城市污水處理現(xiàn)狀與未來發(fā)展研究

邵志浩 夏俊澤

摘 要：在宜居城市的打造過程中，離不開對城市污染的治理，其中，污水處理是城市治污的重中之重。本文通過對當前我國城市污水排放現(xiàn)狀、處理能力以及相關(guān)工藝技術(shù)的介紹，重點探討未來城市污水處理的需求性增長、技術(shù)性變革和產(chǎn)業(yè)化態(tài)勢的發(fā)展方向，為現(xiàn)階段城市污水處理提升參考。

關(guān)鍵詞：城市污水;污水處理;發(fā)展

城市污水是城市化進程中產(chǎn)生的生活污水、工業(yè)廢水與徑流雨水的總稱，一般由城市管渠匯集并經(jīng)城市污水處理廠進行處理后排出，最后進入大自然的水循環(huán)系統(tǒng)中。隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，水污染現(xiàn)象隨處可見，七大河流水系遭遇了不同適度的污染，河流水質(zhì)不斷下降，其中城市河段污染最為嚴重。而在經(jīng)濟壯大的同時，人類環(huán)保意識也得到增強，城市污水處理市場不斷下沉，小城鎮(zhèn)污水處理納入規(guī)劃，根據(jù)《“十三五”全國城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》，2020年底，要實現(xiàn)城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施全覆蓋，城市污水處理率要達到95%。2019年，我國城市污水排放量達5546474萬立方米，這些污水的排放必須要經(jīng)過污水處理的環(huán)節(jié)，即在污水處理廠將有毒有害物質(zhì)分離，這一過程的處理技術(shù)與方法是污水達到排放標準并排入水體的關(guān)鍵。

一、中國城市污水處理現(xiàn)狀

（一）中國城市污水排放現(xiàn)狀

城市污水處理的重點主要在于生活污水與工業(yè)廢水，生活污水中含有蛋白質(zhì)、脂肪等有機物與大量病原微生物，如果不加處理便排入自然，將會破壞水循環(huán)系統(tǒng)的生態(tài)平衡。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，2019年，中國城鎮(zhèn)常住人口84843萬人，人均綜合用水約為320升左右，因此，僅城市常住人口生活污水的年排放量便達到27149.76萬立方米;而城市工業(yè)污水中則含有許多生產(chǎn)用料殘渣，以及眾多重金屬元素，對河流系統(tǒng)以及地下水產(chǎn)生嚴重的污染，2019年我國工業(yè)廢水年排放量約252億立方米。無論是城市生活污水還是工業(yè)廢水，其排放量都不可小視，根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院整理數(shù)據(jù)顯示，2015年—2019年，我國城市污水排放從466.62億噸增加到554.65億噸。

（二）中國城市污水處理能力

近年來，政府格外重視污水處理的政策制定，各部門從頂層制度的設(shè)計上入手，加快中國污水處理發(fā)展進程。2020年3月，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《排污許可證申請與核發(fā)技術(shù)規(guī)范水處理通用工序》，從源頭上強化排污單位管理;2020年7月，發(fā)改委和住建部聯(lián)合印發(fā)《城鎮(zhèn)生活污水處理設(shè)施補短板強弱項實施方案》，強化城鎮(zhèn)生活污水處理的引導(dǎo)與建設(shè)目標制定。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，僅十三五期間，便新增污水管網(wǎng)12.59萬公里，老舊污水管網(wǎng)改造2.77萬公里，初步形成了我國城鎮(zhèn)污水統(tǒng)一排放的處理管網(wǎng)體系。經(jīng)過多年努力，隨著我國環(huán)境治理能力的改善，城市污水處理能力也得到了提升，2015年，城市污水處理廠僅1944座，而到2019年，則增加到2471座，5年間增長了27.1%，污水處理能力也從14038萬m3/日提高到17863萬m3/日。我國城市污水處理能力不斷提升，適應(yīng)了城市污水排量的增長，即城市污水處理能力隨著排量增加不斷提升。當然，雖然污水處理率不斷提升，從2015年的91.90%提升到96.81%，但沒有達到100%的處理率，意味著仍有少數(shù)城市污水未經(jīng)處理便進入了自然界水循環(huán)系統(tǒng)，因此，中國城市污水處理還任重道遠。

（三）中國城市污水處理技術(shù)

當前，中國城市污水處理大多采用二級處理法，其核心是傳統(tǒng)的活性污泥法，對于城市生活污水以及工業(yè)廢水有很好的治污效果，能夠有效分離污水中的有害物質(zhì)，提高污水排放的標準。此外，生物膜法在城市污水治理中也占據(jù)一定的主導(dǎo)地位，通過微生物附著表面形成生物膜來溶解有機污染物，實現(xiàn)污水凈化的目的。當前，在我國城市污水處理中，活性污泥法和生物膜法的應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)相當成熟，在提升區(qū)域水質(zhì)，保護生態(tài)環(huán)境上起到至關(guān)重要的作用。另外，還涉及到的工藝主要涵蓋A-A-O工藝、A-O工藝、氧化溝工藝和SBR工藝等，作為城市污水處理的重要環(huán)節(jié)被應(yīng)用于污水處理廠中。

二、城市污水處理未來發(fā)展

（一）城市污水處理的需求性增長

隨著中國城鎮(zhèn)化進程的推進以及工業(yè)的不斷發(fā)展，城市污水的排放量逐年遞增，在人們不斷提升的環(huán)保意識催發(fā)下，必然帶動城市污水處理需求的增長。近年來雖然我國人均生活用水不斷減少，節(jié)水型城市打造初見成效，但是，城市作為人類活動與經(jīng)濟生產(chǎn)的集中區(qū)域，無論是生活用水還是工業(yè)用水都不斷增長，由此產(chǎn)生了我國城市污水排放量與日俱增的現(xiàn)象。在生活生產(chǎn)用水量增加之余，污水處理需求也隨之增長，這就使得城市污水處理產(chǎn)業(yè)與設(shè)施設(shè)備的需求量屢創(chuàng)新高。此外，十四五期間，政府從宏觀層面制定中國污水處理行業(yè)發(fā)展規(guī)劃，也強調(diào)進一步提高城市污水處理的整體容量與效率，這也進一步刺激城市污水處理需求性的增長。

（二）城市污水處理的技術(shù)性變革

中國水資源雖然豐富，但是作為不可再生資源，具有資源稀缺性屬性，因此，通過技術(shù)創(chuàng)新來提升城市污水的處理效果，再生水用于工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)灌溉等二次使用，實現(xiàn)污水資源化發(fā)展。近來年，污水處理技術(shù)在傳統(tǒng)工藝方法基礎(chǔ)上得到了快速發(fā)展，無論是凈化效果還是可行性均得到了提升，并且還降低了處理成本。例如2020年南方科技大學在高級氧化水處理新技術(shù)方向取得新進展，基于非自由基路徑降解有機污染物的水污染深度處理技術(shù)獲得突破。這種在傳統(tǒng)污水處理工藝上創(chuàng)新的新型技術(shù)，在治污水平提升的同時，對優(yōu)化供水結(jié)構(gòu)、減少水污染、保障水生態(tài)安全具有重要意義?？梢灶A(yù)見，在未來污水處理的技術(shù)領(lǐng)域，還將開辟誕生出更多高效便捷的治污技術(shù)，推動我國城市污水處理的技術(shù)性發(fā)展。

（三）城市污水處理的產(chǎn)業(yè)化態(tài)勢

當前，在政府組織協(xié)調(diào)下，城市污水處理環(huán)節(jié)中的市政污水提標改造成為主流趨勢，在這一背景下，城市污水處理為整個行業(yè)帶來了巨大的市場空間，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展更加明顯。我國城鎮(zhèn)污水處理排放標準級別的提升，在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展下，使得水環(huán)境質(zhì)量持續(xù)提升，與之相適配的水資源供給，污水收集、處理與排放已經(jīng)形成一個完整的產(chǎn)業(yè)鏈，為城市生活與工業(yè)用水提供保障。當然，在今后城市污水處理領(lǐng)域，各個環(huán)節(jié)將不斷細分，例如污水處理技術(shù)的研發(fā)、污水處理設(shè)備的制造等，都將成為被納于產(chǎn)業(yè)鏈中得到更高水平的發(fā)展，并為政府所看重。例如碧水水務(wù)模塊化污水處理裝備入選《國家鼓勵發(fā)展的重大環(huán)保技術(shù)裝備目錄》，城市污水處理產(chǎn)業(yè)化越發(fā)明顯。

三、結(jié)語

綜上所述，隨著我國城市化進程的加快與經(jīng)濟的發(fā)展，城市污水排放量與處理能力不斷提升。當前，我國城市污水處理大多采用二級處理法，對于優(yōu)化供水結(jié)構(gòu)、減少水污染、保障水生態(tài)安全具有重要意義，未來城市污水處理也必然朝著需求性增長、技術(shù)性變革和產(chǎn)業(yè)化態(tài)勢的方向發(fā)展。

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