国内外水污染治理典型案例分析研究

19Market市场水工业市场 2009 年第 1-2 期联合国于 1997 年向全世界发出警告：“地区性的水危机预示全球性危机的到来。 ”全世界水环境污染异常严重，全球污水排放量已达 121012m3/a，每年有 5001000 万人死于与水有关的疾病。至今距 1997 年的警告已逾十年，世界对水污染的控制有无进步？这是我经常深思的问题。从我本人的经历和考察，我终于找到了一些案例，这些案例向我们启示：人们若是认真地、负责地对待水污染控制，这个问题是能够解决的，这些案例将会提高人们对战胜水危机的信心。国内外水污染治理的典型案例是：1、北京市环境总体规划，北京市水质总体规划，北京市城市污水排水系统与城市污水处理厂总体规划；2、上海市苏州河环境综合整治规划；3 、香港策略性污水排放规划（SSDS ） ；4、日本琵琶湖污染的整治，日本七个五年计划下水道建设规划（19631995） ，东京下水道与城市污水处理厂总体规划；5、欧洲莱茵河污染治理；6、英国伦敦泰晤士河综合治理；7。美国切萨皮克海湾污染治理。一、北京市的水污染综合治理北京市于 2008 年实现了对奥运会的承诺，污水处理率达到了90以上，达到了世界上发达国家大城市的水平。19921996 年，北京市制订了北京市环境总体规划研究 ，规划期为 1991 年2015年 ， 总 的 要 求 是 提 出 北 京 市1991-2015 年大气质量、水质、城市固体废弃物管理的最小费用计划。总体规划中包括了北京市水质管理规划，其中心任务是：1 ）集中饮用水源地保护，包括：密云怀柔水库及京密引水渠，官厅水库及永定河引水渠，西郊地下水源地，东北郊地下水源地；2）污染源控制，包括：城市污水处理厂布局及污水回用，工业废水污染控制，农业、畜牧业及乡镇企业污染控制；3）水环境质量改善，即城市河流水质改善。在北京市水质管理规划的基础上，北京市又制订了北京市城市下水道与城市污水处理厂规划，其中主要内容有：城市污水负荷（水量、水质）的现状与预测（考虑人口、经济、城市的发展） ；城市排水流域的划分；城市下水道与污水处理厂的布局规划（多方案比较） ；规划方案的环境评价；规划方案的费用分析及投资规划；规划方案的批准与国内外水污染治理典型案例分析研究文 / 张忠祥（北京市环境保护科学研究院 100037）摘要：本文扼要分析与研究了国内外水污染治理取得成功的若干案例，包括：北京、上海、香港、日本东京、琵琶湖、英国泰晤士河、莱茵河和美国切萨皮克海湾等。在 20 世纪下半叶，这些城市、河流及海湾都受到了严重的污染，但由于进行了科学的规划、成立了强有力的管理机构、投入了巨大的投资、采取了一系列有效的措施，终于使环境污染得到了控制，生态得到了恢复。他们的经验教训值得我们学习和借鉴。本文对当前在水污染控制方面存在的问题也提出了政策性的建议。关键词：水污染 水污染治理 生态恢复 案例研究 20市场Market水工业市场 2009 年第 1-2 期实施。 （见表 1）根据 1993 年国务院批准的北京城市总体规划 ，到 2010年，北京的社会发展和经济、科技的综合实力，要达到并在某些方面超过中等发达国家的首都城市的水平，人口、产业和城镇体系布局基本得到合理调整，城市设施现代化水平有很大提高，城市环境优美清洁，历史传统风貌得到进一步的保护和发扬。其中，城市污水处理厂是城市建设的重要组成部分，是城市生产和人民生活不可缺少的公共设施，为此，北京市城区规划建设 14 座污水处理厂。到 2006 年初，包括小红门污水处理厂在内的 9 座污水处理厂已经投入运行，城市污水处理能力达到 255 万 m3/d，污水处理率实现了超越 90的承办奥运既定目标。其余 5 座污水处理厂也已开始建设，污水处理能力占城市污水处理任务总量的7。如今，北京市规划市区的城市污水处理率已达 90以上，北京市郊区和新城区城市污水处理率达 70，再生水利用量已达 4.8108m3/a，今后拟将城市污水处理厂处理后水质达到国家地面水IV 类标准，并增加再生水用水量至 6.0108m3/a。 （见表 2）从北京市的经验看，在进行城市污水厂布局时应考虑的原则是：城市污水处理厂应大中小相结合，厂址选择应上下游相结合，布局应集中与分散相结合，要考虑城市污水处理后的回用。二、上海市城市污水的综合治理上海是我国最大的城市，其城市排水系统和城市污水处理厂的规划和布局经历了八、九十年的漫长历史，基本上遵循“集中与分散相结合”的原则进行，特别体现了“大集中（即集中输水处理后外排）为主，小分散（即就地处理）为辅”的原则。几十年来修建了 20 余座遍布全市的小型或中型城市排水管网及城市污水处理厂系统，计有东区污水处理厂（4.0104m3/d） 、曹阳污水处理厂（3.0104m3/d） 、北郊污水处理厂（2.0104m3/d ） 、闵行污水处理厂（ 5 . 0 1 04m3/ d ） 、曲阳污水处理厂（7.5104m3/d） 、天山污水处理厂（7.5104m3/d） 、龙华污水处理厂（10.5104m3/d） 、吴淞污水处理厂（4.0104m3/d） 、彭浦污水处理厂（0.57104m3/d）等，总处理能力为 64.0104m3/d，约占全市城市污水总表 1 北京市污水处理厂规划方案流域 污水厂 处理等级 规划处理能力（104m3/d）清河 清河 二级 440北苑 二级 60肖家河 二级半 40坝河 酒仙桥 二级 310东坝 二级 60北小河 二级 100通惠河 高碑店 二级 1000垡头 二级 295凉水河 吴家村 二级半 80南苑 二级 390卢沟桥 二级 340永定河 五里坨 二级 50总计 3600注：规划中尚包括已建成的方庄污水处理厂，处理能力为 4104m3/d流域 污水厂 处理能力万 m3/d 处理等级通惠河 高碑店（一、二期） 100 二级坝河 酒仙桥（一期） 20 二级北小河（一期） 10 二级半清河 清河（一、二期） 40 二级肖家河 2 二级半凉水河 卢沟桥（一期） 10 二级小红门（一期） 60 二级吴家村 8 二级半此外 方庄 4 二级首都机场（一期） 15总计 2555表 2 北京市污水处理厂建设完成情况注：比原规划增加了小红门污水处理厂，取消了郑王坟污水处理厂。21Market市场水工业市场 2009 年第 1-2 期排放量的 10强。20 世纪 70 年代迄今，上海市又建设了西区污水输送干线、南区污水输送干线、合流污水治理一期工程、二期工程、吴泾及闵行污水外排工程等。1999 年苏州河综合整治工程开始后，更加快了城市废水的截流、输送、处理和处置、排放工程建设的步伐。目前输送废水已达 450 万 m3/ d（约占全市城市废水排放总量的70） ，这些废水通过输送管系输送至长江边，通过初级处理、一级处理或强化一级处理和二级处理后外排长江。在总体规划指导下，这些措施正在抓紧实施，这对苏州河及其他水体的水质改善及生态系统的恢复必将起到重要作用。1、上海市合流废水一期工程这是一项巨大的排水工程，是苏州河综合整治的重大对策，主要是把市区流入苏州河的合流城市废水 140104m3/d 加上外高桥 30104m3/d 的城市废水经截流管截流，并经预处理（粗格栅、细格栅、沉砂池）后在竹园通过扩散管排入长江。该排水系统由原市区合流制排水系统、防汛泵站系统以及各种截流支管余总管组成。一期工程服务面积约70km2，服务人口 255104人，约占全市人口 1/5。该项工程是苏州河整治的骨干工程 之一，其建成和营运将对苏州河水质改善起重大的作用。2、上海废水治理二期工程上海南区废水输送管线，设计输水能力为 55104m3/d，由白龙港近岸边排放入长江。废水治理二期工程将截流城市废水量扩大到 170104m3/d，经强化一级或二级处理后在白龙港排入长江。如今白龙港城市污水处理厂已投产运行，这是目前我国及亚洲最大的城市污水处理厂。3、石洞城市污水处理厂系统为上海西区城市污水输送干线系统，截流城市西北郊的城市污水，服务面积 150km2，服务人口 70 万人。城市污水量一期 40104m3/d，二期 80104m3/d。城市污水输送至石洞口，经污水处理厂处理后排放入长江。石洞口城市污水厂处理能力 80104m3/d，采用 Unitank Process，即一体化生物处理（除 C、N、P）工艺。1999 年 12 约动工，2002 年竣工并投入运行。如今，上海市城市污水处理能力已增至 480104m3/d 左右。三、香港特别行政区的城市污水排放策略性规划香港特别行政区面积为 1080 km2，包括香港岛、九龙半岛、新界、大屿山（南丫岛）及一些小岛。1 9 9 0 年前建有六座小型城市污水处理厂，包括：赤拄污水处理厂，服务人口 2.7 万人，处理能力 1.16104m3/d；沙田污水处理厂，服务人口 37 万人，处理能力 15104m3/d；大埔污水处理厂，服务人口 37.6 万人，处理能力 9.43104m3/d；元朗污水处理厂，服务人口 25.64 万人，处理能力 7104m3/ d ；西贡污水处理厂，服务人口 0.8 万人；另一污水处理厂，服务人口 22 万人，处理能力 6104m3/d。以上六座污水处理厂总服务人口为 125.74 万人，污水处理量为 38.59104m3/d。由于城市不断发展，人口增长，经济发达，城市污水量增加很多。大量污水未经处理排入海域水体，造成了严重的污染。维多利亚湾赤潮频发，海水浴场被迫关闭，水产品质量恶化，海水散发臭味。2 0 世纪 8 0 年代，香港颁布了海域的水质控制区。各控制区均有明确的特征用途及相应的水质要求，如航运、排污、人工养殖、游泳娱乐、工业应用等。2 0 世纪 9 0 年代编制了香港污水策略性排放规划，简称 SSDS（Strategic Sewage Disposal Scheme） 。其主要内容是城市废水收集系统、城市污水处理厂布局、处理水平及排放方式等。提出的不同方案有：废水收集后送往昂船洲污水处理厂，经过化学强化的一级处理及消毒后经过深水隧道至南丫岛东南入海；污水收集与处理同上，最终排至广东海域担杆海峡；在昂船洲污水厂经一级和二级