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我国污水处理的现状和发展趋势环境科学10级2班 张天也 2203100221摘要：本文结合我国现阶段污水处理事业发展现状及面临的问题，提出现阶段我国污水处理技术的发展趋势仍然是以发展简易、高效率、低能耗的污水处理技术为主。 关键词：污水处理现状 关于水污染的话题不断被提起，特别是地下水污染问题，浙江、杭州、温州等地有农民或者企业家出资请环保局长下河游泳，以此来引起大家对水污染严重程度的关注，虽然各个环保局长都选择了沉默或者拒绝，但是民众环保意识的觉醒，对水污染的关切程度达到了空前。世界上任何国家的经济发展,都伴随着人民生活水平的改善和城市化进程的不断加快。但是相应的淡水资源的需求和消耗也在不断增多。水,作为一种必不可少的资源，长期以来一直被认为是取之不尽、用之不竭的。在这种观点的驱使下，水环境的质量越来越恶劣、水资源短缺也越来越严重，这一切都加重了城市的负荷，带来一系列危及城市生存与发展的生态环境问题。 污水基本信息按污水来源分类，污水处理一般分为生产污水处理和生活污水处理。生产污水包括工业污水、农业污水以及医疗污水等，而生活污水就是日常生活产生的污水，是指各种形式的无机物和有机物的复杂混合物，包括： 漂浮和悬浮的大小固体颗粒； 胶状和凝胶状扩散物； 纯溶液。按水污的质性来分，水的污染有两类：一类是自然污染；另一类是人为污染。当前对水体危害较大的是人为污染。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染、生物性污染三大类。污染物主要有：未经处理而排放的工业废水；未经处理而排放的生活污水；大量使用化肥、农药、除草剂的农田污水；堆放在河边的工业废弃物和生活垃圾；水土流失；矿山污水。处理污水的方法很多，一般可归纳为物理法、化学法和生物法等。有人调查100多座大处理厂，一半晒太阳呢，还有资金不足成本高效率低的，普遍效率不足70%，低的只有40%。污水处理成本能耗情况：基本都是高能耗低效率。2013年城市生活污水排放已是中国城市水的主要污染源城市生活污水处理是当前和今后城市节水和城市水环境保护工作的重中之重，这就要求我们要把处理生活污水设施的建设作为城市基础设施的重要内容来抓，而且是急不可待的事情。随着科技的发展，污水的直接利用已成为可能，使用污水源热泵系统对城市原生污水进行利用。所谓原生污水就城市直接排放未经处理的生活或者是工业废水，现阶段的利用方法是原生污水直接进入污水源热泵系统进行换热，在消耗少量电力的情况下为城市建筑物室内制冷供暖。污水再利用有几个技术难点需要克服：堵塞，腐蚀，换热效率。污水源热泵系统是有污水换热器和污水源热泵两部分构成。城市原生污水直接进入污水换热器进行换热后，换取的热量由污水源热泵内部的热泵做功传递到室内。对城市原生污水再利用，优点是：节能环保，无污染。我国水资源和水环境现状根据水利部门的预测，到2030年我国人口増至16亿时，人均水资源将降低到1760m3，总缺水量将达到400500亿m3，已经达到了世界公认的缺水警戒线。从地区分布情况来看，水资源总量的81%集中分布于长江及其以南地区，其中40%以上又集中于西南五省区，就人均占有淡水资源而言，南方最高地区和北方最低地区相差数十倍，西部比东部甚至高出五、六百倍；这些地区水资源短缺的现状将在一个相当长的时间成为难以解决的问题。 随着人类社会的不断发展，城市规模的不断扩大，城市的用水量和排水量都在不断增加，加剧了用水的紧张和水质的污染，环境问题日益突出，由此造成的水危机已经成为社会经济发展的重要制约因素。 改革开放以来，我国城市化也进入快速发展时期，城市数量由1978年的193个增加到2001年的664个，城镇人口由17，245万人增加到48，064万人。上世纪90年代后，我国城市化速度进一步加快，目前城市化水平达到37%左右。城市数量与规模的迅速增加与扩张，带来了严重的城市生活污水和垃圾污染问题。近10年来，我国城市生活污水排放量每年以5%的速度递增，在1999年首次超过工业污水排放量，2001年城市生活污水排放量221亿吨，占全国污水排放总量的53.2%.与此同时，我国城市生活污水处理设施严重滞后和不足。据统计：目前全国年排污量约为350亿m3,但城市污水集中处理率仅为15，全国超过80的城市污水未经任何有效的收集处理就直接排放到附近的水体，使得原本具有泄洪和美化景观作用的河渠变成了天然污水渠。特别是在全国2200座县城与19200个建制镇中，污水排放量约占污水排放总量的一半以上，但这些中小城市（镇）的污水处理能力都明显低于全国平均水平。 照此发展下去，城市的水环境将每况愈下。并进一步的加剧了水资源的短缺。即使在我国水资源比较丰富的南方地区，由于水体污染，水质型缺水也处于相当严峻地步。而且随着现代工业的发展及人口城市化的加速，城镇污水量将愈来愈大，水环境污染也会日益加重。我国污水主要处理方式村镇污水主要由生活污水和农业废水组成。生活污水成分比较固定，主要含有碳水化合物、蛋白质、氨基酸、脂肪等有机物，比较适合于细菌的生长，成为细菌、病毒生存繁殖的场所；但生活污水一般不含有毒性，且具有一定的肥效，可用来灌溉农田。农业废水的成分则多种多样，不同的季节，不同的地方，不同发展目标的村镇，其废水需要用不同的处理方法。在处理污水时，为减小污水排放量及其复杂程度，应结合国家正在大力推广的沼气池建设，将生活用水中的冲厕用水(黑水)和其他生活用水(灰水)分开。灰水用自然净化系统处理，黑水以及人畜粪便经厌氧沼气池处理，不但可以降低污水的排放量、复杂程度和处理费用，而且对发展农村清洁新能源，保护人居环境、促进农村经济社会的可持续发展等具有重要的意义。污水处理站的作用是对生产、生活污水进行处理，达到规定的排放标准，是保护环境的重要设施。工业发达国家的污水处理站已经很普遍，而我国村镇的污水处理站很少，但今后会逐渐多起来。要使这些污水处理站真正发挥作用，还需要靠严格的排放制度、组织和管理体制来保证。有条件的村庄，应联村或单村建设污水处理站。并应符合下列规定：雨污分流时，将污水输送至污水处理站进行处理；雨污合流时，将合流污水输送至污水处理站进行处理；在污水处理站前，宜设置截流井，排除雨季的合流污水；污水处理站可采用人工湿地，生物滤池或稳定塘等生化处理技术，也可根据当地条件，采用其他有工程实例或成熟经验的处理技术。人工湿地适合处理纯生活污水或雨污合流污水，占地面积较大，宜采用二级串联；生物滤池的平面形状宜采用圆形或矩形。填料应质坚、耐腐蚀、高强度、比表面积大、孔隙率高，宜采用碎石、卵石、炉渣、焦炭等无机滤料；地理环境适合且技术条件允许时，村庄污水可考虑采用荒地、废地以及坑塘、洼地等稳定塘处理系统。用作二级处理的稳定塘系统，处理规模不宜大于5000m3/d。站的选址，应布置在夏季主导风向下方，村镇水体的下游，地势较低处，便于污水汇流入污水处理站，不污染村镇用水，处理后便于向下游排放。它和村镇的居住区有一段防护距离，以减小对居住区的污染。如果考虑污水用于农田灌溉及污泥肥田，其选址则相应的要和农田灌溉区靠近，便于运输。医疗机构的污水必须进行严格的消毒处理，达到规定的排放标准后，才能排入污水管网，并应符合国家现行的标准医院污水处理设计规范(CECS07:2004)的有关规定。利用中水时，水质应符合国家现行的标准建筑中水设计规范(GB50336-2002)和污水再生利用工程设计规范(GB503352002)的有关规定，并应设置开闭装置，在突发公共卫生事件时停止使用。污水处理站出水应符合现行国家标准城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)的相关规定；污水处理站出水用于农田灌溉时，应符合现行国家标准农田灌溉水质标准(GB5084-2005)的有关规定。污水处理与利用的方法很多，选择方案应考虑以下因素：环境保护对污水的处理程度要求；污水的水量和水质；投资能力。污水处理技术，就是采用各种方法将污水中所含有的污染物分离出来，或将污染物转化成无害物质，从而使污水得到净化。我国城市污水处理现状及面临的问题 我国污水处理事业的历史始于1921年，到改革开放的近二十年来取得了迅速的发展，但仍然滞后于城市发展的需要。据统计，到2000年底，全国已建设城市污水处理厂427座，其中二级处理厂282座。这些污水处理厂的建设，极大地提高了城市污水的处理水平，但处理量的增加仍远远滞后于污水排放量的增长，两者之间的差距还有进一步拉大的趋势。即便按98年资料，我国城市污水的处理率也仅为15.8%，西方发达国家如美国早在1980年就已达到了70%.我国的污水处理事业的实际情况是污水处理率低，很多老城区的排水管网甚至不成系统。城市污水处理能力增长缓慢和污水处理率低是造成我国水环境污染的主要原因。由此导致了水环境的持续恶化，并严重的制约了我国经济与社会的发展。我国城市污水处能力增长缓慢的主要原因可以归结为以下三个方面： 1）污水处理技术落后 城市污水处理技术是城市污水处理设施能否高效运转的关键；长期以来，我国的污水处理技术都是沿袭了欧美国家近百年来的路线和处理技术，在吸收、消化国外技术的同时也形成了自己的技术，城市污水处理技术有了很大的发展，但是我国现阶段采用的污水处理技术与同期国外的技术水平相比依然还很落后，始终存在效率低、能耗高、维修率高、自动化程度低等缺点，从而影响它们在污水处理厂投标中的竞争力。2）资金短缺，投资力度不够 城市污水处理系统是城市的重要基础设施之一，也是防止水污染、改善城市水环境质量的重要手段，为发展我国的城市污水处理，使水环境污染得到有效的控制。资金是个根本问题。 我国经济水平相对于发达国家还比较落后，用于水污染治理的资金还很紧缺，不可能完全照搬国外的技术和模式，依靠大规模建设城市污水处理厂来改善水环境在现阶段实现的可能性不大。 即使修建了城市污水处理厂，其高昂的运行维护管理费用也是城市污水处理率低，水体污染严重的主要原因之一。据清华大学紫光顾问公司调查：我国污水处理设备运行状况是1/3运行正常、1/3不正常、1/3处于闲置状态，污水处理厂的实际运转率只能达到50%，我国污水的实际处理率远远低于污水处理设施的处理能力。 统计资料表明：2010年要增加6722万吨的污水处理，约需1344亿元的环保资金投入。按目前日处理能力2685万吨，每立方米的运行费用0.5元计算，需运行费用49亿元/年，到2010年则需171.7亿元，资金不足十分突出。 虽然近几年国家对污水处理投资有所增加，但与国外相比还差距甚远，远远不能满足需要。据有关资料统计：发达国家包括美国、德国、日本、法国、英国等国家用于排水设施与污水处理方面的投资约占国民经济总产值的0.530.88。而我国在20世纪90年代用于排水设施与污水处理方面方面的投资仅占国民经济总产值的0.020.03。所以我国应通过宏观调控调整投资结构，加大对城市排水和城市污水处理设施的投入。3）管理水平低 传统的处理技术较复杂，我国目前操作人员的技术素质及管理水平不能适应,这样就造成了即使已建成的污水厂也不能正常运行,严重制约了已建城市污水厂的正常运行。 污水处理技术的发展趋势是简易、高效率、低能耗 我国是一个发展中国家，人口众多、生产力落后、经济基础薄弱是我国的实际国情，面对人民群众急需解决的生存压力，各级政府部门不得不把发展经济作为其首要任务。目前，我国很多大城市已经开始着手进行污水处理厂建设的规划和建设计划工作，但在广大中小城市（镇）还没有将污水处理建设纳入城市发展的议题，其主要原因之一就是没有专门的建设资金。随着我国城市化进程的加快，中小城市（镇）的发展十分迅速，全国19200多个建制镇绝大多数都没有污水处理设施。目前，中小城市（镇）的污水排放量约占全国污水排放总量的一半以上，随着未来50年小城镇建设的快速发展，生活污水和工业废水的排放量将会数倍、甚至十几倍的增加，势必加剧水环境的恶化。中小城市（镇）和大城市在水系上是相通的，而且往往处于大城市的上游，中小城镇的污水治理工作做不好，大城市污水处理率即使达到一个很高的水平，水环境的质量也不会有明显改善。因此，要改善我国水环境被污染和继续恶化的状况，保护我国紧缺的水资源，除了要刻不容缓地对大城市的城市污水进行处理外，中小城市（镇）污水也应该引起足够的重视。 由于这些中小城市（镇）和大城市经济发展水平、排水体制、基础资料、融资渠道等有很大的不同，因此不可能也不应该把大城市的污水治理工艺、技术装备等搬用到中小城市（镇）的污水处理厂中去。 就目前的发展状况来看，在中小城市污水处理方面，尚缺乏适合我国实际国情的污水处理技术和设备，缺乏资金和管理经验。因此，探索和发展适合我国国情的中小城市（镇）污水处理工艺，掌握一批在中小城市（镇）具有代表性的污染源的治理技术和城市污水处理技术，就势在必行。 由于我国是发展中国家，财力有限，用于基础设施上的资金在大城市和中小城镇之间的分配严重不平衡，如近期国家、省、市把投资的重点放在支持城市污水处理厂的建设上，对县及以下建制镇污水处理设施建设的扶持较少。另一个中小城镇有别于大城市的特点是从业人员的技术水平和管理水平较低，这在一定程度上对污水处理厂运行操作的难易程度提出了要求。污水处理是能源密集型的综合技术，污水处理的能耗与所处理的污水量、水质、采用的工艺方法、运行方式、处理程度及操作管理有关。 针对目前的实际情况，国家提出了至2010年要求设市城市污水处理率不低于60%，建制镇污水处理率不低于50%的目标，因此，未来一段时间内我国污水处理事业将是大城市和广大中小城市（镇）并举。 以上这些因素就决定了应用于中小城市（镇）的污水处理技术首先必须经济、高效、节省能耗和简便易行。因此，研究和开发对传统工艺的改造和替代的新工艺，发展具有独立自主知识产权的、处理效果好且高效率低能耗的污水处理技术，是我国当前污水治理领域的一项主要任务。结合我国的实际情况，确定走简易、高效率、低能耗的技术路线适合我国的国情。 目前在高效率低能耗污水处理技术方面的研究已取得了不少进展，也开发出了一些经济实用的污水处理技术。下面所列的技术一般认为是可行且适合我国国情的高效低能耗中小城镇污水处理工艺： a）强化的一级处理技术；b）城市污水生态工程处理技术； c）高负荷的城市污水生物化学处理技术； d）厌氧及不完全厌氧处理技术； e）高负荷生物曝气滤池、生物附着生长技术处理城市污水处理工艺； f）现有城市污水处理的革新工艺。 高效低能耗是针对传统污水处理方法的工艺流程存在的问题而提出来得，至今尚无明确严格的定义，但总体上高效率、低能耗应具有以下特点，应能满足以下条件： a）。总投资省。我国是一个发展中国家，经济发展所需资金非常庞大，因此严格控制总投资对国民经济大有益处。 b）。运行费用低。运行费用是污水处理厂能否正常运