污水處理廠建設(shè)對(duì)環(huán)境的影響及環(huán)境保護(hù)措施分析

中國(guó)市政工程中南設(shè)計(jì)研究總院有限公司 熊毅，方晨煒，徐志惠

污水處理廠的建設(shè)是政府節(jié)能減排項(xiàng)目的重要內(nèi)容，隨著社會(huì)的發(fā)展，污水排放量增加，污水成分更為復(fù)雜，污水處理工作任務(wù)重、要求高，本文從污水處理廠的工作原理及污水處理環(huán)節(jié)等方面對(duì)污水處理廠建設(shè)對(duì)環(huán)境的影響和可以采取的措施進(jìn)行了分析。

一、污水處理廠的工作原理及工作環(huán)節(jié)

污水處理廠的主要工作是對(duì)污水進(jìn)行回收處理、使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，降低污水排放對(duì)生態(tài)環(huán)境、水體資源的不良影響。污水處理廠處理的污水可分為兩類：工業(yè)污水和生活污水。其中，工業(yè)污水包括化工廢水、醫(yī)療機(jī)構(gòu)污水、制藥廢水等。不同類型的工業(yè)污水成分不同，其對(duì)應(yīng)的處理工藝也有一定區(qū)別。比如，食品工業(yè)廢水中可能含有固體廢棄物如碎肉、果皮、油脂、蛋白質(zhì)等，也可能含有細(xì)菌、病毒等?；U水中可能含有刺激性物質(zhì)、重金屬物質(zhì)等。

目前，主要的污水處理方法有物理處理法、化學(xué)處理法、生物處理法等。物理處理法主要利用粗細(xì)格柵對(duì)顆粒稍大的懸浮物進(jìn)行物理攔截，然后利用提升泵房對(duì)污水進(jìn)行儲(chǔ)存，然后在沉砂池環(huán)節(jié)利用砂水分離機(jī)和吸砂泵分離去除污水中的泥沙，盡量避免污水在續(xù)的處理環(huán)節(jié)堵塞或磨損設(shè)備、管道和閘門。物理處理法包括砂濾法、活性炭吸附法等。微生物處理法是利用微生物的特性對(duì)污水中的污染物進(jìn)行降解處理，包括生物脫氮除磷法、混凝沉淀法等?；瘜W(xué)處理法一般是利用二氧化氯消毒的特性對(duì)污水進(jìn)行殺菌殺毒處理，還有離子交換法、電滲分析法等。在污水處理系統(tǒng)中，這三種方法一般結(jié)合使用，以達(dá)到凈化水體的目的，對(duì)污水中分離出的固體污泥進(jìn)行脫水處理后再進(jìn)行無(wú)害化掩埋處理。

不同的污水處理法其處理流程和所用設(shè)備也不同，各工藝的注意事項(xiàng)也各有不同。

二、污水處理廠建設(shè)對(duì)環(huán)境的影響

（一）污水處理廠施工建設(shè)過(guò)程中對(duì)環(huán)境的影響

在污水處理廠建設(shè)施工過(guò)程中，挖掘產(chǎn)生的泥土一般露天堆放，在刮風(fēng)天氣或者車輛經(jīng)過(guò)等空氣波動(dòng)幅度較大的情況下，泥土顆?？赡軙?huì)擴(kuò)散到空氣中，影響空氣質(zhì)量。在大風(fēng)天氣，施工產(chǎn)生的塵土隨風(fēng)飄揚(yáng)，可能會(huì)對(duì)周圍居民生活區(qū)域、辦公區(qū)域造成不良影響。在建設(shè)過(guò)程中，施工設(shè)備發(fā)出的噪音還可能會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生噪聲污染。

（二）污水處理廠運(yùn)行過(guò)程中對(duì)空氣質(zhì)量的影響

污水處理廠處理的生活污水或工業(yè)廢水中，可能含有C、S、Cl、P等在污水中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的元素，導(dǎo)致污水產(chǎn)生氧化發(fā)霉的現(xiàn)象，還可能會(huì)產(chǎn)生刺激性氣體，如硫化銨、氨氣等，同時(shí)伴有引起人們極大不適感的惡臭，嚴(yán)重影響空氣質(zhì)量。污水處理廠在進(jìn)行污水處理的過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生硫化氫、胺類等氣味比較難聞的氣體，嚴(yán)重影響污水處理廠工作人員和周圍居民的生活體驗(yàn)感，有的氣體對(duì)人體健康有較大不良影響。

污水處理廠可以采取相應(yīng)的措施對(duì)這些氣體進(jìn)行吸收凈化處理。成分不同的氣體，其擴(kuò)散速度、波及范圍、影響程度也有一定區(qū)別，因此相應(yīng)的處理方式也稍有不同。另外，這些臭氣如果長(zhǎng)期擴(kuò)散到環(huán)境中，可能對(duì)生態(tài)環(huán)境、大氣層產(chǎn)生一定的影響，甚至造成不可逆轉(zhuǎn)的損害。所以相關(guān)負(fù)責(zé)人或者機(jī)構(gòu)要采取措施避免這些危害。

（三）污水處理廠建設(shè)對(duì)水資源的影響

污水處理廠的主要作用是對(duì)污水進(jìn)行收集處理，使回收的污水經(jīng)過(guò)一系列處理后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，或者將經(jīng)過(guò)處理的污水進(jìn)行回收利用，既節(jié)約了水資源，降低了凈水的使用率，又可以減少污水排放對(duì)生態(tài)環(huán)境中水體系統(tǒng)的影響，進(jìn)一步降低人們生活用水被污染的可能性。污水處理廠對(duì)污水處理不完善、不合格，如果這些水被排放到自然環(huán)境中，可能會(huì)導(dǎo)致部分河流水質(zhì)下降，還會(huì)影響河流中的某些生態(tài)系統(tǒng)，甚至影響河流在城市中充分發(fā)揮作用，嚴(yán)重的還可能對(duì)居民生活用水造成污染，導(dǎo)致一些致病菌的傳播，危害居民生命財(cái)產(chǎn)安全，影響當(dāng)?shù)仄渌漠a(chǎn)業(yè)，不利于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

（四）污水處理廠建設(shè)造成的噪音影響

污水處理廠在進(jìn)行污水處理回收工作時(shí)，可能產(chǎn)生噪音的設(shè)備有鼓風(fēng)機(jī)等，其他產(chǎn)生噪音的來(lái)源有管道和水流等。受噪音困擾比較大的是相關(guān)工作人員，長(zhǎng)期在噪音環(huán)境下工作可能會(huì)損傷聽力，甚至導(dǎo)致噪聲性耳聾。經(jīng)科學(xué)研究表明，噪音可能會(huì)對(duì)人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)、植物神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)等造成損害，某些污水處理廠噪音隔離防護(hù)措施差，生產(chǎn)設(shè)備老化，噪聲超標(biāo)，這是極其不對(duì)員工身心健康負(fù)責(zé)任的行為，應(yīng)該受到譴責(zé)并及時(shí)整改。

（五）污水處理廠的污泥處置對(duì)環(huán)境的影響

污泥一般在初次沉淀池、二次沉淀池等處理環(huán)節(jié)產(chǎn)生，經(jīng)調(diào)查表明，污水處理廠處理每萬(wàn)立方米污水可產(chǎn)生5-10噸污泥，污泥中可能含有病原體、重金屬等，未經(jīng)處理或者處理不達(dá)標(biāo)的污泥被掩埋后可能會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較大的影響。比如，病原體可能會(huì)傳染致病菌，影響生態(tài)環(huán)境和食物鏈的正常進(jìn)行，最終影響到人類自己。重金屬可能會(huì)在生物鏈中富集，人類也是食物鏈中的一員，可能會(huì)受到重金屬的侵害。重金屬會(huì)嚴(yán)重?fù)p害人類的神經(jīng)系統(tǒng)，可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的慢性病，以現(xiàn)在的醫(yī)療水平，因吸收重金屬導(dǎo)致的疾病治療難度比較大。

三、針對(duì)污水處理廠建設(shè)可采取的環(huán)境保護(hù)措施

（一）科學(xué)選址，維護(hù)生態(tài)平衡

污水處理廠的選址與對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響程度息息相關(guān)，要遵循生態(tài)環(huán)境保護(hù)原則科學(xué)選址。污水處理廠的選址應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：第一，污水處理廠的選址應(yīng)盡量不占用農(nóng)田，農(nóng)田對(duì)土壤質(zhì)量要求和灌溉用水要求比較高，污水處理廠產(chǎn)生的廢氣、廢水及固體廢棄物可能會(huì)對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)造成潛在的影響，有的危害在當(dāng)時(shí)可能不易被察覺(jué)，但在長(zhǎng)期的作用下，會(huì)危害農(nóng)作物的生長(zhǎng)，進(jìn)而危害人類身體健康。污水處理廠處理的污水種類不同，有的污泥經(jīng)過(guò)處理后，可以作為農(nóng)田的肥料使用，而有的污泥可能會(huì)改變?cè)械耐寥莱煞?，?duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)產(chǎn)生不利影響。

另一方面，城市污水處理廠應(yīng)優(yōu)先建在城市所用水源的下游以及居民區(qū)的下游，且與居民區(qū)保持一定的距離，同時(shí)，工程師也應(yīng)該考慮污水管道建設(shè)的成本，選取合適的距離。另外，工程師應(yīng)考慮到當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境，盡量將污水處理廠的地址選在下風(fēng)向區(qū)域，避開上風(fēng)向區(qū)域，避免污水處理廠對(duì)空氣質(zhì)量的影響。

工業(yè)污水處理廠需遠(yuǎn)離居住人口密集的區(qū)域和居民工作區(qū)，工業(yè)污水的處理涉及化學(xué)專業(yè)、物理專業(yè)、微生物專業(yè)等方面的內(nèi)容，可能需要采取某些針對(duì)性的污水處理措施以達(dá)到一定的污水處理效果，且工業(yè)污泥的處理工藝較為復(fù)雜、處理成本比較高、處理難度比較大。

（二）建立完善的污水管網(wǎng)體系

市政污水管網(wǎng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，是城市長(zhǎng)期平穩(wěn)運(yùn)行的重要保證。市政污水管網(wǎng)管線數(shù)量多、構(gòu)造復(fù)雜，因城市地面建筑物多，污水管網(wǎng)施工難度大、協(xié)調(diào)難度大，需要專業(yè)人員對(duì)污水管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行良好的規(guī)劃，污水管網(wǎng)規(guī)劃要從實(shí)際出發(fā)，切實(shí)考慮到污水排放的需求，增加總體規(guī)劃的協(xié)調(diào)度。另外，應(yīng)確保污水管網(wǎng)建設(shè)的連續(xù)性，明確污水管網(wǎng)的建設(shè)要求與時(shí)間，由于污水管網(wǎng)建設(shè)的特殊性，建議污水管道建設(shè)與道路建設(shè)同步進(jìn)行。

從污水管網(wǎng)的運(yùn)行機(jī)制來(lái)看，污水管網(wǎng)屬于自流排水，在污水管網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中，需采取一些措施防止污水倒流。另外，污水管網(wǎng)所建設(shè)的溝槽一般比較深，存在一定的安全隱患，工程師可以采取一定的安全保護(hù)措施，減少意外發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。污水中含有各種有害物質(zhì)，如果發(fā)生滲漏，可能會(huì)增加地下水系統(tǒng)被污染的風(fēng)險(xiǎn)，污水排放所用管道要有良好的防滲功能，尤其是接口處要做好相應(yīng)的工藝處理，確保管道系統(tǒng)的嚴(yán)密性。另外，污水可能會(huì)產(chǎn)生某些難聞的氣味，不同源頭的污水混合可能發(fā)酵產(chǎn)生某些氣體，所以工程師應(yīng)該在合適的地方設(shè)立通風(fēng)口，做好防止氣味擴(kuò)散的措施，可以采取活性炭或經(jīng)特殊處理的濾網(wǎng)，對(duì)氣味進(jìn)行吸附、過(guò)濾處理。

（三）建立完善的污水處理系統(tǒng)，優(yōu)化污水處理環(huán)節(jié)

在經(jīng)濟(jì)條件允許的范圍內(nèi)，工程師可以優(yōu)化污水處理流程。典型的污水處理工藝有間歇活性污泥法、吸附再生法、氧化溝延時(shí)曝氣法、連續(xù)進(jìn)水周期循環(huán)延時(shí)曝氣活性污泥法、生物脫氮除磷工藝。間歇活性污泥法包括4個(gè)階段：進(jìn)水、反應(yīng)、排水、閑置。工程師利用水位控制進(jìn)水及排水，利用時(shí)間控制反應(yīng)環(huán)節(jié)和沉淀環(huán)節(jié)，所處理的廢水按順序依次進(jìn)入各SBR池，通過(guò)控制SBR池的耗氧量，使待處理的污水混合物交替呈現(xiàn)缺氧、好氧狀態(tài)，有利于對(duì)污泥污水進(jìn)行生物脫氮除磷處理，可以抑制好氧菌的數(shù)目，該方法可以有效地控制絲狀菌的數(shù)目，因此，污泥不容易受絲狀菌影響而體積增大。另外，該方法使用的裝置比較簡(jiǎn)單，效率較高，運(yùn)行成本較低。

污水處理過(guò)程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)是生物曝氣處理環(huán)節(jié)，其中，影響生物處理過(guò)程的關(guān)鍵因素是溶解氧DO的動(dòng)態(tài)平衡，如果能夠?qū)ζ貧饬窟M(jìn)行精確的控制，使曝氣池內(nèi)的含氧量處于最佳范圍內(nèi)，使曝氣生化反應(yīng)達(dá)到最優(yōu)效果，可在最大限度地降低污水中磷、氮等含量的同時(shí)，降低系統(tǒng)的整體能耗，達(dá)到對(duì)曝氣環(huán)節(jié)的優(yōu)化。在生化池環(huán)節(jié)，池中的微生物、好養(yǎng)菌群會(huì)消耗大量的氧氣，因此，需要不斷地向池內(nèi)注入氧氣，經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明，在水中保持一定含氧量有利于提高水的抗沖擊能力，可以有效地防止由于水質(zhì)惡化對(duì)生化反應(yīng)造成不良影響。在污水處理系統(tǒng)中，在保證污水處理環(huán)節(jié)能夠正常進(jìn)行的情況下，氧含量越低越節(jié)約資源。在污泥和菌群存在的情況下，溶解氧越低，表明污水處理效果越好，水質(zhì)處理質(zhì)量的高低可以通過(guò)測(cè)量水的COD和ORP來(lái)判斷。另外，保持高的溶解氧需要不斷地補(bǔ)充空氣，大部分污水處理廠通過(guò)保持生化池處在含氧量較高的狀態(tài)，來(lái)達(dá)到水質(zhì)處理效果。如果對(duì)污水處理工藝和技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，在不同含氧量情況下對(duì)污水處理質(zhì)量進(jìn)行分析總結(jié)，就可以用變頻對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行優(yōu)化控制，避免對(duì)電能的浪費(fèi)，達(dá)到環(huán)保節(jié)能的目的。污水處理系統(tǒng)可以與計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，建立污水處理廠工藝處理全過(guò)程的系統(tǒng)控制體系，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，提高整個(gè)系統(tǒng)的精確度和可控性。另外，還可以建立完善的計(jì)算機(jī)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)和信息化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)、水量的精確控制，還可以對(duì)廢氣處理系統(tǒng)的通風(fēng)狀態(tài)、供風(fēng)量進(jìn)行控制，確保廢水、廢氣經(jīng)過(guò)一定處理后，在達(dá)到相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)節(jié)約設(shè)備資源，達(dá)到節(jié)約能源的目的。

（四）針對(duì)水污染可采取的防治措施

相關(guān)環(huán)境保護(hù)部門可以制定嚴(yán)格的污水排放許可標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的制度，對(duì)污水中的重金屬含量、細(xì)菌數(shù)目、固體顆粒物數(shù)目、懸浮物數(shù)目、pH等都制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)相關(guān)行業(yè)做好定期的監(jiān)督教育工作。工業(yè)廢水必須經(jīng)過(guò)處理達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)后才可以由污水處理廠接管并進(jìn)行后續(xù)處理，醫(yī)療廢水必須經(jīng)過(guò)專門的消毒處理后，才可以由污水處理廠接管進(jìn)行后續(xù)處理，餐飲行業(yè)的廢水需過(guò)濾油渣、菜葉等固體廢棄物后才可以接入污水處理管網(wǎng)。

（五）針對(duì)大氣污染可采取的環(huán)境保護(hù)措施

對(duì)于刺激性氣體或臭味氣體，可以進(jìn)行封閉處理或者負(fù)壓抽氣引流集中處理，避免氣體擴(kuò)散到大氣中。對(duì)于臭氣，可以采取水噴淋預(yù)濕處理、生物濾池處理、硫酸塔處理、次氯酸塔處理、氫氧化塔處理，在排風(fēng)口處進(jìn)行活性炭吸附處理、水膜過(guò)濾處理。污水處理廠所設(shè)立的排氣豎井，排放高度應(yīng)不低于25米。

另外，污水處理廠應(yīng)加強(qiáng)對(duì)化學(xué)吸收塔、活性炭吸附裝置、生物濾池等設(shè)備裝置的維修保養(yǎng)，確保廢氣處理裝置正常運(yùn)行，污水處理廠相關(guān)負(fù)責(zé)人要增強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)管控和風(fēng)險(xiǎn)防范。

加強(qiáng)污水處理廠周邊的綠化也可以有效減少臭氣對(duì)周圍環(huán)境的影響，綠化有利于營(yíng)造優(yōu)美的環(huán)境，在城市污水處理廠還可以通過(guò)綠化降低廢氣排放豎井帶來(lái)的視覺(jué)沖擊，增加其與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)性。

（六）針對(duì)噪聲污染可采取的防治措施

污水處理廠可以將產(chǎn)生較大噪音的設(shè)備進(jìn)行隔音處理，地下密閉空間實(shí)心墻體對(duì)噪音的隔斷效果明顯，可以通過(guò)各種手段對(duì)噪聲進(jìn)行消聲、吸聲處理，對(duì)設(shè)備進(jìn)行減振處理，加強(qiáng)設(shè)備、污水處理各環(huán)節(jié)的運(yùn)行管理，并對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期維修保養(yǎng)，對(duì)噪音較大的老舊設(shè)備進(jìn)行更新處理。另外，加大污水處理廠周圍的綠化覆蓋面積可以有效地減輕污水處理廠對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生的噪音干擾。

（七）設(shè)立相關(guān)的制度條款，確保污水處理系統(tǒng)正常運(yùn)行

污水處理的達(dá)標(biāo)要求需要受到相關(guān)國(guó)家或者地方規(guī)定的制約，工業(yè)污水，生活污水均應(yīng)有各企業(yè)負(fù)責(zé)人對(duì)廢水經(jīng)初步處理達(dá)標(biāo)后再匯集到污水處理系統(tǒng)，相關(guān)部門應(yīng)對(duì)各企業(yè)做好監(jiān)督和定期檢查工作。相關(guān)部門針對(duì)污水處理的重要性和必要性做好宣傳教育工作，并且對(duì)違規(guī)企業(yè)進(jìn)行相應(yīng)的處罰處理。

四、總結(jié)

綜上所述，污水處理廠的建設(shè)和污水處理廠的運(yùn)行非常重要，是影響國(guó)家和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生態(tài)安全的重要部門。各政府部門應(yīng)該對(duì)污水處理廠的建設(shè)、污水管網(wǎng)的建設(shè)給予足夠的重視，要以長(zhǎng)遠(yuǎn)的、發(fā)展的態(tài)度對(duì)待污水處理廠的建設(shè)。隨著國(guó)家和社會(huì)的進(jìn)步、科技的發(fā)展，污水處理工藝越來(lái)越優(yōu)化，污水處理系統(tǒng)越來(lái)越完善，污水處理體系要達(dá)到環(huán)保綠色的要求，污水處理廠的建設(shè)與發(fā)展需要社會(huì)各界人士的共同努力。