污水处理厂建设对环境的影响及环境保护措施分析

中国市政工程中南设计研究总院有限公司 熊毅，方晨炜，徐志惠

污水处理厂的建设是政府节能减排项目的重要内容，随着社会的发展，污水排放量增加，污水成分更为复杂，污水处理工作任务重、要求高，本文从污水处理厂的工作原理及污水处理环节等方面对污水处理厂建设对环境的影响和可以采取的措施进行了分析。

一、污水处理厂的工作原理及工作环节

污水处理厂的主要工作是对污水进行回收处理、使其达到排放标准，降低污水排放对生态环境、水体资源的不良影响。污水处理厂处理的污水可分为两类：工业污水和生活污水。其中，工业污水包括化工废水、医疗机构污水、制药废水等。不同类型的工业污水成分不同，其对应的处理工艺也有一定区别。比如，食品工业废水中可能含有固体废弃物如碎肉、果皮、油脂、蛋白质等，也可能含有细菌、病毒等。化工废水中可能含有刺激性物质、重金属物质等。

目前，主要的污水处理方法有物理处理法、化学处理法、生物处理法等。物理处理法主要利用粗细格栅对颗粒稍大的悬浮物进行物理拦截，然后利用提升泵房对污水进行储存，然后在沉砂池环节利用砂水分离机和吸砂泵分离去除污水中的泥沙，尽量避免污水在续的处理环节堵塞或磨损设备、管道和闸门。物理处理法包括砂滤法、活性炭吸附法等。微生物处理法是利用微生物的特性对污水中的污染物进行降解处理，包括生物脱氮除磷法、混凝沉淀法等。化学处理法一般是利用二氧化氯消毒的特性对污水进行杀菌杀毒处理，还有离子交换法、电渗分析法等。在污水处理系统中，这三种方法一般结合使用，以达到净化水体的目的，对污水中分离出的固体污泥进行脱水处理后再进行无害化掩埋处理。

不同的污水处理法其处理流程和所用设备也不同，各工艺的注意事项也各有不同。

二、污水处理厂建设对环境的影响

（一）污水处理厂施工建设过程中对环境的影响

在污水处理厂建设施工过程中，挖掘产生的泥土一般露天堆放，在刮风天气或者车辆经过等空气波动幅度较大的情况下，泥土颗粒可能会扩散到空气中，影响空气质量。在大风天气，施工产生的尘土随风飘扬，可能会对周围居民生活区域、办公区域造成不良影响。在建设过程中，施工设备发出的噪音还可能会对周围环境产生噪声污染。

（二）污水处理厂运行过程中对空气质量的影响

污水处理厂处理的生活污水或工业废水中，可能含有C、S、Cl、P等在污水中发生化学反应的元素，导致污水产生氧化发霉的现象，还可能会产生刺激性气体，如硫化铵、氨气等，同时伴有引起人们极大不适感的恶臭，严重影响空气质量。污水处理厂在进行污水处理的过程中可能会产生硫化氢、胺类等气味比较难闻的气体，严重影响污水处理厂工作人员和周围居民的生活体验感，有的气体对人体健康有较大不良影响。

污水处理厂可以采取相应的措施对这些气体进行吸收净化处理。成分不同的气体，其扩散速度、波及范围、影响程度也有一定区别，因此相应的处理方式也稍有不同。另外，这些臭气如果长期扩散到环境中，可能对生态环境、大气层产生一定的影响，甚至造成不可逆转的损害。所以相关负责人或者机构要采取措施避免这些危害。

（三）污水处理厂建设对水资源的影响

污水处理厂的主要作用是对污水进行收集处理，使回收的污水经过一系列处理后达到排放标准，或者将经过处理的污水进行回收利用，既节约了水资源，降低了净水的使用率，又可以减少污水排放对生态环境中水体系统的影响，进一步降低人们生活用水被污染的可能性。污水处理厂对污水处理不完善、不合格，如果这些水被排放到自然环境中，可能会导致部分河流水质下降，还会影响河流中的某些生态系统，甚至影响河流在城市中充分发挥作用，严重的还可能对居民生活用水造成污染，导致一些致病菌的传播，危害居民生命财产安全，影响当地其他的产业，不利于当地经济的可持续发展。

（四）污水处理厂建设造成的噪音影响

污水处理厂在进行污水处理回收工作时，可能产生噪音的设备有鼓风机等，其他产生噪音的来源有管道和水流等。受噪音困扰比较大的是相关工作人员，长期在噪音环境下工作可能会损伤听力，甚至导致噪声性耳聋。经科学研究表明，噪音可能会对人体中枢神经系统、植物神经系统、心血管系统等造成损害，某些污水处理厂噪音隔离防护措施差，生产设备老化，噪声超标，这是极其不对员工身心健康负责任的行为，应该受到谴责并及时整改。

（五）污水处理厂的污泥处置对环境的影响

污泥一般在初次沉淀池、二次沉淀池等处理环节产生，经调查表明，污水处理厂处理每万立方米污水可产生5-10吨污泥，污泥中可能含有病原体、重金属等，未经处理或者处理不达标的污泥被掩埋后可能会对环境产生较大的影响。比如，病原体可能会传染致病菌，影响生态环境和食物链的正常进行，最终影响到人类自己。重金属可能会在生物链中富集，人类也是食物链中的一员，可能会受到重金属的侵害。重金属会严重损害人类的神经系统，可能会导致严重的慢性病，以现在的医疗水平，因吸收重金属导致的疾病治疗难度比较大。

三、针对污水处理厂建设可采取的环境保护措施

（一）科学选址，维护生态平衡

污水处理厂的选址与对生态环境的影响程度息息相关，要遵循生态环境保护原则科学选址。污水处理厂的选址应注意以下几个方面：第一，污水处理厂的选址应尽量不占用农田，农田对土壤质量要求和灌溉用水要求比较高，污水处理厂产生的废气、废水及固体废弃物可能会对农田生态系统造成潜在的影响，有的危害在当时可能不易被察觉，但在长期的作用下，会危害农作物的生长，进而危害人类身体健康。污水处理厂处理的污水种类不同，有的污泥经过处理后，可以作为农田的肥料使用，而有的污泥可能会改变原有的土壤成分，对农作物的生长产生不利影响。

另一方面，城市污水处理厂应优先建在城市所用水源的下游以及居民区的下游，且与居民区保持一定的距离，同时，工程师也应该考虑污水管道建设的成本，选取合适的距离。另外，工程师应考虑到当地的气候环境，尽量将污水处理厂的地址选在下风向区域，避开上风向区域，避免污水处理厂对空气质量的影响。

工业污水处理厂需远离居住人口密集的区域和居民工作区，工业污水的处理涉及化学专业、物理专业、微生物专业等方面的内容，可能需要采取某些针对性的污水处理措施以达到一定的污水处理效果，且工业污泥的处理工艺较为复杂、处理成本比较高、处理难度比较大。

（二）建立完善的污水管网体系

市政污水管网是城市基础设施建设的重要组成部分，是城市长期平稳运行的重要保证。市政污水管网管线数量多、构造复杂，因城市地面建筑物多，污水管网施工难度大、协调难度大，需要专业人员对污水管网系统进行良好的规划，污水管网规划要从实际出发，切实考虑到污水排放的需求，增加总体规划的协调度。另外，应确保污水管网建设的连续性，明确污水管网的建设要求与时间，由于污水管网建设的特殊性，建议污水管道建设与道路建设同步进行。

从污水管网的运行机制来看，污水管网属于自流排水，在污水管网建设过程中，需采取一些措施防止污水倒流。另外，污水管网所建设的沟槽一般比较深，存在一定的安全隐患，工程师可以采取一定的安全保护措施，减少意外发生的风险。污水中含有各种有害物质，如果发生渗漏，可能会增加地下水系统被污染的风险，污水排放所用管道要有良好的防渗功能，尤其是接口处要做好相应的工艺处理，确保管道系统的严密性。另外，污水可能会产生某些难闻的气味，不同源头的污水混合可能发酵产生某些气体，所以工程师应该在合适的地方设立通风口，做好防止气味扩散的措施，可以采取活性炭或经特殊处理的滤网，对气味进行吸附、过滤处理。

（三）建立完善的污水处理系统，优化污水处理环节

在经济条件允许的范围内，工程师可以优化污水处理流程。典型的污水处理工艺有间歇活性污泥法、吸附再生法、氧化沟延时曝气法、连续进水周期循环延时曝气活性污泥法、生物脱氮除磷工艺。间歇活性污泥法包括4个阶段：进水、反应、排水、闲置。工程师利用水位控制进水及排水，利用时间控制反应环节和沉淀环节，所处理的废水按顺序依次进入各SBR池，通过控制SBR池的耗氧量，使待处理的污水混合物交替呈现缺氧、好氧状态，有利于对污泥污水进行生物脱氮除磷处理，可以抑制好氧菌的数目，该方法可以有效地控制丝状菌的数目，因此，污泥不容易受丝状菌影响而体积增大。另外，该方法使用的装置比较简单，效率较高，运行成本较低。

污水处理过程的一个重要环节是生物曝气处理环节，其中，影响生物处理过程的关键因素是溶解氧DO的动态平衡，如果能够对曝气量进行精确的控制，使曝气池内的含氧量处于最佳范围内，使曝气生化反应达到最优效果，可在最大限度地降低污水中磷、氮等含量的同时，降低系统的整体能耗，达到对曝气环节的优化。在生化池环节，池中的微生物、好养菌群会消耗大量的氧气，因此，需要不断地向池内注入氧气，经实验表明，在水中保持一定含氧量有利于提高水的抗冲击能力，可以有效地防止由于水质恶化对生化反应造成不良影响。在污水处理系统中，在保证污水处理环节能够正常进行的情况下，氧含量越低越节约资源。在污泥和菌群存在的情况下，溶解氧越低，表明污水处理效果越好，水质处理质量的高低可以通过测量水的COD和ORP来判断。另外，保持高的溶解氧需要不断地补充空气，大部分污水处理厂通过保持生化池处在含氧量较高的状态，来达到水质处理效果。如果对污水处理工艺和技术进行相应的实验，在不同含氧量情况下对污水处理质量进行分析总结，就可以用变频对风机转速进行优化控制，避免对电能的浪费，达到环保节能的目的。污水处理系统可以与计算机和自动化技术相结合，建立污水处理厂工艺处理全过程的系统控制体系，实现自动控制，提高整个系统的精确度和可控性。另外，还可以建立完善的计算机自动监控系统和信息化平台，实现对水质、水量的精确控制，还可以对废气处理系统的通风状态、供风量进行控制，确保废水、废气经过一定处理后，在达到相关排放标准的同时节约设备资源，达到节约能源的目的。

（四）针对水污染可采取的防治措施

相关环境保护部门可以制定严格的污水排放许可标准和相应的制度，对污水中的重金属含量、细菌数目、固体颗粒物数目、悬浮物数目、pH等都制定相应的标准，并对相关行业做好定期的监督教育工作。工业废水必须经过处理达到一定标准后才可以由污水处理厂接管并进行后续处理，医疗废水必须经过专门的消毒处理后，才可以由污水处理厂接管进行后续处理，餐饮行业的废水需过滤油渣、菜叶等固体废弃物后才可以接入污水处理管网。

（五）针对大气污染可采取的环境保护措施

对于刺激性气体或臭味气体，可以进行封闭处理或者负压抽气引流集中处理，避免气体扩散到大气中。对于臭气，可以采取水喷淋预湿处理、生物滤池处理、硫酸塔处理、次氯酸塔处理、氢氧化塔处理，在排风口处进行活性炭吸附处理、水膜过滤处理。污水处理厂所设立的排气竖井，排放高度应不低于25米。

另外，污水处理厂应加强对化学吸收塔、活性炭吸附装置、生物滤池等设备装置的维修保养，确保废气处理装置正常运行，污水处理厂相关负责人要增强风险意识，加强风险管控和风险防范。

加强污水处理厂周边的绿化也可以有效减少臭气对周围环境的影响，绿化有利于营造优美的环境，在城市污水处理厂还可以通过绿化降低废气排放竖井带来的视觉冲击，增加其与周围环境的协调性。

（六）针对噪声污染可采取的防治措施

污水处理厂可以将产生较大噪音的设备进行隔音处理，地下密闭空间实心墙体对噪音的隔断效果明显，可以通过各种手段对噪声进行消声、吸声处理，对设备进行减振处理，加强设备、污水处理各环节的运行管理，并对设备进行定期维修保养，对噪音较大的老旧设备进行更新处理。另外，加大污水处理厂周围的绿化覆盖面积可以有效地减轻污水处理厂对周围环境产生的噪音干扰。

（七）设立相关的制度条款，确保污水处理系统正常运行

污水处理的达标要求需要受到相关国家或者地方规定的制约，工业污水，生活污水均应有各企业负责人对废水经初步处理达标后再汇集到污水处理系统，相关部门应对各企业做好监督和定期检查工作。相关部门针对污水处理的重要性和必要性做好宣传教育工作，并且对违规企业进行相应的处罚处理。

四、总结

综上所述，污水处理厂的建设和污水处理厂的运行非常重要，是影响国家和地方经济发展、生态安全的重要部门。各政府部门应该对污水处理厂的建设、污水管网的建设给予足够的重视，要以长远的、发展的态度对待污水处理厂的建设。随着国家和社会的进步、科技的发展，污水处理工艺越来越优化，污水处理系统越来越完善，污水处理体系要达到环保绿色的要求，污水处理厂的建设与发展需要社会各界人士的共同努力。