處理廠的運行非常重要，是影響國家和地方經濟發展、生態安全的重要部門。各政府部門應該對污水處理廠的建設、污水管網的建設給予足夠的重視，要以長遠的、發展的態度對待污水處理廠的建設。隨著國家和社會的進步、科技的發展，污水處理工藝越來越優化，污水處理系統越來越完善，污水處理體系要達到環保綠色的要求，污水處理廠的建設與發展需要社會各界人士的共同努力。