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我国城市污水处理与再生技术的探讨

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我国城市污水处理与再生技术的探讨

发布日期:2018-01-29 作者: 点击:

  1、城市污水处理与再生利用系统的规划

  城市排水及污水处理设施已经成为社会经济可持续发展必不可缺的基础设施,是城市水良性循环所必不可少的环节,城市污水再生利用是开源节流、减轻水体污染、改善生态环境、解决城市缺水的重要途径之一。因此,城市污水处理系统的规划建设目标应包括水源保护、水环境质量控制和污水再生利用三个方面。

  首先根据城市水文、地理、社会、经济和污水汇集状况及发展趋势,在流域(或区域)总体发展规划的指导下,制定出以城市为中心的区域水质水量管理规划,统一考虑水在工业、农业、城镇、地表地下的输送和分配以及污水的综合利用;并划定水质分区范围(区段和功能),全面规划分区内的水资源开发利用、水系保护和污水的综合治理,合理确定各项水资源和水污染治理设施的位置、规划、数量和功能要求,为城市污水处理设施的建设提供规划设计依据。随后在水质水量管理规划的基础上根据城市建设总体规划、城市社会经济发展总体规划和城市供水专项规划,制定出城市排水专项规划(污水处理与再生利用工程设施建设规划)。

  城市排水及污水处理的统一规划,应根据城市水域及接纳水体功能区的要求和水环境容量,体现排渍、减污、分流、净化、再用功能的协调发展,综合考虑经济发展、水质目标、污水治理目标、污水产生量、需水用水排水平衡等因素,控制水质和区域水污染防治建设规划,合理确定雨污水收集输送、污水净化和综合利用设施的设置。并根据分汇水区、按系统分期配套建设。城市污水再生利用设施规划与建设,应纳入城市总体规划,与城市水环境规划、水资源综合利用规划、城市供水专业规划以及城市排水专业规划相协调,做到规划先行,合理确定城市污水再生利用设施的布局和设计规模。

  城市污水处理与再生利用设施的设计建设,应依据城市总体规划和水环境规划、水资源综合利用规划以及城市排水专业规划的要求,做到规划先行,合理确定污水处理与再生利用设施的布局和设计规模,并优先安排城市污水收集系统的建设。城市污水处理厂的规划设计,要根据污染物排放总量控制目标、城市地理地质环境、受纳水体功能与交换能力、污水排放量和污水再生利用等因素,选择厂址,确定建设规模、处理程度和工艺流程,力求布点合理、位置适当、规模适度。城市污水的处理与再用方式应根据本地区的经济发展水平和自然环境条件及地理位置等因素,合理选择。

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  2、城市污水收集与输送系统

  目前,我国大多数城市的污水处理基础设施建设欠帐严重,必须加快污水处理基础设施的规划与建设。作为城市基础设施和城市水环境污染控制的主体设施,城市排水管网和污水处理厂纳入城市建设总体规划之后,应保证其实施能与城市经济和城市建设同步发展。

  城市污水收集与输送系统的建设和正常运行是城市污水得到有效处理、再用和处置的必要前提。污水管网的完善对污水处理厂设计规模和设计水质的确定至关重要,目前我国大多数城市污水管网不配套,造成污水处理厂建设规模和水质难以合理确定,投入运行后实际值与设计值往往相差较大。在我国已经建成的城市污水处理厂中,有相当大一部分进水流量没有达到设计规模、水质浓度偏低,其主要原因就是配套管网的建设没有跟上,导致污水处理厂没有发挥应有的投资效益和环境效益,有的甚至导致污水处理设备丧失功效。因此,近中期内的关键任务就是尽快普及和健全城市排水(雨、污水)管网系统,以便有效地减轻城市及周围水体的污染,同时为城市污水的集中处理与再生利用打下必备的基础。

  城市排水管网的体制选择应根据当地具体条件,经过综合权衡和详细的费用-效益分析后确定。我国城市污水处理技术政策中规定,在城市排水规划中应明确排水体制和退水出路。对于新城区,应优先考虑采用完全分流制;对于改造难度很大的旧城区合流制排水系统,可维持合流制排水系统,合理确定截留倍数;在降雨量很少的城市,可根据实际情况采用合流制;在经济发达的城市或受纳水体环境要求较高时,可考虑将初期雨水纳入城市污水收集系统。就我国的现实情况而言,城市污水管网的设计建设可采用下列技术原则:

  (1)大型及以上城市新建区应采用分流制,如果降雨量不是很少,旧城区合流制应逐步改造成分流制,这种体制虽然费用高昂,但十分必要。原因之一是大城市总污水量、总雨水量及其污染负荷大,加上雨水的全面净化处理尚未提到议事日程,因此雨、污合流时雨季的溢流将造成冲击性的污染负荷,严重破坏水体质量。原因之二,分流制有助于实现工业废水的清、污分流,清洁或达标废水可直接入雨水管排走,从而相应地降低污水排放量和污水处理厂建设规模。原因之三,对于降水量不大、暴雨强度较低的城市,雨水管网设计重现期取值可适当降低以降低造价。原因之四,大城市经济状况较好,有实行分流制的经济能力。

  (2)如果降雨量不是很少,中型城市从规划或远期考虑宜全面采用分流制,近中期可考虑分流制与合流制并存,具体选择应根据城市总体规划和实际情况经技术经济比较后加以确定,近期应加强合流制系统截流管的建设,为城市污水处理厂的建设和运行打下基础。目前我国相当一部分中等城市未建立完整的排水管网系统,规划上应充分考虑远期分流、近中期合流的工程设施建设相衔接问题。在管材选择上宜一次到位,选择寿命长、性能好的产品。

  (3)小型城市因汇水面积小、污染物总量不太大,加上经济实力普遍较弱,许多城市未建有效的排水管网,为了尽快改善水污染状况,在雨水量不是很大的地区可采用合流制排水系统,在建设材料上不一定非得全部采用钢筋混凝土之类较昂贵的管材,在考虑较高性能管材的同时,也可考虑采用价格较低的材料和施工手段,如石砌、砖砌暗沟、缸瓦管、明沟、明渠等作为过渡性的补充措施。

  (4)目前大多数县城和乡镇几乎没有按规划设计程序建造的排水管网,多数为明沟暗渠排水或地表漫流;有必要规划建设规范的排水管网系统。作为近期改善环境的补充(应急)手段,目前可采取两种手段收集污水,其一是采取简易建造技术建设包括管道、暗沟、明沟在内的较完善的简易排水系统;其二是建设截流暗渠或明渠将地表污水和径流汇集起来。汇集的旱流污水可送简易污水处理设施处理后外排,汇集的雨季混合水以水塘等方式储存净化。

  城市排水管网的总体布置应与污水处理设施、再生利用与最终排放设施的设置相结合,使总体费用降低,得到总体优化的方案。为了节省建造费用和发挥在城区以外选点的优势,城市排水规划宜考虑将所有污水集中到一个污水处理厂,但对于大城市或呈分散布设的城区,则常常需要设置多个排水系统和相应的污水处理厂。


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