城市环境工程污水治理的有效措施探讨

廖振伟

（广东华禹检测技术有限公司 广东珠海 519000）

引言

经济发展的初心是为了给人们提供良好的工作、学习环境，让人们在一个健康的环境中享受到美好的生活，在一个舒适美丽的环境中感受到幸福。城市的经济发展和城市环境建设的目的是相适应的，如果以牺牲城市环境换取发展，那城市经济发展和建设将会与为人民谋福利的初衷背道而驰。近几年，随着我国城市化经济的发展，许多城市的污水排放问题越来越严重，越来越突出，许多城市的污水处理水平远远达不到环保部门的要求，城市环境卫生正受到污水的严重危害，人们的工作、学习、生活受到环境卫生问题的困扰，而环境卫生问题又给人们带来了一定的伤害。由于这些问题的产生，已经偏离了城市经济发展的本意。因此，必须把对城市环境卫生的重要性和提高城市污水处理能力的提高，上升到城市发展的计划中，保证城市经济建设和环境建设相匹配，进而提升人们的归属感和幸福感。

1 环境保护下城市污水治理存在的问题

1.1 处理设施需要完善

当前我国的社会发展阶段，城市化的步伐越来越快，国民的经济水平也在逐步提高，而在这一时期，环境保护就成了大家关注的焦点，尤其是其中包含的内容，不仅关系到广大城市居民的生活质量，也关系到国家的健康可持续发展，如果不能解决环境卫生问题，那一切城市经济建设将是徒劳的[1]。在污水处理方面，许多城市都已加强了对污水处理厂的建设，但在实际的建设中，因环保问题的紧迫性，这就造成了很多项目在初期的时候，并没有达到预期的效果，也没有做好准备。而且，由于工程的环境比较复杂，配套设施也不是很完善，导致污水处理厂的总体质量还有待提高。

1.2 污水处理厂自身存在环境污染问题

在处理城市污水时，既要对管网进行全面管理与科学设计，又要重视对其污水厂本身的治理。然而在实践中，许多污水处理厂在进行污水处理时，往往只注重对水质的要求，而忽视了污水处理厂本身对环境的污染，从而导致了污水中的细菌以及各种污染物发生转移，这种情况下，不仅会对污水处理效果造成严重影响，而且还会引发其他区域的污染。

1.3 污水处理方法不当

由于我国城市规模迅速扩大，城市污水处理与城市建设矛盾突出，短期发展与长远发展目标之间缺乏协调，导致了近期基础设施建设和实施上产生问题；同时，污水的治理也面临着巨大的挑战。在污水集中处置、分散处置、系统管理、规划等方面，存在着明显的矛盾。采用集中式污水处理，既节约了投资，又方便了规划和管理，但也增加了运行的协调和时间；采用分散式处理，即通过小型污水处理厂，使污水处理更加灵活，易于管理和控制，但是由于缺少大规模的资金和技术支撑，使得污水的处理能力不能适应国家的环保要求。因此，如何选择好的污水处理方法，直接关系到城市水资源的回收利用[2]。

1.4 前期准备工作不足

污水处理项目在实际操作过程中具有实时性的特征，可以从一个客观的角度来分析项目的效益。所以可行性研究是一个项目在前期的重要前提，如果不能合理的分析项目的可行性，那么项目的投资额度就会提高。在某种程度上，给污水处理工作带来了诸多不确定性因素。很多城市污水处理的过程中，在项目开始之前，无法根据实际情况进行分析，从而导致项目的可行性无法很好地实现，从而对项目的顺利进行造成较大影响，这也造成了城市环境改善效果与预期不符。

1.5 管网维护工作执行不到位

管网维护是污水处理中的一项重要工作，排水系统的主要功能是收集污水，在使用中发现有故障的部位应及时维修。不重视基础设施养护的现象并不罕见，缺乏专门的管网维修人员，一旦管道发生损坏，如果不能及时进行治理，将会对周边的生态环境产生直接的影响，对环境造成严重破坏。

1.6 治理运行成本过高

在我国对于污水进行治理时，相关财政支出相对较低，并且污水处理项目所获得的收益不高，但运行成本过高，这就导致了人们对污水处理的重视度不够。在社会上，没有有效的强制措施来治理水源，这就造成了污水处理的结余不够，而且收费也无法满足污水处理厂的抽水需求，以及在运营期间所需的成本。尤其是后期的维修过程中，在没有足够经费的情况下，只能依靠老式的方法和传统的设备来进行污水的处理[3]。同时，在污水处理厂的运营中，也出现了一些瓶颈，使得污水处理工作不够完善。

2 环境保护下城市污水治理工程的对策

2.1 引入PPP模式

针对城市污水收集的实际情况，可以因地制宜选择多阶段接触氧化法、生物转盘法、IBR 法、FMBR 法等工艺技术。其工艺流程如图1 所示。

图1 污水收集处理项目工艺流程

由于污水治理项目周期长、投资大、回报低，前期大多是政府投资建设和运行，给政府财政带来了巨大的经济负担。国家财政部和原环境保护部联合发布通知，明确提出要吸引社会资金到污水处理行业，并将PPP 项目进行有效的整合，充分利用PPP 模式的优势。PPP 模式在城市污水处理中的应用，持续推动了政府资金与社会资金的整合，极大地缓解了政府的财务压力，改善了城市的服务品质，通过对工程项目的全周期管理，将项目风险分散在政府部门的相关企业，使其从建设经营向监督管理转变。某项目采用政府与社会资金合作（PPP）的模式，采用BOOT（施工-持有-运营-转让）的方式进行，合作期限为25 年，运营期24年，合作期满后将项目设施产权完整无偿移交给实施机构或政府指定的其他机构。

2.2 运用科学污水治理方法

目前，污水处理技术主要有SBR 法、AB 法、CASS法等。

SBR 工艺即分批式活性污泥工艺。对污水中的有机物进行处理，特别适合于某些大流量和高波动的城市。污水处理过程中可以将大量的污水直接排入反应器，然后通过曝气、沉淀等工艺来降解污水中的有机物，从而达到污水排放标准。

AB 法是一种生物吸附降解工艺。该工艺具有成本低、处理效果好等优点，已广泛应用于污水的治理。其技术分为AB 两部分，A 部分为超负荷运转，具有超强的抗冲击性，能够持续腐蚀有害物质，并破坏内部的复合物。B 部分为低负载操作，两级分别有独立的污泥回流系统，两级污泥不能相互混合。同时，也可以按经济实力分期施工。如果可以先行建设A 段，以减少污水中的大量有机物质，在条件成熟时，可以建设B段，以达到更高的处理水平。

利用生物反应动力学原理，建立的CASS 技术，适合于工业污水较多的城市。在反应器的前面设置生物选择区，后部为主要反应区，定期进行曝气、沉淀和滗水。采用循环式曝气法，在充气过程中氧气浓度梯度较大，能量传输效率较高，具有显著的节能作用，可节省约20%的运营成本。该工艺无需调整池、二沉池、污泥回流等装置，可以大幅度节约投资成本、建设用地。

2.3 完善和兴建城市下水道系统与城市污水处理厂

城市排水和污水处理厂的改造、建设是治理水污染的基本方法和措施，其中重点是，实现城市和中小型城市（含城市废水处理设施）的普及化，积极建设城市防洪、雨水通道，主要针对人口密集、资产密集的区域，重点解决城市的积水问题。积极推行二级处置，逐步提升处置能力，拓展先进处置领域。改进大都市污水处理系统，持续改进污水处理的品质[4]。大力倡导水循环，建立再生和再利用的体系，通过强化污泥处置和综合利用，有效预防了二次污染。

根据日本数据，日本2433 条河流中，有1881 条符合环境质量标准，占77.3%；其中128 个湖泊中59 个达到标准，占46.1%；在586 个水域中，466 个达到标准的，占79.5%。上述数据显示，日本在多年的努力中，一直在加大对水污染的控制，并取得了明显的成效，这与日本制定的七个五年的污水处理计划有着密切的联系。日本十大主要城市的排水管和污水处理设施的使用率如表1 所示。

表1 日本十大城市的下水道与城市污水处理厂的普及率（1994年）

日本七个五年计划的总投入是55×1012日元，在二十世纪七八十年代，其中投资成本在国内生产总值中的比重为0.5%左右，在二十世纪九十年代则是0.68%。日本的污水处理设施投资在GDP 中所占比例远远小于因水污染而损失的GDP（通常为1%至5%）。

2.4 加强城市污水管网建设

完善城市污水处理系统，首先要完善城市的下水道系统，按照现有的污水总量，增加相应的管网设施，以满足污水排放和处理的要求，在前期的分析阶段，要对污水处理系统的设备规模、规格等进行准确的前期分析。

同时，污水处理公司和其他组织也要不断提高污水处理能力，不断完善相关的排污设备和设施，并对现有的排污设备和设施进行实时监控，确保废水的治理工作的顺利进行。

2.5 及时清除河道中淤泥

通过调查和分析，结果表明，即使外源污染有所降低或全部截污，但水体的富营养化状况并未得到显著改善，特别是氮素超标问题。虽然截流和加强污水深度处理可以有效地降低污染物的流入，但对河道污染泥沙的内源性释放，会极大地减缓和抑制被污染水体的恢复。城市河道沿线土地资源少、人口多、土地开发利用程度高，以市区和农业用地为主，清淤堆泥场地非常匮乏，生态清淤工程对设备及施工技术、环境的要求也比较高。由于目前国内缺少清淤堆泥场，因此生态清淤工程对设备、施工工艺、环境等都有很高的要求。所以，在确定淤泥临时堆场的条件、工程投资、设备条件等方面应考虑到疏浚面积的大小，根据土方流向等因素，综合分析，合理确定淤泥的大小和处理方法。

以西安市某河流治理项目为例，结合初步设计阶段的设计深度，对河流域进行了必要的补充调查和监测，以了解其污染特征，为科学地确定生态清淤工程的规划提供了依据。监测点位分布如图2 所示。

图2 河底泥检测布点图

利用《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》对第一类土地进行了筛选，并对其进行了充分分析。筛选值是指在一类用地（居住用地、中小学用地、医疗卫生用地）使用时，若用地土壤中的污染物等于或低于该值，则不会对人体造成危害。此次河道淤积物经处理后，达到了设计要求，可以利用相应的土地进行回填。

按照《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》的限值，经处理后可达到要求，可将处理后的淤泥用于城市绿地或郊外林地的建设与维护，通常作为培养基质土壤，改良土壤的物质，还可以用作肥料。

按照《绿化种植土壤》的限值，经过处理后的河床可以达到一定的标准，如果要在二级用地的建设中使用，就需要进行区域性划分处理。

按照《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋用泥质》的限值，经处理后达到了标准，可与生活垃圾一起处理，并与生活垃圾一起填埋，应注意污泥与生活废物的质量比率。

2.6 推动城市水文化建设

水文化是城市文明和发展的重要标志，也是城市建设过程中的关键。城市人口密集，工业生产密集，经济活动频繁，城市的生态环境建设要与水文化相结合，只有通过这种方式，才能实现水资源的合理分配与利用，实现水资源的再循环利用，使城市水污染防治成为一种自觉的行动[5]。

河流无论在收纳雨水、防洪防涝及服务周边居民的生态景观功能上都发挥着举足轻重的作用。对某市内的河流设计将在基于营造自然生态的群落结构上，通过水流的自然形态、植物的群落配植、节点文化元素的点睛手法，打造人与自然和谐共存的魅力画卷。

根据现状植物生长分布情况，可以设计湿地水深梯度，逐渐进行全系列水生植被带重建及修复，设计兼顾净化、景观、生态功能等，合理配置植物空间布局和物种搭配，营造不同植物景观群落。景观树种种植区：以乡土树种为主，配以花卉等地被植物，以常绿植物与色叶、开花植物相配，形成春、夏、秋、冬四季丰富的植物景观。植物种类丰富，为游人营造出郁郁葱葱，季相分明的景观环境。植物选择：樱花、碧桃、紫叶小檗、地锦、卫矛等。亲水植物种植区：在临水局部位置，采取缓坡入水的形式，采取自然种植的手法，形成密林向疏林的过渡，给游人以阳光通透的体验。植物设计图如图3 所示。

图3 植物设计图

结语

因此，城市可持续发展的前提是环境卫生质量合格，能够保证人们的健康舒适生活，如果城市建设过程中忽略环境问题，将会降低市民的生活质量，导致部分居民搬离所居住的城市，那这座城市所投入的人力、物力和财力也将失去意义。引入PPP 模式、完善和兴建城市下水道系统与城市污水处理厂、加强城市污水治理管网系统的建设、及时清除河道中淤泥、推动城市水文化建设，是解决城市环境污染的有效途径，它可以有效地控制城市的污染，营造绿水青山的城市环境，为居民创造适宜生活的外部环境，从而促进城市进一步发展和扩大。