（环境工程专业论文）小清河流域城镇污水处理工程建设规划.pdf

小清河流域城镇污水处理工程建设规划 专业：环境工程 硕士生：张玉兆 指导教师：黄学敏教授、陈峰高级工程师 摘要 为了治理小清河的污染，确保山东省胶东输水干线工程调水水质，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，将流域污染治理问题放在经济、 社会发展过程中统筹考虑，用水污染区域性综合防治的方法，研究提出了小清河流域城镇水污 染控制的工程方案和实施建议。 本文对小清河流域有关市县区的自然环境、社会经济、污水排放与治理现状等背景资料 进行了调研分析。目前小清河流域水体已经受到严重污染，污染源主要为城市工业生产和生活 污水，因此城市污水治理是水污染控制的关键。 本文根据今后几十年人口的自然增长率和山东省城市化进程的趋势等，预测了各市县区 用水人口数量；根据流域内各市县区供排水现状，确定了人均综合污水量标准：根据山东省内 已建成的城市污水处理厂的运行情况，参考国内类似城市的经验，确定了污水进水c o d 浓度； 从而预测出了流域内各市县区在不同规划年限的城市用水人口、给排水量和水污染物的排放总 量，按照总量控制原理确定了不同规划年限的污染物削减量；根据山东省小清河流域各市县区 的经济社会发展水平和该省城市污水处理工程建设的实践经验，兼顾技术先进与经济高效的原 则，对不同类型的市县区和重点镇提出了污水处理厂建设计划和适宜的污水处理工艺。 最后确定，到2 0 0 5 年，小清河流域各市县区共需新增污水处理能力7 7 万m s d ，需投资1 1 9 0 亿元：重点乡镇新增污水处理能力8 万倒沁，需投资1 “亿元；回用水利用工程新增供应能力 5 万m 3 d ，需投资o 3 亿元。工程建成后，可形成2 2 3 2 万影年的c o d 削减能力。削减能力在 理论上是刚好能够满足需要。到2 0 1 0 年，各市县区共需新增污水处理能力2 3 万耐 ，d ，需投资 4 ，1 4 亿元；重点乡镇新增污水处理能力1 8 万m 3 ，d ，需投资3 2 4 亿元；回用水利用工程新增供 应能力3 4 万i t r j d ，需投资2 0 4 亿元。工程建成后，可形成2 7 9 2 万嘶年的c o d 削减能力。 到2 0 1 5 年，各市县区需新增污水处理能力5 5 万d d ，需投资9 9 0 亿元：重点乡镇新增污水处 理能力2 4 万m 3 , i ，需投资4 3 2 亿元；回用水利用工程新增供应能力3 3 万矗d ，需投资1 9 8 亿元。工程建成后，可形成3 8 0 6 万吨年的c o d 削减能力。 关键词：小清河流域污水处理建设规划 c o n s t r u c t i o np l a n n i n gf o rt h et o w n l e v e ls e w e r a g et r e a t m e n t p r o j e c t s i nx i a o q i n gr i v e rb a s i n s p e c i a l t y ：e n v i r o n m e n te n g i n e e r i n g g r a d u a t e ：z h a n g y u z h a o a d v i s o r ：m r h u a n gx u e m i n ，p r o f e s s o r ；m r c h e nf e n g ，s e n i o re n g i n e e r a b s t r a c t i no r d e rt oc o n t r o lt h ep o l l u t i o ni nx i a o q i n gr i v e rb a s i na n de n s l r et h ew a t e rq u a l i t yo f s h a n d o n gp m v i n c i a lj i a o d o u gw a t e rt r a n s m i s s i o at r u n kl i n ep r o j e c t 。w i t ht h eg m d a n c eo f t h et h e o r yf o rw a t e rp 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 e 、：l ，i 也t h es t r a t e 西e sf o rc 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 no f t h ew a t e rb a s i n t h i st h e s i sf o c u s e so n 也ep o l l u t i o nc o n t r o li n 也e s o c i o - e c o n o m i cd e v e l o p m e n t , a d o p t sam e t h o do fc o m p r e h e n s i v ep r e v e n t i o na n dc o n t r o lf o r w a t e rp o l l u t i o na r e a s a n d p u t s f o r w a r dt h e e n g i n e e r i n g s c e n a r i o sa n di m p l e m e n t a t i o n s u g g e s t i o n so n t h et o w e l - l e v e lw a t e r p o l l u t i o nc o n t r o li nx i a o q i n gr i v e tb a s i n t h i st h e s i si n v e s t i g a t e sa n da n a l y z e st h er e l e v a n td a t ao ft h et o w n si nx i a o q i n gr i v e rb a s i n ， i n c l u d i n g n a t u r a l e n v i r o n m e n t ，s o c i o e c o n g m y , s e w e r a g ed i s c h a r g e ，a n dp o l l u t i o n c o n t r o l s t a t u s a tp r e s e n t , t h ew a t e rb o d yo f x i a o q i n gr i v e rb a s i nh a sb e e ns e r i o u s l yp o l l u t e d t s e p o l l u t a n t sm a i n l y c o m ef r o mt h eu r b a ni n d u s t r i a lp r o d u c t i o na n d l i v i n g so f r e s i d e n t s t h e r e f o r e ， t h ek e yt ow a t e r p o l l u t i o nc o n t r o li st h eu r b a ns e w e r a g e c o n t r 0 1 i na c c o r d a l i c ew i t ht h en a t u m li n c r e a s er a t eo fp o p u l a t i o na n dt h et r e n df o r s h m a d o n g p 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 n t h en 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 e p o p u l a t i o nw i t hw a t e rs 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 l lt h ep r e s e n ts t a t u so f w a t e r s u p p l ya n ds e w e r a g ed i s c h a r g e ，i t c o n f m n st h es t a n d a r df o rp e rc a p i t a s e w e r a g e g e n e r a t i o n ；i na c c o r d a n c e 、i mt h eo p e r a t i o n s t a t u so f t h e e x i s t i n gs e w e r a g e t r e a t m e n tp l a n t si n s h a n d o n gp r o v i n c ea n dt h ee x p e r i e n c eo f t h es i m i l a rt o w n si nc h 迅a i tf o r r n a l a t e st h ec o d c o n c e n t r a t i o no f i n l e ts e w e r 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 no f w 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 eg e n e r a t i o n ，a n d t h et o t a ld i s c h a r g eo f w a t e r p o l l u t a n t sa tt h ev a r i o u s p l a n n i n gy e a r sf o rt h et o w n si nt h eb a s i n ；i na c c o r d a n c ew i t l lt 1 1 et h e o r yo fg o s sc o n t r 0 1 i t d e f i n e st h er e d u c t i o nj e v e io ft h ew a t e rp ol l u t a n t sa tt h ev a r i o u sp l a n a i n gy e a r s ；i na c c o r d a n c e w i t ht h es o c i o e c o n o m i c d e v e l o p m e n tl e v e l o ft h et o w n si nt h eb a s i na n dt h ep r o v i n c i a j c o n s t r u c t i o np r a c t i c eo ft h es e w e r a g et r e a t m e n tp l a n t s ，a n dt h ep r i n c i p l e sf o rc o m b i n a t i o no f a d v a n c e dt e c h n i q u e sa n dh i g h e f f i c i e n te c o n o m v - i tp u t sf o r w a r dt h ec o n s t r u c t i o np l a na n d f e a s i b l et e c h n o l o g i c a lp r o c e s sf o rs e w e r a g et r e a t m e n t p l a n t si nt h ev a r i o u sc i t i e s ，c q u n t i e s ，a n d m a j o r t o w n s ， f i n a l l y , i tc o n c l u d e sb y2 0 0 5t h a t t h et o t a l s e w e r a g et r e a t m e n tc a p a c i t yo ft h e c i t i e sa n d c o u n t i e si n x i a o q i n g r i v e tb a s i ns h o u l db e n e w l yi n c r e a s e d w i t h7 7 0 0 0 0 m 肚w i t ha l l i n v e s t m e n t o f r m b1 1 9 b i i l i o n y u a n ；t h e t o t a ls e w e r a g e t r e a t m e n tc a p a c 畸o f t h e m a j o r t o w n ss h o u l d b ei n c r e a s e dw i t h8 0 0 0 0 m ) d , w i t ha l li n v e s t m e n to fr m b1 4 4m i l l i o ny u a n ；t h er e u s eo f r e c y c l e d w a t e rs h o t d db ei n c r e a s e dw i t h5 0 , 0 0 0m 讥w i t ha ni n v e s w a e n to fr m b3 0m i l l i o ny u a n a f t e rt h e c o m p l e t i o n , t h ec a p a c i t y f o rc o dr e d u c t i o nw i l lr i s ea t2 2 3 ，2 0 0t o n y e a ri nt h e o r y , i tw i l li u s tm e e tt h e a c t u a ld e m a n df o rc o dr e d t 删o t lb y2 0 1 0 t h et o t a ls e w e r 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 dc o u n t i e ss h o u l db ei n c r e a s e dw i t h2 3 0 0 0 0 m j d , w i t ha i li n v e s t m e n to f r m4 1 4m i l l i o ny u a n ； t h e t o t a ls e w e r a g e 廿朗垃l e m c a p a c 时o f m e m a j o r t o w n ss h o u l d b e i n c r e a s e d w i t h l 8 0 , 0 0 0 m 3 d ，w i t h a l l i n v e s t m e n to f r m b3 2 4i n i n i o ny u a r gt h er e u s eo f r e c y c l e dw a t e rs h o u l db ei n c r e a s e dw i t h3 4 0 , 0 0 0 m j d , w i t ha l li n v e s t m e n to fi u 但2 0 4m 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 vf 0 rc o d r e d u c t i o n w i l l r i s e a t 2 7 9 ，2 0 0 t o n y e a r b y 2 0 1 5 ，t h e t o t a ls e w e r a g e t r e a t m e n tc a p a c i t y o f t h ec i t i e s a n dc o u n t i e ss h o u l db ei n c r e a s e dw i t h5 5 0 0 0 0 m j d , w i t ha 1 1i n v e s t m e n to f r m b9 9 0m i l l i o n y u a n ； t h e t o t a l s e w e r a g e t r e a t m e n t c a p a c i t y o f t h e m a j o r t o w n ss h o u l d b e i n c r e a s e d w i t h 2 4 0 , 0 0 0 m j d , w i t ha n i n v e s t m e n to f r m b4 3 2m i l l i o ny u a n ；t h er e l l s eo f r e c y c l e dw a t e rs h o u l db ei n c r e a s e dw i t h3 3 0 ，0 0 0 m - + d ，w i t ha ni n v e s t m e mo fr b1 9 8m i l l i o ny u a n a r e rt h ec o m p l e t i o n , t h ec a p a c i t yf b rc o d r e d u c t i o nw i l lr i s e 砒3 8 0 6 0 0 t o n y e a r k e y w o r d s ：x i a o q i n g r i v e rb a s i n s e w e r a g et r e a t m e n t c o n s t r u c t i o n p l a n n i n g 声明 本人郑重声明我所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人或其他 人在其它单位已申请学位或为其它用途使用过的成果。与我一同工作的同 志对本研究所做的所有贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了致谢。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 论文作者签名：豸杉易j 日 日期：。砌垆6 哆 关于论文使用授权的说明 本人完全了解西安建筑科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布 论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或者其它复制手段保存论文。 ( 保密的论文在论文解密后应遵守此规定) 论文作者虢芗铷冉臼翩签名萤敞嘲卯。幺占，矽 注：请将此页附在论文首页。 1 1我国水资源问题 1 ，概述 1 1 1 基本状况及存在的主要问题 从总体上讲，我国是一个水资源严重短缺的国家。据统计，全国多年平均水资源总量为 2 8 1 2 4 亿m 3 ，人均水资源占有量仅为2 1 6 3 m 3 ，为世界人均水平的l 4 ，在世界银行1 9 9 8 年统 计的1 5 3 个国家中居第8 8 位，预计到2 0 3 0 年人口达到高峰时，人均水资源量仅有1 7 6 0 m 3 l l 】。 我国的水资源总量偏少，现已被列为世界1 3 个贫水国家之一1 2 j 。水资源短缺可分为两种类型： 一类是水源性缺水，类是水质性缺水。水源性缺水是指水资源总量少导致的缺水，水质性缺 水是指水资源丰富但由于水环境污染导致的缺水。在我们国家既存在水源性缺水问题，又存在 水质性缺水问题，在南方地区大多存在水质性缺水的问题，而北方地区则既存在水源性缺水， 又存在水质性缺水的问题。当前，我国水资源状况存在的主要问题是： 一是我国水资源在时间和空间分布上极不均匀。在时间分布上，我国降雨多集中在夏秋季， 冬春季缺雨，汛期降雨集中，非汛期干旱少雨。在空间分布上，长江以北永系流蛹面积、人口 占全国国土面积的6 3 4 0 0 、4 7 - 4 0 o ，多年平均水资源量仅占全国的1 9 6 ，广大北方地区长期干 旱缺水，尤其是黄淮海地区，该地区总面积为全国的1 5 ，但水资源量仅占全国的7 1 2 i l i 。解 决水资源不均衡分布的重要措旌之一就是实施跨流域调水，因此国家下决心建设南水北调工程 和胶东输水干线工程。 二是全社会节水意识差，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，而工业生产工艺技术落后，万元工业产值用水量是发达国家的5 1 0 倍。全国各城市供求管两普遍存在老化的现象，跑、冒、滴、漏严重，全省城市( 含县城) 年漏损水量约3 亿m 3 1 3 1 。农业用水浪费更是惊人，农业灌溉大部分仍是传统的“大满灌”，节 水灌溉还没有得到大面积推广。 三是水体污染严重，这是造成我国水资源水质睦缺水的主要原因。多年来，我国水资源质 量不断下降，水环境持续恶化。根据2 0 0 3 年国家环保总局发布的2 0 0 2 年中国环境状况公报， 我国七大江河水系均受到不同程度的污染，仅有不足三分之一的监测断面满足类水质要求， 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、蓟可、淮河、松 花江、珠江、长江。主要湖泊如太湖、滇池和巢湖等普遍受到氮、磷等营养物质的污染，富营 养化严重。流经城市的河段普遍受到污染。部分城市地下水受到一定程度的点j 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h i 。尽管9 0 年代后期，我国年污 废水排放量增长较缓匣，国家也投入了大量的人力和物力进行水环境治理，但全国水环境质量 婀生矬筑 披人学 整体趋于恶化的势头仍难以逆转。水体污染与水资源短缺互为凶果关系，水体污染导敛水体稀 释能力低，使水环境更趋恶化，同时也进一步加剧了水资源短缺的矛盾。 1 1 2 解决对策 社会的可持续发展已经被作为2 1 世纪全球性的发展战略，而水资源的持续开发是社会可 持续发展的重要支持系统。根据中国2 t 世纪议程l 中国2 1 世纪人口、环境与发展白 皮书，莸国2 1 世纪水资源保护与可持续利用的总体目标是：“积极开发利用水资源和实行全面 节约用水，以缓解目前存在的城市和农村严重缺水危机，使水资源的开发利用获得最大的经济、 社会和环境效益，满足社会、经济发展对水量和水质日益增长的需求，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。” 我国的北方属于贫水区，目前已出现水资源严重短缺和生态环境恶化的问题，其中华北地 区又是我国经济较发达、发展前景较好的地区，如不尽快解决中国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，更将使生态进步恶化。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，从政策、技术、经营管理等方面进行 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，可以采取以下措旌： ( 1 ) 提高全民的节水意识，建设节水型工业、节水型农业和节水型城市。工业节水一是 要提高工业用水的重复利用率，二是要禁止新上高耗水的工业项目。农业节水要侧重于节水灌 溉技术的推广，改良农艺，以低耗水作物替代高耗水作物。节水型城市建设要全面推广应用节 水型器具，以计量收费代替用水包费制，阿氐供水系统的漏损率等。 ( 2 ) 合理规划和配置水资源，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：以流域为基本单元，相互转化，相互补给。流域是一个完整的水资源系统，水环 境状况是流域水资源管理的重要指标。按流域调配水资源，是目前国际公认的科学原则。从国 外的经验来看，江河按单用途来管理常常导致环境质量降低，而将流域作为个核算单元有 助于使外部影响内部化，使水的多目的用途和规模经济的潜力最大化。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，优比产业结构，使 每一滴水都能使用得当、发挥最大效益。 ( 3 ) 实施污水资源化和海水淡化。城市污水是一种水量稳定且供给可靠的潜在的水资源。 城市污水如不加净化，随意排放，将造成严重污染。如能在除去污染物、水质改善后加以利用， 则能除害兴利，取得多重效益。城市污水再生利用成本比海水淡化成本低基建投资比远距离 引水经济得多，处理技术也比较成熟，处理后可回用于农业灌溉、工业回用、市政、生活回用、 补充地下水和城市河湖用水等。因此，国内外都在积极开展城市污水的净化再生利用，经过多 年实践，许多示范工程和实际应用工程已建立起来。在这方面，美国、同本和以色列等囤都有 丰富的经验可借鉴。因此大力推广污水回用应作为解决我国水资源危机的重要错旌，特别在北 方和沿海缺水城市，它有效地开辟了第二水源。 对我国北方沿海严重破水的城市，如大连、青岛、烟台、威海等，利用海水替代淡水资源 应用于工业企业等是解决缺水的有效途径。目前，已有多项实例证明沿海城市利用海水技术和 经济上的可行性，海水的预处理及腐蚀防冶均已有成熟的技术和经验。 ( 4 ) 实施区域调水工程。跨流域引水已经成为我国北方及沿海干旱缺水城市解决水资源 短缺的重要措施之一，如藐们国家的引滦入津工程、引黄济青工程等都已成功实施。目前，为 解决我国北方地区和胶东半岛严重缺水状况，国家己决定投入巨资建设南水j 匕调工程和胶东输 水干线工程并已经开工。但在实施调水之前，要抓好节水、治污和生态环境措旌的落实。 ( 5 ) 调整水价政策，建立合理水价体系。水资源同其它资源一样，是一种有价值的商品 资源，因此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规律 在水资源开发、利用和保护中的作用，现行水价偏低，水价远远低于供水成本，未能利用经济 杠杆促进节水和水资源的开发、利用和保护。同样，由于污水处理费标准太低，污水处理产业 没有走上良性循环，难以吸纳社会等各方面的资金，目前仍还处于靠政府投资的局面。因此应 运用市场机制，通过调整水价，逐步建立起科学合理、动态变化的水价体系，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 胶东输水干线工程和小清河流域概况 1 2 1 胶东输水干线工程概况 为了解决山东省胶东地区的水资源短缺问题，国家决定在实旌南水北调东线工程的同时， 配套实施胶东输水干线工程，作为南水北调东线工程的组成部分。胶东输水干线工程路线从东 平湖至威海的米山水库，分为三段：西段由东平湖经济南至引黄济青干渠的分洪道节制闸，长 2 4 0 公里，设计输水规模9 0 m 3 s ；中段利用现有引黄济青渠道，从分洪道节制闸至宋庄分水闸， 长1 4 2 公里，输水规模3 7 - 2 9 m s s ，有2 级泵站；东段从引黄济青干渠的宋庄分水闸至威海米山 水库，长3 1 9 公里，设计输水规模2 2 4 m 3 s ，修建渠道、暗渠和压力管，建7 级泵站【l i 。在胶 东输水干线西段中，自济南段睦里庄至柴庄闸河段将用小清河道作为输水廊道工程：自柴庄闸 至引黄济青干渠分洪道节制闸，将沿小清河开挖一条河道作为输水干线。因此解决好济南市的 水环境污染治理是确保胶东输水干线工程调水水质的关键，同时沿线其他城市电要做好水污染 治理工作，以免小清河内污水渗透到输水干线里。 西安建筑科技大学 图11 山东省南水北调东线工程总体布置图 图1 2 小清翔流域图 4 1 2 ，2 小清河概况 小清河是山东省境内一条重要河流，具有排洪除涝、农业灌溉、航运养蹙维护生态环境 等多种功能。小清河沿途接纳了山东省5 市的1 8 县( 市、区) 的工业和生活污水，大量污水 的排入，使小清河变成了一条排污河道，对沿岸人民群众的身体健康造成了严重危害，造成了 巨大的社会和经济损失。自上世纪8 0 年代，山东省就开始了小清河的水污染防治工作，1 9 8 8 年山东省政府专门成立了，j 、清河环境管理委员会，拨出专项资金用于解决沿岸群众的吃水问 题。1 9 9 5 年，山东省第八届人大常委会第十三次会议审议通过了小清河流域污染综合治理总 体规划方案，第十五次会议审议通过了小清河流域水污染防治条例。1 9 9 6 年11 月，山东 省政府利用两年时间投资1 9 1 亿元，实旌了小清河综合整治工程，对干流按2 0 年遇防洪标 准( 济南市区按5 0 年遇) 进行扩挖、疏浚。治理后，小清河干流河道的行洪排涝能力比治 理前增大一倍以上，并通过疏浚排淤为改善水质和沿河生态环境奠定了基础吼 1 ，3 水污染控制规划的理论与方法 1 3 1 水污染控制规蚓概况 人类对水环境问题的认识，经历了盐折的道路，曾经付出过昂贵的代价，如英国泰晤河 从污染到变清历时百余年。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，再到现在的清洁生产和区域水污染控制，体现出了人类对水环境治理问题认识的不断深入。 而可持续发展思想和建设生态型城市的提出，更使人类反思了自己开发资源、改造自然的行为， 更进一步体现了以人为本的科学的发展观。我们国家关于环境保护方面的立法框架已基本形 成，为了适应新形势、新问题、新睛况，中华人民共和国水污染防治法也已经多次修订。 水污染控制规划已经成为城市溅0 的重要组成部分，从合理利用水资源、保护水环境的角度对 城市的工业布局、功能分区、生态型城市和社区建设等提出建设性意见，与城市规划相互协调， 同时也提高了城市规划的可操作j 陛。 水污染控制规划是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澳4 污染负荷计算出 污染物削减量，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作出较为切合实际的 预测，避免管理决策的盲目性。水污染控毒4 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( 即包括整个河流和各支流) 作出统踟 调f | 勺水质舰划。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。区域规划的目的是编制各种水质控制方案并制定出管理部i 1 可以执行的实施计 划。由此得出的该区域污染控制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。城市污水处理设旌规划是该规划中的重要部分。本论文内客涉及这一类械0 。 ( 3 ) 污水处理设施规划：它的任务是为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。本论文内容涉及这一类规划。 水污染控制规划是一个比较复杂的过程，直接对象是整个水体，牵涉到整个流域。总体来 说，水污染控制规划就是在基本查清污染扬排放、水体水质现状和水文水力学特幽拘条件下， 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m 。具体规划过程可分为： ( 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 ) 水体水质评价与水质预测：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：在保证水体达到规划水质目标的条件下，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。 1 3 2 水污染区域性综合防治 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，采取法律、行政、 经济和工程技术等多方面的综合| 生措施，并加以组合使用，既经济又有效地解决区域水环境污 染问题，使其恢复水资源的正常使用价值。 a 区域性综合防治在国外的发展及应用状况” 1 i o o2 0 世纪6 0 年代以前是水污染控制的 初期。面对当时大量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 针对污染源的处理技术，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 6 两安建筑科技火节 荚吲、日本、英国、法国等固当时每年都投入数十亿美元刚】：污水处理发施建设。这种控制方 式虽然对环境水质改善起到了积极作用，但耗资巨大，经济效益低，而且未自e 解决富营养化和 特殊有毒有害和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、环境管理和采取综合防治措施，从工艺改革、推行清洁生产，依靠科技进步等来控制 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、经济和社会效益的统一。目前，水污染治理己发展到流域综合管 理，对汇入流域的污水根据水环境容量进行综合规划、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隋况，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( 1 h e d r a f tw a t e rf r a m e w o r k d i r e c t i v e ) 要求，水体的综合与可持续管理要达到河流整个流域的良好生态状况。欧盟的目标 是：到2 0 0 5 年7 5 的成员国，2 0 1 5 年所有成员国，都综合广泛地补充运行综合水资源管理 ( i w r m ) 政策和策略。目前欧盟的成员国中，西班牙和葡萄牙已决定建立他们的流域机构， 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r h i n e , m e u s ea n ds c h e l d t ( 这 些已进入国际流域管理合约中) 的经验中获得效益。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、污水处理及术质管理，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，将河流流域分为三个等级：全河流系 统、主要区域以及较小的当地区域。北莱茵_ 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：y a k 区，拥有1 2 个水协会，为该区进行水管理服务。h u h 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。鲁尔河协会( h u h r b a n d ) 是北莱茸西法利亚洲较大、功能 最全的协会。鲁尔河流域面积4 4 8 8 k r n 2 ，年均降水量1 0 4 0 m m 。每年从鲁尔河取水7 - 1 4 亿r n 3 ， 其中3 _ 4 2 亿“向北输送到e m s c h e r ，l i p p e 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，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，并自动进行检测记录；鲁尔河协会设置中一t l , 实验室，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监测站测定s s 、b o d ；、 c o d 、p h 、温度等水质指标。 b 国内的区域性综合治理状况。我到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。回顾我国污水治理的历史，大致可按年代划分成五 个阶段。第一阶段为五十年代：水体自净阶段。第- - 9 # 段为六十年代：农f ；羁利用阶段。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：城市水污染的综台防治阶段。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 年开始，从淮河流域治理入手，开始流域治理工作，1 9 9 5 年8 月8 日，国务 院颁发了我国第一部流域污染综合防治规章淮河流域水污染防治暂行条例，进一步明确了 淮河污染治理目标。进”九五”以来，以淮河流域污染治理为先导，国家先后启动了海河、辽 河、太湖、巢湖、滇池的水污染防治( 简称“三河三湖”) 。通过综合治理措旎的实簏，目前部 分水域已基本实现九五 确定的阶段胜污染治理目标。 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，工业废水捧放达标率从1 9 9 4 年的3 0 提高到9 0 0 o ，规划确定的3 8 0 项污染治理工程已完成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 3 d 。全流域共形成c o d 肖n 减能力约1 0 0 万吨绰，淮河水质恶化的趋势得至u 初步遏制。到2 0 0 0 年底，淮溺干流断面水 质基本达至忸i 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 类水质标准的断面从治理前1 9 9 4 年的i o 上升到7 2 嘣“1 。二十一世纪，淮河流域治理工作在 已取得成果基础上，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回用水利用，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i 托l 。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- 是指以节水为基础，因地趔宣，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、重逢技术，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。 8 1 4 本课题的由来、研究目的及内容 1 4 ，1 课题的由来 为了加快小清河流域的污染治理，确保胶东输水干线调水水质，2 0 0 3 年3 月山东省政府提 出要抓紧编制小清河流域污染治理规划，争取3 年内河水水质明显改善，再过5 年有根本性改 善，并指示山东省建设厅抓紧调整编制小清河流域城镇污水处理工程建设规划，要求2 0 0 5 年 底前流域内所有市县区和重点镇都要建成污水处理厂。2 0 0 3 年6 月山东省政府办公厅在关于 进一步加强小清河流域水污染防治工作的意见明确提出，要努力用1 0 年左右的时间基本解 决小清河流域的水环境问题，实现小清河水体变清的目标。 为了做好这项工作，山东省建设厅于2 0 0 3 年4 月在充分调查研究的基础上，编制了小 清河流域城镇污水处理工程建设规划，并发各地征求意见。( 注：小清河流域水污染防治规 划由山东省环保局总负责) 。笔者作为该规划的主要负责人，主持完成了该规划的编制修改 工作。该规划已经山东省建设厅、环保局、水刹厅、省计委等有关部门组织的专家和领导的审 定，即将付诸实施。该规划现已成为山东省小清河流域污染治理工程建设重要的指导性文献。 1 4 2 课题的研究目的 本文拟采用水污染垃睾4 规翅j 的理论和水污染区域综合防治的方法，对小清河流域城镇污水 治理工程建设规划进行沦砸研究，以确立符合规划要求的实施方案，并结合山东省情况提出科 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 研究小清河流域城镇污水治理规划的工程背景和技术