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上海城市污水治理的回顧及展望

論文類型 技術(shù)與工程 發(fā)表日期 2008-03-01
來源 排水委員會第四屆第二次年會
作者 朱石清,唐建國
摘要 上海是中國最早建設(shè)近代排水設(shè)施的城市,140多年前就開始埋設(shè)排水管道,1921年建設(shè)了全國第一座污水處理廠。解放以后,特別是改革開放以來,市委、市政府十分重視本市的水環(huán)境治理,投入大量財力和物力,先后建成并投入使用了一大批污水治理設(shè)施,為改善上海的水環(huán)境質(zhì)量提供了有力的保證。自行設(shè)計、施工、管理了一大批污水處理設(shè)施;完成了一大批科研和革新成果;培養(yǎng)了一大批水環(huán)境領(lǐng)域的技術(shù)人才。在污水處理、深海排放、檢查維護以及材料、設(shè)備等方面的國內(nèi)外先進技術(shù)在上海均得到應(yīng)用。無論是在建設(shè)方面,還是在運營方面均積累了豐富的

朱石清1,唐建國2

(1. 上海市水務(wù)局,上海 200040;2. 上海市排水管理處,上海 200001)

  上海是中國最早建設(shè)近代排水設(shè)施的城市,140多年前就開始埋設(shè)排水管道,1921年建設(shè)了全國第一座污水處理廠。解放以后,特別是改革開放以來,市委、市政府十分重視本市的水環(huán)境治理,投入大量財力和物力,先后建成并投入使用了一大批污水治理設(shè)施,為改善上海的水環(huán)境質(zhì)量提供了有力的保證。自行設(shè)計、施工、管理了一大批污水處理設(shè)施;完成了一大批科研和革新成果;培養(yǎng)了一大批水環(huán)境領(lǐng)域的技術(shù)人才。在污水處理、深海排放、檢查維護以及材料、設(shè)備等方面的國內(nèi)外先進技術(shù)在上海均得到應(yīng)用。無論是在建設(shè)方面,還是在運營方面均積累了豐富的經(jīng)驗,同時也為全國污水處理同行提供了許多寶貴的經(jīng)驗。目前又在污水處理市場化、產(chǎn)業(yè)化方面做了許多有益的探索和實踐。

  1 歷史的回顧

  上海市最早是在租界內(nèi)采用化糞池處理生活污水。1921年在上海北區(qū)建設(shè)了第一座污水處理廠—北區(qū)污水處理廠,解放初期的運行規(guī)模達4700 m3/d,解放后經(jīng)過數(shù)次擴建,在90年代初廢除時,其運行規(guī)模已達1.8萬m3/d。在1926年前后又建設(shè)了東區(qū)污水處理廠和西區(qū)污水處理廠,其中東區(qū)污水處理廠至今還在運行。五十年代配合居住區(qū)、工業(yè)區(qū)的建設(shè),建造了曹楊、彭浦、閔行三座二級污水處理廠和東昌、日暉兩座一級污水處理廠。六十年代結(jié)合援外工程試驗建設(shè)了北郊污水處理廠。七十年代基于減少內(nèi)河污染、充分利用大水體環(huán)境容量的思路,分別建成了南區(qū)污水輸送總管(南干線)和西區(qū)污水輸送干線(西干線),將污水分別輸送白龍港和石洞口,排放至長江,同時建設(shè)了嘉定污水處理廠。八十年代開始陸續(xù)建設(shè)規(guī)模較大的曲陽、天山、龍華及泗塘、吳淞、程橋、長橋4座污水處理(凈化)廠。隨著郊縣城市化的發(fā)展,上海郊縣也陸續(xù)建造了青浦、金山、朱涇、南匯周浦、奉賢南橋、松江、嘉定、安亭等多座污水處理廠。同時隨著歷史的變遷,陸續(xù)廢除一些設(shè)施老化,不堪重負的陳舊污水處理廠。九十年代上海主要建設(shè)了桃浦工業(yè)區(qū)污水處理廠和松江污水處理廠二期擴建。到二十世紀末全市擁有污水處理廠31座,設(shè)計規(guī)模為100.65萬m3/d,實際處理量為79.3萬m3/d。

  特別值得一提的是,為解決黃浦江、蘇州河等河道的污染問題,上海市政府于1988年投資16億元人民幣(其中利用世界銀行貸款1.45億美元)進行合流污水治理一期工程的建設(shè),該工程于1993年12月主體工程建成通水。在開工時,時任上海市市委書記的江澤民同志欣然揮毫,寫下了“決心把蘇州河治理好”的題詞。據(jù)環(huán)境監(jiān)測,合流一期主體工程通水后,遏制了蘇州河水質(zhì)惡化的勢頭,并有改善。1994年三季度蘇州河市區(qū)段水質(zhì)中的主要污染指標低于1992年同期水平。1994年底起,蘇州河水色由黑轉(zhuǎn)灰,沿河單位、居民反映原有的臭味明顯減少。正是截流了蘇州河流域140萬m3/d的污水,為以治水為核心的蘇州河整治提供了基本前提;同時,蘇州河整治一期的兩港截流工程、二期的雨水放江削減工程,或是利用了合流一期的旱天時富裕容量,或是利用時間差調(diào)節(jié)接納污水能力,都依托于合流一期工程。

表1  已建分散污水處理廠情況

序號污水處理廠名稱投入運行

日期
服務(wù)面積km2服務(wù)人口數(shù)

萬人
設(shè)計規(guī)模實際處理量
萬m3/d
     423.81378.85 144.62 116.83
市區(qū)合計 96.56283.993.7 77.59
1龍華水質(zhì)凈化廠1986.10142010.58.42
2曲陽水質(zhì)凈化廠1984.74.5207.55.49
3天山水質(zhì)凈化廠1985.126.7337.57.4
4桃浦水質(zhì)凈化廠1997.1255.56.04.9
5閔行水質(zhì)凈化廠1961.828155.05.58
6吳淞水質(zhì)凈化廠1992.107.8394.03.3
7東區(qū)水質(zhì)凈化廠1926.313803.52.9
8曹楊水質(zhì)凈化廠1954.114.5213.02.4
9長橋水質(zhì)凈化廠1992.114.9415.72.22.1
10北郊水質(zhì)凈化廠1968.52.82202.01.8
11泗塘水質(zhì)凈化廠1992.114.9132.02.2
12程橋水質(zhì)凈化廠1996.100.41.70.50.4
13石洞口污水廠2003  4030.63
郊區(qū)合計 98.957727.2523.06
14松江污水處理廠1985.836256.804.76
15閔行區(qū)污水廠1985.615124.502.66
16嘉定水質(zhì)凈化廠1979.619.35133.004.02
17安亭水質(zhì)凈化廠1996.107.232.501.74
18金山水質(zhì)凈化廠1988.123.241.701.41
19周浦水質(zhì)凈化廠19884.551.251.67
20南橋污水處理廠19903.771.001.06
21青浦污水處理廠19861081.501.42
22青浦第二污水廠2002  1.501.18
23松江東部污水廠200333 3.503.14
鄉(xiāng)鎮(zhèn)合計 228.317.95 23.67 16.18
24佘山污水處理廠19970.1 0.60 
25練塘污水處理廠2002.42051.00.60 
26中紡污水處理廠96.12 2.00.50 
27洞涇污水處理廠1990 1.50.30 
28趙屯污水處理廠2001.8 0.150.50 
29盈港污水處理廠96年22.00.17 
30大觀園污水廠88.5 1.00.12 
31泗涇污水處理廠1998  1.00 
32商塌污水處理廠96.61.20.30.10 
33浦東三林污水廠1994  0.90 
34金山石化污水廠1976201018.8814.00

  上海市污水治理二期工程是繼一期工程之后,又一大型環(huán)境保護項目,也是二十世紀末國內(nèi)利用世界銀行貸款建設(shè)的最大污水治理工程項目。工程投資為48億元人民幣,其中利用世界銀行貸款2.5億美元。該工程于1997年6月開工,1999年12月主體工程建成通水,2000年4月投入試運行。這兩大工程的建成投入使用,不但為治理蘇州河,治理黃浦江奠定了基礎(chǔ),而且也為上海城市污水治理的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了條件,目前建設(shè)的竹園第一污水處理廠和白龍港污水處理廠既是這兩大污水治理工程的延續(xù),也是上海污水治理大踏步前進的基礎(chǔ)。在建設(shè)這兩大污水治理工程的基礎(chǔ)上,郊區(qū)也先后建設(shè)了奉賢星污水火排海(杭州灣)、南匯污水外排長江口、奉賢污水南排(杭州灣)等大型污水治理工程。

  2 污水處理現(xiàn)狀

  2003年上海污水產(chǎn)生量為530萬m3/d,污水治理率為62.8%。擁有34座污水處理廠(詳見表1),污水處理廠設(shè)計總規(guī)模為144.62萬m3/d,污水處理量為116.83萬m3/d,污水經(jīng)二級污水處理廠的處理率為19.8%(扣除地下水滲入量后計)。

  2.1 現(xiàn)狀格局

  從二十世紀八十年代中期以來,市政府在污水治理方面投入了巨額資金,在污水治理、水環(huán)境整治方面取得了一定的成績,水環(huán)境面貌得到了改善,基本形成了西干線、合流一期干線、合流二期干線、奉賢星污水火排海、南匯污水外排長江口、奉賢污水南排六條干線為基礎(chǔ)的六大集中污水處理系統(tǒng):即石洞口污水系統(tǒng)、竹園污水系統(tǒng)、白龍港污水系統(tǒng)、奉賢污水外排系統(tǒng)、星火工業(yè)區(qū)污水外排系統(tǒng)、南匯區(qū)污水外排系統(tǒng)與34座分散處理污水處理廠并存的格局,各系統(tǒng)情況詳見表2。

表2  集中污水處理設(shè)施情況

序號系統(tǒng)名稱投產(chǎn)

時間
設(shè)計規(guī)模

(萬m3/d)
運行規(guī)模

(萬m3/d)
說明
1石洞口污水系統(tǒng)19718030.63

其終端污水處理廠—石洞口污水處理廠已建成,設(shè)計規(guī)模40萬m3/d

2竹園污水系統(tǒng)1993170169

其終端污水處理廠—竹園第一污水處理廠正在建設(shè)之中,設(shè)計規(guī)模170萬m3/d

3白龍港污水系統(tǒng)200017092.63

其終端污水處理廠—白龍港污水處理廠正在建設(shè)之中,其近期設(shè)計規(guī)模120萬m3/d

4奉賢星火污水排海系統(tǒng)1993102.64 
5奉賢污水南排系統(tǒng)1998102.36其終端污水處理廠—奉賢南排污水處理廠正在建設(shè)之中,近期設(shè)計規(guī)模5萬m3/d
6南匯污水外排系統(tǒng)1998151.97

其終端污水處理廠—南匯污水處理廠正在建設(shè)之中,近期設(shè)計規(guī)模5萬m3/d

 合計 455299.23 

  2.2 現(xiàn)狀特點

  上海盡管二級生物處理污水處理廠已達34座,但大都規(guī)模小、建設(shè)年代早、工藝水平不能夠滿足目前出水水質(zhì)標準的要求;污泥沒有達到穩(wěn)定化、無害化、資源化的要求,具體表現(xiàn)在:

 ?、?上海與國內(nèi)一些城市和國外發(fā)達國家的差距

  建設(shè)城市污水處理廠對改善城市水環(huán)境,保障城市社會經(jīng)濟發(fā)展起著舉足輕重的作用。上海污水處理現(xiàn)狀與國外發(fā)達國家的差距主要表現(xiàn)在三個方面:一是在污水處理率上的差距,上海目前污水量已達530萬m3/d,進入二級污水處理廠處理的污水僅約為116.83萬m3/d,實際的二級處理率僅為19.8%左右。其不僅低于我國平均污水處理率水平,更低于國外發(fā)達國家的水平。在歐美、日本等發(fā)達國家污水已經(jīng)得到了普遍處理,如美國平均一萬人一座污水處理廠,歐洲國家平均污水處理率達73%,國內(nèi)北京和天津污水處理率也分別達32%和58%,對比情況詳見表3。二是在處理程度上的差距,上海目前污水處理主要以去除有機物(碳源)為主,尚不能達到國家新頒布《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)規(guī)定的要求;而國外發(fā)達國家已普遍進行除磷、脫氮,有的甚至以去除不可生化去除的COD為目標;三是在污泥減量化、穩(wěn)定化、無害化方面的差距,上海目前污水處理過程產(chǎn)生的污泥,除個別污水處理廠經(jīng)過了厭氧消化穩(wěn)定,絕大部分僅做到了濃縮和機械脫水,甚至僅是濃縮,因而出廠污泥未加穩(wěn)定和衛(wèi)生化,含水率較高,體積大,其出路大多是濕污泥船運郊區(qū)做肥料或者填埋。近年來,由于化肥的使用及河道管理使該渠道受一定的限制,故污泥的出路是制約污水處理廠正常運行的因素之一;而國外發(fā)達國家對污水處理廠的污泥處理、處置系統(tǒng)的裝備,在20世紀60年代就已達到先進的成套化水平,目前如污泥消化系統(tǒng)設(shè)備、污泥濃縮脫水設(shè)備、污泥干燥焚化設(shè)備、沼氣綜合利用設(shè)備、污泥高溫堆肥系統(tǒng)裝備以及污泥固化工業(yè)利用技術(shù)與設(shè)備、濕式氧化技術(shù)等均得到了較廣泛的應(yīng)用。

表3  國內(nèi)外污水處理率情況一覽表

序號城市或國家污水處理率%序號城市或國家污水處理率%序號城市或國家污水處理率%
1全國平均36.516韓國 24奧地利81
2長春70漢城98.325芬蘭80
3深圳68光州97.526法國79
4廈門61.8大邱96.827意大利75
5南京60.8仁川94.128挪威73
6珠海60大田86.429捷克65
7天津58釜山77.830愛爾蘭58
8杭州54.617荷蘭9831希臘56
9重慶42.918瑞士9632波蘭52
10濟南41.519盧森堡9333西班牙48
11北京3220瑞典9334葡萄牙46
13沈陽31.721德國9235比利時38
14廣州29.322丹麥8936保加利亞37
15武漢29.323英國8437匈牙利26

 ?、?現(xiàn)有中小型污水處理廠的改造

  由于水環(huán)境污染和水質(zhì)富營養(yǎng)化問題的尖銳化以及公眾環(huán)境意識的增強,迫使越來越多的國家和地區(qū)制定嚴格的污水處理和排放標準,其涉及的水質(zhì)控制標準、內(nèi)容和數(shù)值不斷改進,而且越來越嚴。我國2003年7月1日將開始實施的國家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002),對城鎮(zhèn)二級污水處理廠的排放水質(zhì)不僅有更加明確和詳細的規(guī)定,而且要求出水進行消毒,污泥進行穩(wěn)定,臭氣和噪音要達標。上海市區(qū)現(xiàn)共有污水處理廠34座,均采用生物法工藝。除兩座廠為新建廠外,這些污水處理廠,特別是中心城的污水處理廠,因建設(shè)年代久、設(shè)備陳舊、設(shè)施老化,而且按照《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002),大部分污水處理廠出水指標總磷和氨氮不能滿足要求;污泥處理指標、臭氣、噪聲指標、出水在線監(jiān)測也不能滿足新頒標準的要求。這就意味著我市現(xiàn)有污水處理廠將需要全面改造。其需要的投入將是巨大的,而且隨著城市的發(fā)展,許多污水處理廠被包圍在市區(qū)建筑群之中,這不僅對周圍環(huán)境有一定的影響,而且給改造、擴建(用地)帶來很多困難。

 ?、?污水治理設(shè)施需進一步合理布局和建設(shè)

  隨著城市化進程的不斷加快,上海郊區(qū)一些城市化地區(qū)、集鎮(zhèn),人口和工業(yè)不斷集中,污水的排放量也隨之增加。由于污水收集和處理措施不完善或者能力不足,不僅造成本身的環(huán)境污染日益嚴重,而且成為區(qū)域性水環(huán)境的重要污染源。上海目前除中心城、寶山、閔行及嘉定地區(qū)污水系統(tǒng)的設(shè)施規(guī)模超過污水量規(guī)模外,其余地區(qū)污水系統(tǒng)設(shè)施規(guī)模均不能夠滿足現(xiàn)有污水產(chǎn)生量的要求,所以污水系統(tǒng)的設(shè)施在空間分布不均勻。而且即便是中心城內(nèi),污水系統(tǒng)設(shè)施分布也不均勻。加之由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、工業(yè)布局、行政區(qū)劃的調(diào)整、污水量規(guī)模的修正,我市排水系統(tǒng)和污水處理設(shè)施的布局需進一步調(diào)整和建設(shè)。

  3 上海市污水處理規(guī)劃設(shè)想

  為了和國際化大都市相適應(yīng),上海在2001年重新修編了《上海市污水處理專業(yè)規(guī)劃》。規(guī)劃成果反映了以下特點:在水資源和水污染源普查的基礎(chǔ)上,理清和核實了本市污水系統(tǒng)的現(xiàn)狀;供水、排水和水利系統(tǒng)考慮,科學預(yù)測污水量,優(yōu)化了截污治污處理設(shè)施的布局;注重工程效益,完善收集系統(tǒng),發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)施效益,減少污水直排水體污染;科學、合理利用水體自凈能力,提高水體景觀水平和水源地的安全;從實際出發(fā),實行分流制為主體與合流制并存的排水體制;妥善處置污泥,減少二次污染;評價指標體系體現(xiàn)了國際現(xiàn)代化大都市水平。

  3.1 規(guī)劃的指導思想、規(guī)劃方針、規(guī)劃目標

  ① 指導思想

  為實現(xiàn)上海市城市總體規(guī)劃服務(wù),“安全、資源、環(huán)境”三位一體,建立完善的城市污水系統(tǒng),逐步實現(xiàn)水資源的有效利用,支持上海社會經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展,優(yōu)化城市綜合發(fā)展環(huán)境,提高上海的城市綜合競爭力。

  ② 規(guī)劃方針

  以“三個提高、二個加強、一個利用”為核心,全面規(guī)劃,遠近結(jié)合,突出重點,分步實施。提高污水收集率、提高污水處理率、提高處理設(shè)施利用率,實現(xiàn)工程效益,體現(xiàn)服務(wù)水平;加強水源保護力度、加強中心城區(qū)河道治理力度,確保水源地安全,改善城市水域的景觀水平;科學、合理、適度利用水體自凈能力,達到治理污水和有效利用水資源的目的。

  ③ 規(guī)劃目標

  近期至2005年:污水收集率70%,污水處理率70%,設(shè)施利用率75%;污泥穩(wěn)定減量化率70%,從源頭抓起,盡可能實現(xiàn)污泥的資源化利用。

  中期至2010年:污水收集率80%,污水處理率80%,設(shè)施利用率80%;污泥穩(wěn)定減量化率80%。

  遠期至2020年:污水收集率90%,污水處理率90%,設(shè)施利用率90%;污泥穩(wěn)定減量化率90%。

  3.2 污水量預(yù)測

  根據(jù)上海市的城市總體規(guī)劃,人口規(guī)模和發(fā)展及城市用水量情況,預(yù)測上海市各期污水量情況如表4所示。

表4  納入污水系統(tǒng)的污水量預(yù)測

行政區(qū)域用水量(萬m3/d)污水量(萬m3/d)
2005年2010年2020年2005年2010年2020年
中心城379379372341341335
新城59771285369115
中心鎮(zhèn) 集鎮(zhèn)335495304986
農(nóng)村677272303232
自備水725625584520
合計610638679512536588

  到2020年,進入上海城市污水系統(tǒng)的污水量為588萬m3/d。

  3.3 規(guī)劃污水系統(tǒng)布局及方案

  污水量分布對污水系統(tǒng)的規(guī)劃至為重要,多年的建設(shè),已基本形成了上海的污水處理格局。按統(tǒng)一規(guī)劃,分期實施的原則,同時考慮城市給水水源、岸灘功能布局、長江口河道整治、水文條件及環(huán)境容量、現(xiàn)有外排設(shè)施情況等因素進行綜合分析、比較,將上海污水治理系統(tǒng)劃分成6個片區(qū)。這6個片區(qū)分別是:

 ?、?石洞口片區(qū):合流一期以北地區(qū),西至寶山區(qū)界、東北為長江。分屬寶山區(qū)、閘北區(qū)、普陀區(qū)、及嘉定區(qū)的南翔、江橋地區(qū)。

 ?、?竹園片區(qū):石洞口片區(qū)以南,浦西蘇州河、浦東趙家溝及合流一期以北地區(qū)(含合流一期)。分屬楊浦、虹口、黃埔、閘北、普陀、靜安、長寧及浦東新區(qū)。

 ?、?白龍港片區(qū):竹園片區(qū)以南,西至閔行區(qū)界,南為閔行區(qū)界及南匯周祝公路,東至長江。分屬黃埔、靜安、盧灣、徐匯、長寧、閔行區(qū)、浦東新區(qū)及南匯區(qū)。

 ?、?杭州灣沿岸片區(qū):杭州灣沿岸地區(qū),分屬金山、奉賢、南匯區(qū)。

  ⑤ 嘉定及黃浦江上游片區(qū):分屬青浦、松江、金山、嘉定區(qū)。

 ?、?長江三島片區(qū):分屬崇明縣、寶山區(qū)。

  上海的城市污水治理形式主要由集中處理外排系統(tǒng)和分散就地處理系統(tǒng)兩部分組成。

  除了中心城的“三線三廠”集中處理格局外。中心城及新城、中心鎮(zhèn)、集鎮(zhèn)還有一些分散處理的污水治理設(shè)施。其中,中心城共有12座污水處理廠,這12座污水廠規(guī)劃去向應(yīng)根據(jù)上海市的總體規(guī)劃進行綜合考慮確定。對那些靠近污水排放系統(tǒng)總管、周圍環(huán)境要求高、污水廠處理規(guī)模小、處理工藝落后、運行成本高、改造后投資效益差、處理效率低的污水處理廠,應(yīng)予以廢棄。中心城保留的分散污水處理設(shè)施規(guī)模約40萬m3/d。新城、中心鎮(zhèn)、集鎮(zhèn)地區(qū)除原來已建的污水處理廠規(guī)模在2000m3/d以上予以保留,同時,對目前尚未解決污水出路的地區(qū)在規(guī)劃上進行總體布局,黃浦江上游地區(qū)、長江三島地區(qū)以分散建設(shè)組團式污水處理廠為主,杭州灣片區(qū)則以處理外排長江、杭州灣為主,配以分散組團式污水處理廠為輔。

  六個片區(qū)污水排放系統(tǒng)污水量分布詳見表5。

表5  六個片區(qū)污水排放系統(tǒng)一覽表

規(guī)模    

  系統(tǒng)名稱

污水總量

(萬m3/d)
石洞口片區(qū)污水排放系統(tǒng)40
竹園片區(qū)污水排放系統(tǒng)220
白龍港片區(qū)污水排放系統(tǒng)210
杭州灣沿岸片區(qū)66
嘉定及黃浦江上游片區(qū)104
長江三島片區(qū)26
合計676

  按照規(guī)劃,上海市在2005年前將有石洞口(40萬m3/d,兩級生物處理,該廠已投產(chǎn))、竹園污水處理廠(170萬m3/d,一級強化處理)、白龍港污水處理廠(120萬m3/d,一級強化處理)和20余座區(qū)縣集鎮(zhèn)污水處理廠建成,增加設(shè)計規(guī)模454.2萬m3/d,污水處理廠數(shù)量將達到42座,屆時上海的污水處理率將達到70%,詳見表6。

表6  實現(xiàn)污水處理率分年度目標

主要內(nèi)容2002年2003年2004年2005年2006年
估算污水量(萬m3/d)526530530530530
污水處理廠數(shù)量(座)32343642(預(yù)測)46(預(yù)測)
污水處理設(shè)計能力(萬m3/d)102141.6161471491
已有污水處理廠須達到的處理負荷率(%)8585以上90以上90以上90以上
污水處理量(預(yù)測,萬m3/d)87.55116.83140450459.5
規(guī)劃污水處理率(%)   70 
經(jīng)污水廠的污水處理率(%)1519.823以上70.172.6
包括外排的污水處理率(%)60.462.865  

  按照規(guī)劃,污泥減量化、穩(wěn)定化、無害化處理率要求達到70%。為了實現(xiàn)這一目標,我市結(jié)合《上海市(2003~2005年)環(huán)境保護和建設(shè)行動計劃》等正在建設(shè)和改造一批污泥處理處置項目。

  上海2003年包括外排干線輸送的污水治理率為62.8%,其中二級生物處理率為19.8%。2005年實現(xiàn)污水處理率70%,由于屆時污水處理率是指采用一級化學強化以上的處理,所以70%不但是數(shù)量上的提高,更是處理質(zhì)量上的提高。加之屆時污泥得到同步減量化、穩(wěn)定化和無害化,所以2005年后我市的污水處理將能夠基本實現(xiàn)滿足國家新頒《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》的目標。

  4 依靠科技進步,推動上海市污水處理事業(yè)的發(fā)展

  針對上海市在城市化和工業(yè)化進程中出現(xiàn)的水體污染,甚至嚴重污染和水質(zhì)富營養(yǎng)化(氮、磷污染)、分流制和合流制并存,但分流制地區(qū)雨污混接嚴重、雨季有大量雨污混合水溢流至內(nèi)河水體、分散處理和集中處理并存,但污水處理率比較低、污水處理廠污泥尚未得到妥善處理、具有大水體可以利用,經(jīng)一定程度處理的污水通過深水排放管排入大水體中、市區(qū)污水處理廠處理達標和擴容改造用地困難等問題,圍繞我市污水的水質(zhì)、水量、排放條件等特點,在已有成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上,《上海市排水行業(yè)(2002 ~ 2020)技術(shù)進步規(guī)劃》提出污水處理和污泥處理方面的技術(shù)進步的主攻方向是:

 ?、?以研究開發(fā)和攻克關(guān)鍵技術(shù)、著重提高處理率、處理效率、處理功能、處理性能,降低工程投資、能耗和運行費用為突破口;

 ?、?探索適合上海地區(qū)水質(zhì)特點、內(nèi)河和外排不同水質(zhì)要求、分散和集中不同規(guī)模等級的高效低耗的城市污水組合式處理工藝;

  ③ 高性能的除磷脫氮技術(shù);污泥減量、穩(wěn)定、無害化處理和處置技術(shù)的主攻方向;

  ④ 結(jié)合有代表性區(qū)域的污水處理廠建設(shè)和運行,建立示范性工程,形成一套高效低耗的污水處理、污泥處理工程建設(shè)和運行集成化技術(shù)及示范;

  ⑤ 提高現(xiàn)有污水處理廠自動化控制水平,提高污水處理技術(shù)和管理水平。

  5 對近期排水工程的幾點思考

  ① 完善污水總管系統(tǒng),解決中心城現(xiàn)存空白地塊污水出路問題

  近期至2005年,污水治理重點以改善上海市蘇州河、黃浦江中上游水質(zhì)為目標,提高污水收集率,建成白龍港、竹園第一一級強化污水處理廠,完善白龍港污水排放系統(tǒng)收集管網(wǎng),建設(shè)污水治理三期工程,初步形成中心城區(qū)污水輸送和排放系統(tǒng)的框架。加快中心城內(nèi)污水處理廠的達標改造及地區(qū)污水收集系統(tǒng)的建設(shè),以提高城市水環(huán)境質(zhì)量。

  ② 減少市政管網(wǎng)雨污水管道混接

  目前中心城合流管及污水管全長2430 km,污水管網(wǎng)的普及率約為64%。已建67個分流制排水系統(tǒng)中有39個排水系統(tǒng)的40座雨水泵站存在雨污水混接現(xiàn)象,泄水面積約104.49 km2,混接的旱流污水量約為41.69萬m3/d。中心城內(nèi)環(huán)線與外環(huán)線間及外環(huán)線外仍有相當?shù)貐^(qū)污水系統(tǒng)屬空白,地區(qū)污水隨意排放河道及混接雨水管道現(xiàn)象較為嚴重,影響了水域環(huán)境和地區(qū)投資環(huán)境。

  雨污混接方式主要有建筑物內(nèi)部洗滌水接入雨水管、建筑物污、廢水出戶管接入雨水管、街坊化糞池出水管接入雨水管、市政污水管接入雨水管等,其中街坊內(nèi)部的混接現(xiàn)象最為嚴重,是改造的難點和重點。

  減少雨污混接對河道的污染,近期可在分流制排水系統(tǒng)的雨水泵站內(nèi)增設(shè)截流設(shè)施,旱季將混接的旱流污水全部截流,納入污水排放系統(tǒng)處理后排放;遠期這些截流設(shè)施可作為分流制排水系統(tǒng)初期雨水截流設(shè)施的組成部分予以保留。目前正在對梅隴、長橋兩個排水系統(tǒng)進行雨污混接改造試點,改造后兩個系統(tǒng)將成為完全分流制系統(tǒng)。結(jié)合試點成果,逐步將改造其它未完全分流的分流制排水系統(tǒng),進一步解決雨季仍有部分旱流污水隨雨水排放河道的現(xiàn)象。

 ?、?合流制系統(tǒng)初期雨水的影響應(yīng)引起關(guān)注

  目前上海市已建合流制排水系統(tǒng)67個,泄水面積115 km2,雖然合流一期、污水二期工程對旱流污水和初期雨水進行了截流,但合流一期截流倍數(shù)(總管1.5倍)過小,另外兩港地區(qū)雨天截流污水近期無出路(旱流污水暫進合流一期過渡),一旦下雨,溢流的合流污水仍對蘇州河、黃浦江水體造成污染。

  對于合流制排水系統(tǒng),提高截流倍數(shù)和增加截流量,可以有效地減少溢流次數(shù)和合流污水直接污染水體。通過增大截流泵、改造、增加截流支管等方法可將截流量提高,減少雨天溢流次數(shù)和溢流量。此外還可采用建造合流污水池的方法,如合流污水截留池,將降雨初期超出截流量的合流污水暫時貯存起來,待旱季污水系統(tǒng)設(shè)施空余時,納入污水系統(tǒng)處理后排放;合流污水溢流池,將降雨初期超出截流量的合流污水暫時貯存起來,進行沉淀處理,沉淀后的上清液溢流到水體。對于完全分流制排水系統(tǒng),雖然泄入水體是雨水,但污染負荷仍然很高,有條件的地區(qū)也可建造雨水凈化池,將初期雨水經(jīng)過沉淀后再排入水體。

  近期結(jié)合蘇州河環(huán)境綜合整治二期工程的建設(shè),選擇夢清園、昌平、成都、芙蓉江等排水泵站進行試點,先做小型合流污水截留池,貯存超過截流量的合流污水,為上海在處理初期雨水方面積累經(jīng)驗。

 ?、?污水處理廠污泥的處理處置

  正在興建的白龍港和竹園第一污水處理廠建成后,每天將產(chǎn)生近600噸干重的污泥。污泥處理處置不當,將造成嚴重的二次污染。應(yīng)盡快探索、開發(fā)污泥處理、處置的途徑和方法,加快污泥處理、處置的投入,兼顧環(huán)境效益與經(jīng)濟效益,使污泥的產(chǎn)生、處置與環(huán)境保護之間達到平衡,逐步實現(xiàn)污泥的減量化、無害化、穩(wěn)定化和資源化。

  結(jié)合上海污水治理系統(tǒng)的布局,確定污泥處理、處置的基本原則:以集約化處理為主,分散處理為輔,近遠期結(jié)合,分期、分步實施,污泥處置方式為“填埋一點,焚燒一點,利用一點”,處置方式?jīng)Q定處理方法和處理程度。

  當用地緊張、污泥中有毒有害物質(zhì)含量較高,難以填埋,也無法綜合利用時,可以考慮污泥的焚燒。城市二級污水處理廠污泥具有較高的熱值,在一定的含水率以下,可以自持燃燒。焚燒能最大限度地對污泥進行減量,燃燒產(chǎn)生的熱量可以用于干燥濕污泥,也可以作為其它能源被再利用。燃燒場應(yīng)遠離城市中心城區(qū),并應(yīng)嚴格控制尾氣成分,達標排放。

  由于污泥填埋具有投資省,實施快,方法簡單,處理規(guī)模大等特點,近期填埋將是上海市污泥處理、處置臨時方法之一。為避免污泥填埋對地下水、土壤等造成二次污染,應(yīng)選擇污泥穩(wěn)定化后衛(wèi)生填埋或安全填埋,并結(jié)合灘涂規(guī)劃,選擇填埋場位置。

  污泥的綜合利用因其兼顧了環(huán)境生態(tài)效益和處理、處置成本等經(jīng)濟效益,是一種較好的方法。污泥的綜合利用,必須經(jīng)過無害化和穩(wěn)定化。結(jié)合上海的實際情況,可采用厭氧消化+干化的方案,通過消化回收部分能源,作為干化的能源需要;可在填埋前采取加速穩(wěn)定無害的措施,填埋若干年后,將污泥挖出進行綜合利用;可采用污泥熔融技術(shù),建設(shè)污泥發(fā)電廠等。污泥綜合利用的出路,可用于垃圾填埋場的覆蓋土、園林綠化的介質(zhì)土、污泥有機肥的原料、鹽堿地改良、灘涂填土和制作建材等。

  ⑤ 以治水為中心,加強源頭管理

  以治水為中心,采取截污、調(diào)水、清淤、治岸和長效管理、完善機制等綜合治理措施,改善水環(huán)境質(zhì)量;區(qū)縣政府應(yīng)重視地區(qū)收集系統(tǒng)的建設(shè),提高污水收集率,減少污水直排、雨污混接的現(xiàn)象;探索從排水戶到污水廠一體化系統(tǒng)管理的新機制。

  經(jīng)過20年的努力,上海污水系統(tǒng)的整體水平將有大幅度的提高,達到現(xiàn)代化國際大都市同類水平。市區(qū)主要河道全面消除黑臭,水環(huán)境功能區(qū)水質(zhì)全面達標,河中有魚,水景怡人,形成良好的生態(tài)環(huán)境。

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