城市污水處理廠環(huán)境評(píng)價(jià)及污泥處理對(duì)環(huán)境影響研究

許元豪 姬慧民

摘 要:本文基于筆者從事環(huán)境評(píng)價(jià)的相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn),以城市污水處理廠建設(shè)環(huán)境評(píng)價(jià)及污泥處理環(huán)境評(píng)價(jià)為研究對(duì)象,分析了污水處理廠環(huán)境影響評(píng)價(jià)的思路,其中重點(diǎn)探討了污泥處理對(duì)環(huán)境的影響,全文是筆者長(zhǎng)期工作實(shí)踐基礎(chǔ)上的理論升華,相信對(duì)從事相關(guān)工作的同行能有所裨益。

關(guān)鍵詞:環(huán)境影響評(píng)價(jià)污水處理城市污泥處理

中圖分類號(hào):X82 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)06(b)-0145-02

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,城鎮(zhèn)用水量不斷增加,生活污水、工業(yè)廢水排放量也快速增加。據(jù)統(tǒng)計(jì),1980年全國(guó)廢污水年排放量為310多億噸,2000年達(dá)到620億噸,大量廢污水排放進(jìn)一步加劇了水資源緊缺的矛盾。為了貫徹落實(shí)國(guó)家節(jié)能減排政策,各地都加快了城鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)。污水處理廠屬于公益性的建設(shè)項(xiàng)目,本身也是一項(xiàng)環(huán)境保護(hù)工程,項(xiàng)目建成運(yùn)行后有利于減少城鎮(zhèn)污水中有害物質(zhì)排放,減輕城鎮(zhèn)廢污水排放對(duì)河流水質(zhì)的影響。城鎮(zhèn)污水處理廠在發(fā)揮環(huán)境效益的同時(shí),運(yùn)行過(guò)程中也會(huì)排放尾水、產(chǎn)生惡臭和污泥等污染物,對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不利影響。

城鎮(zhèn)污水處理廠項(xiàng)目的環(huán)境影響評(píng)價(jià)有別于其他建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境影響評(píng)價(jià),如何識(shí)別污水處理廠環(huán)境影響評(píng)價(jià)重點(diǎn)是做好環(huán)境影響評(píng)價(jià)的關(guān)鍵所在。本文結(jié)合近幾年完成的廣東省市某市污水處理廠環(huán)境影響評(píng)價(jià)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),針對(duì)城鎮(zhèn)污水處理廠的特點(diǎn),探討了污水處理廠環(huán)境影響評(píng)價(jià)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。

1項(xiàng)目背景情況

某市地處廣東省中南部,西江下游,珠江三角洲西部。該市某區(qū)是該市城市和工業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)區(qū)域,區(qū)位優(yōu)勢(shì)、資源優(yōu)勢(shì)明顯,制造業(yè)中心的雛形凸現(xiàn),經(jīng)濟(jì)持續(xù)、健康、快速發(fā)展,初步形成了家電、電子、摩托車、化工等支柱產(chǎn)業(yè),但區(qū)內(nèi)尚無(wú)一座污水處理廠,生活污水及工業(yè)廢水未經(jīng)處理直接排放到區(qū)內(nèi)河涌,造成水環(huán)境嚴(yán)重污染。為此,該市擬建設(shè)污水處理廠,首期建設(shè)規(guī)模為日處理污水5萬(wàn)立方米,遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)總規(guī)模為25萬(wàn)立方米。

2污水處理廠環(huán)境影響評(píng)價(jià)要點(diǎn)

2.1 廠址選擇合理性分析

污水處理廠廠址選擇合理與否直接決定了建成后的環(huán)境影響及其運(yùn)行成本,選擇合理,可使污水處理廠產(chǎn)生的惡臭、污泥、尾水污染問(wèn)題等得到妥善解決,取得最大的環(huán)境效益。因此污水處理工程的環(huán)境影響評(píng)價(jià)必須對(duì)廠址選擇的合理性進(jìn)行分析,并提出明確的選址意見(jiàn)。廠址選擇合理性論證應(yīng)重點(diǎn)考慮以下4個(gè)方面。

(1)廠址選擇是否符合城市總體規(guī)劃和當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)規(guī)劃的要求。(2)廠址應(yīng)位于飲用水源地下游,并應(yīng)設(shè)在城市工業(yè)區(qū)、居住區(qū)的下游。為保證衛(wèi)生要求,廠址應(yīng)與城市工業(yè)區(qū)、居住區(qū)保持約300m以上距離。(3)廠址應(yīng)選擇在城市常年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向。(4)結(jié)合污水管道系統(tǒng)布置及納污水域位置,污水處理廠選址宜設(shè)在城市低處,便于污水自流,沿途盡量不設(shè)或少設(shè)提升泵站。

污水處理廠廠址選擇在該市高新經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)的外緣,與高新區(qū)之間有一條高速公路隔離,廠址距離居民區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校等環(huán)境敏感目標(biāo)較遠(yuǎn),并位于飲用水源地下游和常年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向,符合《城市總體規(guī)劃》的要求,且附近水網(wǎng)發(fā)達(dá),有多個(gè)河涌經(jīng)過(guò),有利于污水處理廠排放尾水。從環(huán)境角度分析,本項(xiàng)目廠址選擇基本合理。

2.2 污水處理工藝比選

目前我國(guó)常用的污水處理工藝有氧化溝、A2/O、活性污泥法、SBR及其變型工藝等。這些處理工藝都較為成熟,出水水質(zhì)比較穩(wěn)定,處理工藝本身不作為環(huán)評(píng)的研究重點(diǎn)。環(huán)境影響評(píng)價(jià)重點(diǎn)是根據(jù)納污水體的功能要求和環(huán)保部門的有關(guān)規(guī)定,從環(huán)境保護(hù)角度,對(duì)可行性研究報(bào)告中選擇的污水處理工藝進(jìn)行比選分析,分析擬采取的污水處理工藝是否合理;還要根據(jù)對(duì)同類污水處理廠的調(diào)查進(jìn)行類比分析,論證其技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的可行性;然后,按照選擇的工藝路線,列出各工藝段污染物去除率,并根據(jù)工藝參數(shù)對(duì)達(dá)標(biāo)穩(wěn)定性進(jìn)行分析,論證尾水中各污染因子是否達(dá)標(biāo);從環(huán)境角度綜合評(píng)價(jià),提出推薦方案。

污水處理廠污水處理要求較高,對(duì)COD、BOD5、SS、TP、NH3-N、TN的去除率分別要求達(dá)到80．0％,85．7％,90．0％,81．8％,73．3％和50．0％以上。根據(jù)該工程設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)與出水水質(zhì)要求、用地面積和工程規(guī)模等多種因素綜合考慮,工程設(shè)計(jì)提出了改良A2/O工藝、Unitank工藝及BAF生物濾池3個(gè)比選方案。3個(gè)方案均能達(dá)到該工程要求的排放標(biāo)準(zhǔn),方案三除磷效果較差,須采用化學(xué)除磷,而化學(xué)除磷耗藥量大,污泥產(chǎn)量高,從出水水質(zhì)穩(wěn)定性和保證率方面看,方案一和方案二優(yōu)于方案三;方案一采用紫外線消毒,方案二采用氯氣消毒,氯氣在運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用過(guò)程中存在一定事故風(fēng)險(xiǎn),從尾水消毒的工藝分析,方案二對(duì)環(huán)境的影響比方案一和方案三大;方案一占地面積大,方案二較小,方案三最小。結(jié)合項(xiàng)目所在地環(huán)境背景情況,從環(huán)境保護(hù)角度綜合分析,方案一對(duì)環(huán)境影響比方案二和方案三小,故推薦方案一,與工程設(shè)計(jì)選擇的方案一致。

2.3 尾水排放對(duì)水環(huán)境的影響

雖然污水處理廠本身是改善水環(huán)境的建設(shè)項(xiàng)目,自身產(chǎn)生的污水量很小,但由于污水處理廠尾水排放量很大,因此尾水排放對(duì)水環(huán)境的影響是環(huán)境影響評(píng)價(jià)需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題之一。污水處理廠項(xiàng)目水環(huán)境評(píng)價(jià)等級(jí)如何確定一直是困擾環(huán)評(píng)工作的一個(gè)重要問(wèn)題,如果認(rèn)為尾水排放量就是建設(shè)項(xiàng)目的污水排水量,按照《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則—— 地面水環(huán)境》關(guān)于評(píng)價(jià)等級(jí)的分級(jí)原則,大多數(shù)污水處理廠都要做1、2級(jí)評(píng)價(jià),由于污水處理廠是改善水環(huán)境的建設(shè)項(xiàng)目,尾水排放與其他建設(shè)項(xiàng)目污水排放情況有一定的區(qū)別,污水處理廠項(xiàng)目按上述規(guī)定來(lái)確定水環(huán)境評(píng)價(jià)等級(jí)并不妥當(dāng)。針對(duì)污水處理廠項(xiàng)目的具體特點(diǎn),一般分兩種情況考慮。

(1)尾水接納水體項(xiàng)目建設(shè)前后為同一水體。污水截流前,污水多點(diǎn)源分散排放,項(xiàng)目運(yùn)行后尾水集中排放。針對(duì)這種情況,水環(huán)境可以按3級(jí)評(píng)價(jià),重點(diǎn)對(duì)尾水排放口下游部分敏感水體進(jìn)行影響分析。(2)尾水接納水體項(xiàng)目建設(shè)前后為不同水體。對(duì)于尾水接納水體項(xiàng)目建設(shè)前后為不同水體情況,對(duì)新的納污水體的影響可能很大,甚至?xí)绊懫渌w功能,應(yīng)按照環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則的分級(jí)判別依據(jù),確定水環(huán)境評(píng)價(jià)等級(jí)。

環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告應(yīng)根據(jù)水環(huán)境影響分析,對(duì)尾水排放去向提出建議,減緩尾水排放對(duì)環(huán)境的不利影響。由于污水經(jīng)城鎮(zhèn)污水處理廠集中處理后,尾水水質(zhì)大都可達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),該部分尾水也是資源,可直接應(yīng)用到城市綠化,或再經(jīng)處理后作為景觀、工業(yè)用水和生活雜用水,因此環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告還應(yīng)對(duì)尾水利用途徑提出建議。

2.4 惡臭對(duì)大氣環(huán)境的影響

污水處理過(guò)程產(chǎn)生的氨、硫化氫、甲硫醇等惡臭物質(zhì),對(duì)人體有不利影響。污水處理廠的各個(gè)處理單元都會(huì)產(chǎn)生臭味,如泵房、沉沙池、曝氣池、污泥濃縮池、脫水機(jī)房等,惡臭是污水處理廠運(yùn)行期間一個(gè)重要的環(huán)境問(wèn)題。因此,惡臭影響預(yù)測(cè)也是環(huán)境影響評(píng)價(jià)的一個(gè)重點(diǎn),應(yīng)按照環(huán)境影響評(píng)價(jià)導(dǎo)則確定的原則和方法,預(yù)測(cè)項(xiàng)目建成后惡臭物質(zhì)的濃度、惡臭影響程度和范圍,并以此確定衛(wèi)生防護(hù)距離,提出合理的防范措施,將其不利影響降至最小。惡臭對(duì)周邊環(huán)境的影響可以采用類比法或公式計(jì)算法進(jìn)行分析。由于污水處理廠惡臭污染源屬于無(wú)序排放,臭氣遷移擴(kuò)散受多種因素影響,理論計(jì)算的精確性較差。所以,最實(shí)用的辦法是調(diào)查收集已建成的處理規(guī)模相同、工藝流程相似的污水處理廠的監(jiān)測(cè)資料,進(jìn)行類比分析。

本文選擇江門市文昌沙水質(zhì)凈化廠一期工程、天津紀(jì)莊子污水處理廠等進(jìn)行類比分析,結(jié)合該市氣象條件及污水處理廠周邊實(shí)際情況,分析認(rèn)為受惡臭影響幾率較大的是東北區(qū)域和南面區(qū)域,且距惡臭源50m以內(nèi)的區(qū)域受到的影響較為明顯,隨著距離的增加,惡臭污染的影響快速降低。按照《制定地方大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方法》(GB/T13201－91)中規(guī)定的衛(wèi)生防護(hù)距離制定方法,計(jì)算得污水處理廠惡臭氣體的衛(wèi)生防護(hù)距離為300m。惡臭影響預(yù)測(cè)是污水處理廠環(huán)境影響評(píng)價(jià)的重點(diǎn)和難點(diǎn),需要回答項(xiàng)目建設(shè)后對(duì)環(huán)境影響的程度和范圍,核定衛(wèi)生防護(hù)距離,涉及到廠址選擇及居民搬遷等重要敏感問(wèn)題,預(yù)測(cè)結(jié)果要盡量準(zhǔn)確,結(jié)論必須慎重。

2.5 污泥處置對(duì)環(huán)境的影響

污泥是污水處理的產(chǎn)物,主要來(lái)源于初次沉淀池、二次沉淀池等工藝環(huán)節(jié),每萬(wàn)立方米污水經(jīng)處理后污泥產(chǎn)生量(按含水率80％計(jì))一般為5t～10t。據(jù)專家測(cè)算,以普通活性污泥法處理的污泥為例,污泥中BOD5含量是尾水中含量的4．78倍。此外,污泥還含有病原體、重金屬等有毒有害物質(zhì),若未經(jīng)有效處理,極易對(duì)地下水、土壤等造成二次污染,直接威脅環(huán)境安全和公眾健康,使污水處理廠的環(huán)境效益大大降低。由此可見(jiàn),城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置也是環(huán)境影響評(píng)價(jià)應(yīng)高度關(guān)注的問(wèn)題。目前,對(duì)污水處理廠污泥的處置方式主要有:衛(wèi)生填埋、土地利用、焚燒和建材利用等。污泥經(jīng)消化、脫水后再進(jìn)行衛(wèi)生填埋是目前國(guó)內(nèi)許多大型污水處理廠通常采用的方法,經(jīng)過(guò)消化后的污泥有機(jī)物含量減少,性能穩(wěn)定,體積減少,脫水后填埋處置是一種比較經(jīng)濟(jì)的處理方式。該方法在世界各國(guó)也得到普遍采用,據(jù)資料統(tǒng)計(jì),近年來(lái)全美國(guó)約有35％的污泥采用了堆埋或地面棄置的方法,日本有62％的污泥采用了陸地或海岸填埋,德國(guó)污泥填埋也占污泥總量的80％。根據(jù)污水處理廠污泥的特性,結(jié)合該市的具體情況,工程運(yùn)行期間產(chǎn)生的污泥擬采取衛(wèi)生填埋的方式進(jìn)行處理,污泥在垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋后,不會(huì)對(duì)環(huán)境帶來(lái)較大影響。

3結(jié)語(yǔ)

城鎮(zhèn)污水處理廠在發(fā)揮環(huán)境效益的同時(shí),運(yùn)行過(guò)程中排放的尾水、產(chǎn)生的惡臭和污泥等對(duì)環(huán)境將產(chǎn)生不利影響。在開(kāi)展城鎮(zhèn)污水處理項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)時(shí),應(yīng)根據(jù)污水處理廠的特點(diǎn),把廠址環(huán)境合理性分析、污水處理工藝比選、尾水排放對(duì)水環(huán)境影響、惡臭對(duì)大氣環(huán)境的影響、污泥處置對(duì)地下水和土壤影響等作為評(píng)價(jià)的重點(diǎn),并從環(huán)境保護(hù)角度提出減緩不利影響的對(duì)策措施,使其對(duì)周邊環(huán)境的不利影響降到最低,為工程方案論證提供依據(jù),促使污水處理項(xiàng)目發(fā)揮更大的環(huán)境效益。