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新型中小城市工业废水研究
RSS 打印 复制链接 发布时间:2017-12-27 20:36:41
 一、新型中小城市污水排放问题和特点 1.新型中小城市污水排放问题 (1)生活污水排放是城市污水的主要来源随着中小城市城镇化的加快,城镇人口快速增加,城镇居民的用水量普遍高于农村居民,这也意味着城市化过程中生活污水的排放量提高较快,生活污水在城市污水中所占的比例较高,部分城市达到70—80%,但大部分中小城市污水处理厂及配套设施建设不足或运行不稳定,一些人口、经济规模较小的资源型小城市更为突出,这些城市污水处理厂需要的资金和技术力量相对薄弱,且处理厂难以取得较好的经济效益,生活污水中污染物的去除率不高,生活污水排放得不到妥善的处理,严重影响中小城市的区域水环境质量。 (2)城市总体规划未充分考虑对水环境的影响新型中小城市的水环境质量是建设生态城市的基础,城市总体规划应根据水环境容量资源的空间分布情况,指导城市发展和工业生产布局、产业结构调整,这对维持城市水环境质量具有重要意义。一些中小城市规模是扩大和发展了,但是发展过程中城市设计、规划、建设以及工业布局缺乏对水环境的保护意识,水环境保护综合规划滞后,起点低,前瞻性不足,致使城市污水排放由于规划问题造成局部或大面积的水污染问题。 (3)城市污水的排放加剧了水资源短缺这种现象对水资源不丰富,尤其是西北地区的一些中小城市更为突出,一方面,由于本身所处的地理位置,水资源的时空分布不均匀,水资源量小,另一方面城市的发展对水的需求量和污染不断增加,更使得水资源短缺现象更加明显,随着经济社会的快速发展、城市化进程的加快和人民生活水平的提高,如果城市污水未来得不到有效的处理,水资源的供需矛盾会更加突出,越来越成为中小城市经济社会可持续发展的制约因素。 2.新型中小城市污水排放特点 (1)资源型中小城市尤其是自然资源型中小城市,往往水环境容量比较高,废水排放带来的水环境污染问题不很突出,部分人文资源性中小城市人均水资源量少,废水排放对城市水环境的影响较大;另外,一些小型的资源型城市,经济实力不大,城市污水处理设施和运行不足,对废水中(尤其是生活污水)污染物的去除亟待提高。 (2)经济型中小城市一般经济比较发达的城市由于经济和人口的发展这种类型的城市生活污水和工业废水产生量均较大,但城市水环境容量大部分不高,废水排放对环境的影响往往比较突出,但这些城市经济实力较强,环保投入大,大部分城市污水处理率较高,一定程度缓解了城市发展废水排放对水环境的影响。 (3)资源经济综合型中小城市社会经济比较发达,人文或自然环境优势也比较明显,且生态环境的特色也比较鲜明。这类城市在当今各中小城市积极创建宜居和生态型城市的背景下,注重强调城市建设的和谐、环境优美、宜居性,城市往往比较重视水环境保护,也有经济实力对废水进行有效处理,废水的处理率较高,整体水环境质量相对经济型中小城市要好。但也有个别城市发展基础比较薄弱的城市,处于工业化和城市化与的快速进程之中,水环境质量让人堪忧,城市污水中污染物的去除率有待提高。 二、实证分析———池州市生活污水和工业废水及COD排放及影响对比 池州市位于安徽省西南部,2000年撤区建市,2013年底城市人口29.55万,是典型快速发展中的新型资源型小城市,生态环境的特色鲜明,在宜居和生态型城市的背景下,注重水环境保护,但经济实力不大,发展基础比较薄弱,城市排水管网和污水处理厂建设不足,城市污水中污染物的整体去除率不高,对水环境有一定的影响。 (一)池州市生活污水和工业废水及COD排放对比1.池州市生活污水和工业废水排放量变化池州市城市生活污水和工业废水是城市污水排放的主要污染源,两者排放量一直占城镇污水排放总量的90%以上[13]。2000-2013年池州市城镇生活污水和工业废水的排放情况见图1。由图1可知: (1)2000-2013年池州市的生活污水和工业废水排放总量整体呈上升趋势;生活污水排放量高于工业废水的排放量(2007年除外);其增长速度较快。(2)生活污水的排放量呈逐年上升趋势。2000-2007年生活污水排放量增加稍缓;2008年后生活污水排放量增加明显,至2012年一直维持较高的比例(70%左右),2013年比例稍有下降。 (3)工业废水的排放量呈先上升后缓慢下降的趋势。2000-2007年工业废水一直呈上升态势,2007年工业废水排放唯一一次超过生活污水,主要原因是池州市第一次污染源普查基准年是2007年,拓展了普查范围,2008-2012年工业废水排放增长幅度很小,且有放缓和减少的趋势。 (4)生活污水排放量一直在增加,在总量中的比例却经历了先下降后上升的趋势。尤其是2007年后生活污水增长明显,比例越来越高;这也显示池州市工业废水减排效果比较明显,工业废水排放放缓。这和学者周璇[14]分析工业废水曲线形状为N型的区域中安徽在2007年达到第二个拐点,即工业废水排放量在拐点之前随着经济增长而增加,拐点之后便开始减缓和逐年下降的研究结果基本相符。 2.池州市生活污水和工业废水中COD的排放变化2000-2013年池州市的生活污水和工业废水中COD排放及比例对比见图2。由图2可知:(1)2000-2011年废水中COD的排放总量经历了先上升后缓慢下降的趋势,2000-2004年增长幅度较小,2005年激增到最高量21093吨后,虽有缓慢下降的趋势,但一直维持相对较高的排放量。 (2)生活污水COD的排放量2010年前一直呈上升趋势,2010年以后由于池州市清溪和城东污水处理厂对COD的削减,排放量有所下降,但不明显;拐点出现在2008年,生活污水COD排放首次超过工业废水,之后两者之间的比例差距越来越大,2013年甚至达到5:1。 (3)2000-2004年池州工业发展迟缓,COD排放变化不大,2005年由于贵池工业园区和青阳经济开发区的相继投入使用,而园区污水处理建设未跟上,导致2005年工业COD的排放量激增,达到最高量14401吨,之后各园区污水处理厂相继建设和投入使用,加上工艺的改进,工业COD的排放量和比例逐渐下降,2008年首次低于生活COD的排放比例,之后减排明显,所占的比例下降较快。 3.池州市生活污水和工业废水中COD去除率对比工业废水排放达标率和生活污水集中处理率不能真正反映COD的去除情况。由每年工业COD的去除量和各污水处理厂COD减排量,分别除以每年工业COD的产生量和城镇生活污水未处理前COD的排放量来计算COD的去除率。2006-2013年池州市生活污水和工业废水COD去除率见对比见图3。(2006年首次统计工业废水COD的去除量,2008年池州市第一座污水处理厂运行。工业废水COD的去除率上升比较明显,由2006年的21.1%增加到2013年的86.7%,尤其是2010-2013年COD减排明显。生活污水COD的去除率由2008年的2.8%上升到2013年的26.3%,生活污水COD去除率较低。这和生活污水COD排放超过工业废水后两者之间的比例差距越来越大的情况吻合。 (二)池州市生活污水和工业废水及COD排放对河流的贡献1.2012年池州市生活污水和工业废水排放流域分布生活污水和工业废水的排放对环境的影响主要表现在对地表水体的影响。近3年(2011-2013年)COD排放总量变化不大,2012年最高,以2012年为分析年。池州市各流域生活污水和工业废水排放量对比见图4。长江干流、黄湓河和尧渡河生活污水明显高于工业废水的排放,尤其是长江干流容纳池州市城镇生活污水排放总量的51.2%。九华河、白洋河和秋浦河受工业废水影响较大,其中九华河和白洋河受工业废水影响大于生活污水的影响,主要源于贵池区工业废水的排放。 2.池州市生活污水和工业废水中COD的排放量流域分布池州市生活污水和工业废水中COD排放流域分布对比见图5。除九华河和白洋河外,各河流生活污水COD排放均明显高于工业废水COD的排放,生活源COD主要集中在长江干流、青通河、秋浦河、黄湓河和尧渡河;工业源COD排放主要集中在长江干流、九华河、青通河和秋浦河。其中长江干流接纳生活源的51.2%和工业源的46.6%,主要原因是池州市贵池区人口、工业集中,生活源和工业源COD的排放量均较大。3.池州市COD排放对各流域水环境质量影响各流域接纳工业源和生活源COD排放总量及比例见图5、图6。池州市各河流COD环境容量的大小依次为长江干流、秋浦河、黄湓河、龙泉河、白洋河、九华河、青通河和尧渡河,容量分别为144218、16142、8764、6660、5673、3507、2488和1491t/a(《池州市水环境容量核定技术报告》),城市污水排放总量均小于各河流的水环境容量,2012年池州市地表水质符合国家《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)水质标准限值的测次所占比例分别为Ⅰ类2.0%,Ⅱ类75.3%,Ⅲ类22.0%,Ⅳ类的占0.7%,整体水质良好,且水质与往年无明显变化。池州市地表水体环境质量整体为优良,城镇生活污水和工业废水COD的排放对池州市各流域整体影响不大,未超过河流的自净能力,压力比较大的是青通河和尧渡河,水环境容量小,再加上面源污染,河流水质受到影响较大。 (三)分析1.池州市工业废水COD的减排效果比较明显,反映了环境污染技术、治理投资、工业园区建设和产业结构等措施的效果,取得较大的成效。虽然池州市工业废水和工业COD排放强度比安徽省平均水平稍高,有一定的减排空间,但工业COD排放量总量并不大,未来工业COD的减排趋势会放缓甚至有所增长,工业COD减排空间不大。2.城镇生活污水处理量和城镇生活污水排放量增加不匹配是造成池州市城镇生活污水COD排放量大的主要原因。各污水处理厂处理水量相对于生活污水排放量太小,生活污水COD减排的空间较大,未来COD减排主要在生活污水方面。3.池州市水体污染物相对于水环境容量仍有较大的排放空间,但维持良好的水环境质量,保持生态优势,对水环境的保护仍不容懈怠。深入分析地表水环境容量和人口分布、生产力布局之间的内在联系,根据容量资源的空间分布情况,指导城镇发展和生产布局、产业结构调整,对维持地表水环境质量具有重要意义。 三、新型中小城市水环境保护启示 1.新型中小城市未来发展对废水处理的压力和优势“十二五”规划将节能减排作为约束性指标,这对中小城市发展提出了严格的要求。一方面是约束性指标对废水中污染物排放的限制,另一方面是城镇人口的与日俱增和工业的发展,人们生活水平的提高,导致城市污水量显著增加。在城市发展不再以牺牲生态环境的背景下,要求在城市发展的同时,生态环境不再继续被破坏,进而在一定程度上得到改善,城市污水处理会是中小城市未来环境保护的重点之一,压力不言而喻;部分经济和技术实力不强的中小城市在水污染控制方面压力会更明显。但另一方面也应看到,中小城市发展可以扬长避短,集中比较多的优势条件,容易创造比较宜人的城市人居环境及经济社会发展的良好环境。一方面城市规模不大,在发展过程中的环境相对大城市较简单,环境问题的解决也相对容易些;另一方面不像大城市牵扯更多地区、部门,许多中小城市,尤其是小城市可以一体化发展,直接作为一个整体考虑,以保护城市环境为目的的发展控制政策更容易执行、效果的显现也在短时间内比较明显。 2.新型中小城市水污染防治的启示 (1)中小城市生活污水处理步伐急迫需加大中小城市生活污水及污染物的排放量普遍高于工业废水,但生活污水处理量远远不足,污染物的去除率不高。需加快污水处理配套管网和雨污分流管网的改造和建设,提高现有市和县区污水处理厂的负荷率和城镇污水管网覆盖率,进一步加快重点建制镇污水处理设施建设,不断提高城镇污水收集能力和效率,减缓城镇生活污水中污染物增长的趋势。未来中小城市污水减排的压力主要集中在城镇生活污水上,水污染防治的重点急需从工业源为主的控制,快速转变为以城市生活源为主的控制。 (2)工业减排要继续强有力地推进工业减排的空间相对生活污水小,技术压力会增大。中小城市政府对节能减排的约束和激励机制要有力,以增强企业节能减排的压力和动力;工业需推进形成主体功能区,促进区域协调发展;建立“绿色门槛”;推进综合利用;发展循环经济;推进污染物减排项目建设,进一步提高工业废水处理率,在工业发展的同时控制和减少污染物的排放。 (3)水污染防治须有强劲、有效的控制手段明确水污染防治中的责任主体,建立目标责任考核制度;城市断面水质自动监测,企业在线监控设施的运行监管,建立污染控制技术体系;及时建立和更新中小城市水污染源清单;支持污水处理和回用技术开发和推广应用;让更多的城市污水处理厂成为一个城市靓丽的风景;当然环保部门也要切实履行职责。
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