污水处理厂建设规模确定

论城市污水处理厂建设规模与处理标准的确定林晓明[提要]城市污水处理厂建设规模与处理标准是污水处理厂工艺选择、基建费用和运行管理费用的决定因素。

实践中,往往因为建设规模偏离实际或处理标准的选择没有把握好而造成经济上的浪费。

本文作者根据自己多年来在深圳从事给排水工程建设和管理的经验,分析了引起城市污水处理厂建设规模与处理标准问题的各种原因,并提出了对策和建议。

[关键词]城市污水处理厂建设规模处理标准八十年代以来,随着经济的发展和水源污染的加剧,我国经济发达地区的城市及旅游区的城市,建设了不少污水处理厂。

大规模、高标准的污水处理厂也不断增多。

如:北京高碑店污水处理厂一期工程二级处理能力达到50万m3/d;广州大坦沙污水处理厂、深圳市滨河污水处理厂三期工程等则具备了脱氮、除磷的功能。

城市污水处理厂的建设为解决或缓解我国日益加重的水污染问题,保护水资源发挥了重要的作用。

在今后相当长的一段时期内,我国必将兴建更多的、规模更大的、处理要求更高的城市污水处理厂。

但是,在我国城市污水处理厂的建设过程中,也暴露出一些值得注意的问题,如果这些问题处理不当将造成不必要的经济损失,还可能导致已建成的污水处理厂不能很好地按要求运行和发挥应有的作用。

下面仅就城市污水处理厂的建设规模与处理标准问题,谈谈自己的观点和看法。

一、建设规模问题建设规模是一切建设最基本的依据之一。

城市污水处理厂的建设首先必须考虑确定的就是建设规模。

城市污水处理厂建设规模的计算并不复杂,一般根据其服务区域的服务面积、服务人口和用水量标准等有关资料再适当考虑特殊情况(如工厂等排污大户的情况),即可得出污水处理厂的建设规模。

在规划、统计、档案工作做得较好的城市,上述资料不难查阅到。

因此,从理论上来说,污水处理厂的建设规模是不难确定的。

然而,在实践中却往往出现如下两种情况:一种是污水处理厂刚刚建好,甚至在建设过程中其规模即告偏小,需要即刻扩建,有时还找不到扩建的地盘;另一种情况在我国更具普遍性,即污水处理厂建好了,有的建成几年了,而实际进厂的污水量达不到设计规模,甚至基本上没有污水进入污水厂,使污水厂起不到消除污染的作用。

这两种情况产生的主要原因是由多元化的综合性因素决定的,而我们考虑这一问题的着眼点往往较为单一,忽略了某些可能会严重影响污水处理进水量的重要因素。

笔者认为:城市污水处理厂建设规模偏离实际的问题主要是由于我国目前经济和城市建设的发展步伐很快,而城市规划、法制建设和城市管理工作则相对滞后造成的,具体来说有如下几方面的原因: 11城市规划的调整改变,使得污水处理厂的服务范围及产生的污水量相应地发生变化,这是问题的根源。

改革开放以来,我国不少城市建设速度非常快,以致于“规划赶不上变化”,城区的扩大,人口的增加,产业结构的调整,城市功能的改变,使得原先规划、设计好的城市污水处理系统必须做相应的调整。

例如深圳特区原规划到2000年人口为85万,但到1995年底,常住人口加上暂住人口(不包括流动人口)实际上已达150万;另一方面,人均用水量标准及人均排水・20・给水排水Vol123No.91997量标准也做了很大的调整,人均排水量由320L/d提高到650L/d。

此外,规划上的调整也使得按原先规划考虑的污水处理系统不适应实际发展的需要。

拿深圳市滨河污水处理厂来说,其原规划污水处理总规模为10万m3/d,第一期和第二期工程分别为215万m3/d,并分别于1984年和1988年投入运行。

但其第三期工程建设时就由原规划的5万m3/d,提高到25万m3/d,为原规模的5倍,滨河污水处理厂的总规模也因此而调整为原规模的3倍。

由此可见,城市整体规划的调整、变化,将引起污水量的变化,使按原规划建设的污水处理厂在规模上与实际情况产生较大矛盾。

21城市建设的不配套、不协调,影响了污水处理厂的实际进水量。

我国的城市建设往往因为建设资金有限而且来源不同、业主不同而出现不同程度的不配套不协调现象,有时还出现“断层”现象,影响了系统整体功能的发挥。

在污水处理系统的建设中,也经常因为污水处理厂与输送污水的管网建设上的不同步、不配套,而使得污水处理厂的规模与实际进厂处理的污水量产生较大的差异。

还是以深圳市滨河污水处理厂为例,其服务区域的用水量已达40万m3/d左右,即使用水量的80%排入污水厂,每日进入该厂处理的污水也将达到32万m3。

但目前实际能流入该厂的污水量每日仅10万m3左右,使得该厂处于“吃不饱”的状态。

造成这种情形的主要原因之一就是输送污水的管网建设没有配套完善,有些重要的污水干管没有建或者还剩一段没建完,出现“断层”;还有些区域的污水管管径偏小,因种种原因没能随污水量的调大而相应调整,过水能力不能满足需要。

这些建设过程中的问题,也是造成一些城市污水处理厂实际进水量与按规划、设计建设的处理规模严重不符的重要原因。

31排水系统的体制问题,也可能影响污水处理厂的进水量。

我国有不少城市特别是老城市,当初建设城市排水系统时没有污水处理厂,也没有考虑将来要把污水输送到污水处理厂去处理。

后来为适应经济的发展、人民生活水平的提高和环境保护的要求而建起了污水处理厂。

然而,原有的排水体制与后来建设的污水处理厂由于建设的年代不同、要求不同而产生矛盾。

老城市的排水体制几乎都是采用合流制系统,当要把污水送到污水处理厂处理时,就需要增设截流干管,把排水系统改造为截流式合流制排水系统。

排水体制的改造是一项复杂而又费时、费钱的工程,有可能与污水处理厂的建设在时间、规模上不一致,从而可能使得污水处理厂建成后一段时期内进厂的污水流量达不到设计规模,而将来在排水体制改造完成后,如果截流倍数选用过大,则可能在某段时期中进厂处理的水量超过设计规模。

即使是在新兴城市,在确定排水系统体制时就考虑到污水处理厂的建设,也有可能因为规划与建设、管理的脱节而产生污水厂的建设与排水体制不协调的现象。

例如深圳市,按城市规划的要求是实行雨污分流制的,其中污水输送到污水处理厂进行处理后才能排入水体。

在建设过程中,绝大部分地区,特别是新城区的雨水管和污水管实际上也是分开埋设的。

但由于污水厂没有同步建设,不少区域的污水由于没有出路而接进了雨水管渠或直接排入了河道。

又由于法制不够完善或法制观念不强,这些乱接、错接的管道大部分又没履行必要的报建手续。

当污水处理厂建成后,要把接错的管道理顺过来,这将是一种很费时、费钱的艰难工作,在必要的管道调整、改造工作完成前,也势必影响到污水处理厂的进水量,造成设计处理量与实际进水量的差异。

二、处理标准问题污水处理厂处理标准的确定,即进水水质的考虑与出水标准的选用是污水处理工艺选择的前提,与污水处理厂的建设费用、将来的运行费用及其运行管理密切相关。

实际上我们有些污水处理厂就是因为处理标准的选择没有把握给水排水Vol.23No.91997・21・好而造成了经济上的浪费及运行管理上的困难。

11进水水质的确定及问题进水水质一般是根据污水处理厂服务区域的有关规划指标,如:人口、人均用水量及人均污染物排放量等,再适当考虑工业废水等特殊水质的影响来计算的。

此外,还可参考邻近区域污水处理厂的进水水质或参考地理、气候条件相似而社会经济发展人民生活水平接近地区的污水处理厂的进水水质。

有条件者可在服务区域进行现场取样化验,直接确定进厂污水的水质。

一般来说,城市污水处理厂的进水水质在一段时期内是较为稳定的。

然而,经过一段时期后,进水水质仍有可能出现较大变化,并有可能与设计进水水质出现较大的差异。

例如深圳市滨河污水处理厂一期工程设计进水BOD5为200m g/L,但运行时BOD5仅有50m g/L左右,经过一段时间后,进水BOD5逐渐上升到150m g/L左右。

据分析,实际进水水质与设计进水水质出现较大差异是下述原因造成的:(1)服务区域功能的改变,如原规划的工业区演变为商业区、居住区;偏僻地区发展为工业区等。

(2)人民生活水平的提高和生活用品的变化将引起污水量、污染物种类、成分的变化,从而引起污水水质的变化。

如人们饮食标准的提高可能引起污水中有机物浓度和含氮量的提高,而洗涤剂越来越多地被使用使得污水中含磷量越来越高。

(3)城市建设过程的失调和城市管理执法的失控,使得该进入污水厂的污水进不来,而不该进入污水厂的雨水、冷却水和施工用水却进来了。

有些应该先进行预处理的工业废水未经处理也直接进入城市污水处理厂。

这都将对污水处理厂的进水水质产生影响。

21出水标准的确定及问题城市污水处理厂的出水标准一般依据两条:(1)排放标准:一般要求二级污水处理厂的出水为:SS≤30m g/L,BOD5≤30m g/L。

排放标准简单易行,但由于没有考虑到受纳水体的情况、功能、自净条件等,对某些特定的受纳水体来说可能不适应。

(2)水体标准:即污水排放点下游的受纳水体的水质要求的标准。

但因为要做复杂的调查分析而较难确定。

现在新建的城市污水处理厂在方案论证中越来越重视受纳水体的水质要求。

特别是在经济发达、环保要求较高的城市。

如深圳市滨河污水处理厂一、二期工程出水要求为:SS≤30m g/L,BOD5≤20m g/L,而第三期工程鉴于深圳河、深圳湾的污染状况及水体水质要求,将出水标准提高到SS≤10m g/L, BOD5≤10m g/L;并且增加了对磷、氮作一定处理的要求,正在兴建的罗芳污水处理厂也确定了除磷、脱氮的处理要求。

排放标准和水体标准各有其优缺点,在考虑城市污水处理厂的出水标准时要具体情况作具体分析,并要综合考虑经济、环境、建设和发展等各方面的要求。

一般来说,经济较为发达、环境保护、水体功能要求高、城市建设发展较快的城市,应以水体标准作为污水厂出水标准的重要依据,反之则可参照排放标准来考虑污水厂的出水标准。

三、几点对策与建议建设规模与处理标准的选择是城市污水处理厂建设的基本依据,直接影响到污水处理厂工艺的选择、基建费用、运行经费及运行功效。

从理论上看,建设规模与处理标准不难确定,但在实践上却往往出现矛盾,甚至产生较大的偏差。

其中原因主要是我们在考虑污水处理厂规模及处理标准时,可能仅仅着眼于专业知识、过去的经验、现有的资料和目前的现状,而对城市规划、建设与管理的关联性,对将来发展的趋势认识不足。

实际上,要科学地、客观地、系统地和全面地并能动态地确定好污水处理厂建设规模与处理标准,除了要遵循城市规划、环保要・22・给水排水Vol123No.91997求、设计规范外,还应注意下述几点:11要多做调查研究,尽可能详细地收集第一手资料,特别要了解城市建设发展与原来规划的矛盾和偏离情况,了解与污水处理厂相配套的排水体制及管网的实际建设情况,了解当地社会经济的发展状况和排放水体的功能要求及污染现状,以保证污水厂的规划、设计、建设与现实状况以及将来的发展不发生重大的偏差。