我國城市污水處理與再生利用的技術決策要素探討

時間：2008-01-14 來源： 作者：

    城市污水處理與再生利用技術決策支持系統的研究與建設，可以為城市污水處理與再生利用工程的規劃、設計、建設和運行管理提供合理、可靠的技術決策基礎和依據，提高技術決策管理水平，避免技術失誤和不合理選擇，及時識別以各種形式和面貌出現的假冒偽劣技術與產品服務。為此，本文將對城市污水處理與再生利用的技術決策問題及其要素做初步的探討。

　　1 城市污水處理與再生利用系統的規劃

　　城市排水及污水處理設施已經成為社會經濟可持續發展必不可缺的基礎設施，是城市水良性循環所必不可少的環節，城市污水再生利用是開源節流、減輕水體污染、改善生態環境、解決城市缺水的重要途徑之一。因此，城市污水處理系統的規劃建設目標應包括水源保護、水環境質量控制和污水再生利用三個方面。
　　首先根據城市水文、地理、社會、經濟和污水匯集狀況及發展趨勢，在流域（或區域）總體發展規劃的指導下，制定出以城市為中心的區域水質水量管理規劃，統一考慮水在工業、農業、城鎮、地表地下的輸送和分配以及污水的綜合利用；并劃定水質分區范圍（區段和功能），全面規劃分區內的水資源開發利用、水系保護和污水的綜合治理，合理確定各項水資源和水污染治理設施的位置、規劃、數量和功能要求，為城市污水處理設施的建設提供規劃設計依據。隨后在水質水量管理規劃的基礎上根據城市建設總體規劃、城市社會經濟發展總體規劃和城市供水專項規劃，制定出城市排水專項規劃（污水處理與再生利用工程設施建設規劃）。
　　城市排水及污水處理的統一規劃，應根據城市水域及接納水體功能區的要求和水環境容量，體現排漬、減污、分流、凈化、再用功能的協調發展，綜合考慮經濟發展、水質目標、污水治理目標、污水產生量、需水用水排水平衡等因素，控制水質和區域水污染防治建設規劃，合理確定雨污水收集輸送、污水凈化和綜合利用設施的設置。并根據分匯水區、按系統分期配套建設。城市污水再生利用設施規劃與建設，應納入城市總體規劃，與城市水環境規劃、水資源綜合利用規劃、城市供水專業規劃以及城市排水專業規劃相協調，做到規劃先行，合理確定城市污水再生利用設施的布局和設計規模。
　　城市污水處理與再生利用設施的設計建設，應依據城市總體規劃和水環境規劃、水資源綜合利用規劃以及城市排水專業規劃的要求，做到規劃先行，合理確定污水處理與再生利用設施的布局和設計規模，并優先安排城市污水收集系統的建設。城市污水處理廠的規劃設計，要根據污染物排放總量控制目標、城市地理地質環境、受納水體功能與交換能力、污水排放量和污水再生利用等因素，選擇廠址，確定建設規模、處理程度和工藝流程，力求布點合理、位置適當、規模適度。城市污水的處理與再用方式應根據本地區的經濟發展水平和自然環境條件及地理位置等因素，合理選擇。

　　2 城市污水收集與輸送系統

　　目前，我國大多數城市的污水處理基礎設施建設欠帳嚴重，必須加快污水處理基礎設施的規劃與建設。作為城市基礎設施和城市水環境污染控制的主體設施，城市排水管網和污水處理廠納入城市建設總體規劃之后，應保證其實施能與城市經濟和城市建設同步發展。
　　城市污水收集與輸送系統的建設和正常運行是城市污水得到有效處理、再用和處置的必要前提。污水管網的完善對污水處理廠設計規模和設計水質的確定至關重要，目前我國大多數城市污水管網不配套，造成污水處理廠建設規模和水質難以合理確定，投入運行后實際值與設計值往往相差較大。在我國已經建成的城市污水處理廠中，有相當大一部分進水流量沒有達到設計規模、水質濃度偏低，其主要原因就是配套管網的建設沒有跟上，導致污水處理廠沒有發揮應有的投資效益和環境效益，有的甚至導致污水處理設備喪失功效。因此，近中期內的關鍵任務就是盡快普及和健全城市排水（雨、污水）管網系統，以便有效地減輕城市及周圍水體的污染，同時為城市污水的集中處理與再生利用打下必備的基礎。
　　城市排水管網的體制選擇應根據當地具體條件，經過綜合權衡和詳細的費用-效益分析后確定。我國城市污水處理技術政策中規定，在城市排水規劃中應明確排水體制和退水出路。對于新城區，應優先考慮采用完全分流制；對于改造難度很大的舊城區合流制排水系統，可維持合流制排水系統，合理確定截留倍數；在降雨量很少的城市，可根據實際情況采用合流制；在經濟發達的城市或受納水體環境要求較高時，可考慮將初期雨水納入城市污水收集系統。就我國的現實情況而言，城市污水管網的設計建設可采用下列技術原則：
　　（1）大型及以上城市新建區應采用分流制，如果降雨量不是很少，舊城區合流制應逐步改造成分流制，這種體制雖然費用高昂，但十分必要。原因之一是大城市總污水量、總雨水量及其污染負荷大，加上雨水的全面凈化處理尚未提到議事日程，因此雨、污合流時雨季的溢流將造成沖擊性的污染負荷，嚴重破壞水體質量。原因之二，分流制有助于實現工業廢水的清、污分流，清潔或達標廢水可直接入雨水管排走，從而相應地降低污水排放量和污水處理廠建設規模。原因之三，對于降水量不大、暴雨強度較低的城市，雨水管網設計重現期取值可適當降低以降低造價。原因之四，大城市經濟狀況較好，有實行分流制的經濟能力。
　�。�2）如果降雨量不是很少，中型城市從規劃或遠期考慮宜全面采用分流制，近中期可考慮分流制與合流制并存，具體選擇應根據城市總體規劃和實際情況經技術經濟比較后加以確定，近期應加強合流制系統截流管的建設，為城市污水處理廠的建設和運行打下基礎。目前我國相當一部分中等城市未建立完整的排水管網系統，規劃上應充分考慮遠期分流、近中期合流的工程設施建設相銜接問題。在管材選擇上宜一次到位，選擇壽命長、性能好的產品。
　�。�3）小型城市因匯水面積小、污染物總量不太大，加上經濟實力普遍較弱，許多城市未建有效的排水管網，為了盡快改善水污染狀況，在雨水量不是很大的地區可采用合流制排水系統，在建設材料上不一定非得全部采用鋼筋混凝土之類較昂貴的管材，在考慮較高性能管材的同時，也可考慮采用價格較低的材料和施工手段，如石砌、磚砌暗溝、缸瓦管、明溝、明渠等作為過渡性的補充措施。
　�。�4）目前大多數縣城和鄉鎮幾乎沒有按規劃設計程序建造的排水管網，多數為明溝暗渠排水或地表漫流；有必要規劃建設規范的排水管網系統。作為近期改善環境的補充（應急）手段，目前可采取兩種手段收集污水，其一是采取簡易建造技術建設包括管道、暗溝、明溝在內的較完善的簡易排水系統；其二是建設截流暗渠或明渠將地表污水和徑流匯集起來。匯集的旱流污水可送簡易污水處理設施處理后外排，匯集的雨季混合水以水塘等方式儲存凈化。
　　城市排水管網的總體布置應與污水處理設施、再生利用與最終排放設施的設置相結合，使總體費用降低，得到總體優化的方案。為了節省建造費用和發揮在城區以外選點的優勢，城市排水規劃宜考慮將所有污水集中到一個污水處理廠，但對于大城市或呈分散布設的城區，則常常需要設置多個排水系統和相應的污水處理廠。

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