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“十一五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划的总体思路

作者:环保使者 发布时间:2007-9-5 16:48:51

   为加快城镇污水处理设施建设,改善我国水环境质量,提高水资源利用率,促进环境保护与经济社会协调发展,我国开始编制《“十一五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》。

    规划以全国城镇污水处理及再生利用设施建设为重点,以提高城镇污水处理率及再生水利用率为目标,对“十一五”期间全国城镇污水处理及再生利用设施项目的建设进行统筹规划,合理布局,以提高全国污水的总体处理及再生利用能力;对污水处理及再生水利用设施建设和运行中涉及的投融资体制和管理体制提出合理化建议,以提高建设和运行效率。

 

    1 现状分析

    1)水环境质量及问题。2004年有监测数据的745个国控断面中(其中河流断面489个,湖库点位256个),Ⅰ类占3.8%,Ⅱ类占16.9%,Ⅲ类占17.0%,Ⅳ类占20.5%,Ⅴ类占13.6%,劣Ⅴ类占28.2%。主要污染指标为氨氮、石油类、高锰酸盐指数等。

    目前仅有38%的地表水达到水环境Ⅲ类标准,城镇集中式饮用水源地有不同程度的超标。近岸海域赤潮发生频次增加。在“三河、三湖”(海河、淮河、辽河、太湖、巢湖、滇池)重点流域水环境质量尚未得到全面改善的同时,黄河、松花江的污染同样不容忽视。因此,我国总体水环境状况不容乐观。

    2)污水排放现状。2004年全国城市污水排放总量为356亿m3,其中省会以上城市占排放总量的35.4%,地级市占50.3%,县级市占14.3%。数据表明地级以上城市是城市污水排放的主体,也是污水控制的重点。

    3)污水处理能力分析。到2004年底,全国共有城市污水集中处理厂708座,设计处理能力4912m3/d;其中二级以上污水处理厂598座,设计处理能力3766m3/d,二级处理能力占总处理能力的76.7%。但各地发展很不平衡,截至20056月底,全国31个省(自治区、直辖市)中还有297个城市没有建成污水处理厂。

    4)污水厂运行状况分析。2004年全国城市污水处理厂的设计能力利用率(运行负荷)不到65%,虽然比2001年提高了5个百分点,但总体上仍有35%以上的设施量未能得到利用。因此,切实提高现有城市污水处理设施的运行负荷率是加强城镇污水处理发展的重要环节之一。

    造成这一状况的主要原因为:①污水收集管网的建设滞后;②规划建设时未充分调查并合理预测污水量;③水价提高、城市建设布局调整等原因导致规划范围内的用水量下降;④污水处理费收费水平或收缴率过低;⑤建设质量或运行维护方面存在问题;⑥少数城市对污水处理工作重视不够,致使已建成的污水处理厂未投入运行。

    5)结论。从现状分析可以看出,我国总体水环境状况不容乐观;污水排放的治理重点是地级以上城市;城镇污水处理设施建设在“九五”、“十五”取得了较快发展,但总体运行效果有待提高。

    2 主要污染物控制指标分析

    “十一五”期间,全国水污染控制仍然是以控制有机污染为主,同时各大流域含氮有机物污染将是常规水环境污染的突出指标。控制指标采用化学需氧量和氨氮。总量目标确定与分配的基本步骤如下:

    第一步是确定国家总量控制目标。分析“十五”全国废水与污染物浓度变化趋势,预测“十一五”废水排放量及污染物浓度变化规律,得出2010年总量控制指导性目标。

    第二步是重点流域总量分配。根据重点流域水污染防治规划提出的水环境质量改善目标,确定各流域及流域内省级行政区的总量控制目标。

    第三步是省级行政区总量分配。省级行政区属于重点流域的总量控制指标要服从于流域规划。

 

    第四步是确定国家总量控制指标体系。上述步骤得出的总量控制目标进行流域间、行政区间、大区域间(东中西部)的综合协调与平衡,确定国家总量控制目标。

    根据以上原则确定的控制指标,作为设施建设的需求依据和布局原则。

 

    3 设施总体需求分析

    1)人口增长分析。综合建设部“城市发展与城镇化科技问题研究专题组”的研究成果,预测2010年前全国城镇化率每年增加1.0个百分点;200510月在重庆举行的“2005亚太市长峰会”上,我国有关部门提出,从20042020年,我国城市化水平将以每年1个百分点的增长率增加;20059月,北京大学环境学院教授周一星提出,城镇化发展应当尽量与经济发展的速度和水平相适应,城镇化水平一年增长0.8个百分点,那么人均GDP的增长率大体应该是8.6%;如果城镇化一年增长1个百分点,人均GDP需要增长11%才能够支撑,难度较大。

    本规划采用我国今后城镇化水平一年提高不超过一个百分点的结论。

    2)污水排放量预测分析。自1978年以来,我国的城市数目、用水人口和供水总量出现了大幅度增加,但城市年用水总量在1994年出现峰值——489.5亿m3之后,连续稳定在466476亿m3的水平上,直到2004年才达到476亿m3的水平。

 

    考虑到今后5年中产业结构将继续逐步转型,工业耗水量会继续逐渐下降;用水量增加因素主要是居民生活用水,而且主要是用水人口的增加,但用水指标不会有较大的增加,相反,随着居民节水意识增加,水价上调,用水指标还有下降空间。

    根据用水人口和用水指标,考虑总体趋势,预测2010年全国城市污水排放量规划值较2004年增加10%左右。

    3)达到“十一五”全国污水处理率要求的处理设施规模分析。根据2010年全国城镇污水排放预测量、规划污水处理率,计算所需的污水处理量为X;考虑运行负荷率,计算出规划处理能力Y;用Y减去现状处理能力,计算出“十一五”新增处理能力规模Z

    4)结论。由于目前污水处理设施运行负荷率为65%,因此,预测Z值时负荷率分别采用了65%75%80%等几个数据进行分析,结果相差较大。最终我们按负荷率逐步提高确定了Z值。因此,大力提高污水处理厂的负荷率非常关键。

    4 设施建设重点和总体布局

    1)投资重点分析。规划提出“十一五”城镇污水建设重点的两点建议:

    a.对于已建和在建的处理能力,为确保其在“十一五”真正发挥效益,提高实际处理率,在对目前存在问题分析基础上,提出“十一五”污水处理设施的投资重点应是完善污水配套管网、对“九五”前建设的部分污水厂进行工艺改造和提高,加强污泥处理处置,加大回用水工程建设,最大限度的发挥污水处理厂的处理能力,提高环境效益。

    b.对于“十一五”新增的处理能力,应从现在开始根据本规划确定的布局原则,特别是根据对流域水体环境的分析、水源地保护、地区经济发展等,进行总体规划和布局,弥补已建和在建项目在布局上的不足,使环境效益达到最优。因此,对新增处理能力的布局进行调控是确保全国污水处理能力总体布局达到最优的关键步骤,具有战略意义。

    2)现有城镇污水处理设施技改需求分析。从200611开始实行新的排放标准,因此,目前城市污水处理能力中,接近半数需要升级改造、设备全面更新。另外,出于公共卫生安全的考虑,特别是经过2003年“非典”和目前正在流行的禽流感等流行病,对污水出水消毒日益提高,因此,对于老厂的出水消毒工艺应给予改造和加强。

    据此,测算“十一五”老厂改造规模和投资。

    3)污水管网建设需求分析。目前我国大多数城市的污水管网不配套、欠帐多,造成污水处理厂建设规模和水质难以合理确定。在已建成投产的污水处理厂中,有相当大一部分因配套管网的建设没有跟上,导致进水流量明显低于设计规模,水质浓度也明显偏低,使污水处理厂没有发挥应有的效益。

    因此,近中期内的关键任务之一就是尽快普及和健全城市排水管网系统,尤其是污水管网,以便有效地发挥污水处理设施的作用。

 

    据此,测算出已建和新建污水厂总管网配套规模和投资。

    4)污泥处理处置需求分析。污泥处理是城市污水处理厂环境功能的保障和深化。从某种意义上讲,城市污水处理厂只是对污水中的有毒有害物质的一种富集或转化,而不是完全的处理过程,任何污水处理过程都必然会产生污泥。因此,污泥处理也是城市环境保护的重要内容之一。

    由于认识、资金、技术和政策等原因,对污泥的处理处置始终没有引起足够重视。 规划提出污泥处理处置以无害化为首要目的,以稳定化为首要途径,稳定化的污泥以填埋为首要处置方式的技术路线方向。

    在分析预测污泥产量的基础上,根据经济承受能力考虑不同处理处置方式,测算污泥处理处置投资。

    5)回用水需求分析。随着人口的增加及经济的发展,我国工农业和城市生活对水资源的需求量大幅度增长。城市污水经处理后,水质水量相对稳定,是一种可靠的再生水源。加快城市污水再生利用设施的建设,提高污水再生利用率,有助于缓解日益加剧的水资源短缺,促进水环境质量的提高。

据此,国家提出北方城市的污水回用率达到20%以上的要求,同时,规划建议沿海水质型缺水地区也应大力发展再生水利用。

 

    根据确定的缺水地区污水排放和规划处理量,测算回用水建设规模和投资。

    6)建设内容、规模及投资汇总。通过以上分析,将新建污水厂、旧厂改造、管网建设、污泥处理处置、回用水建设等5方面的建设规模和投资汇总,作为国家在“十一五”期间控制污水处理设施投资的依据。

投资额度排序为:管网、污泥处理处置、新增污水能力、旧厂升级改造、再生水,这个投资排序符合目前污水处理设施存在问题的轻重缓急。

    7)对新增污水处理能力的布局分析。

    a.污水处理率要求。重点流域区域及大江大河沿岸;饮用水水源地周围及影响区;重点国家级保护区、风景区和自然遗产等;东部发达地区采用较高污水处理率。其它非重点流域、区域,根据当地环境容量和社会经济发展情况,确定合理可行的城镇污水处理率。

    b.污染物排放总体分析。

 

    从图2看出,北京、天津、上海、广东、江苏、浙江是单位面积污染物排放最高的省(市)。因此,这6个省(市)应大力提高污水处理率。

 

    c.重点流域区域对城镇污水处理率的要求。针对我国水系分布的特点和不同地区的社会经济发展状况,城镇污水处理工程设施的建设还需要密切结合流域水污染治理,纳入流域及区域水环境治理规划,其中对重点流域和南水北调工程水质产生直接影响的大城市、沿江重点城市、城镇的污水综合治理工程,需要重点建设,对水质产生间接影响的非重点流域城镇,需要统筹安排,按规划总体要求建设。重点流域包括:(1)南水北调东线、三峡库区及上游影响区、21世纪首都水资源影响区、滇池流域;(2)淮河流域、太湖流域、巢湖流域;(3)海河流域、辽河流域、松花江流域;(4)黄河流域、珠江流域、长江中游。

    d.布局分析结论:根据本规划确定的布局原则,特别是根据对流域水体环境的分析、水源地保护、地区经济发展等,对污水处理设施在全国布局上有一次方向性的把握和调控,以弥补已建和在建项目在总体布局上的不足。

    5 相关建议

    根据规划编制过程中发现的问题,为保障污水处理设施更好的发挥效益,提出了相关建议,包括:作为使污水处理工程完整的污泥处理、处置应得到充分认识;以污水回用为主体的再生水应从水资源战略高度进行投入;人口密度较低的西部地区县城应采用实事求是、因地制宜的方式进行污水处理;尝试建立流域上下游的环保补偿机制等。

    总之,以前的污水处理项目大都是从局部出发,项目建成后从局部达到了一定效果,但是从全国看并没有达到整体效果最优;同时,污水处理设施的系统性、完善性没有得到重视。而本规划对“十一五”新增处理能力的布局、或是本规划所确定的投资重点,都在对流域水体环境的分析、水源地保护、地区经济发展、处理设施现状、存在问题、可操作性、承受能力等多因素综合分析的基础上,进行总体规划和布局,弥补已建和在建项目在处理效果和布局上的不足,使总体环境效益达到最优。而这种效果的实现,是不可能依靠某一个城市的管理者或是某个污水处理投资者能够实现的。

    通过规划的编制,愈发的体会到“对于污水处理这种属于公共产品又有一定自然垄断性的行业,要充分发挥国家规划对资源配置的指导作用,使得国家有限的资金和资源投入发挥最大(环境)效益”。     

 


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