典型城镇污水处理工艺的环境影响评价分析

文_牛莎莎 山西清泽阳光环保科技有限公司

1 污水处理工艺对环境影响的案例

1.1 污水处理厂概况

在本文的分析中，选择M污水处理厂作为主要研究对象。M污水处理厂位于南水北调的沿线中，主要运用移动床生物膜反应器、厌氧-缺氧-好氧法相互结合的方式进行污水处理。图1为该污水处理厂中污水处理系统的示意图。以该系统为基础，每日需要处理的污水量达到10万t。污水处理厂在运行的过程中，其对环境产生的影响远远大于征地拆迁阶段、建设阶段。因此，笔者仅对M污水处理厂运行阶段对环境的影响进行分析、评价。在M污水处理厂的运行中，将污水处理工艺分为4个不同的阶段，即机械处理阶段、生物处理阶段、深度处理阶段和污泥处理阶段。为了实现对M污水处理厂环境影响的分析，选取其中的1万t污泥进行研究，将其作为功能单元，实现对污水处理环节中能量、物料、环境影响的量化。

1.2 污水处理厂的排放物

结合对M污水处理厂的调查、研究，对其污水处理产生的排放物进行界定，具体信息数据如表1所示。

表 1 M污水处理厂运行阶段各种物质的输入与输出（部分）

2 典型城镇污水处理工艺的环境影响评价分析

2.1 环境影响的机理

2.1.1 污水处理环节中环境影响的类型

运用相应的数据处理模型，实现对整个污水处理过程的分析。经过分析以后，获取17个中间点对于环境影响的结果，详细信息如图2所示。结合图2的内容，能够对不同污水处理阶段进行划分、界定。其中，生物处理阶段对环境影响的潜在值更高。这一阶段中，对环境影响的最高值为0.5。相比之下，深度处理阶段的环境影响值次之、机械处理阶段的影响值第三，而污泥处理阶段对环境影响的潜在值最低。另外，结合以上分析可以发现，M污水处理厂的污水处理过程中，主要的环境影响因素为化石能源消耗、自然土地改造、海洋生态毒性、淡水生态毒性、颗粒物形成、光化学氧化剂、人类毒性、淡水水体富营养化、陆地酸性化、气候变化10方面。

2.1.2 污水处理环节中环境影响的流程

为了能够掌握M污水处理厂污水处理过程中环境影响的流程，将化石能源消耗、自然土地改造、海洋生态毒性、淡水生态毒性、颗粒物形成、光化学氧化剂、人类毒性、淡水水体富营养化、陆地酸性化、气候变化10项作为研究对象进行分析。结果显示，生物处理阶段对环境的影响最明显，各个项目所占的比例为61.9%、58.1%、47.0%、45.5%、60.8%、62.1%、57.4%、45.6%、60.1%、62.3%，所消耗的经济成本比例等于45.5%。由此发现，生物处理阶段是污水处理环境影像中的关键流程。另外，M污水处理厂污水处理中的深度处理阶段，以上10项所对应的比例为22.5%、29.1%、51.8%、54.3%、23.8%、22.2%、31.3%、53.8%、22.8%、21.7%，其所消耗的成本比例等于21.2%。该环节产生的数据均值大于20%，但是海洋生态毒性、淡水生态毒性、淡水水体富营养化的数值超过50%，因此同样将其视为关键流程。

2.1.3 污水处理环节中环境影响的物质

在对M污水处理厂污水处理对环境的影响进行评价分析时，为了实现对不同处理环节中关键物质的掌握，应该对不同物质在同一环境负荷条件下，所占的比重进行分析、比较。经过详细的对比发现，在污水生物处理阶段、污水深度处理阶段中，电力所产生的环境影响值分别等于66.2%、34.1%。同时，发现PAC对环境影响的潜在值也相对较高，在两个阶段中所产生的数值分别等于32.2%、62.4%。由此可以发现，污水处理过程中所消耗的电力、产生PAC，是M污水处理厂产生环境影响问题的关键。因此，在后续的评价处理中，应该重视对该物质的关注，并将其作为降低环境影响的依据。

2.2 环境影响的评价

2.2.1 经济环境集成分析

在分析M污水处理厂环境影响的过程中，本文发现经济环境集成是主要的评价标准。其中，评价分析结果表示：各个环节的环境影响潜在值越高，所产生的经济成本就越多。具体而言，生物处理阶段所产生的环境影响潜在值最高，因此消耗的经济成本也是四个阶段中最高的。深度处理阶段中的环境影响潜在值、经济成本低于生物处理阶段。相比之下，机械处理阶段、污泥处理阶段所产生的在经济成本最低。由此发现，要将实现对污水处理系统的优化，应该将生物处理阶段、深度处理阶段作为重点，提高两个阶段污水处理的工艺水平，同时降低污水处理对自然环境的影响。

2.2.2 关键物质敏感性分析

在评价M污水处理厂环境影响的工作中，要想掌握关键物质含量的变化与结果的关系，必须以电力资源、PAC两个项目作为基础进行相应的敏感性分析。这一环节中，应该基于关键物质数量10%的改变原则，对关键物质含量改变对环境的影响程度进行分析。首先，采用电力敏感性的方式进行分析，结果显示除了海洋生态毒性、淡水生态毒性、淡水水体富营养化之外，气候变化、陆地酸性化、人类毒性、光化学氧化剂形成、颗粒物形成、自然土地改造、化石能源消耗、经济成本、综合影响几项的数据变化，均和电力资源的用量存在紧密关系。其次，采用PAC敏感性的方式进行分析，结果显示当减少10%的PAC使用量以后，海洋生态毒性、淡水生态毒性、淡水水体富营养化的数值出现明显降低。其中，变化最为明显的是淡水生态毒性。其他的9项数值未发生显著变化。结合敏感性分析可以发现，如果在污水处理的过程中降低电力资源消耗、减少PAC的使用量，可以有效实现环境保护的目的。

2.3 评价分析的结果

本文结合对M污水处理厂相关数据的分析，实现了对各个阶段经济成本、环境影响量化。以量化的结果为依据，对污水处理过程中主要的影响阶段进行识别，掌握了环境影响的关键物质，并得出以下结论：①在中间点影响中，化石能源消耗、自然土地改造、海洋生态毒性、淡水生态毒性、颗粒物形成、光化学氧化剂、人类毒性、淡水水体富营养化、陆地酸性化、气候变化10项，是污水处理中环境中主要的影响因素。②确定影响环境的关键环节，同时也属于造成经济成本的主要原因。③电力能源、PAC是污水处理中环境影响的重要物质，所以需要对二者进行有效控制，以此来看降低污水处理对环境影响的潜在值，强化污水处理的环境效益。

3 结语

综上所述，在典型城市的污水处理厂中，其整体运营的不同阶段均会对环境产生影响。其中，影响最为严重的环节为生物处理环节和深度处理环节，在这两个环节中产生了影响环境的主要物质。在具体评价的过程中，需要对重点信息予以系统评价，保证评价结果的合理性。结合评价分析的结果，可以实现对污水处理过程的优化，推动典型城市的可持续发展。