城镇污水处理自有科学章法

铸刚

随着我国城镇经济的发展，城镇水污染问题也变得越来越严重，这不仅影响到城镇化的进程，更威胁到人的身体健康。因此，相关部门必须及时开展水污染防治活动，真正促进城市可持续发展。近年来，党中央、国务院高度重视城镇生活污水处理设施等环境公共基础建设，并将其作为提升基本环境公共服务、改善水环境质量的重大环保民生工程，以及建设资源节约型、环境友好型社会的重要任务。目前，我国正处于城镇化快速发展时期，水环境的污染整治、水资源的优化分配，均被提升至战略性高度。因此，治理水环境、加强生态环境保护与修复，建设城镇污水处理工程可谓势在必行！

污水处理的规划蓝图

多年来，我国城镇存在污水配套管网建设相对滞后、设施建设不平衡、部分处理设施不能完全满足环保新要求、多数污泥尚未得到无害化处理、污水再生利用程度低、设施建设和运营资金不足，以及运营监管不到位等诸多问题。为进一步做好城镇污水处理工作，应紧紧抓住当前资金投入力度不断加大、激励约束机制日益完善、装备支撑显著增强、节能环保产业加快发展的有利时机，精心组织、科学谋划，加快推进污水处理设施建设，不断提高设施运营水平。《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》和《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》，拟定共计近7000亿元人民币的投资蓝图，引起了业界关注。

根据规划，全国城镇污水处理与再生利用设施建设投资近4300亿元人民币，包括完善和新建管网投资2443亿元，新增城镇污水处理能力的投资1040亿元人民币，升级改造城镇污水处理厂投资137亿元人民币，污泥处理处置设施建设投资347亿元人民币，再生水利用设施建设投资304亿元人民币。预计全部建成后，全国城镇污水管网总长度达32.7万公里，每万吨污水日处理能力配套污水管网达15.6公里，大幅提高城镇污水收集能力和污水处理厂的运行负荷率。当前，污水及垃圾处理设备和工程运营等主领域市场已全面启动，市场需求有望受益于污水治理产业发展提速而进一步扩大。到2015年，全国所有设市城市和县城均具有污水集中处理能力，其中城市污水处理率提高到85%，县级市处理率达到70%，县城污水处理率为70%，建制镇污水处理率平均为30%。此外，直辖市、省会城市，以及计划单列市的污泥无害化处理率达80%，城镇污水处理设施再生水利用率超过15%。届时，我国城镇污水再生利用设施总规模接近4000万m?/日，其中设市城市超过3000万m?/日，将有效缓解用水矛盾问题。

我国城镇污水处理行业已经发展近20年，从城镇污水排放量、污水处理量和污水处理率的变化趋势可知，我国城镇污水处理的发展迅速极快，但在很多县、乡、镇，尤其是重点镇、建制镇等地，污水处理仍属空白区域。由于地区之间发展不平衡，东部和西部、东北部地区的差距较大，近年来全国多个城市发生内涝，这与一个城市的排水系统、污水处理等方面密切相关。

因此，未来政府需要加强雨水再利用的技术、规划、管理理念等方面的综合管理工作。国家对减排提出新要求，除了继续执行COD削减8%的目标外，又新提出氨氮削减10%的要求，这对城镇的污水处理行业提出了新考核要求。

我国污水处理的再生利用与全国水资源紧缺、供需矛盾尖锐的现状不相吻合，污水的再生利用和资源化回收工作面临着更大的挑战。目前，我们对污水处理的技术研发、突破和集成方面，还需做很多工作，在建设、提升改造、维修养护及运行等方面的资金还未落实到位。关于雨水处理目标，是指在除了干旱地区以外的其他地区，要加大雨污分流管网的改造与建设力度，同时推进初期雨水收集与处理，强化除磷脱氮；在污水处理厂布局方面，要坚持集中与分散相结合原则，鼓励自然、生态的处理方式。再生水处理与利用目标，是新建2600万m?/日的再生水利用设施，重点在人均水资源量偏低、单位GDP用水量和水资源开发率高的地区。主要技术要求体现在科学确定用水途径，合理确定水质标准和处理工艺，必须符合基本卫生安全等级要求。

水污染产生大危害

水和空气一样，是人和一切生物所必需的。人离不开水，动植物也离不开水，科学家早已证实，早期的原始生命起源于水。丰富的水资源给万物带来生机，令生态保持平衡。从太空观察可知，地球是一个蓝色的星球，71%的地球面积为水所覆盖，然而，人们很难想象，传统观念中“取之不尽，用之不竭”的水已开始成为稀有资源，水资源保护已成为全球面临的一个重要课题。水资源短缺造成的严重后果，是一些国家的人民身体健康状况出现恶化。

中国是一个水资源短缺的国家，人均水资源占有量只有世界平均水平的3成，是全球人均水资源最贫乏的国家之一。尽管如此，中国的江河湖泊却是工厂倾倒有毒废水的下水道，水污染事件在中国不断发生。水不仅造成了数额巨大的经济损失，更直接危害到百姓的饮用水安全。调查结果显示，44.36%的农村饮用水未达到基本卫生安全标准。

无机无毒物质可引起水体的富营养化，令某些藻类大量繁殖，从而影响航运、渔业。重金属通过食物链进入人体富集，会促使一些疾病的发作，现已证实有20多种金属可致癌，如氰化物是剧毒物质，危害极大，排入水体后会立即引起水生生物急性中毒，甚至死亡。氟化物会使人体骨骼变形，引起氟骨症和损害肾脏等。某些耗氧有机物本身有味有毒，有些虽无毒，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。在缺氧状态下经厌氧菌分解，产生恶臭物质，引起水体恶化。酚浓度过高时，可使鱼类大量死亡，长期饮用含酚水，可引起头晕、贫血及各种神经系统症状。有机农药及其降解产物，对水体环境污染最为严重，大剂量的多环芳烃化合物有致癌或致突变作用。尤其多氯联苯稳定性极高，在脂肪组织、肝、脑中聚集，会引起皮肤和肝脏损害。世界卫生组织的调查表明，全世界每年至少有1500万人死于水污染引起的疾病。在发展中国家情况更加严重，每年因饮用污染水引起上亿人患腹泻病，约200万儿童死亡。

19世纪以前，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乱、伤寒、骨髓灰质炎、甲型病毒性肝炎等，通过水传播而发生的传染病暴发、瘟疫流行等，夺走了千百万人的生命。20世纪中叶，水体受到工业废气、废水、废渣的污染，有毒污染物通过水质传播，使人中毒或患骨痛病等。进入21世纪，生物污染和化学污染逐渐得到控制，危害有所缓和，但癌症的发病率却越来越高，已成为人类健康的头号公敌。这期间，水污染重点主要在于部分有机物，这些有机物在研制、生产和使用过程中，都极有可能进入水体，从而威胁人类健康。

水做为一种资源，对人民生活和工农业生产极其重要。人们的生产和生活影响着水资源，反过来水资源的优劣，也以各种形式影响人们的生活与工作。水资源的变化与人类活动密切相关，19世纪以前由于人口较少，现代工业也不甚发达，水资源质量还相对较好。近百年来，随着人口增长和工农业生产迅速发展，对水体的影响越来越明显。长期以来，我国经济增长方式粗放，企业单纯追求经济效益，忽视环境效益和生态效益，令企业生产经营缺乏节能降耗的动力，区域经济发展和区域环境容量不相适应，流域产业结构和布局不合理。大量工业废水、废物、生活污水，未经严格处理向水资源中直接排放，对水资源和水环境造成严重破坏，甚至可能导致一些与水资源相关的环境问题与自然灾害。多年来，我国各项生产活动基本上走的是“先污染后治理、先破坏后恢复”的路子，这种以牺牲环境质量为代价的急功近利的生产生活模式，客观上严重破坏了生态环境的平衡，有悖于自然生态环境的良性循环。

随着我国社会和经济的不断发展，以及人口压力的逐渐增大，水资源污染问题成为了影响人们生活和经济生产的重要问题，同时受到了国家政府与社会各界的普遍关注。无论北方、南方，资源型缺水还是水质型缺水，水污染防治无疑是当前乃至今后相当长时期内面临的最严峻课题之一。通过水污染防治，不仅可以从根本上改善各区域的水生态环境，而且将极大增强水资源的可利用程度。

健全污水处理

促进再生资源循环利用

城市污水处理厂的设计和建设包括：处理程度和规模的确定、厂址选择、污水处理工艺选择，以及总平面布置、工艺流程确定、处理构筑物等方面的内容。在处理程度或允许的出水排放总量确定后，就可以据此列出所有能够满足要求的工艺流程。选择可行的几种处理工艺方案，通过全面技术经济比较后，确定处理工艺流程和设计参数。

城市污水处理工艺方案的选择，一般应体现以下总体要求：因地制宜，技术可行，经济合理。总之，在保证处理效果、运行稳定，满足处理要求的前提下，令基建造价和运行费用最经济节省，运行管理简单，控制调节方便，占地和能耗最小为宜。同时，要求具有良好的安全、卫生、景观和其它环境条件，城市污水处理厂工艺方案应确保高效稳定的处理效果，城市污水处理设施出水，应达到国家或地方规定的水污染物排放控制或再生利用标准。此外，对城市污水处理设施出水水质有特殊要求的，须进行深度处理，这是污水处理最重要的目标，也是对污水处理厂产品质量的基本要求。而排放标准的确定，主要取决于处理出水的最终处置或利用方式，如果排入水体，则取决于接纳水体的功能要求和水体的环境容量，如果继续使用，则取决于再生水用户对水质的基本要求。

2012年1月1日起实施的《城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程》，对城镇污水排放源头削减、下水水质标准提出明确要求。排水户排放的废水，尤其是工业废水必须达标，不能影响城镇排水管渠、污水处理厂的正常运行，不能对养护管理人员造成危害，不能影响处理后出水的再生利用、安全排放，即从源头上加强污染控制。同时，对排入下水道的水质作出相应规定。除降雨量少的干旱地区外，新建地区的排水系统应采用分流制，雨水综合管理应按照低影响开发（LID）理念，采用源头削减、过程控制、末端处理的方法，控制面源污染、防治内涝灾害、提高雨水利用程度。

城市污水处理厂工艺方案的确定，必须充分考虑当地社会经济和资源环境条件。要以实际情况确定城市污水处理工程的规模、水质标准、技术标准、工艺流程，以及管网系统布局等问题。处理规模大小对处理工艺的影响很大，城市污水处理设施建设，应按照远期规划确定最终规模，以现状水量为主要依据确定近期工程。污水处理厂的实际设计标准，应根据污水收集量和分期建设、水质目标来确定。而污水收集量取决于管网完善程度和汇水区内的生活、工业污水产生与允许纳入量，以及管网入渗或渗漏水量等因素。

在决定处理工艺方案时，要因地制宜，结合当地条件和特点，有所侧重，尤其是排放与利用相结合，采用不同处理工艺的大胆组合。例如在一个处理厂内，一部分采用强化一级处理加排海（江）工程，另一部分采用二级处理后并用于农田灌概，还有一部分则采用深度处理后用于工业。要根据当地财力情况，充分考虑处理工艺的分期、分级实施，如可先采用一级处理或强化一级处理，以后再建二级处理，或一部分用一级处理，另一部分用二级处理，多种方法灵活变通。

城镇水污染的防控措施

国际上以欧洲为例，欧洲水管理框架在淡水汲取控制、特别保护区的指导、防止农业污染扩散、水资源过分开采等方面，都作出了相应详细规定。除保护地下水水质外，该管理框架还通过控制开采来保护地下水水量，以保证地下水和地面水综合保护得以实施。根据这一管理框架，向地下水排放有害物质将被禁止，对地下水监测也将提出一些特殊要求。在我国，水污染防治是一项长期性工作，解决水环境问题也需树立长远观点，今后的5～10年里，水污染防治的工作重点是在巩固已有成果的基础上，改变低层次达标现状，大幅度提高工业和城市治污水平，在全面治理大江、大河水污染外，重点研究和解决湖泊水库富营养化问题，把环境保护作为经济结构调整的重要手段。同时，针对我国产业结构现状特点，以解决结构性污染为主要目的，逐步淘汰和关停大量中小型污染企业，如全面禁止含磷洗涤剂的生产和消费，取缔年产2万吨以下的草浆造纸等，推动工业部门加快产业结构调整，合理布局以促进资源消耗小、经济效益高的高新产业成长。

城镇水资源的污染要标本兼治、重在治本，减少污染物排放是改善水污染环境的根本措施，最有效办法是根据流域水环境容量制定污染物允许排放量，控制进入江河湖库的污染物。此外，将排放总量指标层层分解，并把排放量指标分解到每个排污单位，纳入目标责任制管理。同时，加强对入河排污口的监督、监测与管理，广泛推广应用污水净化新技术，从根本上减少污染。污染源包括工业、农业及生活污染，其中工业废水污染危害最为严重。如不采取必要措施，实现治污目标就会成为空话，而且还会产生一些消极影响。因此，要加强水资源管理方面的法规建设，完善实施细则，做到有法可依，有章可循，依法行政，需要加大执法力度，做到有法必依，违法必究，执法必严，使水资源管理走上规范化、法制化轨道。要综合规划，合理布局，决不走“先污染后治理”的路子，在城市总体规划中兼顾水资源的开发和保护，根据水资源分布和给排水便利条件，优化城市生产力布局和产业结构。为了防止有害物质污染地下水，必须做好水源防护工作，有条件的地方，可把水源井放在公园和风景区内加以防护，禁止任意堆放工业废渣与生活垃圾，建立污水处理场和垃圾处理工厂，不用未经处理的污水灌溉农田等。

与此同步，改革现行城镇污水处理体制，实现污水处理厂建设和运营的社会化、市场化、企业化，逐步使政府从直接管理污水处理设施的建设和运行中解脱出来，让污水处理真正走向市场。污水处理厂的建设要引入竞争机制，按照“谁投资谁所有，谁管理谁受益”的原则，建立多元化投资建设、企业化运营管理、社会共同负担费用，以及政府给予必要的政策扶持等模式，积极探索城镇给排水建设和运营一体化的管理体制。国家应制定扶持环保产业发展的经济政策，在投资、信贷、税收等方面给予优惠，鼓励一部分产品过剩的企业转向环保产品生产和服务，组建环保产业集团，尽快形成产业规模，抓紧培育环保市场，把原来政府管理的环保服务事业推向市场。同时，要加强环境科学研究，组织开展高浓度有机废水处理等急需的重点水处理技术攻关，加速污染防治和生态工程成套设备的国产化，改变我国环保产业依靠国外技术的弊端。

当前，我国环境科学研究的重点如下。一是研究针对某些工业高浓度有机废水处理技术；二是研究解决与农村面源污染相关的治理技术；三是加速环境保护产品和产业的发展。科技投入的加强，将有利于尽快解决长期困扰我国水污染防治等突出问题，逐步取得水环境质量的整体改善。在市场经济条件下，我国的水污染防治必须坚持“谁污染谁治理”的原则，建立多元化的污染防治投资体制和水资源更新补偿机制，运用价格杠杆调节水资源的合理利用，全方位吸引资金用以环境保护。需要认清，我国淡水资源拥有量及分布情况，在很长一段时期内不会发生根本性变化，我国经济建设和生产力发展只能立足于自己有限的淡水资源。节约用水的根本目标之一，在于节约宝贵的水资源，并取得良好的社会经济效益。节水型社会、节水型城市的建立，是相应范围内各个局部节水的集约化与整体化的渐进发展过程。所以，我国节水型社会的建立和发展，应该有计划、有组织、分阶段实施，除采取技术、计划、行政、法制与宣传教育等综合性措施外，还应重视发挥经济杠杆作用，确保工农业生产和人民生活对水资源的合理分配、利用。

城镇污水处理的改进与监管

根据国务院提出节能减排的总体要求，我们要提高城镇污水处理率和再生水利用率，建立设施并保障畅通运行。污水处理以“厂网并举、泥水并重、建管并进”为原则，统筹规划、合理布局、突出重点，加大投入、加快建设、加强监管，全面提升污水处理的建设速度，提高设施运行管理水平，为改善人民群众的生产生活环境、缓解水资源紧张作出贡献。在实施重点工程上，主要有推进城镇污水处理设施及配套管网建设，改造提升现有设施，强化除磷脱氮，大力推进污水处理环节；在资源利用上，鼓励在工业生产过程中，协同处理污泥；在节水上，推进再生水、矿井水、海水等非传统水资源的利用；在产业化示范上，实施节能减排重大技术与装备产业化工程，重点支持污泥处理、关键技术和设备产业化，加快产业化基地建设。此外，在推进价格改革上，将污泥处理费用纳入污水处理成本等。

具体来说，可分为明确政府责任，加大公共财政投入力度，完善有效的支持政策，健全市场机制，充分调动企业参与城镇污水处理、再生利用设施建设和运营的积极性。污水处理应与经济社会发展水平相协调，与总体规划相衔接，与环境改善要求相适应，与环保产业发展相促进，合理确定建设规模、内容和布局。重点建设、完善城市和县城污水配套管网，大幅度提高建制镇污水处理能力，通过加强技术指导和资金支持，加快污水再生利用设施建设，科学确定设施建设标准，因地制宜选用先进适用的处理技术、工艺。此外，完善相关价格和收费政策，健全有效的监管和绩效考核制度，强化对城镇污水处理设施建设和运营全过程的监督管理，确保治污工作稳定达标运行。进一步而言，综合考虑已建及新增污水处理设施能力和运行负荷率要求，科学确定新增污水配套管网规模，优先解决已建污水处理设施配套管网不足，抓紧补建配套管网。对于在建处理设施，要严格做到配套管网长度与处理能力相适应，进行同步规划、同步设计、加快建设。在降雨量充沛地区，新建管网要采取雨污分流；对已建的合流制排水系统，要结合当地条件，加快实施雨污分流改造；部分难以实施分流制改造的，要采取截流、调蓄和处理措施；在有条件的地区，逐步推进初期雨水收集与处理。分流制雨水管道泵站或出口附近，可设置初期雨水贮存池，合流制管网系统应合理确定截流倍数，将截流的初期雨水送入污水处理厂处理，或在污水处理厂内及附近设置贮存池。总而言之，从解决城镇污水处理设施建设不平衡入手，按照填平补齐原则，合理安排各地污水处理设施的新增能力。

特别优先支持目前尚无污水集中处理设施的设市城市和县城。对发达地区、污染严重地区、环境容量较低地区，以及环境影响较大的重点流域地区，提出高于本规划确定的全国平均污水处理率目标要求，适当增加污水处理设施的建设规模。重点流域、重要水源地等敏感水域地区的城镇污水处理设施，应根据水质目标和排污总量控制要求，选择具备除磷脱氮能力的工艺技术。污水处理应坚持集中与分散处理相结合的原则，在人口密度较低、水环境容量较大的地方，以及地处非环境敏感区的建制镇，在满足环保要求的前提下，可根据实际条件采用“分散式、低成本、易管理”的处理工艺，鼓励自然、生态的处理方式。同时，对部分已建污水处理设施进行升级改造，进一步提高对主要污染物的净化能力，大力改造去除磷脱氮功能欠缺、不具备生物处理能力的污水处理厂，重点改造设市城市和发达地区、重点流域，以及重要水源地等敏感水域地区的污水处理厂。

按照“安全环保、节能省地、循环利用、经济合理”的原则，加快污水处理设施的建设，优先解决产生量大、污染隐患严重地区的污水处理问题，率先启动经济发达、建设条件较好区域的设施建设。对不达标处理设施进行排查和环境风险评估，制定治理方案和计划，既要通过设施建设着力解决当前城镇污水处理中的突出矛盾，又要从污水处理厂运行管理和技术改造等方面，积极探索污染物的源头减量。同时，借鉴西方发达国家的先进经验，结合我国各地的立法实践，从源头上确保我国污水处理设施安全运行，确保污水处理达标排放，确保污水的再生利用及污泥处理资源化。尤为重要的是，有待加强城镇排水监测体系建设（简称“两极网、三级站”），两极网指国家网和省级网，三级站指国家站、省级站和城市监测。在此基础上，再制定相关标准和规范，完善污水处理费用征收、使用和管理制度，它包括再生水价格的制定、污水处理费用的调整，以及稳定财政投资渠道、创新金融服务体制等。

城市建设日新月异，水污染不可忽视，我们要加强地下水资源的管理工作，提倡循环用水、一水多用。工业节水应根据产业技术经济情况，建立适当的标准与规定，通过降低单位国民生产总值水资源净使用量，来促进产业结构调整和技术进步，逐步建立节水型产业和节水型社会。未来，政府应合理制订水污染防治规划，对各地的水域进行调查研究，按不同水域、不同功能、不同污染程度、不同发展需要，提出不同治理目标，以做到付出有限的财力、物力取得最佳效果。