西安市城市污水处理厂规划建设建设情况与思考

西安市城市污水处理厂规划建设情况与思考
王社平1郑琴1 马耀平1南毅2 邓小鹤2 刘群珠2
（1.西安市政设计研究院有限公司,西安 710068;2.西安市市政公用局，西安 710003）
摘要：本文介绍了西安市城市污水处理与再生利用设施现状、存在的问题，以及西安市近期实施的污水处理厂工程，阐述了西安市水污染状况、开发利用污水资源的意义。

重点介绍了西安市排水规划范围、分区和污水处理厂规划建设情况。

作者强调，污水处理厂工程建设应以提高城市环境质量为基础，处理工艺选择不但要具有很高的SS、BOD5、COD 去除能力，而且需要具有高效能的氮、磷营养物去除能力；政府应对污水处理厂建成后进行后评价，并按提出了初步的评价体系队第三污水处理厂进行了分析。

同时，对近期实施治污减排重点工程，如何推进治污减排科技进步、加强法制建设，强化监督管理、加强组
织领导和广泛宣
传动员全社会的力量积极参与提出了自己的见解。

关键词：排水规划；污水处理；再生利用；后评价
自建国以来，经过50多年的建设和发展，西安市先后进行了四次排水工程规划修编，完成了城市污水再生利用规划的研究和编制工作。

目前已基本上形成了均匀布局、合理配置、管网纵横的城市排水体系。

近几年，随着城市基础设施建设迅速发展，城市规模不断扩大，全市工业废水和生活污水排放量呈逐年增长趋势，尤其是高新开发区、曲江新区、经济开发区、产灞生态园、航天基地等区域的开发与建设，使西安市的排污量不断增加。

但大部分污水未经处理直接排入自然水体，致使水体污染严重，并威胁着我市的地下水资源，影响着工农业和旅游事业的发展。

截至2009年我市10条主要河流24个断面，仅有8个断面达到水功能区要求，达标率%。

其主要原因，一是城市生活污水集中处理率低，每天约有50～60万吨污水未经处理直接排入渭河。

二是城市污水管网不完善。

未做到城市污水全收集，加之缺少必要的生态水补给，造成水功能区达标率低。

另外，再生水回用率也仅为%[1]。

这些情况的出现，直接反映了一个城市的环境保护投入是否与经济发展相适应，环境基础设施是否健全
，是西安市当前工业化和城镇化加速发展过程中暴露出的问题。

这意味着我市在当前和今后一个时期经济社会发展的过程中，治污减排的难度非常大，任务异常艰巨。

要达到“城市污水处理率大于80%，工业废水排放达标率大于95%，城市水域功能区水质达标100%且市内无劣五类水体”的创建国家环保模范城市要求[2]，从根本上改善全市的水环境质量，为市民提供一个良好的人居环境，需要我们做出艰苦的努力。

1 城市污水处理与再生利用设施现状及存在的问题
我市是全国最早建设城市污水处理厂和污水再生利用示范工程的城市之一。

近几年，市委市政府高度重视城市排水设施建设和水污染治理工作，城市排水事业有了长足的发展，目前，全市实际日供水约100万吨，其中城市自来水厂集中供水量约80万吨，各企事业单位的自备井日供水约20万吨。

每天产生城市污水约80万吨，其中：生活污水日排放量约60万吨。

已建成并投入运行了邓家村、北石桥、第三、第四、西南郊、泾渭和长安区污水处理厂一期工程，处理设施能力达到日处理污水85万吨，实际日处理量约50～60万吨；已建成污水再生利用设施日处理能力达16万吨，实际日供再生水约1～万吨。

已建成了较为完善的城市排水管网系统和部分再生水管道。

实施了利用日本协力银行贷款环境综合治理一期、二期排水管网和污水处理厂工程。

目前正在施工建设的污水处理厂2座（第五和第十二），以BOT方式融资建设污水厂1座（第十一），正在进行污水厂前期设计招标的2座（第六和第十），另有规划待建的污水处理厂2座（不包括临潼区、阎良区和郊县）。

截至2009年底，全市建成区已铺设排水管道约2000km，雨水和污水管网普及率分别达到60%和70%以上（二环以内约80%，二环以外约40%）。

全市污水处理率已达到70%以上。

第五污水处理厂已完成大部分土建工程和部分设备安装，为实现2010年9月投入试运转打下了坚实的基础。

第六、第十和第十一污水处理厂前期征地拆迁和设计工作正在加紧进行，北石桥（第二）二期扩建工程已通过可研评审。

在提高污水处理率的同时，也加大了污水再生利用处理设施和中水管网建设。

积极推进企业改制，以TOT方式对我市最早建设的邓家村污水处理厂和北石桥污水净化中心向国内外公开招标，进行改制。

通过引进资金雄厚、技术先进的大品牌企业，打破了由政府经营污水处理行业的单一模式，使我市的污水处理行业形成了竞争态势[3]。

正是近几年的不懈努力，我市水污染治理水平逐步提高，水污染物排放总量得到了有效控制，水体环境质量明显改善，改善了人居环境，提升了城市价值。

但我市城市排水设施仍然存在排水管网系统建设滞后；排水系统出路不畅；现状排水设施水平落后；城市污水处理率低；污水处理厂建设落后；污水资源化利用率低等问题。

2 城市污水处理厂规划建设情况[4]
排水规划范围和分区
第三次城市排水规划范围东起产河，西至皂河；南起丈八东路，北至北绕城路。

排水系统采用雨、污分流制。

污水有六个分区系统，即邓家村污水处理厂分区、北石桥污水处理厂分区、店子村污水处理厂分区、袁乐村污水处理厂分区、纺织城污水处理厂分区和六村堡污水处理厂分区。

第四次排水规划中仍保留原规划的6个污水处理厂分区，并依据近年来已实施及正在实施的污水管道工程，对污水系统服务面积进行适当调整，以主城区为主，以绕城高速为基本轮廓，同时结合地形、排水区域划分及河流水系情况，东到洪庆，西到西绕城，南至长安滈河，北到渭河，污水总规划面积600km2，规划人口629万人；外围新城根据其用地规划分别设独立的排水系统。

因此，增设8个分区，共14个污水处理厂分区。

规划目标
(1)、近期（2010年）目标：污水管网普及率85%以上；雨水管网普及率70%以上；城市污水处理率80%以上；污水回用水率30%以上。

(2)、远期（2020年）目标：污水管网普及率98%以上；雨水管网普及率90%以上；城市污水处理率95%以上；污水回用水率40%以上。

今年5月，西安市四城联创办提出要在2010年底全市污水处理率达到90%，2010年底污水处理率达到95%。

2010年底全市污水收集率达到85%以上，2010年底力争实现100%。

开工建设皂河、太平河、漕运明渠、幸福渠两岸等地区市政管网建设。

同时，污水再生回用率分
别达到10%和30%[1]。

3 污水处理厂建设情况
邓家村污水处理厂
邓家村污水处理厂始建于二十世纪五十年代，是西安市最早建设的城市污水处理厂，原设计规模为4×104m3/d一级处理。

1976年进行了第一次改扩建，处理量达12×104m3/d，为二级生化处理。

1998年又进行了第二次改扩建，其中6×104m3/d采用A2/O生物脱氮除磷工艺，新建6×104m3/d中负荷处理设施，以及6×104m3/d经深度处理作为工业回用水。

服务范围为西郊和环南路与南二环路之间的部分区域，规划处理规模由第三次规划确定规模38×104m3/d调整为22×104m3/d。

污泥处理采用中温两级消化+带式机械脱水工艺[5]。

北石桥污水净化中心
主要服务范围为南二环以南，南三环以北和曲江池以西区域，服务面积4854公顷，规划处理量52×104m3/d。

一期工程已于1998年5月投入运行，处理量为15×104m3/d，经二级处理后排入皂河，2003年建成了5×104m3/d再生水处理设施，主要用于工业和园林绿化用水。

该厂污水处理采用丹麦Kurger公司的DE型氧化沟工艺，剩余污泥经重力式浓缩后直接带式机械脱水[6]。

随着高新开发区及长安科技园的开发建设，部分服务区的污水已汇入北石桥污水厂系统。

第四次规划调整后总服务面积5594公顷，规划污水厂处理规模40×104m3/d。

第三污水处理厂（纺织城污水处理厂）
服务范围：产河以东的纺织城区域和产河以西至幸福路的产河截污分区。

服务面积2096公顷，规划规模20×104m3/d。

第四次规划服务范围调整为：产河以东的纺织城区域，产浐河以西幸福路至产河区域，部分幸福路以西区域，服务面积为2903公顷，以及产灞三角洲部分区域（服务面积320公顷），总服务面积3223公顷，规划污水厂规模20×104m3/d。

2006年已建成10×104m3/d的二级处理厂和5×104m3/d污水再生利用处理系统。

污水处理采用Orbal氧化沟工艺，污泥处理采用机械浓缩+离心机脱水工艺。

第四污水处理厂（店子村污水处理厂）
调整后主要服务范围包括：原规划区域（老城、东郊经九路、太华路以西、漕运明渠以东、北三环以南至友谊路区域）；漕运明渠以西及漕运明渠以东北三环沿线的草滩生态园区域。

总服务面积6115公顷。

规划处理规模50×104m3/d，目前正在建设25×104m3/d的二级处理厂，预计2008年10月可通水试运行，污水处理采用倒置A2/O工艺，污泥处理采用重力式浓缩+离心机脱水工艺[7]。

第五污水处理厂（袁乐村污水处理厂）
第三次规划服务范围为市区东南郊，东郊和东北郊的产河以西至太华路、北二环至北绕城区域，服务面积4568公顷，规划处理规模40×104m3/d，污水处理厂目前还未建设。

总服务面积4466公顷，规划处理规模40×104m3/d。

第四次规划调整总服务面积4466公顷，规划处理规模32×104m3/d。

目前该厂正在进行设备安装工作，计划2010年9月试运行。

第六污水处理厂（六村堡污水处理厂）
六村堡污水处理厂厂址设在北绕城高速公路以北，太平河以南，郑西高铁与西成高铁所夹的西南角，占地面积约254亩。

服务区域为主城区西北端沿皂河流域（包括三桥工业区）、六村堡组团及纪阳组团，服务面积34平方公里。

规划建设规模20×104m3/d，再生水处理规模10×104m3/d，按照统一规划设计，分期实施建设原则，近期工程按日处理污水10×104m3/d，再生水5×104m3/d建设。

目前该厂正在进行前期征地和设计招标工作。

第七污水处理厂（西南郊污水处理厂）
服务范围包括两部分，高新开发区及郭杜科技园北区。

总服务面积3552公顷。

远景总服务面积4611公顷。

污水厂位于西滩村南侧。

规划处理规模为20×104m3/d。

该厂是我市利用日本国际协力银行贷款二期环境综合治理项目之一，一期工程处理规模为8×104m3/d，于2009年初投入试运行。

污水处理采用DE型氧化沟工艺，污泥处理采用重力式浓缩+机械离心脱水工艺。

第八污水处理厂（经开区污水处理厂）
服务范围包括两部分，即泾渭组团泾河以北地区污水与泾河以南工业园区的污水。

污水厂位于组团泾河以北地区的东南角。

规划处理规模为10×104m3/d。

该厂是我市利用日本国际协力银行贷款二期环境综合治理项目之一，于2009年初投入试运行。

污水处理采用Carrousel 氧化沟工艺，污泥处理采用机械浓缩离心脱水一体机。

第九污水处理厂（长安区污水处理厂）
服务范围包括常宁东部区域、韦曲科技产业园、郭杜科技园北区、韦曲，总服务面积为3599公顷。

污水厂位于皂河与长安区北环路以北，皂河附近。

规划处理规模为20×104m3/d。

一期工程建设规模为5×104m3/d，采用Carrousel 氧化沟工艺。

第十污水处理厂（草滩污水处理厂）
服务范围为北三环以北，渭河以南，草滩大学城、未央湖及草滩生态园区漕运明渠以东至灞河西岸区域。

总服务面积为1946公顷。

规划规模为8×104m3/d，厂址设在渭河南岸，尚稷路与辛王路交叉口北侧。

一期工程规模为4×104m3/d，同期建设4×104m3/d的再生水处理厂。

目前正进行设计招标工作。

第十一污水处理厂（国际港务区污水处理厂）
主要服务范围南起绕城高速路，北至渭河，东起西韩公路，西至灞河，服务面积为5850公顷。

污水厂厂址位于渭河南岸，西邻规划灞耿路，厂区总占地18ha（含灞耿路规划雨水泵站）。

污水厂远期处理规模15×104m3/d，再生水处理规模5×104m3/d，一期处理污水量×104m3/d，处理后出水排入渭河。

该污水厂一期工程目前正在筹建中。

第十二污水处理厂（灞桥污水处理厂）
服务范围为灞河以东，包含浐灞广运潭、世园会公园、灞桥工业园及洪庆组团。

总服务面积为2100公顷。

远期设计规模为×104m3/d，再生水处理规模为×104m3/d，污水厂位于灞桥街办以西，
广运潭生态区北三环南侧、规划二十一路北侧、欧亚大道西侧区域内。

按照统一规划设计，分期实施建设原则，近期工程按日处理×104m3/d建设，同期建设日处理×104m3/d再生水处理厂。

第十三污水处理厂（荻寨污水处理厂）
主要是几个大学的污水处理厂，包括交大思源学院等
第十四污水处理厂（航天科技产业园污水处理厂）
规划中的航天科技产业园污水处理厂已取消，并入长安区污水处理厂。

第十五污水处理厂（郭杜科技园南区污水处理厂）
服务范围包括郭杜科技园南区870公顷及常宁西片345公顷的区域，服务面积1215公顷。

远景考虑郭杜科技园南区南片污水的接入，总服务面积1710公顷。

污水厂位于区域中南部古河道东侧。

规划处理规模为6×104m3/d。

规划污水处理厂近、远建设规模及再生利用规模详见表1。

由表1可知：主城区内共规划建设14座城市污水处理厂，近期（2010年）处理规模为×104m3/d，其中再生水水量为34×104m3/d；远期（2020年）处理规模为×104m3/d，其中再生水水量102×104m3/d；污水处理及再生水处理标准应根据相应的水体及用户要求目标确定。

表1 污水处理厂近、远期规模及再生利用规模
4 污水处理程度及处理工艺选择
污水处理程度确定
污水处理厂对污水中主要污染物质的处理程度是确定污水处理工艺的基本依据，而处理程度主要依据原水水质、污水处理厂出水受纳水体环境容量、再生水用户要求，并依照国家颁布的有关污水排放标准而确定。

由于我市已建和规划建设的污水处理厂的最终排放天然水体是渭河，根据国家《地面水环境质量标准》（GB3838—2002）中水域功能分类以及“西安市地面水环境功能区划分方案”，渭河在西安市区北郊草滩段属于Ⅲ类水域，下游段属于Ⅳ类水域[8]，又根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）规定排入GB3838—2002规定的Ⅲ类水域的出水，执行一级标准中的B标准，Ⅳ类水域的出水，执行二级标准，同时以上标准对氨氮和磷酸盐的排放均有严格要求。

在考虑城市污水处理厂的出水标准时，要综合经济、环境、建设和发展各方面因素，具体情况具体分析，并取得当地环保部门认可。

因此，根据国家标准，结合接纳水体、处理厂位置以及对环境质量要求的分析，污水处理厂工程建设应以提高城市环境质量为基础，并兼顾再生水用户对水质的基本要求，建议目前污水处理厂出水控制指标执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级B标准（如表2所示）。

今后，随着经济的发展和水域功能要求的提高，应分区提高到一级A标准。

表2 基本控制项目最高允许排放浓度（日均值）
注：括号外数值为水温>12℃时控制的指标，括号内为水温≤12℃时控制的指标。

污水处理工艺选择
污水处理工艺的选择直接关系到能否满足出水水质要求，运行管理的可靠程度及运行成本，慎重选择适当的污水处理工艺是处理厂建设的关键。

根据新的排放标准和排放规定，新建的城镇污水处理厂所采用的污水处理工艺流程不但要具有很高的SS、BOD5、COD去除能力，而且需要具有高效能的氮、磷营养物去除能力以及某些特殊有机物的去除能力，同时意味着绝大多数现有城镇污水处理厂都面临着污水处理工艺的重大升级改造和运行管理方式改变，否则难以满足新的排放标准要求[9]。

5建立污水处理厂建设后评价体系
后评价内容
根据现阶段我国公共基础设施建设项目后评价内容[10] [11]，结合城镇污水处理厂建设项目的特点，污水处理厂项目后评价的内容主要应包括以下几方面：
（1）目标评价：项目目标评价是对建设项目的总体回顾及概括，包括两个方面：一是目标合理性评价；二是对目标总体实现程度进行的评价。

（2）建设过程评价：项目建设过程的评价是项目后评价的基础，包括三个阶段，分别为决策阶段、前期准备阶段、建设阶段。

（3）工艺技术评价：采用合理可靠的处理工艺是污水处理厂建设的核心，对工艺技术的评价也成为后评价工作重要内容。

主要包括一下几个方面：一是对工艺运行的可靠性与稳定性评价；二是成本分析；三是对污泥处置评价。

（4）经济效益后评价：城市污水处理厂是由政府投资建设运行，属非盈利项目。

对该类项目进行经济评价主要从建设成本、处理成本、贷款偿还能力、经费自给率等方面进行。

（5）可持续性评价：项目可持续评价主要是指在项目建成后，是否具备持续运行和发展的能力。

对于城镇污水处理厂建设项目而言，主要从设备运行的可持续性、运营单位技术与管理能力和财务可持续性三个方面进行。

（6）影响评价：影响评价包括两个方面：环境影响后评价及社会影响评价。

其中环境影响评价主要从水、大气、固废和噪音四个方面进行。

（7）总结经验教训：污水处理厂工程体系庞大、运行复杂，经常出现一些突发事件。

如果运营单位把在运行期间突发事件做出详细总结，同时在行业内进行探讨和交流，将有利于防止同样的问题出现在今后类似工程建设项目中出现。

后评价方法
项目后评价方法主要是以收集项目建成实际运行资料为基础，将定性研究与定量分析研究相结合，根据评价内容选择适宜的评价方法。

常用的项目后评价方法有：对比法、逻辑框架法、综合评价法等[12]。

城市污水处理厂后评价指标体系构建
通过对城镇污水处理厂后评价体系的内容和方法分析，本文提出城镇污水处理厂工程项目基本的后评价指标体系，作为整个后评价工作的指导。

具体内容如见表3所示。

表3 城市污水处理厂工程项目后评价指标体系
6城市污水处理厂后评价实例
通过对西安市第三污水处理厂项目建设过程、运行效果、经济效益、环境与社会影响进行了分析评价，项目总体评价得分为分（满分为3分），得出该项目总体比较成功的结论。

具体后评价主要结论如下：
项目建设过程后评价
该项目决策正确及时，建设程序符合规定。

可行性研究报告中确定的处理规模合理，污水处理厂运行一年内达到了设计值的80%以上。

但对进水水质预测值偏低，实际平均进水水质是原设计值的~倍。

污水处理采用的Orbal氧化沟+紫外线消毒工艺、污泥处理采用机械浓缩脱水工艺合理。

项目从立项到正式通水运行历时五年，建设总费用为亿元，控制在项目概算总投资以内。

处理工艺与运行效果后评价
该项目虽然进水水质变化幅度较大，但工艺运行效果稳定，除NH3-N、TN因进水水质恶劣偶尔超标外，其余污染物指标如COD cr、BOD5、TP、SS均能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级B标准。

通过对该厂运行以来的水质监测数据进行分析，得出项目各污染物COD cr、BOD5、NH3-N、TN、TP、SS的平均去除率分别为%、%、%、%、%、%，处理率均高于设计值。

良好的运行效果说明了Orbal氧化沟工艺具有较强的抗冲击负荷能力、对污染物具有较高的去除效果且出水水质稳定。

西安市第三污水处理厂每日产泥饼量为85~106m3/d，污泥含水率约为80~83%。

处置方式为运至江村沟垃圾填埋场进行卫生填埋，但因污泥含水率较大影响了填埋厂的正常运行。

为了能找出污泥合理的处置方式，在2008年10至2009年3月抽取了5次污泥样品，通过对污泥成分试验分析，符合农用污泥B级泥质指标（如表4）。

鉴于对环境的二次污染与当地农用肥料需量，建议该项目污泥处置采用高温堆肥。

表4 西安市第三污水处理厂污泥指标化验分析结果表
该项目设备运行效果基本良好，存在个别设备如高链式格栅除污机运行效果较差，设备故障频发现象。

经济效益后评价
该项目运行成本为元/吨（不包括折旧费）。

如表5所示。

表5 污水处理厂运行成本分析表
从上述表5可以看出，动力费（电费）所占比例较大，其次是药剂费、设备维修费、人员费与其他费用。

该厂动力运行成本为元/吨，如果在运行管理时，适当调整转碟开启时间和个数，严格控制外沟中溶解氧含量、灵活调整中沟溶解氧含量、保持内沟较高的溶解氧含量，可在达到较好运行效果的基础上，降低运行成本。

另外，工作人员对设备的日常养护工作是维修成本降低的保证。

污泥脱水车间每日消耗大量的絮凝剂与助凝剂，占药剂费用约95%，在确定药剂添加量时，应做烧杯试验，不能以加大絮凝剂投加量来换取较低的污泥含水率。

因此，西安市第三污水处理厂在经济效益方面还是有潜力可挖，提高运行管理水平，可降低运行成本，这也符合当前国家节能减排政策。

影响后评价
（1）水环境影响后评价
该项目尾水排入厂区西侧浐河，后汇入灞河最终进入渭河。

西安市环境检测站在以上河流设有常年水质监测断面。

按照水域功能要求，浐河口属地表水环境Ⅲ类水域，因此，该项目地表水评价范围内水系执行的水质标准为GB3838-2002《地表水环境质量标准》中Ⅲ类标准。

该项目运行后，对改善浐河水质起到了一定作用，浐河污染物浓度下降约31%~40%。

项目建设后对浐河水质改善状况不理想，主要有两个原因：一是因为原水水质变化较大，如前所述实际进厂水质指标约为设计值的一倍有余，为了保证污水处理厂水质达标排放，采取了牺牲处理水量的措施，致使每天有1~2万吨污水未经处理直接溢流至浐河中。

二是因为污水排放监管力度不够，沿浐河两岸仍有污水排入浐河。

为了能真正有效的改善浐河水质，陕西省发展改革委员会与西安市污水处理公司已启动了第三污水处理厂二期扩建工程，新增加了5万吨的日处理设施，预计于2011年正式建成通水。

（2）大气环境影响后评价
图1所示，2009年7月8日~10日期间，分别在该厂区中部、上风向北厂界、下风向南厂界各设置1个空气监测点。

其中SO2、NH3、H2S和NO2，每天采样四次，采样时间为10:00、12:00、14:00、16:00；可吸入颗粒物PM10每天采样2次，采样时间为10:00、14:00。

各项目采样和分析方法均按HJ/《环境影响评价技术导则》、《环境空气质量手工监测技术规范》中的规定方法进行。

图1 西安市第三污水处理大气与噪音监测布点图
从以上监测结果可以看出，该区域环境空气中SO2、NO2、PM10均满足《环境空气质量标准》（GB3095-1996）中的二级标准。

NH3与H2S采用均满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》中大气污染物排放标准（GB18918-2002）中二级标准。

评价区域空气环境质量较好。

对照该项目环境影响预评价中对噪声的预测结果：昼间为~（A），夜间为~（A）。

均满足《声环境质量标准》（GB3096-2008）。

说明该项目噪音防护措施比较到位，如在产生较大噪音的鼓风机房安装双层玻璃，并做隔声门等。

总之，大气、噪声监测结果均符合相应的环境质量标准，未对周围环境造成不良影响。

同时，该项目在运行后，提供就业岗位67个，改善了当地人居环境，间接促进了西安浐灞生态区经济发展。

7治污减排工作任重而道远。