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0引言
为了加强城市污水治理,保护水环境,今年来中央增加了污水处理行业投资力度。从2003年国家实施积极财政政策以来,城市污水处理事业发展更为迅速。根据我国国民经济发展计划和水污染防治规划中城市污水处理规划:到2010年,我国城市化率将达40%,城镇人口总量将增加到6.7亿,污水处理率建制镇不低于50%,设市城市不低于60%,重点城市不低于70%的目标,为了能保证目标的实现,污水处理厂的建设必将是一项长期艰巨的任务。
1厂址选择
厂址选择应符合城市总体规划和排水工程总体规划的要求,并根据下列因素综合确定:厂址必须位于集中给水水源下游,并应设在城市工业区、居住区的下游;为保证卫生要求,厂址应与城市工业区、居住区保持约300m以上距离;厂址宜设在城市夏季最小频率风向的上风侧,及主导风向的下风侧;结合污水管道系统布置及纳污水域位置,污水处理厂选址宜设在城市低处,便于污水自流,沿途尽量不设或少设提升泵站;
2排水体制
排水体制是污水处理厂设计面临的首要问题,它不仅涉及工程投资、环境保护、工程实施的难易程度,还直接影响污水处理厂的工艺选择。国内城市在长期发展过程中由于受投资因素的限制及发展模式等多方面因素的影响,多建成为雨污合流制。合流制区域面积至少占建成区面积的80%以上,而且八十年代以前的建成区,建筑密集,各种地下管线拥挤,要改造为分流制,需增设一套污水管网系统,难度非常大【2】。
3建设规模
城市排水工程建设是一项系统工程,涉及城区管渠改造、污水收集、污水处理和排放利用、污泥处置等问题。因此,对一个城市来说,需根据城市总体规划和排水规划,分期分批地建设污水管网和污水处理厂,要根据水环境保护的目标,分期实施,逐步到位。
合理地确定设计的污水水量和污水水质,直接涉及工程的投资、运行费用和费用效益。不少城市由于市区污水管道未形成系统,缺乏长期积累的污水水质水量资料,一般采取按规划面积、人口和工业发展的预测来推导污水量,并提出生活污水量、工业废水量和公建、商业污水量各占的比例,其不确定因素较多,因此设计出的污水量往往与实际有较大偏差。并且,规划计算的污水量与可能有污水量、实际收集到的污水量和可能进行处理的污水量是不同的,设计污水量在很大程度上取决于污水管网普及率和实际可能收集到的近、远期污水量。因此,在设计污水量时要充分认识城区内管网改造的复杂性和艰巨性,应尽量把可能出现的问题考虑周全,诸如:有的取决于旧城市的改造和道路的改造,有的埋了干管,支管迟迟未建成等等现象;对设计的污水水质,应该对现有实测的水质资料进行分析(包括生活污水、工业废水水质水量变化和地下水对管渠的渗入量等),对雨污合流和老城区排水系统需科学地确定污水管道的截流倍数等等【3】。总之,设计的污水水量和污水水质要通盘考虑,既要留有余地又要避免余地过大,造成增加投资、设备闲置或低效运行现象。
4工艺选择
污水处理厂的工艺选择应根据原水水质、出水要求、污水厂规模,污泥处置方法及当地温度、工程地质、征地费用、电价等因素作慎重考虑。由于每项工艺技术都有其优缺点,不可能以一种工艺代替其他一切工艺,即使同样的工艺,在不同的进水和出水条件下,最终的处理效果也会不同。对污水处理厂工艺的选择应按照以下原则:技术合理。技术先进而成熟,对水质变化适应性强,出水达标且稳定性强;经济节能。
由于城市污水处理投资大,运行费用高,因此为了降低投资和运行成本,因地制宜地进行工艺比较是必要的。但在现实中经常碰到的问题是,工艺方案比较往往不够科学,有的对工艺已有倾向和爱好,先人为主,对倾向的工艺只说优点,对不赞成的工艺强调缺点;有的把自己的小型试验数据与别的已上工程的工艺比;有的是将处理BOD为主的工艺与处理BOD同时进行脱氨除磷的工艺比;通过世界各地多种多样的污水处理厂运行比较可知,对工艺的选择不能简单的比较出水指标,而应该看到,同样的工艺,采用的设计参数不同,其结果是不同的。
5污泥的处理与处置
污水处理厂在水处理过程中会截流与排出一定量的栅渣、沉砂和污泥。对城市污水厂而言,其数量大约为进水量的0.5%~1.5%。目前部分设计单位在污水处理厂设计中对污泥处置重视程度不够,形成了"重水轻泥"的现象,部分污水厂产生的污泥,经浓缩、机械脱水后直接外运,这些污泥未达到稳定性的要求,会带来环境的二次污染。因此设计部门应加强对污泥处置的设计与研究,目前常用的污泥稳定性处理方法有污泥中温消化、污泥好氧消化、污泥投加石灰、污泥焚烧等方法;当污泥处理厂达到一定规模后,可减少单位投资,降低日常费用,也便于污泥综合利用【5】。
6污水回用
我国属贫水国家之一,人均水资源占有量仅2400m,尤其是北方地区人均水资源占有量仅200-400m3,水资源的紧缺状况在一定程度上限制了工农业生产和城市的发展。而城市污水处理厂二级处理的尾水则是一种稳定的水资源,经过处理后可作为工业冷却洗涤用水、市政杂用水及城市河道湖面的景观用水。其投资、制水成本较低。国内许多地方采用污水回用的工程实践,充分证明了城市污水回用的经济性。
【参考文献】
[1]GB50014-2006室外排水设计规范[S]
[2]李强利,杨传文,吴吴.枣庄市污水处理厂设备的调试及运行.给水排水,2001,27(2):8O~81.
[3]许劲.关于城市污水处理厂设计的若干问题讨论.给水排水,2001,27(7):15~18.
水是“生命之源、生产之要、生态之基”。吴江是著名的江南水乡之一。随着现代化脚步的加快,人民群众对健康河湖环境的需求不断提升。流水不腐,水畅其流,开展畅流活水工程、综合治理河道水系十分必要,是提升改善全区水环境、推动吴江生态文明建设进程的重要内容,是保障吴江经济社会可持续发展的重要举措。为此,吴江水利局努力探索研究以畅流活水工程为重点的河道综合整治实施方案,计划从打通河道最后一公里着手,由下至上,从末端到主干,因地制宜,多措并举,通过水系沟通、河道疏浚、岸坡整治、拆坝建桥、生态保护等多种综合措施,打通断头浜,拆除阻水坝埂,增进圩内河道水体循环、提高圩内外水系沟通、增强圩外骨干水系引排功能,努力畅通河道水网各个堵塞环节,形成活水畅流总体环境。结合控源截污等水环境保护一系列措施,逐步恢复河湖水体生态健康,逐步实现“河畅、水清、岸绿、景美”的江南水乡面貌。
1.畅流活水工程治理总体思路在控源截污前提下,突出“清淤、活水、保洁、生态”四大主题,实施“畅通骨干河网、沟通圩内外水系、疏通圩内河道”的全区河道“三通工程”:一是疏通圩内河道,提高圩区自身水循环能力(疏通小循环);二是沟通圩内外水系,加强圩内外水体交换能力(沟通中循环);三是畅通圩外河网,提升全区总体排水引水能力(畅通大循环)。
2“.三通工程”主要规划建设工程内容经过前期对全区各镇村的全面调查,初步规划建设内容如下:(1)圩外河道整治工程(畅通大循环)本次圩外河道整治工程分为区域骨干河道综合整治、县镇级骨干河道连通工程、中小河流治理重点县综合整治及一般圩外河道治理工程。①区域骨干河道———八荡河综合整治工程。八荡河综合整治工程是区域防洪规划确定的理顺浦北水系的重要工程之一,计划实施沟通8个湖荡和11段河道,总长约20km,其中拓浚河道9km多,生态疏浚清淤相关湖泊,将会有效提高区域防洪排涝能力。②县镇级骨干河道连通工程。同里镇九里湖属江苏省保护湖泊之一,目前无进水通道。本次畅流工程规划新开河道连通吴淞江及九里湖,引吴淞江向九里湖输水通道,调活河湖水体、提升水质。③中小河流治理重点县综合整治工程。继续推进“中小河流治理重点县综合整治”项目建设,在已完成3个项目区的基础上,计划完成剩余7个项目区工程,包括疏浚9条县级河道、23条乡级河道及212条支河。④一般圩外河道整治工程。规划疏通圩外一般河道21条。圩外河道整治计划工程量汇总:疏通、新开河道263条,拆除阻水建筑物6处、新建桥、闸、涵等6处。(2)圩内外河道沟通工程(沟通中循环)规划实施河口拆坝或新(改)建闸(涵桥)、疏通河道等117处。(3)圩内畅流工程(疏通小循环)规划圩内拆坝(其他阻水建筑物)建桥(涵、闸等建筑物)173处;疏浚圩内河道657条;新开沟通河道46条。以上规划实施全区河道畅通工程,将按轻重缓急、先小后大、先易后难、分年度逐步推进。
3.要建管并重,加强圩内外河道长效保洁管理(1)要明确管理职责吴江区初步计划出台《苏州市吴江区河道管理实施办法》,将明确各部门在河道管理中的职责。水利部门作为河湖管理的主要管理单位,牵头负责开展河道建设管理等工作,发改委、财政局、环保局、农委等部门各司其职,分别负责相关工作。(2)要明确河道管理机构为强化吴江区河道管理,响应水利部《关于加强河湖管理工作的指导意见》等文件精神,吴江区拟专门成立区河道管理处,将负责对全区河道的统一规范管理,拟实行河道分级管理。(3)要明确河道管理经费落实经费是关键,必须要明确河道管理经费来源。按不同等级河道,明确区镇村管理机制和管理办法。
二、对策与措施
1.必须加强领导,精心组织农村河道畅流活水工程是一项工程量大、牵涉面广的系统性工程,又是一项惠民工程。要在区政府统一组织领导下,全面协调,统筹安排,精心组织,各方配合,加强协作,重点突破,稳妥推进,务求实效。
2.要加大投入,落实资金要明确河道畅流活水工程的资金筹措政策,制定具体的筹措办法。落实资金是实施河道畅流活水工程的最有力的保障。同时,要求按照规范化建设工程管理程序执行,要严格工程建设资金管理使用。
3.要加强考核,广泛宣传要建立监督考核机制和绩效奖励机制,并加强督察检查,要充分利用媒体,广泛宣传畅流活水工程的意义,营造良好的工作氛围。
三、结语
(一)跨界水污染严重所谓跨界水污染,指某行政区水污染物排放总量超过当地水环境容量,该行政区江河湖泊的出境水质差于入境水质,呈现水环境负外部性的现象.跨界水污染包括省、地级市、县、乡四个层面.其中,跨县水污染是最基本的层面,而跨省水污染是防治的难点.跨界水污染有两种表现形式,一种是日常性跨界水污染,其特征是程度较轻,污染叠加,活动在某行政区的人们往往既是邻域上游污染的受害者,又是邻域下游污染的制造者.本来清洁可爱的江河出现了这样一种可怕景象:江河的上游是优质水,流经几个县市后就成为超标水,到了下游则全成为五类和劣五类水.另一种是跨界水污染亊件,其特征是污染程度严重,成果严重,激化了邻域之间的社会矛盾.进入新世纪以来,长三角地区发生过多次跨界水污染事件,其中在全国造成较大影响的有四起,分别是:2001年江浙交界的王江泾镇堵坝断河事件,2005年江苏苏州桃源镇的黑水污染事件,2007年江苏沭阳水污染事件,2013年的黄浦江死猪事件.跨界水污染事件是跨界水污染现象的极端表现,其屡屡发生的基础是跨界水污染现象的常态性存在.跨界水污染现象不根除,则跨界水污染事件就不可能杜绝,而处于流域最下游延长线上的海湾河口水环境也就不可能得到根本性好转.
(二)江海水环境分治所谓江海水环境分治,特指长三角地区、乃至全国存在的江河湖泊水污染防治与海湾河口水环境治理人为分割的制度安排和不协调现象.江海水环境分治有多种表现形式.一是主管机构不一样.江河湖泊水污染防治由环保部门主抓,海湾河口水环境治理由海洋(漁业)部门为主.海洋(漁业)部门职能众多,难以集中力量实施海域水环境治理,以浙江省海洋渔业局为例,内设处室13个,环境处只是其中的一个处室,难免顾此失彼,粗放管理.二是地方政府的重视程度有差异.以浙江省钱塘江流域和杭州湾地区为例,2005-2014年的十年间,省级机关的钱塘江流域水污染防治和生态补偿的专门文件共计10多个,而杭州湾地区水环境治理省级层面的专门部署是在2013年,省环保厅与省海洋渔业局联合«杭州湾区域污染整治方案».三是尾水排放标准和监管水准不一样.在相当一段时间里,污水处理厂尾水排海标准明显低于江河湖泊,导致杭州湾两岸城市竞相投巨资在杭州湾(河口)岸边建设污水处理厂.目前,长三角江河湖泊监测断面水质状况己做到月报,而海湾河口还处于年报.
二、江海分治制度的局限性
上述三个水环境治理中的突出问题归结到一点———缺乏区域合作.实践已经证明,这种江海分治制度具有明显的局限性.
(一)部署流域水污染防治时往往忽视对氮和磷的控制以钱塘江流域和杭州湾地区为例,多年来,杭州湾的水环境处于恶化中.杭州湾水污染的主要威胁是氮和磷,化学需氧量的污染并不严重,而“十一五”期间,浙江省对钱塘江及杭州湾陆源污染物的监管和考核重点是化学需氧量,忽视了对氨氮和总磷的检测和控制,减排的主观努力方向脱离了杭州湾水环境的实际,导致杭州湾水环境的治理事倍功半.
(二)海湾河口水环境污染物由多区域排入,治理受区域限制先看钱塘江流域和杭州湾地区,据有关方面调查,2012年,排入杭州湾的主要污染物中,化学需氧量为6416万吨,氨氮为260万吨,总磷为073万吨.其中,富春江电站以上区域排入的三种主要污染物分别占总量的5495%、5243%和6246%,说明杭州湾污染物的一半以上由钱塘江上中游区域排入,杭州湾整治区域沿岸上海、杭州、宁波、绍兴、嘉兴五城市相关区域合计排放的三种主要污染物分别占4505%、4757%和3754%.从浙江和上海两个行政区污染贡献率分析,浙江排放的三种主要污染物分别占9321%、8836%和9182%;上海分别占679%、1164%和818%.[3]再看长江流域和河口地区,据中国环境科学研究院等部门的调查,2005年,长江流域化学需氧量入海通量为20340万吨,总氮入海通量为11889万吨,总磷为719万吨.其中,长江上中游排入的三种主要污染物分别占总量的713%、822%和779%;江苏省相关区域排入的三种主要污染物分别占总量的209%、75%和148%;上海市排入的比重为78%、103%和72%.[4]
(三)容易诱发相关区域多种形式的非合作排污博弈没有区域合作制度的硬约束,各行政区水污染防治缺失了一个重要的动力机制和监督机制,容易诱发相关城市多种形式的非合作排污博弈.不少基层政府对污染行为采取软约束,监管不力,有些基层政府竟然同意将污染企业布局在与下游邻域的交界处;更有甚者,把海湾和湖泊视作“排污公地”,如杭州湾两岸城市的地方政府,为了争取较低的排放标准,为了减轻所辖行政区域的水环境压力,纷纷竞相投巨资在杭州湾(河口)岸边建设污水处理厂,截至2012年,仅浙江省杭州、宁波、绍兴、嘉兴四市的相关区域,合计建成拥有入海(河口)排污口的污水处理厂38个,年污水排放量12140656万吨.该区域有一个县级市,自身并没有杭州湾岸线,为了改善本行政区域的水环境状况,向周边拥有岸线的县市租地,投资5亿多元,专门铺设了一条22km的尾水排放管,建设6个泵站,将本行政区的5个污水处理厂的尾水收集起来,集中排放到钱塘江河口之中.
三、江海共治区域合作制度的主要内容
所谓江海共治的区域合作制度,指把江河湖泊与其海湾河口的水环境作为一个有机整体综合治理,促使该区域内各行政区之间合作防治水污染,推进江海水环境明显好转的一组制度安排.江海共治的区域合作制度有三方面的主要内容.
(一)坚持江海水环境治理一体化理念
摈弃江海水环境分治的传统旧观念,树立水环境治理江海一体化理念,把泛流域作为一个有机整体,统筹安排该区域各行政区的水污染合作防治工作.以钱塘江流域和杭州湾地区为例,根据水系流向特征,合作治理水环境的区域,不仅包括浙江省境内钱塘江流域的杭州、衢州、金华、绍兴、丽水5个设区市的22个相关县(市、区),而且应该包括杭州湾地区宁波、嘉兴2个设区市的11个县(市、区);同时,还应包括上海市的金山、奉贤、浦东新区的部分区域.长江流域及长江口地区情况比较特殊,长江流域是我国特大尺度的江河,流经全国11个省市,该区域的江海一体化治理可以分两步走.第一步,构建长三角区域内的江海共治机制,空间上可包括上海、江苏、安徽的相关设区市,先行试点,积累经验.第二步,结合国家构建长江经济带的重大战略,积极创造条件,构建长江流域及长江口地区水环境江海共治制度.
(二)构建长三角跨省泛流域水环境综合治理省部际联席会议制度
2008年以来,在中央政府的高度重视下,己经创新构建了太湖流域水环境综合治理省部际联席会议制度,该联席会议由国家发展改革委牵头,环境保护部、住房城乡建设部、水利部、农业部、江苏省、浙江省、上海市两省一市政府参加,联席会议构建以来,2008年紧急编制了«太湖流域水环境综合治理总体方案»,2013年又策划编制了«太湖流域水环境综合治理总体方案(2013修编)»,两个总体方案对太湖流域两省一市合作治理水环境起到了不可替代的重要作用.实践证明,太湖流域水环境综合治理省部际联席会议制度是推动部门、地方和社会形成上下联动、合力治污的重要工作机制.所谓泛流域,指包括流域及其海湾河口地区的广泛区域.根据长三角地区的实际,建议拓展太湖流域水环境综合治理省部际联席会议的职责和功能,同时兼管长三角跨省泛流域水环境综合治理,除太湖流域外,还应包括长江下游及长江口、钱塘江流域及杭州湾地区.依托这一重要机制,分别制定长江下游及长江口、钱塘江流域及杭州湾地区水环境综合治理总体方案,促进长三角地区跨省泛流域水环境治理合作机制的构建和完善.
(三)创建三位一体的江海水环境治理合作机制
三位一体的江海水环境治理合作机制是一个制度体系,主要包括区域入江入海污染物通量监测机制、水环境区域补偿机制和泛流域水质交易机制.
1.区域入江入海污染物通量监测机制.要构建江海水环境治理区域合作机制,首先要搞清楚各行政区在一定时间内排入江河及其海湾河口的主要水污染物通量.一般来说,流域的非河口地区情况相对简单,采取断面监测的方法,只要在江河流经某行政区的入口和出口处分别进行断面监测,就可以确定该地区入境水质和出境水质的污染物浓度和污染物通量,出入境断面的通量差就是该行政区排入江河的污染物通量.海湾河口地区情况比较复杂,水流流向受涌潮的重大影响,咸水与淡水交替,简单地采用海洋水质的通量监测方法有困难.目前拟采用分类相加法,一是海湾河口某行政区通过入海支流及河道排放污染物的通量,其计算方法类似于断面监测法;二是该行政区通过建在沿岸的若干污水处理厂向海湾河口排放污染物的通量,其计算方法是平均排放浓度与排放废水量的乘积;三是海域污染源排放的污染物,主要包括海水养殖、船舶污染和事故污染.最后将三类污染物相加就是河口该行政区的排污总量.为确保监测数据的权威性,长三角省界断面的污染物通量由环保部华东督查办负责,地、县交界断面的污染物通量由上级环保部门负责.各行政区交界断面的污染物浓度和通量信息都应在泛流域内共享,并按月向社会公布,接受公众监督和评价.
2.水环境区域补偿机制.所谓水环境区域补偿机制,指为保护、修复和改善泛流域水生态系统服务功能,促进水环境不断好转,由相应的水环境治理合作机构或上级人民政府作出的、调节流域上中下游及其河口各行政区之间环保职责及其经济利益关系的一组制度安排.水环境区域补偿机制包括两方面主要内容,一是流域上游源头地区水生态保护的补偿机制;二是邻域双向补偿机制,即当邻域上游行政区呈现水环境正外部性时,应由下游补偿上游邻域;当邻域上游行政区呈现负外部性时,就由上游补偿下游邻域.2005年以来,长三角两省一市对水环境区域补偿机制进行了有效的探索,其中,浙江省在创新流域上游源头地区水生态保护补偿机制方面处于领先地位,江苏省在探索邻域双向补偿机制方面领跑全国.面对江海共治的新要求,水环境区域补偿机制也应进一步创新和完善.其一,以海湾河口的水环境容量确定泛流域治污目标和减排任务,若海湾河口水环境容量不足的,可以分阶段、分主要污染物逐步达到改善水质目标,再采取倒推法按河口到源头顺序确定各行政区断面水质目标及主要水污染物的减排任务.其二,在分配各行政区减排任务时,要充分考虑各行政区现有的排放强度,排放强度大的应下达较多的减排任务.其三,在长三角地区大力推广江苏、浙江的水环境区域补偿实践经验,切实把流域上游源头地区水生态保护补偿机制和邻域双向补偿机制落实到长三角每一个县级行政区,尤其应在跨省断面实施双向补偿机制方面取得突破.
3.泛流域水质交易机制.水质交易机制是美国1990年代以来实施的流域治理的创新性政策工具,是排污权交易机制在流域水环境治理中的应用和发展,对于提升和完善长三角排污权交易机制具有重要的借鉴作用.长三角排污权交易机制已探索多年,取得了一定的成效,但还不完善,主要存在三个问题:一是政府干预偏多,市场作用较弱,排污权有偿使用与排污权交易混为一谈,夸大了排污权交易试点的成效;二是交易范围偏小,绝大多数限制在县域行政区,不利于环境资源的优化配置;三是交易内容和方法过于单一,局限于点源之间的交易,局限于企业与政府、企业之间的交易.根据长三角的实际,借鉴美国水质交易的经验,有必要创新探索泛流域水质交易机制,着重抓住三个要件.其一,充分发挥市场在排污权交易中的决定性作用,把排污权有偿使用与排污权交易适当分开.其二,行政区域内交易与泛流域水质交易相结合,着重探索流域及其河口范围内开展水质交易的实现形式,提高水环境资源的配置效率.其三,进一步丰富水质交易的内容和方法,探索点源与非点源水质交易办法,研究距离目标水体不同位置的交易比率;借鉴京都议定书的排放贸易(ET)机制,探究泛流域内各行政区之间的水质交易办法.
四、结语