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中国污水处理市场化研究 中国城市污水处理市场化研究 摘要 本文主要介绍了城市污水处理的有关概念、城市污水处理工艺、我 国污水处理的发展历史和现状，从经济学的角度探讨了城市污水处理行 业准公共物品的特性。本文通过对中国水资源缺乏、水污染严重以及城 市污水处理设施建设严重滞后于城市建设需要的现实分析认为，只有通 过市场化途径，引入多元化投资主体，改革管理体制，才能解决目前中 国城市污水处理中存在的诸多问题。所谓城市污水处理市场化，是指改 革目前的城市污水处理的公用事业管理体制，通过政府和市场的分工协 作，将政府的作用定位在宏观层次上的管理和协调，在微观层次上利用 市场机制，吸引私人部门参与污水处理，逐渐形成我国城市污水处理的 自我积累和自我发展的良性机制，提高我国城市污水处理水平，促进我 国环境保护与经济的协调发展。相对于发达国家，我国市场化改革起步 较晚，因此本文介绍了西方市场化改革浪潮的起源，在研究国外市场化 改革理论与实践的基础上，结合我国城市污水处理行业的市场化改革现 状，分析了我国城市污水处理行业常见的融资方式及其典型案例，市场 化改革中非国有资本的进入障碍和市场化改革在体制政策、公共安全、 产业发展等方面面临的风险。本文通过分析认为，城市污水处理市场化 改革中产权结构改革是重要手段，在城市污水处理行业中引进民营资本 有利于提高效率和提供更好的服务；城市污水处理企业包括国有独资公 司和国有控股公司必须按照市场经济的方式管理和经营，同时兼顾社会 效益和环境效益。最后，提出在国有独资和国有控股公司治理结构、城 i 华北水利水屯学院坝l 学位论文 市污水处理产业产权结构改革以及对城市污水处理石面两丽霸丽i 三不 方面市场化改革的目标，并对此进行了分析探讨，给出了自己的建议。 关键词：城市污水处理，市场化，公司治理结构，产权结构，政府规制 中国污水处理市场化研究 r e s e a r c ho np r i v a t i z a t l 0 n o fc i t ys e w a g et r e a t m e n tl nc h i n a a b s t r a c t b ya n a l y z i n gt h em a i nc o n c e p t s ，c r a f t ，h i s t o r i c a la n dp r e s e n t s i t u a t i o no fc i t ys e w a g et r e a t m e n t ，t h i sp a p e rd i s c u s s e dt h ei m p u r e p u b l i cg o o d sc h a r a c t e r i s t i c so fc i t ys e w a g et r e a t m e n tf r o mt h ev i e w o fe c o n o m i c s b ya n a l y z i n gi n s u f f i c i e n c yo f w a t e rr e s o u r c e s ， s e r i o u sw a t e rp o l l u t i o na n dt h ef a rl a g g i n gb e h i n ds i t u a t i o no f s e w a g et r e a t m e n tc o n s t r u c t i o nt ot h eu r b a nc o n s t r u c ti o n t h i s p a p e rc o n c l u d e dt h a tt h o s ep r o b l e m sp r e s e n t l ye m e r g e df r o ms e w a g e t r e a t m e n ti nc h i n ac o u l do n l yb es o l v e db yp r i v a t i z a t i o n ，i n d u c t i n g d i v e r s i f i e ds u b j e c to fi n v e s t m e n ta n dr e f o r m i n gt h em a n a g e m e n t s y s t e m t h ep r i v a t i z a t i o no fc i t ys e w a g et r e a t m e n ti sd e s i g n e dt o f o s t e ram a r k e t o r i e n t e dm e c h a n i s mu n d e rw h i c ht h ec i t ys e w a g e t r e a t m e n ti nc h i n ac a ng a i ni t ss o u n ds e l f d e v e l o p m e n tb yc h a n g i n g t h ep r e s e n tp u b l i c a f f a i r sm a n a g e m e n tm o d e lo fc i t ys e w a g e t r e a t m e n ta n db yu t i l i z i n gt h er e s p e c t i v ea d v a n t a g e so fg o v e r n m e n t a n dm a r k e t g o v e r n m e n ts h o u l db eo r i e n t e dt ot h em a n a g e m e n ta n d i l l 竺韭查型变：坚兰堕堡! ：兰些堡兰 r e g u l a t i o no fm a c r o l e v e l p r i v a t es e c t o rs h o u l db ee n c o u r a g e dt o p a r t i c i p a t ei nc i t ys e w a g et r e a t m e n tt oi m p r o v et h et r e a t m e n tl e v e l o fc i t ys e w a g ea n dp r o m o t et h ec o o r d i n a t e dd e v e l o p m e n to fe c o n o m i c a n de n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n r e l a t i v et ot h ed e v e l o p e dc o u n t r y ， t h ep r i v a t i z a t i o nr e f o r mi no u rc o u n t r ys t a r t e dl a t e s ot h i sp a p e r i n t r o d u c e dt h eo r i g i no ft h ew a v eo fw e s tp r i v a t i z a t i o nr e f o r m ， b a s eo nt h es t u d yo ft h e o r ya n dp r a c t i c a le x p e r i e n c eo fo v e r s e a s p r i v a t i z a t i o nr e f o r m ，t h i sp a p e ra n a l y z e dt h ef a m i l i a rf i n a n c i n g w a ya n di t st y p i c a lc a s eo ft h ec i t ys e w a g et r e a t m e n ti n d u s t r y ， t h e e n t r y b a r r i e ro ft h e n o n g o v e r n m e n tc a p i t a l i nt h e p r i v a t i z a t i o nr e f o r mo ft h ec i t ys e w a g et r e a t m e n t ，a n dt h er i s k s w h i c ht h ep r i v a t i z a t i o nr e f o r mw i l lf a c ei nt h ep o l i c y ，p u b l i c s a f e t ya n di n d u s t r yd e v e l o p m e n t ，c o n n e c t i n gt h ep r e s e n ts i t u a t i o n o ft h ep r i v a t i z a t i o nr e f o r mi nt h ec i t ys e w a g et r e a t m e n ta r e a t h i s p a p e rc o n c l u d e dt h a tt h er e f o r mo fp r o p e r t yr i g h ts t r u c t u r ei st h e i m p o r t a n tm e a n si nt h ep r i v a t i z a t i o nr e f o r mo ft h ec i t ys e w a g e t r e a t m e n t ，a n di n d u c t i n gp r i v a t ec a p i t a l i n t o c i t ys e w a g e t r e a t m e n ti n d u s t r yc a ni m p r o v ee f f i c i e n c ya n dp r o v i d eb e t t e r s e r v i c e ：t h ec i t ys e w a g et r e a t m e n te n t e r p r i s ei n c l u d e ds t a t e o w n e d e x c l u s i v ec o m p a n ya n ds t a t e c o n t r o l l i n gc o m p a n ys h o u l db em a n a g e a n do p e r a t ei nt h em a r k e t o r i e n t e dw a y ，a n dm a k eac o m p r o m i s eo n s o c i a lb e n e f i t sa n de n v i r o n m e n tb e n e f i ta tt h es a m et i m e t h i s p a p e ra d v a n c e dt h eg o a lo ft h ep r i v a t i z a t i o nr e f o r mi nt h ef o l l o w t h r e es i d e s ：t h ec o m p a n y g o v e r n a n c e s t r u c t u r eo fs t a t e o w n e d i v 垦堡查竺里空堑些型壅 e x c l u s i v ec o m p a n ya n ds t a t e c o n t r o l l i n gc o m p a n y ，t h er e f o r mo f p r o p e r t yr i g h ts t r u c t u r ei nt h ec i t ys e w a g et r e a t m e n ti n d u s t r y ， a n dg o v e r n m e n tr e g u l a t i o nt ot h ec i t ys e w a g et r e a t m e n ti n d u s t r y a tt h ee n d o w nc o n c l u s i o n sw e r em a d e k e y w o r d s ： c i t y s e w a g et r e a t m e n t ，p r i v a t i z a t i o n ， c o m p a n y g o v e r n a n c es t r u c t u r e ，p r o p e r t yr i g h t s t r u c t u r e ，g o v e r n m e n t r e g u l a t i o n v 独立完成与诚信声明 本人郑重声明：所提交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究 工作所取得的研究成果并撰写完成的。没有剽窃、抄袭等违反学术道德、学术规范的 侵权行为。文中除已经标注引用的内容外，本学位论文中不包含其他人或集体己经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北水利水电学院或其它教育机构的学位或 证书所使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明 确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 学位论文作者签名：撂唁 签字日期：多卯夕么， 保证人( 导帅签名2 _ 喑 砀碎签字r 期：76 f p 学位论文版权使用授权书 本人完全了解华北水利水电学院有关保管、使用学位论文的规定。特授权华北水 利水电学院可以将学位论文的全部或部分内容公开和编入有关数据库提供检索，并采 用影印、缩印或扫描等复制手段复制、保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家 有关部门或机构送交论文原件或复印件和电子文档。( 涉密的学位论文在解密后应遵 守此规定) 。 导师签名： 签字日期： 、j 、向群 抛 占口 ， 铱 。 少掣 轹 痧 签 m 糍 即 作 ： 文 期 位 字 学 签 中国污水处理市场化研究 l 导论 1 1 选题背景 水是人类和所有地球生物的生命源泉，也是地球表面分布最广的物质之一，水似 乎是取之不尽，用之不竭的。1 9 6 3 年英国颁布的水资源法中就曾说：( 地球上) 具有足够数量的可用水。然而，事实上，地球上的淡水总量只占总水量的2 5 ，并且 几乎9 9 的淡水存在于南北两极、冰川及地下，能供人们生产生活所用的水在地球总 水量中，是微乎其微的。联合国教科文组织( u n e s c o ) 和世界气象组织( w m o ) 共同 制订的水资源评价活动国家评价手册中就重新定义了水资源的概念，指出水 资源是指可以或可能被利用的水源，且具有足够的数量和可用的质量。 我国的水资源多年平均年拥有量为2 8 亿立方米，名列世界第四位，但由于巨大 的人口基数，人均拥有量则只排在第1 0 9 位。据预测，2 0 3 0 年，我国人口总数将达到 1 6 亿，届时，我国的人均水资源量将不足世界平均水平的i 5 。水的问题，将成为制 约我国经济与社会发展的因素。要想达到工农业长期可持续发展的目标，仅靠大自然 所提供的水资源是不够的，因此，不仅水资源的开发利用，其循环再生也成为当前的 一个重要议题。 随着经济发展、人口爆炸性增长和人口城市化1 的趋势，城市生产生活产生的污 水日益增多。据建设部统计，仅2 0 0 0 年至2 0 0 4 年，城市用水人口增力f 1 2 2 1 。水资源 短缺与用水需求不断增长的矛盾日益突出，同时，有限的水资源又受到水污染的严重 威胁。2 0 0 4 年，全国污水排放总量大约为3 5 6 亿立方米，但一半以上的污水未经处理2 直接排放到水体，部分经过处理的污水，没有达到排放标准，造成城市水环境的严重 恶化，进一步加剧了水资源短缺的矛盾。以湖南省为例，该省每年排入湘、资、沅、 澧四水流域的工业废水有1 2 亿吨左右，每年未经处理排入江河的城市生活污水大约有 城市化( u r b a n i z a t i o n ) , 人类生产和生活方式由乡村型向城市型转化的历史过程，表现为乡村人u 向城市人口 转化以及城市不断发展和完善的过程。又称城镇化、都市化。据统计，1 9 4 9 年，我国城市人u 占人u 总数的1 0 6 4 ， 而2 0 0 3 年，这个比例己达到4 0 5 3 。 糟水处理( s e w a g et r e a t m e n t ，w a s t e w a t e rt r e a t m e n t ) ：为使用权污水达到捧入某一水体或冉次使用的水质要求 而进行净化的过程。见城市规划基本术语标准g b t5 0 2 8 0 9 8 苎查型查! ! 兰堕堡! ：堂丝丝兰 1 1 亿吨左右，造成了水质性缺水，也就是“守着水源没水喝”的恶劣状况。不仅严重危 害人体健康，水体污染后，对渔业、农业和工业生产都会产生不良影响，对生态环境 造成破坏。因此，城市水污染的防治工作是十分重要的。除此之外，通过技术手段使 得污水资源化，是建设节水型社会的一个重要手段。 为解决水资源危机，通常采用以下措施： 上图中，防治污染与开发新水源的工作，主要是由污水处理厂及其主管部门来完 成的。由此可见，污水处理在我国未来可持续发展的进程中有着重要的地位。 由于污水处理厂是公用基础设施的一部分，主要是由国家投资建设并负责管理， 运营多靠国家补贴，各地普遍存在污水处理设施不足或运行负荷率低的问题，没有发 挥出应有的社会效益。为加强水污染治理，建立城市污水处理市场化运行机制，推进污 水处理市场化改革进程，是目前污水处理行业的当务之急。 2 中国污水处理市场化研究 1 2 研究意义 在我国，相对于其他领域改革而言，基础设施产业改革是滞后的。随着中国加入 w t o ，在世界各国普遍对基础设施产业进行放松规制和市场化改革的背景下，我国政 府也相继出台了相关法规和政策，为基础设施产业市场化创造条件。2 0 0 5 年2 月国 务院正式发布了关于鼓励支持和引导个体私营等非公有制经济发展的若干意见， 第一次明确允许非公有资本进入原国有企业垄断领域。在这些法规和政策的指导下， 我国也开始开放或部分开放电信、电力、交通和城市公用事业等基础设施产业，允许 民营企业进入，并取得初步成效和一定经验。 无论从理论分析还是从改革实践上看，城市污水处理市场化尽管带来了很多好 处，也有很多风险。在我国，城市污水处理市场化改革已经得到了一定程度的发展， 但由于存在一些体制性障碍，加上未能对市场化的风险和不利后果给予足够的重视， 改革过程中也已经暴露出如国有资产流失、市场化过程中的寻租与腐败、招投标中的 暗箱操作、市场化运作不规范等诸多问题，导致出现一些失败案例。 相对于我国，西方的基础设施产业市场化改革进行得较早，在上世纪八十年代就 开始了相关的理论和实证研究。借鉴西方经验，从城市污水处理行业开放、市场化运 营、建立监管体系等几方面入手，建立起市场型的城市污水处理产业是我国进行城市 污水处理市场化改革的重要手段。另一方面，在发达国家的改革过程中也存在着不同 的市场化理论和方式。我们应在总结各国经验教训的基础上，结合本国实际，建立和 完善适合我国城市污水处理产业的运营和监管体制。 1 3 研究内容及技术路线 本文将在分析我国城市污水处理行业及其市场化改革现状以及国外市场化的理 论和改革经验基础上，研究改革实践中存在的问题，分析我国城市污水处理市场化改 革可能带来的主要风险，以及目前我国城市污水处理市场化改革中出现的产权结构、 公司治理结构和规制模式改革等问题，为我国城市污水处理市场化改革的相关问题提 供理论分析和政策建议。在查阅大量国内外相关文献资料的基础上，对本领域相关研 究进行评析。采用实证研究与定性定量分析相结合的研究方法，首先对国外污水处理 市场化的实践进行分析与评述；探讨我国污水处理市场化改革现状，分析我国污水处 3 华北水利水电学院顺f j 学位论史 水处理市场化改革研究，提出我国污水处理市场化改革的政策措施。 本文共分七章，结果和主要内容如下： l 导论； 2 城市污水及其处理。介绍城市污水处理的有关基本概念以及中国城市污水处理 的标准、相关法律的建立和管理体制： 3 中国城市污水处理市场化的必要性。介绍中国城市污水处理的历史，探讨我国 污水处理的现状以及面临的问题，目i j 我国水资源和水污染状况以及当前污水处理行 业管理体制的弊端，分析城市污水处理市场化的必要性； 4 污水处理市场化的国外理论与实践。论述国外污水处理市场化改革的理论研 究、发展与现状； 5 我国污水处理市场化进入障碍及潜在风险分析。阐述我国污水处理市场化的方 式、进展及其存在的问题和潜在风险； 6 我国城市污水处理市场化改革目标分析； 7 结论和建议。 4 中国污水处理市场化研究 2 城市污水及其处理 2 1 城市污水概论 城市污水( s e w a g e ) 是排入城市排水系统中的生活污水( d o m e s t i cs e w a g e ) 、生 产废水( i n d u s t r i a lw a s t e w a t e r ) 、生产污水( p o l l u t e di n d u s t r i a lw a s t e w a t e r ) 和径流污水( f l o w o f fs e w a g e ) 的统称。其中的污染物可分为有机性污染物和无机 性污染物两大类。有机性污染物主要是指蛋白质、脂肪、碳水化合物、芳香族化合物 等，无机性污染物主要是指酸、碱、无机盐、氰化物、砷化物、汞和重会属离子等。 2 1 1 生活污水 是居民日常工作和生活中排出的受一定污染的水，新鲜的污水渐渐陈腐和腐化使 溶解氧含量下降，出现厌氧降解反应，产生硫化氢、硫醇、吲哚和粪臭素，使水具有 恶臭。生活污水的成分9 9 为水，固体杂质不到1 ，大多为无毒物质，其中无机盐有 氰化物、硫酸盐、磷酸盐、铵盐、亚硝酸盐、硝酸盐和一些重碳酸墁等；有机物质有 纤维素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质和尿素等，生活污水中还含有大量的杂菌，主要 为大肠菌群。另外生活污水中氮的磷的含量比较高，主要来源于商业污水、城市地面 径流和粪便、洗涤剂等。医院排出的污水含有大量的病原体，如伤寒杆菌、痢疾杆菌、 结核杆菌、致病原虫、肠道病毒、腺病毒、肝炎病毒、血吸虫卵、钩虫、蛔虫卵等。 这些病原体在外环境中往往可生存较长时问。因此，医院污水污染水或土壤后，能在 较长时间内通过饮水或食物途径传播疾病。需经处理才能排入水体或再利用； 2 1 2 生产废水和生产污水 生产废水是生产过程中排出的未受污染或受轻微污染以及水温稍有升高的水，生 产污水是生产过程中排出的被污染的水，以及排放后造成热污染的水。不同企业产生 的污水成分差异很大，集中处理比较困难，且污水浓度较高，一般达不到排放进入城 市收集管网的水质要求，通常应该在企业内部处理达到一定程度后才能排入城市排水 系统。在工业生产中，热交换、产品输送、产品清洗、选矿、除渣，生产反应等过程 见城市规划基本术语标准( s t a n d a r df o rb a s i ct e r m i n o l o g yo fu r b a np l a n n i n g ) g b t5 0 2 8 0 - 9 8 5 兰! ! 查型查皇堂堕堡主兰堡丝壅 均会产生大量废水。产生工业废水的主要企业有初级金属加工、食品加工、纺织、造 纸、开矿、治炼、化学工业等。近几十年来，我国乡镇企业异军突起，其中部分乡镇 企业设备差，工艺落后，耗水量大，废水排出量也大，对一些流域的整个水体造成严 重污染。 2 2 3 径流污水 是由降水产生的。我国有着广阔的农村，使用未经处理的人畜粪便、尿液浇灌菜 地和农田。近年来，化肥、农药的用量在迅速增加，土壤经施肥或使用农药后，通过 雨水或灌溉用水的冲刷及土壤的渗透作用，可使残存的肥料及农药通过农田的径流， 而进入地面水和地下水。农田径流中含有大量有病原体、悬浮物、化肥、农药及分解 产物。农药种类繁多，性质各异，故毒性大小也不相同，有的农药无毒或基本无毒， 有的可引起急慢性中毒，有的可能致癌、致突变和致畸，有的对生殖和免疫机能有不 良影响。一些堆放于露天的废物或者人为倾倒在自然环境中的垃圾、工业废物中所含 的有害物质可能通过降水被带入水体中，引起水体污染。因此，对于初期降雨和冰雪 融化水也应该处理后排放。 近年来，我国随着人口的进一步增长、工业飞速发展、城市化程度的提高，城市 污水排放量逐年递增。 图2 - l ：1 9 9 0 - 2 0 0 5 年我国城市化率与污水排放量数据来源：中国统计局 1 9 9 0 - 2 0 0 5t h er a t eo fu r b a n i z a t i o na n dt h es e w a g eq u a n t l t yd i s c h a r g e di nc h i n a 2 2 城市排水系统( s e w e r a g es y s t e m ) 6 中国污水处理市场化研究 城市排水系统是指城市污水和雨水的收集、输送、处理和排放等工程设施以一定 方式组成的总体。它的任务是收集城市污水，将它们输送到污水处理厂。，经过净化 处理后又将其排放到城市水体或者回收再利用。在水业系统中，给水系统和排水系统 就象是城市水循环的动脉与静脉，排水系统起到回收城市污水和净化再生，畅通城市 水循环的作用“1 。城市排水系统可以分为合流制和分流制两种。 2 2 1 分流制排水系统( s e p a r a t es y s t e m ) 是指用不同管渠分别收集和输送城市污水和雨水的排水方式。典型的分流制排水 系统是由排除生活污水和工业废水的污水管道以及专门用来排除雨水的雨水管渠构 成的。 2 2 2 合流制排水系统( c o m bin e ds y s t e m ) 是用同一管渠收集和输送城市污水和雨水的排水方式。早期的城市下水道系统一 般都是合流制，它将收集来的各种污水不加处理地排放到临近的水体中，污水直排造 成水体严重污染，并由此影响城市居民的生存环境。因此，目i j 新建的城市或城市新 区一般不再建设这种合流制排水系统，老城区的下水道系统也在逐步改造。改造方式 主要有以下四种： 1 ) 合流制改为分流制。是一种彻底的改造方法，但对现状条件的要求较高，待 改造区的内部管道系统必须健全，有独立的污水管道系统和雨水管道系统，同时街道 的横断面有足够的位置可供新增管道的敷设。一般存在投资大、施工困难等问题。 2 ) 保留部分合流管，实行截流式合流制。适用于环境具备足够水体自净2 能力 的城市，保留部分合流管，在原下水道体统的排水末段敷设截管，对合流污水实施截 流。这种方式有投资小、易施工、见效快的优点。缺点是，旱季时，截流式合流制排 水系统可将污水送入全系统终端的污水处理厂，而雨季时，通过截流设施，只能将部 分合流污水输送至污水厂处理。超出截流水量的污水还是要直接排入附近水体，对水 1 本文中的。污水处理厂是指专门处理经城市摊水系统收集到的生活污水和已绛厂内顶处理并按照国家法律规 定达标捧放的工业污水及城市降水造成的混合污水的公共污水处理设施小包含t 业污染源企业内部的废水处理 设施。 2 广义的水体自净是指在物理、化学和生物作用下受污染的水体逐渐自然净化，水质复待c 的过程。狭义的水体 自净是指水体中微生物氧化分解有机污染物晰使水体净化的作用。水体自净町以发生存水中，如污染物柏水中的 稀释、扩散和水中生物化学分解等；可以发生在水与大气界面，如酚的挥发；也町以发生在水与水底问的界面， 如水中污染物的沉淀、底泥吸附和底质中污染物的分解等。 7 毕北水利水乜学院坝l ：学位论义 体造成局部和短期污染；且进入处理厂的污水，由于混有大量阿水，使原水水质、水 量波动较大。 3 ) 在截流式合流制的基础上，设置合流污水调蓄构筑物。适用于周围水体稀疏， 环境容量有限，自净能力较差，不允许合流污水直接排入水体的城市。在截流于管适 当位置设置合流污水调蓄构筑物，将超过截流干管转输能力及污水厂处理能力的合流 污水引入调蓄构筑物暂时储存，待暴阿过后再通过污水泵提升至截流干管，最终入污 水厂进行处理，基本上保证水体不受或少受污染。缺点是构筑物往往占地面积很大， 合理确定合流污水调蓄构筑物容积有较大难度，同时增加污水处理厂的运行费用。 4 ) 在截流式合流制的基础上，对溢流混合污水进行处理。类似于上一种情况， 如果城市周围水体环境比较脆弱，采用截流式合流制排水管渠系统，在溢流合流污水 排入水体前，先行进行处理。针对合流污水水量大、浓度低的特点，可采用比较简单 的物理处理，选择筛滤、混凝沉淀、投氯消毒的处理工艺“。 实际上，由于旧下水道系统改造，或因城市各区域自然条件和建设情况的不同， 在同一城市中不同区域采取不同的排水系统是很常见的，如上海就是这种混合制的排 水系统。 近年来，随着污水处理技术的不断提高，处理过的污水已经可以达到再利用的程 度，污水达标排放，不再是城市排水系统的终极目标。在国内外许多城市的排水系统 中，出现了专门将处理过的可以再利用的水回送到城市，用于工业生产或城市杂用的 水道系统。因为在传统观念中，通常将清洁水称为“上水“，污水称为“下水”，这种再 生回用水就被称为。中水”，输送中水的水道系统被称为中水道系统。 2 3 城市污水处理技术和处理工艺 2 3 1 城市污水处理技术 污水处理的目的，就是利用各种设旌设备和技术方法，把污水中所含的污染物分 离出来，或者转化成无害甚至是有用的物质，从而使污水得到净化，不致危害环境， 并可以使污水中可以再生利用物质得到充分利用。当前使用的污水处理技术，按照作 用原理可以分为以下三类： 8 中国污水处理市场化研究 物理法：利用物理作用，分离污水中呈悬浮状态的污染物。在处理过程中，不 改变水和污染物的化学性质。主要包括以下几种处理技术： 沉淀：污水在沉淀池中流速降低，其中悬浮的固体物质在重力作用下沉淀，与水 分离； 气浮：使空气在污水中以微小气泡的形式黏附污水中的微小颗粒状污染物后上 浮，形成泡沫浮渣而去除； 离心与旋流分离：使污水在分离设备中高速旋转，质量较大的颗粒在离心力作用 下被抛甩到外侧，与污水经不同出口排出； 其余常见的物理方法还有隔油、过滤、蒸发和结晶等。 化学法：通过化学反应去除污水中的污染物，或使其转化为无害物质。主要包 括： 混凝法：向污水中投入化学药剂使水中的污染物凝聚成大颗粒沉降。 中和法：利用化学反应消除污水中过量的无机酸和无机碱，使污水呈中性排放。 通常采用“以废治废”的方法，例如，适量电镀过程中产生的废酸液可以与印染业产生 的大量碱性废水中和，使中和后的污水p h 值达到排放要求。也可以采用加入化学药 剂的方式。 氧化还原法：向污水中投加氧化剂或还原剂，使污水中原本呈溶解状态的污染物 发生氧化或还原反应，转化成无害物质。 膜分离法。膜分离法是一种新型隔膜分离技术。它作为废水深度处理方法在污水 处理、饮用水精制和海水淡化等领域受到重视和研究，并已在工程实践中使用。它 是利用一种特殊的半透膜使溶液中的某些组分隔开，某些溶质和溶剂渗透而达到分离 的目的。其中包括电渗析、微滤、超滤、反渗透和纳滤五种膜分离技术。它不但能够 进行污水处理，还可以产品水回用，向城市给水或供农业灌溉等，甚至可以生成饮用 水。在可持续利用水资源的要求下，膜分离技术在今后污水处理领域中有较大潜力。1 。 其它常用的化学方法还有电解法、化学吸附法、化学沉淀法和离子交换法等。 生物法：生物处理法是采取一定措施，使污水中的微生物在有利环境中得以大 量繁殖，利用微生物的新陈代谢功能，使污水中的有机污染物被降解转化为无害物质 的方法。 9 华北水利水l u 学院坝f 学位论义 1 ) 曝气法( 活性污泥法) ：该方法广泛应用于溶解了多量有机污染物的污水。 将大量空气连续鼓入其中，一段时间后，水中形成繁殖了大量好氧性微生物的的活性 污泥，吸附并分解有机污染物。 除此之外，常用活性污泥法还包含自j 歇式活性污泥( s b r ) 法、氧化沟法、厌氧一 缺氧一好氧活性污泥( a 2 0 ) 法、吸附和生物降解两段生物处理( a b ) 法等。 2 ) 生物膜法：指用天然材料( 如卵石) 、合成材料( 如纤维) 为载体，在表面 形成一种特殊的生物膜，基质向生物膜表面和内部扩散，生物膜表面积大，可为微生 物提供较大的附着表面，有利于加强对污染物的降解作用。最终代谢生成物排出生物 膜，从材料上脱落下来，经沉淀被净化。主要有生物转盘、生物滤池、接触氧化法等。 其它还有自然生物处理法、厌氧生物处理法等。 2 3 2 城市污水处理工艺 城市污水处理工艺实际上是上述处理技术的实际应用与组合。按照污水处理流程 及对污水的处理程度，一般可分为一级和一级强化处理工艺、二级和二级强化处理工 艺、三级处理工艺和污泥处理工艺。 一级和一级强化处理工艺 城市污水的一级处理系统包括预处理和一级处理，又称为机械处理或物理处理。 预处理主要是通过物理方法，使用机械格栅拦截大块污物和使用沉砂池去除污水中的 粗大颗粒及悬浮物。一级处理的主要构筑物为初沉池，分为平流式、辐流式、竖流式 几种。通过一级处理，可以去除污水中约5 0 6 0 的悬浮固体( s u s p e n d e ds o l i d s 简称 s s ) 和2 0 3 0 9 6 的b o d 5 。一级处理出水一般达不到排放标准，通常进入二级处理系统， 所以，一级处理是二级处理的i j 处理。 在一级处理的基础上，通过高负荷生物处理法或化学法，使用反应池、水解池等 设施进一步对污水进行净化，效果不及二级处理工艺的，一般称为一级强化处理，或 称一级半处理、不完全二级处理。一级强化处理的b o d 。去除率可以达到4 5 7 5 ，在 污水水质浓度较低时，使用一级强化处理工艺，用较少的投资就可以使出水达到排放 标准，在资金不足的情况下，是可选择的方案之一。 二级和二级强化处理工艺 二级处理通常采用生物处理法，用以去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污物。 1 0 中国污水处理市场化研究 根据不同处理方法，常用的构筑物有曝气池、二次沉淀池、吸附池、再生池等。经过 二级处理的污水，c 0 d c r 去除率可以达到8 0 9 2 ，s s 和b o d 。去除率可以达到9 0 9 8 “1 ， 一般可以达到排入水体的标准，并可实现处理水回用，用于清扫、工业冷却、河湖景 观或农业灌溉。 具有生物除磷脱氮功能的二级处理系统通常称为二级强化处理或深度二级处理。 三级处理工艺 为了满足高标准受纳水体要求或回用水的特殊用途，在二级处理系统之后设置的 处理属于三级处理，进一步处理难以降解的有机物、磷和氮等能够导致水体富营养化 的可溶性无机物。通用的工艺有化学除磷、混凝沉淀、凝絮过滤、离子交换、电渗析 和活性炭吸附等。通过三级处理，b o d ；能进一步降到5 m g l 以下“1 污泥处理 污泥是污水处理过程中的产物，城市污水处理产生的污泥中由于含有大量有机 物，可作农肥或堆肥后作为土壤改良剂使用，但是又含有大量细菌、寄生虫卵以及从 生产污水中带来的重金属离子、投加化学药剂带来的有害成分等，需做污泥浓缩、脱 水、消化，无害化处理。最后达到可综合利用的目的。 在污水处理的长期实践中，污水处理技术得到了不断发展，除上述方法外，近年 来还出现了一些结合不同方法优势创建的新技术，如膜生物反应器技术( m b r ) 就是 现代膜分离技术与生物技术有机结合的一种新型废水生物处理技术，此外还有连续循 环曝气系统( c c a s ) 、s p r 高浊度污水处理技术、b i o l a k ( 百乐克) 污水处理技术、 。w t f g ”生物法技术、e w p 高效污水净化器、高效垂直流人工湿地系统水质净化技 术等柳。新技术的不断出现和发展，为污水处理水平的提高打下了孥实的基础。 2 4 城市污水处理的有关法规及其管理制度 2 4 1 相关政策法规 为防治水污染，保护和改善环境，以保障人体健康，保证水资源的有效利用，促 进社会主义现代化建设的发展，我国形成了以宪法为基础，以环境保护法为主体 的环境法律体系。针对水污染防治问题，还制定颁布了包括水污染防治法、水 l l 兰些查型查皇竺堕! 塑! ：堂些堡兰 法等在内的十多部专门法，以及包括水污染防治实施细则在内的3 0 多件环境 保护行政法规。各级人大和政府还制定颁布了6 0 0 多项环境保护地方性法规”。 对于城市污水处理的相关政策，多是主管部门以统治、意见或颁发的形式下发的。 例如，1 9 8 8 年国家环保总局颁布污水处理设施环境保护监督管理办法；1 9 9 9 年 国家计委等联合下发关于加大污水处理费用的征收力度建立城市污水排放和集中处 理良性运行机制的通知；2 0 0 0 年建设部颁布城市污水处理及污染防治技术政策： 2 0 0 2 年国家计委等联合下发关于推进城市污水、垃圾处理产业化发展的意见；2 0 0 6 年，建设部和科学技术部专门就污水再生利用联合下发了城市污水再生利用技术政 策。等。 2 4 2 污水处理标准的建立 关于污水排放我国相关管理部i - j s u 定了相应的标准，例如，排水户所排放污水的 水质必须符合污水综合排放标准g 8 8 9 7 8 - 1 9 9 6 和行业标准，向城市污水管道排放 污水，应执行污水排入城市下水道水质标准c j 8 2 1 9 9 9 ：污水处理厂排放污水污 泥则需符合城镇建设行业标准城市污水处理厂污水污泥排放标准c j3 0 2 5 1 9 9 3 ， 2 0 0 2 年国家又出台了城镇污水处理厂污染物排放标准( g b l 8 9 1 8 - 2 0 0 2 ) 。到2 0 0 5 年6 月为止，建设部会同国家环境保护总局等有关部门共批准发布了城市污水再生利 用方面的国家标准6 项；在城市给水排水工程建设方面的国家标准1 5 项、行业标准 1 6 项。 2 4 3 中国城市污水管理体制 我国城市污水控制体制是依据城市规划法、水法、环境保护法及水 污染防治法等法律规定和国务院领导下部门分工的原则，采取由环境保护部门主管， 水利、建筑等多个部门参与的分级分部门管理体制。即在中央、省( 自治区、直辖市) 和县镇三级政府分设行政主管部门：城市独立工矿企业单位的污水控制处理设篪由各 自主管行政部门管理，但业务上、技术上受同级城市环保建设部门指导”1 。 建设主管部门负责城市污水排放和集中处理设施的建设、运行。省缴城市建设行 政主管部门为建设厅或建设委员会，市级为城市建设局或市政工程局。由于水资源的 1 2 在实际运作过程中，由于各部门之间职责界定不清，缺乏交流和协调，造成水环 境管理效率低下，监管缺位。各部门往往根据其管理的那部分工作，出台一些单目标 的管理政策，缺乏从水环境整体管理或全面考虑。由于条块分割，各部门之间还存在 着利益冲突和矛盾。 随着新水法1 的颁布实施，水环境管理体制重构已经成为目前中国水环境保 护和管理的一个重要议题。 2 5 本章小结 本章概述了城市污水的基本概念及所含主要污染成分，城市排水系统的构成，及 城市污水处理的方法和工艺，以及中国城市污水处理的标准、相关法律的建立，目前 城市污水处理领域实行的管理体制等，希望使读者对城市污水处理有一个基本认识。 本章用图表说明了我国随着人口增多、城市化速度的加快和工业的飞速发展，城市污 水排放量逐年上升的现实，加强城市污水处理设施建设，提高污水处理量和处理水平， 已经成为城市建设的迫切需要。 1 9 8 8 年颁布实掩的水法( 以下简称原水法) 是新中周第一部管理水事活动的桀奉法。这部法律规定丫水资 源属国家所有规定r 水资源开发利用的方针、原则、蕞奉管理制度和管理体制它的颁布实施标忠者我国水利 事业进入了依法治水的新时期。随着形势的发艘和我国水资源问题的l j 益突 i ；，原水泣的问题和局限件也充分疑 现出来，2 0 0 2 年8 月2 9 日九届人大常委会第2 9 次会议审议通过r 新水法，新水法比j 泉水法祚内容j ：者醇觇 定水资源的开发利用、节约保护和配置，形成r r 以水资源管理为土线以提高水资源利用效毕为核心，以水资源 可持续利用为目标的水资源管理法，具有鲜明的时代性、针对性，町操作性和科学性，比较伞面涵孟件较高 华北水利水i 乜学院颂i ：学位论文 3 我国污水处理现状 3 1 城市污水处理的发展历史 解放前，我国的城市排水系统基本上是空白，1 9 4 9 年我国有设市城市1 3 6 个， 仅1 0 3 个城市有排水设施，管道长6 0 3 5 公里，污水处理厂4 座( 上海3 座；北区、 东区及北新泾西区，南京1 座) ，只处理能力4 万吨( 数据来源：环境统计信息网) 。 新中国成立后，先后开始治理改造城市排水沟渠、臭水河等，建设了一大批排水设旌 和污水处理工程。我国污水处理的历史，大概可以分为5 个阶段： 第一阶段：5 0 年代解放初期水体自净阶段。由于当时城市人口较少( 约为5 千万) ，t 业生产水平较低，城市污水的水量少、水质相对简单，排入自然水体后， 被稀释和净化；这个时期的主要排水设施是沟渠和少量的局部阿污水合流制管道。 第二阶段：6 0 年代污灌阶段。城市污水排放量增加，水体自净能力已经不 足以净化，造成了水污染。因此，全国范围内开始大力推行污水农f f l 灌溉。在污灌初 期，对农作物增产确实起到了一定作用。但随着城市工业的发展，工业废水比重增加， 长期使用未处理的城市污水造成的土壤板结、农作物产量下降、污染地下水源等恶果 逐渐暴露出来； 第三阶段：7 0 年代一分散控制治理阶段。由于城市人口迅速增加、工业发展 步伐加快以及石油化工行业的兴起，我国城市污水的水质水量都发生了巨大变化。污 染趋势加重，水污染防治已经成为迫在眉睫的大问题。从7 0 年代初，我国丌始建立 环境保护机构，修建地下暗管道和城市污水理厂。1 9 7 9 年，我国参照西方污染治理 经验，提出了“谁污染，谁治理”的环境保护基本政策( 1 9 8 3 年底，第二次全国环境保 护会议明确提出，环境保护是中国的一项基本国策，并且制定了预