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淺談我國污水處理事業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
摘要:隨著我國城市化進(jìn)程的加快,目前,中小城市(鎮(zhèn))的污水排放量約占全國污水排放總量的一半以上,隨著未來50年城鎮(zhèn)建設(shè)的快速發(fā)展,生活污水和工業(yè)廢水的排放量將會數(shù)倍、甚至十幾倍的增加,勢必加劇水環(huán)境的惡化。結(jié)合我國現(xiàn)階段污水處理事業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及面臨的問題,提出現(xiàn)階段我國污水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢仍然是以發(fā)展簡易、高效率、低能耗的污水處理技術(shù)為主。
關(guān)鍵詞:污水處理;現(xiàn)狀;發(fā)展
世界上任何國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,都伴隨著人民生活水平的改善和城市化進(jìn)程的不斷加快。但是相應(yīng)的淡水資源的需求和消耗也在不斷增多。水,作為一種必不可少的資源,長期以來一直被認(rèn)為是取之不盡、用之不竭的。在這種觀點(diǎn)的驅(qū)使下,水環(huán)境的質(zhì)量越來越惡劣、水資源短缺也越來越嚴(yán)重,帶來一系列危及城市生存與發(fā)展的生態(tài)環(huán)境問題。
我國水資源和水環(huán)境現(xiàn)狀
改革開放以來,我國城市化也進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期,城市數(shù)量由1978年的193個(gè)增加到2001年的664個(gè),城鎮(zhèn)人口由17,245萬人增加到48,064萬人。近10年來,我國城市生活污水排放量每年以5%的速度遞增,2001年城市生活污水排放量221億噸,占全國污水排放總量的53.2%,與此同時(shí),我國城市生活污水處理設(shè)施嚴(yán)重滯后和不足。
照此發(fā)展下去,城市的水環(huán)境將每況愈下。根據(jù)水利部門的預(yù)測,到2030年我國人口増至16億時(shí),人均水資源將降低到1760m3,總?cè)彼繉⑦_(dá)到400～500億m3,已經(jīng)達(dá)到了世界公認(rèn)的缺水警戒線。從地區(qū)分布情況來看,水資源總量的81%集中分布于長江及其以南地區(qū),其中40%以上又集中于西南五省區(qū),就人均占有淡水資源而言,南方最高地區(qū)和北方最低地區(qū)相差數(shù)十倍,西部比東部甚至高出五、六百倍;這些地區(qū)水資源短缺的現(xiàn)狀將在一個(gè)相當(dāng)長的時(shí)間成為難以解決的問題。而且隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展及人口城市化的加速,城鎮(zhèn)污水量將愈來愈大,水環(huán)境污染也會日益加重。
我國城市污水處理現(xiàn)狀及面臨的問題
我國污水處理事業(yè)的歷史始于1921年,到改革開放的近二十年來取得了迅速的發(fā)展,但仍然滯后于城市發(fā)展的需要。城市污水處理能力增長緩慢和污水處理率低是造成我國水環(huán)境污染的主要原因,并嚴(yán)重的制約了我國經(jīng)濟(jì)與社會的發(fā)展。我國城市污水處理能力增長緩慢的主要原因可以歸結(jié)為以下三個(gè)方面:
1)污水處理技術(shù)落后
城市污水處理技術(shù)是城市污水處理設(shè)施能否高效運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵;長期以來,我國的污水處理技術(shù)都是沿襲了歐美國家近百年來的路線和處理技術(shù),在吸收、消化國外技術(shù)的同時(shí)也形成了自己的技術(shù),城市污水處理技術(shù)有了很大的發(fā)展,但是我國現(xiàn)階段采用的污水處理技術(shù)與同期國外的技術(shù)水平相比依然還很落后,始終存在效率低、能耗高、維修率高、自動化程度低等缺點(diǎn),從而影響它們在污水處理廠投標(biāo)中的競爭力。
2)資金短缺,投資力度不夠
城市污水處理系統(tǒng)是城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一,也是防止水污染、改善城市水環(huán)境質(zhì)量的重要手段,為發(fā)展我國的城市污水處理,使水環(huán)境污染得到有效的控制。資金是個(gè)根本問題。
我國經(jīng)濟(jì)水平相對于發(fā)達(dá)國家還比較落后,用于水污染治理的資金還很緊缺,不可能完全照搬國外的技術(shù)和模式,依靠大規(guī)模建設(shè)城市污水處理廠來改善水環(huán)境。
即使修建了城市污水處理廠,其高昂的運(yùn)行維護(hù)管理費(fèi)用也是城市污水處理率低,水體污染嚴(yán)重的主要原因之一。我國污水處理設(shè)備運(yùn)行狀況是1/3運(yùn)行正常、1/3不正常、1/3處于閑置狀態(tài),污水處理廠的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)率只能達(dá)到50%,我國污水的實(shí)際處理率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于污水處理設(shè)施的處理能力。
統(tǒng)計(jì)資料表明:2010年要增加6722萬噸的污水處理,約需1344億元的環(huán)保資金投入。按目前日處理能力2685萬噸,每立方米的運(yùn)行費(fèi)用0.5元計(jì)算,需運(yùn)行費(fèi)用49億元/年,到2010年則需171.7億元,資金不足十分突出。
雖然近幾年國家對污水處理投資有所增加,但與國外相比還差距甚遠(yuǎn),遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì):發(fā)達(dá)國家包括美國、德國、日本、法國、英國等國家用于排水設(shè)施與污水處理方面的投資約占國民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的0.53%～0.88%。而我國在20世紀(jì)90年代用于排水設(shè)施與污水處理方面方面的投資僅占國民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的0.02%～0.03%。所以我國應(yīng)通過宏觀調(diào)控調(diào)整投資結(jié)構(gòu),加大對城市排水和城市污水處理設(shè)施的投入。
3)管理水平低
傳統(tǒng)的處理技術(shù)較復(fù)雜,我國目前操作人員的技術(shù)素質(zhì)及管理水平不能適應(yīng),這樣就造成了即使已建成的污水廠也不能正常運(yùn)行,嚴(yán)重制約了已建城市污水廠的正常運(yùn)行。
針對目前的實(shí)際情況,國家提出了至2010年要求設(shè)市城市污水處理率不低于60%,建制鎮(zhèn)污水處理率不低于50%的目標(biāo),因此,未來一段時(shí)間內(nèi)我國污水處理事業(yè)將是大城市和廣大中小城市(鎮(zhèn))并舉。
以上這些因素就決定了應(yīng)用于污水處理技術(shù)首先必須經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)省能耗和簡便易行。因此,研究和開發(fā)對傳統(tǒng)工藝的改造和替代的新工藝,發(fā)展具有獨(dú)立自主知識產(chǎn)權(quán)的、處理效果好且高效率低能耗的污水處理技術(shù),是我國當(dāng)前污水治理領(lǐng)域的一項(xiàng)主要任務(wù)。結(jié)合我國的實(shí)際情況,確定走簡易、高效率、低能耗的技術(shù)路線適合我國的國情。
目前在高效率低能耗污水處理技術(shù)方面的研究已取得了不少進(jìn)展,也開發(fā)出了一些經(jīng)濟(jì)實(shí)用的污水處理技術(shù)。下面所列的技術(shù)一般認(rèn)為是可行且適合我國國情的高效低能耗中城鎮(zhèn)污水處理工藝:
a)強(qiáng)化的一級處理技術(shù);
b)城市污水生態(tài)工程處理技術(shù);
c)高負(fù)荷的城市污水生物化學(xué)處理技術(shù);
d)厭氧及不完全厭氧處理技術(shù);
e)高負(fù)荷生物曝氣濾池、生物附著生長技術(shù)處理城市污水處理工藝;
f)現(xiàn)有城市污水處理的革新工藝。
污水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢是簡易、高效率、低能耗。高效低能耗是針對傳統(tǒng)污水處理方法的工藝流程存在的問題而提出來得,至今尚無明確嚴(yán)格的定義,但總體上高效率、低能耗應(yīng)具有以下特點(diǎn),應(yīng)能滿足以下條件:
a)總投資省。我國是一個(gè)發(fā)展中國家,經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需資金非常龐大,因此嚴(yán)格控制總投資對國民經(jīng)濟(jì)大有益處。
b)運(yùn)行費(fèi)用低。運(yùn)行費(fèi)用是污水處理廠能否正常運(yùn)行的重要因素,是評判一套工藝優(yōu)劣的主要指標(biāo)之一。
c)處理工藝應(yīng)具有較強(qiáng)的適應(yīng)沖擊負(fù)荷的能力,因?yàn)橹行〕擎?zhèn)污水水量水質(zhì)晝夜、季節(jié)波動較大。
d)要求管理簡單、運(yùn)行穩(wěn)定、維修方便。這對于中小城鎮(zhèn)尤為重要,因?yàn)橹行〕擎?zhèn)往往技術(shù)力量比較薄弱。
e)污水處理設(shè)施要占地省。我國人口眾多,人均土地資源極其緊缺。土地資源是我國許多城市發(fā)展和規(guī)劃的一個(gè)重要因素。
f)所選擇的處理工藝具有可以方便地改變其處理流程的能力。這主要是為了滿足數(shù)量眾多的中小城鎮(zhèn)的各種不同需求。如:有的中小城鎮(zhèn)地處封閉水體,污水需要除磷脫氮;而有些中小城鎮(zhèn)附近有大江、大河,只需要處理BOD即可。
[1] 沈光范關(guān)于城市污水處理廠設(shè)計(jì)的若干問題�！吨袊o水排水》,2009.3.
[2] 張忠祥,錢易。 城市可持續(xù)發(fā)展與水污染防治對策,中國建筑工業(yè)出版社 2008
[3] 方志文生物接觸氧化法處理城鎮(zhèn)污水技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 上海市政工程 2006
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