污水分散处理的比较优势及推广对策

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●Vol.31,No.12013年1月
中国资源综合利用
China Resources Comprehensive Utilization
污水处理可分为集中污水处理系统分散污水处理系统。目前国内外科学家都积极倡导污水分散处理思想,即就地处理和就地回用,实现水平衡和水循环。据统计,美国各类分散处理设施的总处理水量达到1.7×107m 3/d,超过四分之一的新建社区采用各种分散处理工艺[1]。日本从2001年4月实施相关法律后,已拥有880万台分散式处理生活
污水的净化槽,污水分散处理率达到12%,并且在
逐年增加[2]。
20世纪80年代末我国一些地区开始大规模
的建设,由于基础设施薄弱、资金缺乏,难以在短期内建设完善城市污水管网及集中污水处理厂,分散
污水处理系统应运而生。分散污水处理系统除缓解了与国家环保措施“三同时”要求的矛盾之外,对促进这些地区的经济发展、水环境污染控制也起到了积极作用[3]。2000年中国城乡住宅建设部和国家环
境保护总局联合发布《城市污水处理及污染防治技术政策》,要求“对不能纳入城市污水收集系统的居民区、旅游风景点、度假村、疗养院、机场、铁路车站、经济开发小区等分散的人聚居地排放的污水和独立工矿区的工业废水,应进行就地处理达标排放”。该政策为我国污水分散处理奠定了法律基础。
近年来我国住宅产业发展迅速,城市中住宅小区兴建速度较快,而市政排水管网的改造、扩展及城市污水处理厂的建设严重滞后,许多污水未经处理直接排入水体,污染严重。此外,许多农民新村大多位于市政排水管网未能覆盖的地区,从环保和发展的角度,这些地区所产生的生活污水都应该得到
就地处理和资源化利用。
然而,我国学术界和决策层对于污水分散处理的工程建设、经济效益和环境效果还存在较大争议,相关部门还未制定出科学有效的管理方法和检测、评价手段,影响了分散型污水处理的发展。本文从工程建设、经济效益和环境效果3个方面对污水分散处理和集中处理进行综合比较,在此基础上分析污水分散处理的优先推广区域,并提出推广的对策建议。1
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两种污水处理系统的综合比较
1.1工程建设比较
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配料系统集中污水处理系统包括城市排水管网及城市
污水处理厂。其最主要的特征是统一收集、统一输送、统一处理。污水集中处理建设周期较长,一般需要1~3年,建设内容复杂,配套设施多,需要配备提升泵站和集水管网,并且占地大,特别是对于老城区,一般需要大量的拆迁,对周围影响大,因此选址困难,实施难度较大,周期长,施工管理比较严格。即使污水处理厂建成,如果配套的排水管网建设无法跟上,也会造成污水收集困难,污水处理厂无法按设计运行,而且处理后的污水要再生利用还需要再修建一套回用管网,因此很难进行再生水回用。但是污水集中处理服务范围较大,处理效果稳定,工艺成熟、设计比较规范。
气垫船
污水分散处理就是对污水就地处理后达标排放或作为中水回用。主要用于处理和处置来自独户或相对集中的一小片住宅或商业区、文教区的少量
收稿日期:2012-10-23
基金项目:北京市科委软科学研究博士生学位论文资助项目。
作者简介:陈曦(1981-),男,江西南昌人,硕士,工程师,从事冶金、钢铁企业的给排水设计工作。
污水分散处理的比较优势及推广对策
陈曦1,李力2
(1.中冶京诚工程技术有限公司,北京100176;2.中国科学院生态环境研究中心,北京100085)摘要:污水分散处理作为污水集中处理的有益补充,近年来得到了国内外科学家的积极倡导。但是学术界和决策层对于污水分散处理的工程建设、经济效益和环境效果还存在较大争议,影响了污水分散处理的发展。从工程建设、经济效益和环境效果3方面对污水分散处理和集中处理进行综合比较,在此基础上分析了污水分散处理的优先推广区域,提出了推广的对策建议。关键词:污水分散处理;污水集中处理;效益评价;对策建议中图分类号:X703
文献标识码:A
文章编号:1008-9500(2013)01-0030-03
污水治理
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生活污水。其处理系统具有小型化的特征,一般处理能力在500m3/d左右,集污水处理工艺集各部分
功能为一体。污水分散处理建设周期较短,一般只需3~6个月[4],建设内容简单,可以一体化设计,无需长距离输送管道,占地小,可以利用空闲地或者公共场所的地下室兴建,对周围影响小,因此容易实施。但是污水分散处理也有其局限性,其服务范围较小,处理效果不稳定,工艺虽然灵活多变,但是设计、施工往往不规范,特别是后期运行如果缺乏有效的监督管理机制,往往会导致排放不达标。1.2经济效益比较
集中污水处理系统的投资一般包括城市污水管网及污水处理厂。由于污水集中处理占地面积较大,特别是对于老城市,由于拆迁工作量巨大,由此带来土地成本很高。此外,污水集中处理所需要的管网建设耗资较大,大部分污水处理厂需建中间提升泵站,导致总投资过高。一般大型城市污水处理厂总投资约为工程直接投资的2到3倍。
分散型污水处理系统的投资一般包括污水处理装置,污泥收集、运输及处理系统费用。污水分散处理占地面积小,免去了排水管道系统的建设,基建和运行投资均较小。虽然分散处理设施具有较高的运行成本和更短的折旧期,从短期运行成本来看,与集中处理设施相比优势并不明显。但是随着分散处理装置产品市场的不断成熟,其材料和运行成本不断降低,分散型污水处理的最小经济规模也会随之下降。集中污水处理系统的建设一般由市财政出资,一次投资大,而分散型污水处理系统一般由污水排放单位或企业投资,相对投资较少,在投资运行费用上比较灵活,人们可以根据资金的多少来选择不同标准的处理设施。
从提高水资源再生利用率和降低污染风险方面考虑,污水分散处理的优势更明显。研究人员利用系统动力学方法,对北京某住宅小区的污水分散处理系统应用状况进行研究分析,在不影响居民生活用水水平的前提下,污水分散处理和就地回用能够节省25%左右的优质水。以北京市人均每天综合用水量110L计算,一个1万人的住宅小区每年可节约水量约40万t,按照每吨自来水价格4元计算,每年可节省成本达160万元。如果将水价增长率控制在10%以内,不但居民可以承受,分散处理和回用也可较快得到推广,在总用水量不变的情况下,减少优质水用量有助于解决用水紧张问题。1.3环境效果比较
一般集中处理系统中管网输送过程渗漏的污水量能够达到总水量的10%~20%[5]。如果如此巨大的污水损失未经处理就渗漏到地下,不仅对环境造成污染,而且对水资源的回收利用、实现水资源的可持续发展极为不利。分散处理能够减少水资源在管网系统中多次输送的现象,可避免因长途输送导致的污水渗漏。
集中处理系统利用水作为介质来输送浓度较高的生活污水,污水中的污染物被稀释后必须采用更昂贵且耗能、技术复杂的工艺来处理,造成资源能源浪费。在处理过程中还产生大量不稳定的污泥,不适于农田回用,故集中式处理不符合资源环境可持续性的原则。管理适当的分散处理系统在节约处理费用和能耗的同时,可以补充当地的地下储水层,提供污水再生利用机会,并且污泥产生量少,便于就地处理。
污水分散处理的优势还在于可大幅度降低向环境中排放的污染物总量。与集中处理相比较,分散处理系统针对性更强,BOD去除率能够达到90%,出水BOD达到20mg/L[2]。随着膜技术的运用和不断推广,出水水质将更好。
此外,集中污水处里系统在处理过程中有大量不同性质的污水混合在一起,包括雨水、生活污水、化粪池水、工业废水,导致混合污水中含有大量重金属、有机碳化合物,以及微量但危害较大的持久性有机污染物。这些物质会对污泥、地表水及沉积物造成持久的负面影响,特别是含有有机溶剂或杀菌剂的混合污水还可能造成整个污水处理系统的瘫痪。分散处理系统针对性强,能针对不同的水质进行处理,同时,由于各分散处理系统影响的范围小,所以能将有害物质的扩散等危害降至最低程度。2污水分散处理优先推广区域分析
分散污水处理系统作为对集中污水处理系统最好的补充方式,在未来逐步扩大其应用范围,将是一个发展的方向。分散污水处理系统可以应用到居民区、公共建筑区、商业区、社区等流量较小、地理位置相对接近,或者不能纳入城市污水收集系统的区域。我国分散污水处理的优先推广区域包括城市新建的住宅小区、疗养院、旅游度假村、大学城、
第1期污水治理
陈曦等:污水分散处理的比较优势及推广对策
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广而告之
公示
根据江苏省新闻出版局“关于开展2012年度新闻核验工作的通知”要求,现对本社持证人员公示如下:
姓名性别职务编号
陈军男副主编K32133201000001
赵建国男K32133201000002
高延莉女副主编K32133201000003
举报电话:江苏省新闻出版局************;《中国资源综合利用》杂志社*************高速公路的生活服务区,以及广大的农村社区。
由于城市地区的经济基础较雄厚,对于城市中
排水管网覆盖不到的居住小区,或者有污水再生回
用计划的小区,可以考虑采用膜生物反应器(MBR)
等建设和运行成本较高、出水水质较好的处理技
术。由于不同地区自来水价格差异较大,导致不同
地区居民对再生水的支付意愿价格不同,对应的再
生水最小经济规模存在差异。因此,随着自来水价
格的不断增加,将会有越来越的小区和居民有意愿
接受污水就地处理和回用。
随着城市不断发展,疗养院、旅游度假村、大学
城、高速公路的生活服务区等相继出现,其排水系
统通常不在城市市政管网覆盖范围之内,这些污水
不同于包含部分工业废水的城市污水,其水质水量
董鸡的小时变化系数较大,污染物浓度通常较低,且可
生化性好。因此,对这些场所的生活污水进行就地
分散处理十分必要,可以有效解决铺设下水管网带
来的大量资金压力问题。
由于我国部分农村地区居住分散、地形复杂,
污水的集中收集十分困难。同时,这些村镇及独立
社区生活污水一般具有排量少、有机物浓度相对偏
高、污水水量日变化系数大、间歇排放量少、氮和磷
浓度高,含有大量的营养盐、细菌、病毒等特点,因
此非常适合推广应用污水分散处理设施,把一个村
子的污水集中收集后就近处理。由于农村地区经济
基础十分薄弱,可以多选择基建及运行成本低、维
护简单、占地少、较为成熟的工艺,如“厌氧+好氧+
人工湿地”、“化粪池+快速渗滤”等组合处理技术。
3污水分散处理推广对策建议
分散污水处理系统与集中污水处理系统在建
设、运行中有很大区别,因此不能照搬传统污水处
理厂及污水管网的建设、运行管理模式。为推动分
散污水处理系统在我国的应用及普及,相关政府部
门应该尽快建立与分散污水处理系统相关的设备
生产、安装、施工、检修、监测和维护管理等法规标
准指南,使分散污水处理系统在法规、标准的框架
下得到健康发展。
当前,污水分散处理系统运行中最大的问题是
管理薄弱[6],分散处理装置由设备生产厂家生产,
而设备的使用、维护及管理一般由用户或物业公司
独立完成或由设备生产厂家协助完成,污泥的收集
处理场所不规范,达不到专业、系统的维护管理水
平。要解决这一问题,保证处理装置稳定、正常地运
行,应将现有分散的运行操作方式尽可能集中,即
“分散处理、集中管理”,由专业公司和专业人员进
行系统运行和管理,同时由专门机构对生产厂家、
施工单位、运营维护公司进行指导和监督管理。
参考文献
1王捷,张宏伟,贾辉,等.分散式污水处理与再利用技
术研究进展[J].中国给水排水,2006,22(20):14-17.
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5汤宗武.分散式污水处理综述[J].科技情报开发与经济,
2008,18(9):103-105.
6蒋克彬,彭松,张小海,等.农村生活污水分散式处理技术
及应用[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.
(责任编辑/陈军)污水治理第1期
中国资源综合利用
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