1、北方城市污水处理与市政园林一体化的探究摘 要:本文阐述了城市污水处理厂的困境,提出了其处理措施,分析了绿地园林与污水处理一体化系统,以保证其经济和环境效益,达到天地人和的目的。 关键词:城市污水;园林形式;生态处理; 中图分类号:TU992.3文献标识码: A 文章编号: 一、城市污水处理厂的困境 近年来,我国建设了大量的城市污水处理厂, 但很多城市污水处理厂都陷入了困境,城市污水实际处理量远远没有跟上污水处理厂数量的增加。2004 年 5 至 6 月间,国家环保总局对沿淮四省 21 个地市、91 个区县的工业排污和 30 座城市污水处理厂进行暗查,其中 17 座城市污水处理厂不能正常运行。2
2、004 年 7 月 14 日国家环保总局等六部门联合新闻发布会透露,我国一半以上的污水处理厂因经费不足无法正常运行,这些企业处理后排出的仍然是污水。我国大部分地区收取生活污水处理费 0.20.6 元 /m3。二级污水处理厂污水处理费应需 0.60.8 元 /m3,加上管网需 0.81.2 元 /m3。很多污水厂不能按设计能力运行,每吨水处理成本还要增加。收费远低于处理成本,污水处理越多就亏得越多。另外,中水回用难、使用率低,污水厂很难以中水利用取得经费的补充。污水管网。我国城市污水管网建设严重滞后于城市发展,据调查,15 年以上的排污管道有 4075% 遭到不同程度的破坏,近 30% 无法正常
3、使用。在很多地区,污水管道不汇集到一起,而是就近引入江河。这使得污水的收集十分困难,很多城市污水收集率达不到 20%。新生城市深圳的宝安、龙岗两个区日均污水产生量约 170 万吨,已建成 6 座污水处理厂、3 个应急工程、5 处人工湿地,总处理规模已达每天 80万吨。但两个区的城市污水实际处理率不足 15,原因就是管道不配套。很多城市热衷于建大型污水处理厂,一些地方领导把它作为政绩工程,规模越大政绩越大。实际上,污水厂规模大,管理难度也大,运行成本也高,更重要的是资金需求大,建设周期长,收效慢。而且,规模大,污水收集区也大,集污管道长,甚至要多级提升。如果中水回用,还要长距离的中水管道,投资和
4、工期都相应增加。另外,规模大,环境风险也大,一旦出现故障,容易造成较大排污事故,造成较大环境危害。污水厂设计进水污染负荷偏高也很普遍,增加了投资,浪费了处理能力,甚至影响处理设施的正常运行,提高处理成本。 二、城市污水分散处理的探索 城市污水集中处理模式越来越多的受到质疑, “就地收集、就地处理、就地回用”的分散处理模式逐渐兴起,一些试验显示了很好的效果。据介绍,在美国有 24的居民生活污水处理采用这一技术。沈阳满堂河生态污水处理厂采用浮动生物床预处理水平潜流式人工湿地辅之以二级处理技术的组合工艺,占地 63000m2,日处理污水 23 万吨,在污水低成本有效处理的同时,形成了独特的人工湿地景
5、观,使污水处理与生态景观形成了有机的结合。 三、芦苇是整个设计中的重要因素 1 芦苇湿地在净化水质方面的作用 芦苇是生长在江、河、湖、海岸淤滩的先锋植物,占据着其它植物不易生长的地段,是十分重要的水生植物,它是这类水体生态系统中的初级产品 ,也是水体生态系统中物流和能流的物质基础,具有维持生态系统生物多样性和环境稳定性等功能。 芦苇湿地与人类的生存、繁衍及发展息息相关, 是自然界最富生物多样性的生态系统。不仅为人类的生产、生活提供大量的资源,而且有保护环境功能的巨大生态效益, 在抵御洪水、调节径流、防风固沙、防止水土流失、净化水质、控制污染、美化环境等方面,都具有其它生态系统不可替代的作用。
6、芦苇湿地是由适合污染环境条件下生存的大型水生植物芦苇为主的高、低等生物和处于水饱和状态的基质组成的复合体污染生态系统。 芦苇湿地利用自然生态系统的物理、化学和生物的三重协同作用来完成对污水的净化。 污水通过湿地时,基质通过吸收、吸附、过滤、离子交换、络合等途径去除污水的氮磷营养物质、吸附重金属等有害物质、降解有机物等。 1.1 对污水中重金属的吸附作用 当污水通过芦苇湿地时,芦苇能从污水中吸收营养物质加以利用,并能吸附和富集重金属和一些有毒有害物质,使水质得到净化。芦苇对重金属等污染物质有显著的吸附和富集作用, 芦苇体内的重金属浓度可达到污水中重金属浓度的几十、几百甚至几千倍。 在芦苇体内富集
7、的污染物质通过每年对芦苇的收割最终从系统中去除。 1.2 对污水中有机污染物的分解作用 芦苇的根茎发达, 有利于微生物生长附着,芦苇床的优势菌属主要有 3 种: 假单胞菌属、产碱杆菌属和黄杆菌属。 湿地中的原生动物以肾形虫居多。 这些均为快速生长的微生物,而且体内含有降解质粒,是对污水中有机物分解的主体微生物种群。 废水流经芦苇床时,有机污染物通过微生物的吸收、同化及异化作用被去除。 同时好氧厌氧微生物植物根区微生物是湿地降解有机污染物的主要生力军, 可以净化水中污染物,甚至将有机物完全矿化。 水生植物通过通气组织的运输,将氧气送到根区,从而形成根表面及附近区域的氧化状态,有机物质在此被好氧微
8、生物分解成 CO2 和水, 有机氮化物则被硝化细菌硝化;好氧微生物的活动促进了硝化。 而在湿地的还原状态区域,有机物质被厌氧菌分解发酵。 四、绿地园林与污水处理一体化系统 有这些成果为基础,可以组合一个体系,采取污水分散处理模式,利用城市的绿地和园林资源,综合采用生化生态处理技术,对城市污水就地处理,就地利用,形成市政园林景观与污水处理一体化系统。该系统应与小区统一规划同步建设。系统的运行管理纳入市政财务管理,运行费用由政府的污水处理费或物业管理费承担。城市各部分污水分别预处理,其中生活污水以化粪池或无动力生活污水处理装置预处理,非生活污水单独预处理,达到适当条件后引入各部分污水集水池合并。污
9、水利用绿地和小湖等设施进行生化生态处理,同时作为绿地的灌溉施肥和园林的景观用水,实现市政园林景观与污水生态处理系统一体化。 这个处理系统以园林的形式建污水处理厂,以污水处理的技术建园林,高效利用资源,节省建设投资,降低处理成本,减少管理费用,综合效益显著。这种模式可以延伸推广到有条件的小城镇和乡村也很适合。其主要优点: 便于管理。系统没有难管理的技术设备,可以与其他部门一起纳入市政管理。污水处理费用以企业的污水处理费或物业管理费的形式承担,更能体现“谁污染谁治理”的原则,同时企业直接了解和监督污水处理费的使用,有利于保障污水的正常处理。 工程量少。系统就近收集污水,不需长距离集污水管。污水处理
10、过程中有部分利用,处理后还有部分得到利用,从企业排出的水量大大减少。进入企业排水沟的污水水质已接近地表水水质标准,排水沟兼作氧化沟,应当雨污合流,有利于有氧条件下的自净化。企业出水已达到地表水水质标准,城市排水沟也应雨污合流。因此城市排水管网和企业排水管道都大大减少,建设投资也随之减少。未进行污水集中管网改造的城市则不需改造;原来以河沟排污的区域更可将排污河恢复为景观河。 处理效率高。居民污水来源稳定,因而水质稳定、水量较小小型的体系有利于针对污水具体情况进行控制管理,灵活选择设计适当的处理工艺,确保污水的处理率和处理质量,达到事半功倍的效果;前段处理所占的场地小,其位置选择方便、灵活。进入园
11、林小湖的水质已基本达到非接触景观用水水质标准,可作景观用水,同时在景观湖设置喷泉设施,兼作曝气深化处理。 中水回用方便。在专项污水处理站的实例中,处理后的出水就地利用,大大降低了污水处理和中水回用成本,节约了淡水资源。企业污水处理系统的土地处理分部已经处理利用了污水中的大部分污染物和部分污水,处理后的水质完全可用于绿化、洗车、冲厕、路面洒水等,还可根据用水要求分别利用不同处理程度的废水,节约污水处理费用。在整个中水的回用过程中,一定要做好对其中重金属含量的检测,杜绝二次污染,而且可以建设一处蓄水池,养殖供市民欣赏的鱼类与植物,美化环境。 减轻财政负担。以企业污水处理系统替代集中式城市污水处理厂
12、,还可以消除污水处理厂建设和运营的财政黑洞,避免或减轻国家的巨额建设投资和长期运营费用负担。即使对企业污水处理系统的建设和运行费用实行补贴,也可以通过减免城市设施配套费等形式实现,减少直接支付,也可以按直接投资打折补贴。也有利于城市污水处理的市场化运作,保证与企业同时设计同时建设同时投入使用。企业环境还可明显改善,实现环境建设的价值。 五、结语 市政园林景观与污水生态处理一体化系统是小型化、生态型、综合利用的分散式城市污水处理的优化模式,它克服了大型集中污水处理厂的巨额投资、高昂费用、低效利用的缺点,高效利用资源,投资少,成本低,见效快,效益好,运行稳定,有良好的环境、经济和社会效益,可望得到广泛应用。 参考文献: 1 巩波,王少丹,李勇.如何开辟城市供水与污水处理一体化企业经营新途径J. 黑龙江环境通报. 2004(03) 2 李本高,汪燮卿.污水回用技术进展与发展趋势J. 工业用水与废水. 2006(04) 3 尚德功,左奎孟,马喜东.人民胜利渠城市供水污染状况及防治对策J. 人民黄河. 2007(10)