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            【污水處理工藝】污水處理廠建設過程中的問題

            【污水處理工藝】污水處理廠建設過程中的問題

            我國地域遼闊,資源總量大,是資源大國;但人均擁有的資源量卻很少,在這個意義上我們只是“資源小國”。我國淡水資源人均占有量為世界人均水平的1/4。水資源業已成為制約我國經濟發展最重要的瓶頸。多年的監測和統計數據表明,在水資源短缺的同時,我國城市普遍存在著水污染問題。1996年《中國環境狀況公報》指出,在統計的138個城市河段中,133個受到不同程度的污染。70%以上的城市河段不宜作飲用水源,50%的城市地下水受到污染。長江、黃河、珠江、淮河、松花江、遼河、海河等七大水系的水質狀況不斷惡化,水污染程度在加劇,范圍在擴大。湖泊水庫普遍受磷、氮和有機物污染,個別湖泊水出現重金屬污染。近年來,我國沿海水體富營養化日益嚴重,赤潮發生的頻率逐年增高,范圍逐年擴大。據海洋研究所的報告,從1993年到1997年我國已觀察到的赤潮中,東海共發生132次,黃渤海共發生72次,南海為61次。1999年7月,勃海在不到10天內連續發生兩次大面積赤潮。

            我國的水污染如此嚴重,這是長期以來城市排水工程欠賬太多之故,每年有近300億立方米污水未經處理而直接排放,使水環境的污染量大大超過了自凈能力所能承受的程度,從而破壞了水的良性循環,導致水資源危機的加劇,進而影響城市的可持續發展。水資源的短缺和水污染的加重,使人們已警覺到污水再生處理已直接關系到人民的健康安全和社會、經濟的可持續發展,關系到子孫后代的可持續生存。

            由于我國水環境污染和生態破壞相當嚴重,并呈發展趨勢,1996年的全國第四次環境保護會議強調保護環境是實施我國可持續發展的關鍵,并將防治水污染作為全國性重點。所以,建設城市污水處理廠已是刻不容緩的事,現筆者擬對建設城市污水處理廠的五個問題作一發言,請大家批評指正。

            1投資與收費

            建設城市污水處理廠需大量資金,首先是污水收集系統,許多城市的下水道很不完善,要建廠就要先埋管道,以往先蓋樓后修路,污水滿街流的現象相當普遍。所以水污染防治口號喊得響,資金卻十分缺乏。筆者參與過不少項目,污水處理設備計劃爭取較易獲得的外國政府貸款,土建投資計劃爭取國內貸款,而項目所在城市自己的配套資金卻遲遲不能落實,項目因此一拖再拖。大家請看我國的高速公路建設,到1999年,我國高速公路的通車里程已達11605km,按每km投資3000萬元計,十年間,投資總額達3000多億元!平均每年投資300億元!好厲害!相比之下,城市污水處理事業卻投資緊缺,為什么投資者把資金都愿投向高速公路的建設,而不愿意投向與環境保護與子孫后代密切相關的污水處理事業?筆者認為,其主要原因是高速公路通行收費到位,投資的回報有保證?,F在從深圳到哈爾濱的沿途,高速公路收費站估計有數百座,可見收費的力度相當大。相反,污水處理廠的收費不到位,投資者的回報沒有保證。大家都來搶廉價的水,排免費的污水,靠犧牲環境獲取利潤,實際上,此路不通!我們希望新世紀,我國的城市污水處理事業能夠象高速公路建設那樣,每年有上百億元的資金投入,早日改變水環境的現況。所以污水收費到位,才能有足夠的資金,水工業的發展靠市場機制,投入與回報是并存的,沒有回報就沒有投入。高速公路是國家的重要基礎設施,其建設可引入市場機制,同樣,城市污水處理廠的建設也不應由政府統包。

            2建設與運行

            眾所周知,我們建設污水處理廠不是最終目的,我們的目的是保護水環境保護水資源。所以,如何把污水處理廠運行好就特別重要,天津市紀莊子污水處理廠1986~1992年一直保持良好運行,共處理了6.53億m3污水,運行費用為人民幣9070萬元。相當于污水處理廠的總投資費用。以此推算,如果建設一座處理量為10萬m3/d的城市污水處理廠其投資為1.0億元的話,那么該廠每年的運行費約需1500萬元。所以一些城市建不起污水處理廠,一些城市建了污水處理廠卻沒有能力運行或沒有能力開足馬力運行。也有熱衷于建設污水處理廠而不關心污水處理廠的運行,也不積極解決污水處理廠的運行經費,聽任污水處理廠開工不足甚至接近停產。所以筆者認為污水處理廠有必要由當地環保部門安裝在線監測儀表,應對污水處理廠每年處理的污染物總量進行考核。天津紀莊子污水處理廠就曾經按所處理的污水量由財政部門拔款,處理量與運行經費掛鉤是十分必要的。目前,已經有污水處理廠運行招標活動,把污水處理廠的運行委托給運行公司來管理,業主按合同支付運行費。把市場機制引入城市污水處理廠的運行管理領域,可降低運行費用,保證運行效果,這樣我國水環境根本改善的日子為期不遠了。

            3分散與集中

            城市污水處理廠的規模大小,一般取決于城市規劃。城市污水處理廠是城市排水系統的重要組成部分,恰當地選擇污水處理廠的位置,進行合理的規劃,關系到城市排水系統的總投資,關系到城市環境保護、水源保護、再生水的利用以及整個排水系統的經營維護和管理費用。一般情況下,污水處理廠的位置往往決定了污水處理廠的規模??傊?,城市污水處理廠的規模應從廠址選擇入手,結合投資能力、投資效益、近期實現的可能性和城市總體規劃的要求通盤考慮。

            從城市污水處理總體上來說,根據排水出路確定污水處理廠的規模,也不考慮投資能力,單純從經濟上分析,當然污水處理廠規模大,其單方造價、管理費用都比修建小型污水處理廠顯得經濟。但是,要修建大型污水處理廠,首先要建設一個龐大的排水系統,包括幾百至上千公里管道及許多中途泵站,才能將污水收集后集中輸送到污水處理廠。這個污水收集系統的投資將超過污水處理廠,而我們近期又缺乏資金,污水收集系統建不起來就更談不上建污水處理廠。為此,應該根據城市近期的投資能力,從修改排污水規劃入手,適當縮小排水系統,爭取用較少的資金使系統完善起來,并隨城鎮建設的發展,逐年修建一批小型廉價的污水處理廠。

            城市污水的資源化已是缺水地區的重要課題,因為城市污水已經被證實是可靠的水資源,而隨著水處理技術的進步,污水再生技術已經廣為應用。在這種情況下,增加一些投資,改善污水處理廠本身的環境保護條件,使城市污水可就近處理、就近回用是非常值得的。因為城市污水就近處理,可以節省大量管道投資;而處理達標后就近排放,為污水資源化、進行再生回用創造了條件。如果污水處理廠的出口遠離再生水的回用點,又將出現回用水工程的管道投資過大問題,使本來就不容易推行的污水再生回用事業更加困難,這一點是十分清楚的。4污水與污泥

            一座每日處理100,000m3污水的城市污水處理廠,如每日正常運行,則每日將產生污泥干固體10~20t,折合成含水(一般為80%)污泥,將達50~100t。如何處置這些污泥是一個大問題。在城市污水處理廠建設前或建設后不正常運行(也有作為政績供參觀用)時,此問題尚不突出,但作為建設、管理人員必須在建廠初期進行認真的研究、決策。

            污泥是污水處理的副產品,有相當大的產量。污泥含有水分和固體物質,主要是所截留的懸浮物及經過處理后的膠體物質和溶解物質所轉化而來的產物。污泥聚集了污水中的污染物,還含有大量細菌和寄生蟲卵,所以必須經過適當處理,防止二次污染?,F在大量未經穩定處理的污泥已成為城市污水處理廠的沉重負擔和環境的極大威脅,在城市污水處理廠建設工程中,必須考慮污泥的出路,減少污泥對環境的污染。

            污泥的成分主要取決于污水水質、處理的工藝和方法。污泥主要有以下幾種:初沉池污泥,二沉池污泥,柵渣、沉砂沉渣及浮渣等。初沉池污泥的成分以有機物為主,二沉池污泥含有生物體和化學藥劑。污泥中含有大量水分,沉淀池污泥含水率一般在95%以上,含水率能大大影響污泥的體積,若將含水率由99.5%降至95%,則污泥體積可縮減到原來的1/10。

            污泥的最終處置主要是根據一定的環境要求和經濟條件,最終部分或全部加以利用以及排入大?;蛲寥?,返回到自然環境中。污泥利用和處理前一般要進行濃縮,根據不同的處置方法,通常還要進行穩定、調理、脫水甚至消毒等過程。

            污泥穩定的基本方法是厭氧消化,通過這個過程污泥中大部分可降解的有機物被分解,固體總量減少,殺滅病菌。厭氧消化可以產生沼氣,為污水處理廠補充能源。

            污泥可以用作農業肥料,這可以充分利用污泥中的營養成分,但應進行滅菌處理。污泥也可以用于工業作建筑材料。污泥不能利用時,其最終處置方法有填埋、焚燒、投海等。在考慮利用處置方法時,一定要注意防止環境污染及減少處理費用。根據我國現狀,應充分考慮農業選用,有可能條件下進行工業利用。

            5設備訂貨與初步設計

            城市污水處理廠其設備投資約占投資的25%~45%,由專用設備、通用設備、自控設備投資及安裝工程費組成。污水處理設備的質量是污水處理廠能否正常運行的關鍵。據有關報告指出:“近20年來,國家僅對石油、化工、冶金、造紙、機械、染料等幾個待業廢水處理設施的投資就超過了20億元人民幣,建立處理裝置5000多套。根據調查結果表明處理設施的正常運行率不到30%。”造成這種現象的原因是多方面的,但設備本身的質量問題是重要原因之一。另外,市政工程往往一旦立項,急于建成,設備尚未落實,土建就先開工,以應付上級要求,這樣情況為數不少。實際程序是,主要設備應在初步設計批準后進行訂貨,以要求施工圖設計按所訂設備進行設計,避免施工圖設計完成后所訂購的主要設備與設計不符,造成土建設計(尤其是預留、預埋設計)、設備安裝設計乃至電氣與自控設計的大量返工。此類變更設計極易影響設計質量,在資金到位的情況下應該可以避免。一般世界銀行貸款項目就沒有此類問題,因為世界銀行項目都實行初步設計招標,施工圖設計由中標的施工單位委托設計院進行(一般由設計、施工單位組成聯合體投標),其主要設備的性能規格、質量保證和價格都在投標書中列出,所以施工圖設計時主要設備已經落實,設計質量較易得到保證。

            目前不少工程,都是主要設備尚未落實,建設單位就要求設計單位進行施工圖設計。這種情況下,建設單位應與設計單位及時溝通,盡可能避免設計返工,以保證工程質量。

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