（环境工程专业论文）山西省城镇污水处理设施建设规划研究.pdfVIP

太觚【：人学硕士研究生学位做 y7 8 s 5 5 j 山西省城镇污水处理设施建设规划 摘要 根据国家发展和改革委员会办公厅发出的关于组织编制 全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划的通知要求，本 着治理山西省水环境的污染，缓解山西省水资源供需矛盾的目 的，本文在水污染控制规划的理论指导下，按照治、用、保并 重的流域污染治理策略，编制了山西省城镇污水治理规划，研 究并提出了山西省城镇污水污染控制的工程方案和实施建议。 本文对山西省辖内2 2 个市8 5 个县的自然环境、社会背景、 污水排放与治理现状等背景资料进行了调研分析：2 0 0 4 年山西 省城镇污水排放量为2 5 4 8 1 万m 3 d ，年排放污染物c o d 3 3 5 万吨，s s 2 6 万吨，b o d s1 9 5 万吨，n - i - 1 3 一n2 1 万吨，t p 0 3 7 万吃，而全省己建成并稳定运行的城市污水处理厂仅有1 7 座， 设计总规模为曰处理污水1 0 4 3 9 万m 3 ，目前处理量按设计规 模的5 5 计算，处理率仅为2 2 ，致使每天仍有约1 9 7 4 万 m 3 的城市污水直排入河流，导致山西省地表水受到严重污染， 因此城市污水治理是关键。 本文根据山西省人口的自然增长率和山两省城镇化速度 等，预测了2 0 1 0 年t l l 西省各市县用水人口数；根据室内给 水规范，同时结合山西省各市县给排水现状，确定了人均综 合污水量标准；根据山西省已建成城市污水处理厂的运行情 况，参考国内外城市的经验，确定了污水进水的c o d 、b o d ，、 s s 、n i l 3 n 、t p 主要污染物浓度值；从而预测出2 0 1 0 年山西 太原理_ l 大学硕士研究生学位论文 省各市县的用水量、污水量和主要污染物的排放量。由预测知： 到2 0 1 0 年，山西省城镇污水排放量将达到4 2 4 7 6 万m 3 d ，污 染物c o d 年排放量达6 2 万吨，s s 年排放量达4 6 5 万吨，b o d ； 年排放量达3 5 7 万吨，n h 3 n 年排放量达4 7 万吨，t p 年排 放量达1 3 万吨。 目前：山西省已建成污水处理厂有1 7 座，日处理污水 1 0 4 3 9 万m 3 , 在建污水处理厂有2 7 座，日处理污水6 8 7 万m 3 。 根据规划目标：到2 0 1 0 年底，山西省各流域城镇污水处理率 不低于污水总量的7 0 ，缺水城市污水回用率达到3 0 以上， 本文最后确定：到2 0 1 0 年底，山西省规划新增污水处理能力 1 7 4 3 5 万m 3 d ，需投资约2 9 6 4 亿元，其中新增重点城市污水 处理能力1 5 4 4 5 万m 3 d ，需投资2 6 3 亿元，回用水利用工程 新增8 8 万m 3 d ，需投资5 3 亿元。工程建成、满负荷运行之后， 预测可新增加消减能力：c o d2 3 6 万吨年，s s l 8 5 万吨年， b o d 51 4 万吨年，n i t 3 - n1 6 7 万吨年，t p 0 2 9 万吨年。 关键词：城市污水污水处理建设规划 i i 太原理工大学硕士研究生学位论文 c o n s t r u c t i o np l a n n i n gf o r t h et o w n l e v e ls e w a g e t r e a t m e n tp r o j e c t si ns h a n x ip r o v i n c e a b s t r a c t a c c o r d i n gt ot h er e q u i r e m e n ti n ( t h ei n f o r mc o n c e r n i n gt o w o r k i n go u tt h eu r b a nw a s t e w a t e rd i s p o s a la n dr e u s ei no u r c o u n t r y s e n db yt h e n a t i o n a l d e v e l o p m e n ta n dr e f o r m a t i o n c o m m i t t e eo f f i c e ，i no r d e rt oc o n t r o lt h ep o l l u t i o no ft h ew a t e ra n d a l l e v i a t et h ei m b a l a n c eb e t w e e ns u p p l ya n dd e m a n do fw a t e r r e s o u r c eo fs h a n x i ，w i t ht h eg u i d a n c eo ft h et h e o r yf o rw a t e r p o l l u t i o nc o n t r o lp l a n n i n g ，i na c c o r d a n c ew i t ht h es t r a t e g i e sf o r c o n t r o l ，u t i l i z a t i o n ，a n dp r o t e c t i o n o ft h ew a t e r , t h i st h e s i s w o r k o u t st h ep o l l u t i o nc o n t r o lp l a n n i n go ft h eu r b a nw a s t ew a t e r o fs h a nx ip r o v i n c e ，p u t sf o r w a r dt h ee n g i n e e r i n gs c e n a r i o sa n d i m p l e m e n t a t i o ns u g g e s t i o n so nt h et o w n l e v e lw a t e rp o l l u t i o n c o n t r o li ns h a n x i i nt h i ss t u d y , i n v e s t i g a t i o na n da n a l y s i sw a sc a r r i e do u to n b a c k g r o u n di n f o r m a t i o no fe n v i r o n m e n t ，s o c i a le c o n o m ya n ds t a t e o fw a s t e w a t e rd i s c h a r g eo rt r e a t m e n ti n v o l v e di n2 2c i t i e sa n d8 5 c o u n t i e so fs h a n x i i n2 0 0 4 t h ee m i s s i o no fu r b a ns e w a g ew i l lb e 2 5 4 8 1 t e nt h o u s a n dm 5 d ，a n dd i s c h a r g ep o l l u t a n tc o d3 3 5t e n t h o u s a n dt o n s ，s s2 6t e nt h o u s a n dt o n s ，b o d 51 9 5t e nt h o u s a n d t o n s ，n h 3 - n2 1t e nt h o u s a n d t o n s ，t p0 3 7t e nt l o u s a n dt o n s c u r - r e n t l yo n l y17u r b a ns e w a g et r e a t m e n tp l a n t sw e r eb u i l tu pa n d i i i 太原理1 二大学硕士研究生学位论文 o p e r a t e ds t e a d i l y ，d e a l sw i t ht h es e w a g e9 8 8 9t e nt h o u s a n dm 3 d ， r e m a i n s15 8 9 2t e nt h o u s a n dm 5 do f t h es e w a g et of l o wi n t or i v e r s d i r e c t l y ，t h i sr e s u l t e di nt h es e v e r ep o l l u t i o no f t h es u r f a c ew a t e r i ns h a r l x i h e n c e ，t h ep o l l u t i o nc o n t r o lo ft h es e w a g ei sa k e y i na c c o r d a n c ew i t ht h en a t u r a li n c r e a s er a t eo fp o p u l a t i o na n d t h et r e n df o rs h a n x ip r o v i n c i a lu r b a n i z a t i o nd e v e l o p m e n ti nt h e n e x ts e v e r a ld e c a d e s , t h i st h e s i sf o r e c a s t st h ep o p u l a t i o nw i t hw a t e r s u p p l yi nt h ev a r i o u st o w n s ；i na c c o r d a n c ew i t h ( ( t h ew a t e rs u p p l y c r i t e f i o n ，c o m b i n i n gw i t ht h ep r e s e n ts t a t u so fw a t e rs u p p l ya n d s e w e r a g ed i s c h a r g e ，i tc o n f i r m st h es t a n d a r d f o r p e rc a p i t a s e w e r a g eg e n e r a t e o n ；i na c c o r d a n c ew i t ht h eo p e r a t i o ns t a t u so f t h ee x i s t i n gs e w a g et r e a t m e n tp l a n t si ns h a n x ip r o v i n c ea n dt h e e x p e r i e n c eo ft h es i m i l a rt o w n si nc h i n a ，i tf o r m u l a t e st h ec o d c o n c e n t r a t i o no fi n l e ts e w a g ea n df o r e c a s t st h es e r v e dp o p u l a t i o n o fw a t e r s u p p l y , v o l u m e s o f w a t e r s u p p l y a n d s e w e r a g e g e n e r a t i o n ，a n dt h et o t a ld i s c h a r g eo f w a t e rp o l l u t a n t si n2 010y e a r f o rt h et o w n s ；a c c o r d i n gt ot h er e s u l t ，w ef i n do u tt h a t ：b yt h ee n d o f 2 010 ，t h ee m i s s i o no fu r b a ns e w a g ew i l lb e4 2 4 7 6t e nt h o u s a n d m d ，a n dd i s c h a r g ep o l l u t a n tc o d6 2t e nt h o u s a n dt o n s ，s s4 6 5 t e nt h o u s a n dt o n s ，b o d s3 5 7t e nt h o u s a n dt o n s ，n h 3 一n4 7t e n t h o u s a n dt o n s t p1 3t e nt h o u s a n dt o n s c u r r e n t l y ，t h e r ea r e 17u r b a ns e w a g et r e a t m e n tp l a n t sb u i l t u p ，d e a l i n gw i t ht h es e w a g e10 4 3 9t e nt h o u s a n dm 3 d ，a n d2 7 u r b a ns e w a g et r e a t m e n tp l a n t sb e i n gc o n s t r u c t i n g ，d e a l i n gw i t ht h e s e w a g e6 8 7t e nt h o u s a n dm j d a c c o r d i n gt ot h ea i m ：b yt h ee n d o f2 010 ，t h er a t eo fw a s t e w a t e rd i s p o s a lm u s tr e a c ht o7 0 ，a n dt h e i v 太原理工大学硕士研究生学位论文 r e u s er a t eo fw a s t e w a t e rm u s te x c e e d3 0 f i n a l l y ，i tc o n c l u d e sb y 2 010t h a tt h et o t a l s e w a g et r e a t m e n tc a p a c i t yo ft h ec i t i e s a n d c o u n t i e si ns h a n x i p r o v i n c e s h o u l d b e n e w l yi n c r e a s e dw i t h 17 4 3 5t e nt h o u s a n dm 3 d ，w i t ha ni n v e s t m e n to fr m b2 9 6 4 b i l l i o ny u a n ；t h et o t a ls e w a g et r e a t m e n tc a p a c i t yo ft h em a j o r t o w n ss h o u l db ei n c r e a s e dw i t h15 4 4 5t e nt h o u s a n dm 3 d ，w i t ha l l i n v e s t m e n to fr m b2 6 3b i l l i o ny u a n ；t h er e u s eo fr e c y c l e dw a t e r s h o u l db ei n c r e a s e dw i t h8 8t e nt h o u s a n dm 3 d ，w i t ha ni n v e s t m e n t o fr m bo 5 3b i l l i o ny u a n a f t e rt h ec o m p l e t i o n ，t h ec a p a c i t yf o r p u l l a n tr e d u c t i o nw i l lr i s e ：c o d2 3 6t e nt h o u s a n dt o n sp e ry e a r ， s s l8 5t e nt h o u s a n dt o n sp e ry e a r ，b o d s1 4t e nt h o u s a n dt o n sp e r y e a r , n h 3 一n16 7t e nt h o u s a n dt o n sp e ry e a r ，t p 0 2 9t e nt h o u s a n d t o n s p e r y e a r k e y w o r d s ：m t m i c i p a lw a s t e w a t e rs e w a g et r e a t m e n t c o n s t r u c t i o np l a n n i n g v 太原理1 ：大学硕士研究生学位论文 1 1 我国水资源问题 第一章绪论 1 1 1 我国水资源基本状况及存在问题 我国是一个水资源短缺、水旱灾害频繁的国家。据统计，我国多年 平均水资源总量为2 , 8 万亿立方米，居世界第六位，但人均水量仅有2 0 0 0 多立方米，是世界人均占有量的1 4 ，排在世界1 1 0 位( 按1 4 9 个国家 统计) ，是世界1 3 个贫水国家之- - 1 1 1 ， 水资源短缺从总体上可分为两种类型：一是水源性缺水，即因水资 源总量少导致的缺水，一是水质性缺水，即指水资源丰富但由于水环境 污染导致的缺水。在我国既存在水源性缺水问题，又存在水质性缺水问 题，在南方大多地区存在水质性缺水问题，在北方地区则既存在水质性 缺水又存在水源性缺水的问题。 当前，我国水资源状况存在以下几个主要问题： 1 ) 水资源人均占有量低，时空分布不均，供需矛盾突出 与世界主要国家比较，我国水资源总量是可观的，但是由于人口众 多，导致人均水资源量远远低于世界上主要国家，也大大低于全世界的 人均水平。 表卜l 世界主要国家年径流量，人均占有量对比“ t a b l e l 一1p o s s e s s e dc a p a c i t yo f a n n u a lr u n o f f ，c a p i t a lw a t e r q u a n t i t yo f m a i nn a t i o ni nt h ew o r l d 国家年径流量( 亿m 3 )人均占有量( m 3 人) 巴西6 9 5 0 04 6 8 0 8 中国 2 7 1 l52 3 5 0 太原理工大学硕士研究生学位论文 加拿大2 9 0 1 01 0 3 6 0 7 美国2 4 7 8 0 9 9 l2 印度2 0 8 5 02 4 6 4 同本5 4 7 04 4 1 1 时间、空间上分布不均是我国水资源的突出特点。占国土面积4 7 的西北干旱和半干旱地区，水资源量只有全国的7 ；而占国土面积5 3 的东南部，其水资源量占全国的9 3 。我国水资源在时间分布上也不 均，一年降水量中绝大部分集中在夏秋的3 4 个月当中，冬季仅占全年 降水的1 0 左右。降水时间的高度集中，使得地表径流变化大，可有效 利用的水资源少。 表1 - 2 我国主要流域径流量”1 t a b l e1 - 2p o s s e s s e dc a p a c i t yo f a n n u a lr u n o f f i no u tc o u n t l 2 流域河川径流量( 亿m 3 )占全国百分比 松辽河流域 1 9 2 868 6 黄淮河流域2 1 2 675 6 长江流域 9 6 1 33 4 1 8 珠江及东南诸河流域 4 7 0 81 67 4 西南诸河流域5 8 5 3 2 0 8 1 内陆河流域1 3 0 446 3 水资源这种不均衡分布直接导致了水资源供需矛盾突出。长期以来， 我国社会经济发展一直受缺水的困扰，水资源成为国民经济发展的瓶颈。 2 ) 全社会节水意识差，水资源浪费严重。我国城市居民生活水平远 不如发达国家，但人均生活用水量却与之相当，工业生产工艺落后，万 元产值用水量是发达国家的5 1 0 倍。全国各城市供水管网普遍存在老 化的现象，跑、冒、漓、漏严重。农业灌溉大部分仍是传统的“大满灌”， 节水灌溉还没得到大面积推广。 2 太原理工大学硕士研究生学位论文 3 ) 水体污染严重。水体污染是我国面临的主要水资源问题，也是水 资源短缺的重要原因。据统计，全国每年排放污水高达3 6 0 亿吨，除7 0 的工业废水和不到1 0 的生活污水经处理排放外，其余污水未经处理 直接排入江河湖海，致使水质严重恶化。根据2 0 0 4 年国家环保总局发布 的( ( 2 0 0 3 年中国环境状况公报【4 】，我国7 大江河水系均受到不同程度 的污染，4 0 7 个重点监测断面中，仅有不足4 0 的监测断面满足i i i 类水 质要求，尤以海河和辽河污染为重。七大水系污染程度由重到轻依次为： 海河、辽河、黄河、淮河、松花江、长江、珠江。主要湖泊如太湖、滇 池、巢湖等普遍受到氮、磷等营养物质的污染，富营养化严重。流经城 市的河段污染也很严重，部分城市地下水受到一定程度的点状和面状污 染，局部地区的部分指标超标，地下水水质污染有逐年加重的趋势。尽 管近年来，国家投了大量的人力和物力进行水环境治理，但全国水环境 质量整体趋于恶化的势头难以逆转。水体污染和水资源短缺互为因果， 水体稀释能力低，水环境更趋恶化。同时，水体污染也进一步加剧了水 资源短缺的矛盾。 综上所述，以水资源短缺、浪费突出、和水体污染严重为特点的水 资源危机正严重威胁着我国社会的可持续发展。首先，水资源危机将会 导致生态环境的进一步恶化。为了取得足够的水资源，必将加大水资源 开采力度，水资源的过度开采，可能导致一系列的生态环境问题。其次， 城市、工业与农业争水目益突出，势必会抑制工、农业以及城市的发展。 第三，国民经济损失不断加大。随着国民经济依赖水资源程度越来越大， 水资源危机势必给国民经济带来越来越大的损失。 1 1 ，2 解决对策 根据中国2 1 世纪议程吼我国2 1 世纪水资源保护和可持续利用 的总目标是：“积极开发利用水资源和实行全面节约用水，以缓解目前存 3 太原理工大学硕七研究生学位论文 在的城市和农村严重缺水危机，使水资源的开发剽用获得最大的经济、 社会和环境效益，满足社会、经济发展对水量和水质日益增加的需求， 同时在维护水资源的水文、生物和化学等方面的自然功能以及维护和改 善生态环境的前提下，合理、充分地利用水资源，使得经济建设与水资 源保护同步发展。” 我国北方属于贫水区，目前已经出现水资源严重短缺和生态环境恶 化的问题，如不尽快解决北方水资源可持续开发与利用的问题，势必制 约社会经济的发展和人民生活的提高，使生态进一步恶化。解决中国水 资源可持续的战略，可以概括为节流、开源与治污并重，并政策、技术、 经济管理等方面进行全方位的努力。为实现中国北方水资源的可持续开 发和利用，可以采取以下措施嘲【7 】【8 9 】： 1 ) 加大节水力度，提高全民的节水意识，建设节水工业、农业和节 水型城市 加大节水力度，建设节水型工业、农业和城市，对于解决水资源短 缺问题具有极其重要的意义。工业节水应该从提高工业用水的重复利用 率及循环率，推广工业节水技术等方面着手。农业节水则应该侧重于节 水灌溉技术，以低耗水作物代替高耗水作物，并改良农艺。节水型城市 的建设，应全面推广节水型器具，降低供水系统的漏损率等。 2 ) 加强水资源的规划与管理，充分利用当地水资源，进行合理配置， 发挥其最大效益。 与其他自然资源相比，水资源具有自身鲜明的特点；以流域为基本 单位，相互转化，相互补给。按流域调配水资源市目前公认的科学原则。 要调查清楚各分区的水资源情况及其潜力，研究挖潜的可能，对各种水 资源进行科学合理的配置，优化产业结构，使每一滴水都能使用得当、 发挥最大效益。 3 ) 开辟污水资源化和海水淡化的道路 4 太原理工大学硕士研究生学位论文 城市污水是水量稳定供给可靠的一种潜在的水资源。要因地制宜建 立城市污水处理系统。在最大限度减少排污量的基础上，建立健全城市 排污管网，把含有一般有机物的工业废水和城市生活污水合并加以处理， 根据污水的性质，处理后的用途及当地的自然、经济条件，采用多种处 理途径，如集中级、二缎污水处理厂，分散的地处理系统及氧化塘 处理系统等，使处理后的水能进一步回收利用，如进入“水中道”系统， 作为低水质要求的生活杂用水，达到灌溉水质标准的，可引灌农田，以 及补充地表水和地下水。城市污水净化再生利用技术经过多年的实践， 已经逐渐趋于成熟，国内外许多示范工程和实际应用工程已经建立起来。 大力推广污水回用是解决我国水资源危机的重要措施，特别是在北方和 沿海缺水城市，它开辟了有效的第二水源。 对我国沿海严重缺水的城市，如大连、青岛、烟台、威海等，利用 海水替代代替淡水资源应用于工业和城市部门是解决缺水的有力途径。 目前，已有多项实例证明沿海城市利用海水在技术和经济上的可行性， 海水的预处理及腐蚀防治均有成熟的技术和经验。 4 ) 实施南水北调工程 引水工程调水则是解决我国水资源空间分布不均导致水资源短缺问 题的最好办法。根据我国的国情，对水资源问题调配应以南水北调为主 体，重点解决由于人口、经济发展导致需水量超过水资源承载力的北方 地区的缺水问题，修建跨流域调水工程，南水北调对国民经济、社会发 展具有十分重大的意义。 5 ) 调整水价政策，建立合理水价体系 水资源是一种有价值的商品资源，必须恢复其商品属性，建立起适 宜的水价体系。但是，我国长期以来无视价值在水资源开发、利用和保 护中的作用，现行水价偏低，远远低于供水成本，未能利用经济杠杆促 进节水和水资源的开发、利用和保护，已成为提高水利用效率的一大障 5 太原理工大学硕士研究生学位论文 碍。另外，由于排污收费的力度不能刺激企业治污的主动性、积极性， 污水处理等产业没有走上有利可图、环境成本内部化的良性循环，环保 行业难以吸纳社会等各方面的资金，还处于完全靠政府投资的局面。应 从实际出发，制定合理的水价以及污水收费的标准，实行水的有偿使用 策略，将对缓解我国水资源紧张和对水资源的保护起到重要作用。 1 2 山西省概况 山西省位于中国北部，地处黄河流域中段，分别与河北省、河南省、 陕西省和内蒙古自治区为邻，省辖太原市、大同市、阳泉市、长治市、 晋城市、忻州、离石、临汾、运城和朔州1 1 个地级市，计1 0 7 个县。 山西省是水资源严重缺乏的地区之一，水资源总量为1 5 2 4 亿立方 米，人均占有量为4 6 6 立方米，相当于全国人均水平的1 7 ，世界人均 水平的4 。我省水资源主要存在以下问题【1 0 】： 1 ) 水资源量逐渐减少且浪费严重 全省1 9 8 0 年2 0 0 4 年多年平均降水量为4 6 5 m m ，比1 9 5 6 年 1 9 7 9 年平均量减少了1 2 ；水资源总量为1 5 2 4 亿立方米，减少了2 8 ；河川径流量为6 9 5 亿m 3 ，减少了3 6 。农业是山西省第一用水大 户，占到总用水量的8 0 左右。由于农业用水效率低，浪费严重，山西 省农业灌溉水利用系数仅为o 4 左右，有6 0 左右水量在输水、配水和 田间灌水过程中被白白浪费掉。另外群众节水意识差，节水观念淡薄等 也是造成水资源逐年减少的主要原因。 2 ) 水质污染严重 水质污染主要是工业废水和城市生活污水未经处理直接排入河流水 体造成的。全省污废水排放总量达1 0 亿m 3 左右，未经处理的达亿m 3 ， 致使全省9 0 以上的河段遭受污染。据监测，全省3 7 1 8 k m 监测河长， 已有5 7 失去水体利用功能，对农业用水特别是城市的郊区农业生产造 6 太原理工大学硕士研究生学位论文 成严重的污染，影响了人们的生活和工作，制约着社会经济的进一步发 展。 3 ) 城镇节水程度低，污水再生利用差 城镇居民生活用水中有将近1 3 的用水是由于管理不善和居民节水 意识差而白自浪费掉。工业用水复用率低，每年约排放3 0 0 0 万m 3 以上 污废水，水源的污染又进一步加剧了水资源的供需矛盾。 4 ) 采煤对水资源的破坏 全省每采1 t 煤，就要排放0 8 8 t 水，按年采煤3 亿t 计算，年排水达 2 6 亿m 3 左右。采煤排水造成地下水位下降，泉水量减少，水资源遭到 进一步污染。 山西省水资源的紧缺矛盾随着经济和社会的发展将越来越突出。据统 计，全省1 1 9 个县、市中，有1 0 6 个不同程度缺水，严重缺水的县城有 7 0 多个。由于供水不足，全省很多企业不能满负荷生产，许多城市生活 用水只能采用低压和定时供水方式，农业得不到充分灌溉，全省8 0 以 上的灌区水资源严重不足。 1 3 水污染控制规划的理论和方法 1 3 1 永污染控制规划概况 人类对水环境问题的认识，经历了曲折的道路，付出过昂贵的代价， 如泰晤士河从重污染到鱼虾重现，治理历时百余年。从工业革命时代的 不治理污染，到2 0 世纪6 0 年代以前的排出口治理，再到现在的流域水 污染控制规划，体现出了人类对水环境问题的不断深入。而可持续发展 思想的提出，更使人类反思了自己开发资源、改造自然的行为。1 9 9 6 年 4 月，八届人大会议审议通过了新的中华人民共和国水污染防治法， 确定了水污染控制规划的地位和作用，并将其提高到了立法的高度。水 污染控制规划成了城市规划的重要组成部分，并将从合理利用水资源、 7 太原理工大学硕士研究生学位论文 保护水环境的角度对城市的工业布局、功能分区、污水厂选址等提出了 建设性意见，它与城市规划的相互协调必将有利于提高城市规划的可操 作性。 水污染控制是2 0 世纪6 0 年代以后，随着系统工程方法和计算机技 术的发展而提出的。它是在污染源调查和水质现状评价的基础上，依照 国家或城市对相应水体功能的环境质量要求，建立相应的数学模型，计 算出水体的环境容量，然后根据规划水平年预测污染负荷计算出污染物 消减量，以使水域功能满足所要求的环境质量标准，由此可能获得较大 的经济、环境和社会效益，并能为水质管理部门提供大量的信息，以便 在各种条件变化时做出较为切合实际的预测，避免管理决策的盲目性。 水污染控制规划的具体内容与研究的范围有密切的关系。按照层次的不 同，水污染控制规划可分为： 1 ) 河流流域规划：它就整个河流流域的范围作出统一协调的水质规 划。规划的战略目标是在保证水资源可持续利用的前提下，使河流水体 的水质不下降。 2 ) 区域规划：区域规划是指河流流域范围内具有复杂的城市和工业 点源污染问题的区域水质规划。区域规划的目的是估算各种控制水质方 案并作出管理部门可以执行的计划。由此得出的该区域水质规划要比按 全国划定统一的排放浓度标准来控制这种简单做法更为合理有效。城市 污水处理设施规划是该规划中的重要部分。本论文属于这一类规划。 3 ) 污水处理设施规划：它的任务是维持和改善河流水质而规划出污 水处理设施。规划中应调查已有污水处理设施，估算各种污水处理和处 置方案所需经费，并根据环境、社会和经济的综合因素，选择一个费用 最小、收益最大的方案。 8 太原理工大学硕士研究生学位论文 1 3 2 水污染控制规划过程 水污染控制规划是一个较为复杂的过程，直接对象是整个水体，牵 涉到整个流域。总体上说，水污染控制规划就是在基本查清污染物排放、 水体水质现状和水文水力学特性的条件下，通过试验获得相关参数，并 通过水质数学模型预测规划水平年的水体水质，在保证水质达到规划水 质级别的前提下，合理安排各污染源污染物的排放，并对污染控制方案 进行研究，提出技术经济可行的实施方案，为相关部门的决策提供科学 依据。具体规划过程可分为【1 1 】： 1 ) 规划背景资料收集和分析，包括水域及所在城市的自然环境背景 特征、水文特征、城市社会经济结构特征等方面的资料，以及环境背景、 污染源调查等。 2 ) 水体污染负荷研究：对污染源的污染负荷现状进行调查统计，并 根据经济发展情况对规划水平年的污染负荷进行预测。污染源包括城市 生活污水、工业废水、生活垃圾、工业废渣、大气降尘、农田水土流失、 次级河流等。 3 ) 水体水质评价与预测：水质评价主要是了解目前的水质状况，分 析存在的问题及污染产生原因。水质预测主要是根据水质数学模型和预 测的污染负荷，计算出规划水平年的水质。 4 ) 水环境容量研究：水环境容量研究是在设计条件下，通过水质数 学模型求得水域满足水质目标能容纳某一污染物的总量。据此来计算流 域内各污染源最大允许排放总量。 5 ) 水污染控制规划方案：在保证水体达到水质目标的条件下，对污 染源的排污作出合理的安排，对污染较重的区域作出技术经济可行的污 染控制方案，以使水体满足水体目标要求。 9 太原理工大学硕士研究生学位论文 1 3 3 水污染区域性综合防治 1 ) 区域性综合防治的含义 水污染区域性综合防治是以水系全流域或其部分区域作为污染防治 对象，采取行政管理、法制、经济与工程技术等多方面的综合性措施， 来有效与经济地防治该区域的污染，使其恢复与保持水环境品质及水资 源的正常使用价值。水污染的区域性综合防治是从区域整体出发，将各 种污染防治途径及措施合理加以组合使用，经济有效地解决区域水环境 污染问题。 2 ) 区域性综合防治在国外的发展及应用状况 1 4 1 5 】【1 6 2 0 世纪6 0 年代以前是水污染控制的初期。面对当时大量的工业废水 和城市污水进入环境而造成水质严重污染的实际情况，采取的是针对排 污源的“排污口”处理技术，即主要是加强污水处理技术的研究，对工 厂和城市污水进行处理。如美国、日本、英国、法国等国每年都投入数 十亿美元用于建设污永处理设施。这种控制方式虽然对水环境质量改善 起到了积极作用，但耗资巨大，经济效益低，而且未能解决富营养化和 特殊有毒有害难降解污染物的污染问题。2 0 世纪6 0 年代以后，水污染控 制开始步入污染综合防治的较高级阶段。在这一阶段中，人们除继续开 发、研制水污染控制技术外，更加注意环境立法、环境管理、发展综合 防治措旌，从工艺改革、推行清洁生产和依靠科技进步等方面控制污染。 在污染控制技术方面充分利用环境自净能力、全面考虑污染控制费用， 通过系统工程进行区域综合控制，取得环境、经济、社会效益的统一。 目前，流域综合管理已经发展成为国际水平与国家水平两级，对汇 入流域的污水进行综合规划、治理和控制，是流域综合管理的重要内容。 在国家级流域综合管理中，政府制定政策，建立管理河流流域和地下水 的机构，设法解决水分配中的矛盾。在国际级流域综合管理中，各国政 府在国际合作伙伴的帮助下，建立强化河流流域管理的机制，缔结跨国 1 0 太原理工大学硕士研究生学位论文 界的水合约，公平使用共享水源。世界很多地方，存在着两级水平的流 域管理实例，各地根据不同的具体情况，采取的具体措施也不尽相同， 各具特色。 在流域管理方面，行动最积极的是欧盟。欧盟的水框架指导草案要 求，水体的综合与可持续管理要达至q 河流整个流域的良好生态状况。欧 盟的目标是：到今年年底7 5 的成员国，2 0 1 5 年所有的成员国，都综合 广泛地补充运行综合水资源管理政策和策略。目前欧盟的成员国中，西 班牙和葡萄牙己决定建立它们的流域机构，意大利当局已确定一些主要 河流的机构，德国强大的地区管理机构基金项目已用于帮助更需要的国 家监测网络的发展比利时和荷兰已从处理跨国界的主要河流豹经验中获 得效益。其中运行较成功、经验较丰富的是德国、英国和美国等。 德国水污染综合防治的成功经验是成立了合作性的水协会。其主要 任务是负责管理各自河流流域，排水、污水处理及水质管理，并在水资 源开发利用方面进行协调和统一调配。根据流域面积，将河流流域分成 三个等级；全河流系统、主要区域以及较小的当地区域。北莱茵一西法 利亚洲是德国人口最稠密的州，也是人口最密集的欧洲工业区，拥有1 2 个水协会，为该区进行水管理服务。h u b r 河、l i p p e r e r 河以及w u p p e r 河管理协会都是该区著名的水管理协会。其中w u p p e r 河管理协会是根 据欧盟水框架指导草案，于1 9 9 8 年启动运行河流流域管理的。h u b r b a n d 是北莱茵一西法利亚洲较大、功能最全的协会。h u b r 流域面积4 4 8 8 k m 2 ， 年降水量1 0 4 0 m m 。每年从鲁尔河取水7 1 4 亿m 3 ，其中3 4 亿向北 输送到l i p p e r e r 和w u p p e r 河流域。流域建造了4 座水库，丰水期贮水， 枯水期调水，水库调水时先流入鲁尔河，往有关供水区就近供水，水库 中都建有水电站。鲁尔河还补充地下饮用水源。为切实有效地进行水质 管理，鲁尔河协会在鲁尔河及其支流上设置了许多水质自动检测站，共 监测1 2 个水质项目，并自动进行监测记录；鲁尔河协会设置中心实验室， 太原理_ 大学硕士研究生学位论文 对河水、污水处理厂水质，污泥等进行定期取样分析，每年根据水质分 析结果，绘制鲁尔河及其支流水质等级分布图；在各污水处理厂出水处 设置在线自动鉴测站，测定s s 、b o d 5 、c o d 、p h 、d o 、温度等水质 指标。 3 ) 国内的区域性综合治理状况 我国在水污染控制方面起步较晚，也经历了由点源治理到综合防治、 由浓度控制到总量控制的阶段。回顾我国城市污水处理的历史，大致可 按年代划分成五个阶段。第一阶段为五十年代一一水体自净阶段。第二 阶段为六十年代一一农田利用阶段。第三阶段为七十年代，工业污染分 散控制治理阶段重点放在工业污染源的分散治理上。第四阶段为八十 年代一一城市水污染的综合防治阶段。第五阶段为九十年代中期以来为 区域性水污染的综合防治阶段。 我国自1 9 9 4 年5 月开始，从淮河流域治理八手，开始了流域治理工 作。1 9 9 5 年8 月8 日，国务院颁发了我国第一部流域污染防治法淮河 流域水污染防治暂行条例，进一步明确了治淮目标。进入“九五”以来， 以淮河为先导，海河、辽河流域、太湖、巢湖、滚池的水污染防治相继 开始，我国空前规模的水污染防治在“三河三湖”等重点流域全面展开。 通过综合治理措施的实施，目前部分水域己基本实现“九五”确定的阶 段性污染防治目标。到2 0 0 0 年底，淮河流域关停了近5 0 0 0 家污 染严重的小企业，工业废水排放达标率从1 9 9 4 年的3 0 提高到9 0 ， 规划确定的3 8 0 项污染治理工程己完成3 1 1 项，其中规划的5 2 座污水处 理厂已投入运行1 4 座，正在建设2 8 座，设计处理能力为3 1 2 5 万m ? d 。 全流域共形成c o d 削减能力约1 0 0 万吨年，淮河水质恶化的趋势得到 初步遏制。到2 0 0 0 年底，淮河干流断面水质基本达到类水质标准， 主要支流断面污染有所减轻，部分支流断面水质明显好转，达到i v 类水 质标准的断面从治理前1 9 9 4 年的1 0 上升到7 2 。二十一世纪，淮河 1 2 太原理工大学硕士研究生学位论文 流域治理工作在己取得成果基础上，重点将是水环境治理和生态恢复建 设，按流域依法统管理好水资源，优化配置水资源，加强水环境的可 持续改善，大力发展污水处理和再生水利用，以实现水资源的可持续利 用，保障流域社会经济可持续发展。“三河三湖”污染治理作为我国历史 上第一次进行的大规模区域性水污染综合防治，为我国解决水环境问题 积累了大量宝贵经验。解决流域水环境污染问题，必须在经济、社会发 展过程中统筹考虑，必须以节水为基础，实施治、用、保并重的策略： ( 1 ) 治一是指以循环经济理念和工业生态学为指导，综合采用工业 结构调整、清洁生产、点源治理水平再提高、城市污水处理厂及配套管 网建设、废物综合利用、面源污染治理、清淤疏浚等污染防治措施，解 决流域内环境污染问题。 ( 2 ) 用一是指以节水为基础，因地制宜，分类指导，充分利用闲置 荒地及废弃河道，建设中水调蓄设施，合理规划回用水利用工程，最大 限度地实行水资源的流域内循环，减少污水排放量。 ( 3 ) 保一是指采用土壤、湖泊水体恢复、水土保持、小流域开发治 理、湿地建设、自然保护区建设等生态恢复、重建技术，对流域的生态 恢复过程进行强化，使之向提高自净能力、改善水质与生态环境、恢复 自身应有生态功能的有利方面尽快转变。 1 4 本课题的由来、研究目的及内容 1 4 1 课题的由来 关于组织编制全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划的通 知1 7 1 中的要求：全国各地发展改革、建设、环保部门要按照通知中的 要求，调查、核实、填报规划编制所需要的基础数据，组织编制本省( 自 治区、市) 城镇污水处理及再生利用设簏建设初步方案，为编制全国 城镇污水处理及再生利用设施建设规划提供参考。 1 3 太原理工大学硕士研究生学位论文 根据上述要求，山西省建设厅于2 0 0 4 年1 0 月开始了山西省辖内城 镇污水处理及再生利用设施建设有关情况的调查和规划方案的编制，本 人参与了本规划的编制修改工作。 1 4 ，2 课题的目的 本文拟采用水污染控制规划的理论和水污染区域综合防治的方法，对 山西省城镇污水治理工程建设规划进行研究，以确立符合规划要求的实 施方案，并结合山西省实际情况提出科学可行的技术和政策措施，便于 政府决策和规划参考。 1 4 3 课题的研究内容 研究山西省城镇污水治理规划的工程背景和技术依据，确立规划实 施的技术方案与经济模式，主要研究内容概括如下： ( 1 ) 通过对出西省各城市的现状( 2 0 0 4 年) 进行普遍地调查研究，运 用正确的方法预测流域内各市县2 0 1 0 年的人口、给排水量和水环境污染 的发展趋势和程度，确定规划期限内的城市污水、污染物的排放总量。 ( 2 ) 根据山西省水环境质量控制目标的要求，对城市水污染实行总 量控制，科学分配、确定流域内各市县2 0 1 0 年内城镇污水处理工程、再 生水利用工程的建设规模、投资及污染物的削减量。 ( 3 ) 因地制宜、实事求是地确定城镇污水污染控制工程