生態(tài)脆弱山區(qū)小城鎮(zhèn)污水處理廠的運(yùn)行與運(yùn)行

生態(tài)脆弱山區(qū)小城鎮(zhèn)污水處理廠的運(yùn)行與運(yùn)行

作為一個(gè)城市化滯后的省份，廣西在“五一”期間努力縮短與全國(guó)平均水平的差距，使整個(gè)城市的城市化水平達(dá)到40%。城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展使生態(tài)環(huán)境承載面臨巨大壓力,水環(huán)境污染是其中最急需解決的問題之一,因此廣西加快建設(shè)城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施,“十一五”末期將建設(shè)污水處理設(shè)施項(xiàng)目123項(xiàng)。針對(duì)廣西大量城鎮(zhèn)污水處理廠位于山區(qū)的的特殊性,以桂林市資源縣污水處理廠為例,從多個(gè)方面對(duì)小城鎮(zhèn)污水處理廠的環(huán)評(píng)進(jìn)行了分析。1城市污水處理廠資源縣位于廣西壯族自治區(qū)東北部,該縣是典型的丹霞地貌,境內(nèi)最大的一條河流——資江,發(fā)源于華南第一峰貓兒山東北麓,由南至北貫穿資源縣城,資江自縣城下游5km處起為旅游漂流河段;資源縣城排水系統(tǒng)極不完善,尚無一座城鎮(zhèn)污水處理廠,大量工業(yè)廢水和生活污水直接排入資江,造成資江水質(zhì)的污染,嚴(yán)重制約了資源縣各項(xiàng)事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。為保護(hù)資源縣的水環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境,改善投資和旅游環(huán)境,擬在資源縣城規(guī)劃建設(shè)一座城市污水處理廠,近期處理規(guī)模為1×104m3/d,遠(yuǎn)期處理規(guī)模為2×104m3/d,同時(shí)與污水處理廠配套建設(shè)污水截流輸送干管約11968m。鑒于該污水處理廠處于生態(tài)脆弱區(qū)域,工程施工復(fù)雜,影響因子較多,資江下游水質(zhì)較敏感,環(huán)評(píng)單位全程參與了污水處理廠可行性研究報(bào)告的編制和技術(shù)論證,從環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā),在污水處理工藝、廠址選定、尾水排放、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、惡臭問題、污泥處置和綜合利用等方面提出了若干切實(shí)可行的建議和措施,得到了當(dāng)?shù)丨h(huán)保主管部門和建設(shè)單位的認(rèn)可和采納。2案例分析2.1工程建設(shè)用地污水處理工程廠址選擇的合理與否直接決定了建成后的環(huán)境影響及運(yùn)行成本,因此污水處理工程的環(huán)境影響評(píng)價(jià)必須對(duì)廠址選擇的合理性進(jìn)行充分論證,并提出明確的意見。廠址比選應(yīng)注意以下幾方面:①是否符合城鎮(zhèn)的總體規(guī)劃和環(huán)保規(guī)劃,為城鎮(zhèn)今后的發(fā)展預(yù)留空間,所選場(chǎng)地是否具有擴(kuò)建遠(yuǎn)期工程的可能性;②一般應(yīng)選擇在城鎮(zhèn)主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向、城鎮(zhèn)集中式飲用水取水點(diǎn)下游;③項(xiàng)目近期、遠(yuǎn)期規(guī)劃的工程衛(wèi)生防護(hù)距離內(nèi)是否有重要敏感點(diǎn);④是否有利于節(jié)約配套管網(wǎng)投資;⑤受納尾水排放的河流是否有足夠的環(huán)境容量。本項(xiàng)目中,由于資源縣為典型的山區(qū)縣,資江下游基本為山地,可供選擇作為污水處理工程廠址的用地很少,環(huán)評(píng)單位對(duì)2處供選廠址進(jìn)行了分析,認(rèn)為該兩處廠址均符合當(dāng)?shù)匾?guī)劃、遠(yuǎn)離飲用水源、滿足衛(wèi)生防護(hù)距離等。其中,廠址1面積較大,環(huán)境地質(zhì)條件良好,可供遠(yuǎn)期續(xù)建;其缺點(diǎn)是收集的污(廢)水需跨江輸送至污水廠。廠址2交通條件較好,距離縣城較近,可節(jié)省管道投資,但該場(chǎng)地狹小,對(duì)于遠(yuǎn)期續(xù)建則較困難。相對(duì)于場(chǎng)地狹小的廠址2因無法進(jìn)行遠(yuǎn)期建設(shè),而污水跨江管道的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)可通過各種措施進(jìn)行降低,因此環(huán)評(píng)推薦采用廠址1作為建設(shè)場(chǎng)地。2.2生活污水、工業(yè)廢水小城鎮(zhèn)污(廢)水的水量、水質(zhì)決定了污水處理工程的設(shè)計(jì)規(guī)模和處理工藝流程,相對(duì)于大型城市污水處理廠有完備的水質(zhì)和水量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)而言,山區(qū)縣城并未進(jìn)行過區(qū)域污染源與水質(zhì)水量調(diào)查。因此,環(huán)評(píng)應(yīng)對(duì)服務(wù)范圍內(nèi)的水污染源數(shù)量、排水量、水質(zhì)情況進(jìn)行充分調(diào)查。對(duì)于生活污水,其水量和水質(zhì)可根據(jù)人口及排污系數(shù)進(jìn)行估算;對(duì)于工業(yè)廢水,除調(diào)查工業(yè)廢水水量、常規(guī)因子濃度、排放規(guī)律外,還要對(duì)重金屬、有毒有害物質(zhì)、“三致”物質(zhì)以及非正常排放情況進(jìn)行調(diào)查;同時(shí)還需考慮污(廢)水收集時(shí)的不確定因素(雨污合流、滲漏),進(jìn)行現(xiàn)有排污管線上不同排放點(diǎn)的水量、水質(zhì)監(jiān)測(cè),以獲取水量、水質(zhì)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。此外,還要考慮到截流前后生活污水和工業(yè)廢水的水量、水質(zhì)變化,以最終確定污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)和水量。環(huán)評(píng)單位在收集相關(guān)資料的基礎(chǔ)上,組成調(diào)查組詳細(xì)調(diào)查了服務(wù)區(qū)內(nèi)各污染源的水質(zhì)和水量,并在資江沿岸的排污口設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn),最后通過計(jì)算預(yù)測(cè)資源縣城2012年污水量為0.921×104m3/d,2020年污水量為1.901×104m3/d,其水質(zhì)見表1。2.3確定管網(wǎng)方案根據(jù)資江水環(huán)境區(qū)劃和環(huán)保部門的要求,污水處理廠出水水質(zhì)需達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2002)的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn),因此需選擇具有脫氮除磷效果的處理工藝。目前我國(guó)常用的具有較好脫氮除磷效果的工藝有氧化溝、A2/O、SBR及其變形工藝CAST等,這些工藝技術(shù)均較為成熟,出水水質(zhì)比較穩(wěn)定。因此,環(huán)評(píng)主要對(duì)可行性研究報(bào)告中選取的污水處理工藝進(jìn)行比選,分析擬采取的污水處理工藝是否合理。根據(jù)對(duì)同類污水處理廠的調(diào)查進(jìn)行類比分析,論證其技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的可行性;然后按照選擇的工藝路線,計(jì)算出各工藝段對(duì)污染物的去除率,并根據(jù)工藝參數(shù)對(duì)達(dá)標(biāo)穩(wěn)定性進(jìn)行分析,論證尾水中各污染因子是否全部達(dá)標(biāo);最后,還應(yīng)對(duì)擬采用工藝設(shè)備的先進(jìn)性進(jìn)行評(píng)價(jià),提出工藝調(diào)整意見或替代方案。城市排污管網(wǎng)的鋪設(shè)必須根據(jù)城區(qū)管網(wǎng)現(xiàn)狀合理規(guī)劃,在城市新區(qū)采用雨污分流,舊城區(qū)管網(wǎng)改造應(yīng)從實(shí)際出發(fā)合理確定,從環(huán)保角度出發(fā)應(yīng)遵循以下原則:①排水管道應(yīng)以重力流為主,宜順坡敷設(shè),不設(shè)或少設(shè)排水泵站,以節(jié)省能源和減少污染源;②合理選擇管材,避免污水泄漏;③排水干管應(yīng)布置在排水區(qū)域內(nèi)地勢(shì)較低或便于污水匯集的街道;④排水管道盡量少穿越河流、各種構(gòu)(建)筑物,減少對(duì)敏感目標(biāo)的影響;⑤排水管道宜沿城市(規(guī)劃)道路敷設(shè),并與道路中心線平行;⑥排水管道干管管徑應(yīng)考慮到遠(yuǎn)期污水量,避免重復(fù)建設(shè),多次開挖造成污染。該項(xiàng)目可研建議采用CAST/紫外消毒工藝,環(huán)評(píng)組調(diào)查了國(guó)內(nèi)采用該工藝污水廠(湖州市東郊污水處理廠、無錫市梅村污水處理廠)的實(shí)際運(yùn)行情況,從工藝技術(shù)、處理效率、達(dá)標(biāo)處理穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)及設(shè)備的先進(jìn)性等方面進(jìn)行了評(píng)價(jià),認(rèn)為采用該工藝是可行的,同時(shí)環(huán)評(píng)單位建議設(shè)計(jì)方著重從水質(zhì)、水量變化方面考慮工藝的抗沖擊性能。資源縣地形復(fù)雜,污水管網(wǎng)的布置必須整體考慮,環(huán)評(píng)單位會(huì)同可研單位共同設(shè)計(jì)了資源縣城的管網(wǎng)布置方案。根據(jù)當(dāng)?shù)氐囊?guī)劃,縣城所有的污水管道采用雨污分流制,鑒于老縣城管道改造有較大難度且當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展較為落后,建議老縣城保留合流制,待有條件后改造為分流制,縣城新區(qū)實(shí)行分流制。此外,該縣污水還需跨資江輸送,環(huán)評(píng)單位建議在資江最窄處且四周為空曠的沙灘地位置鋪設(shè)過江管道。2.4尾水直接排出資江在污水廠設(shè)計(jì)時(shí),尾水排放應(yīng)考慮盡量降低對(duì)環(huán)境的不利影響、尾水的資源化利用以及經(jīng)濟(jì)可行性等問題。環(huán)評(píng)單位和可研單位對(duì)尾水的排放方案也進(jìn)行了優(yōu)化,原方案是將尾水全部排入資江。鑒于資江為《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的Ⅲ類水域,在污水廠排污口下游5km處起為旅游漂流河段,對(duì)水質(zhì)的感官要求較高,雖然經(jīng)環(huán)評(píng)單位預(yù)測(cè),尾水全部排入資江后對(duì)下游的影響較小,但若將部分尾水進(jìn)行回用,則對(duì)資源縣的水環(huán)境和下游旅游資源的保護(hù)起到積極作用。環(huán)評(píng)單位對(duì)尾水利用的可行性和利用途徑進(jìn)行了全面分析,建議污水廠20%以上的尾水可回用于資源縣城的綠化、市政設(shè)施用水、農(nóng)灌(縣城工業(yè)很少,尾水中重金屬含量很低)等途徑。2.5過江管道破壁防護(hù)城鎮(zhèn)污水處理廠常見的風(fēng)險(xiǎn)有停電、污水或污泥處理系統(tǒng)的設(shè)備發(fā)生故障,其中污水處理系統(tǒng)發(fā)生問題可使污水處理能力下降,出水水質(zhì)變差;而污泥若不能及時(shí)進(jìn)行濃縮、脫水而暫時(shí)存放在儲(chǔ)泥池中,長(zhǎng)時(shí)間不處理則會(huì)引起污泥發(fā)酵,出現(xiàn)污泥分層、發(fā)泡、散發(fā)惡臭氣體等,或隨地表徑流進(jìn)入地表水體,對(duì)環(huán)境造成二次污染。此外,若過江管道破裂,將導(dǎo)致污水不經(jīng)處理直接排放至資江,對(duì)地表水造成不良影響。針對(duì)以上風(fēng)險(xiǎn),環(huán)評(píng)單位提出了如下防護(hù)措施:①為避免停電事故對(duì)污水廠的影響,建議污水處理廠和泵站在設(shè)置雙回路電線的基礎(chǔ)上自購(gòu)應(yīng)急發(fā)電機(jī)組,并儲(chǔ)存足夠的油品,以便在停電時(shí)應(yīng)急使用;②建議設(shè)計(jì)時(shí)增設(shè)一定容量的儲(chǔ)水池,為事故搶修贏得一定時(shí)間,使污水直接排放得以緩沖;③兩處過江管道均應(yīng)設(shè)置為雙壓力管道,采用優(yōu)質(zhì)、防腐管材,并按一備一用進(jìn)行配置,在發(fā)生事故時(shí)接入備用管道,避免污水泄漏入江;④一旦污泥處理系統(tǒng)發(fā)生事故,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行設(shè)備檢修,并及時(shí)投加藥劑(如石灰等),防止污泥發(fā)酵,以減少惡臭氣體的排放;⑤項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮洪水影響,在項(xiàng)目區(qū)周圍修筑防洪堤壩等;⑥做好事故應(yīng)急處置預(yù)案,并在發(fā)生事故時(shí)根據(jù)預(yù)案執(zhí)行。2.6直接結(jié)果評(píng)價(jià)由于污水處理廠的臭氣污染源屬于無組織排放,臭氣遷移擴(kuò)散受多種因素的影響,理論計(jì)算的精確性較差,因此可對(duì)已建成的處理規(guī)模相同、工藝流程相似、主要構(gòu)筑物規(guī)格相近的污水處理廠進(jìn)行類比調(diào)查,利用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)修正后用于新建項(xiàng)目的影響預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)。環(huán)評(píng)組對(duì)與建設(shè)項(xiàng)目處理規(guī)模相近、工藝類似的北京北小河污水處理廠、拱北水質(zhì)凈化廠、桂林市北沖污水處理廠進(jìn)行了詳細(xì)的類比調(diào)查,從臭氣濃度、當(dāng)?shù)貧庀髼l件分析確定了該項(xiàng)目的衛(wèi)生防護(hù)距離為200m。惡臭在污水處理廠運(yùn)行過程中是不可避免的,惡臭的防治一直是污水處理廠的難點(diǎn)問題之一。環(huán)評(píng)建議對(duì)主要污染源(如儲(chǔ)泥池等)進(jìn)行隔離,儲(chǔ)泥池建于污泥脫水車間內(nèi),采用集氣罩將氣體收集后通過管道輸送至以天然土、腐殖土為填料的脫臭池底部,臭氣在土壤中經(jīng)吸附、生物分解作用轉(zhuǎn)化為無臭物質(zhì)。同時(shí),在土壤脫臭池表面栽種花草,對(duì)廠區(qū)進(jìn)行綠化美化。2.7城市污水廠的污泥含水率低關(guān)于污泥的處置,原可研方案推薦將脫水后的污泥運(yùn)至資源縣垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋。根據(jù)《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB16889—2008),城市污水廠的污泥含水率<60%后方可入場(chǎng)填埋。該項(xiàng)目污泥采用一體化機(jī)械濃縮脫水,污泥含水率僅能降至80%,無法達(dá)到垃圾填埋場(chǎng)的入場(chǎng)要求。環(huán)評(píng)組對(duì)污水來源進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)查分析,建議部分污泥可通過高溫堆肥或消化處理,經(jīng)檢測(cè)其中各指標(biāo)達(dá)到《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB4284—84)后農(nóng)用,部分污泥采取自然干化使其含水率達(dá)