隨著國(guó)內(nèi)中小發(fā)展步伐的加快，大批的市政污水處理設(shè)施將陸續(xù)興建，突出環(huán)保理念，充分吸收和應(yīng)用先進(jìn)的，污水處理技術(shù)應(yīng)成為當(dāng)前我國(guó)規(guī)劃與建設(shè)中的突出目標(biāo)：

1 污水處理廠發(fā)展動(dòng)態(tài)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、穩(wěn)定的發(fā)展，近年來我國(guó)的水務(wù)市場(chǎng)正以7%~8%的年平均速度快速增長(zhǎng)。但同時(shí)，城鎮(zhèn)污水處理問題也日益凸顯。據(jù)《2002年中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)》報(bào)道，2002年國(guó)內(nèi)城鎮(zhèn)污、排放總量約為439.5×108 m3，其中，污水占總排放量的52.9%。為解決這一問題，我國(guó)己先后建設(shè)452座污水處理廠，其中出水為二、三級(jí)水平的污水處理廠有307座。即便如此，污水的處理率也僅達(dá)到36.5%。

“十五”期間，預(yù)計(jì)將增加污水處理量2 600×104 m3/d。根據(jù)建設(shè)部、國(guó)家總局、科技部發(fā)布的《城市污水處理及防治技術(shù)政策》規(guī)定，2005年城市污水處理率應(yīng)達(dá)到45%，50萬人以上的城市達(dá)到60%；到2010年，所有城市的污水處理率不得低于60%，直轄市、省會(huì)城市以及重點(diǎn)風(fēng)景旅游城市不得低于70%。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，需新增污水處理能力：(5 000～6 000)×104 m3/d，所需建設(shè)投資約2 000～3 000億元(不包括運(yùn)行費(fèi)用)。如果對(duì)國(guó)內(nèi)縣級(jí)以上城市的市政污水進(jìn)行處理，國(guó)內(nèi)將有超過1 000座的城市污水處理廠待建。

2 污水處理廠對(duì)周遍環(huán)境的污染

毫無疑問，污水處理廠在改善城市環(huán)境、節(jié)約水資源、提高居民質(zhì)量方面發(fā)揮了巨大的作用，成為市政和環(huán)保工作的重要組成部分。但由于其自身的特殊性，絕大多數(shù)污水處理廠在改善城市環(huán)境的同時(shí)，又成為新的污染源，對(duì)周遍環(huán)境造成不同程度的污染。主要表現(xiàn)為惡臭、噪聲、污泥和出水不能達(dá)到國(guó)家GB 8978-1996二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)四個(gè)方面。

2.1 惡臭

污水處理廠產(chǎn)生惡臭的污染源主要在進(jìn)水部分和污泥處理部分，即格柵間、貯泥池、污泥濃縮池、脫水機(jī)房以及曝氣池等。惡臭的主要成分是氨氣、硫化氫、甲硫醇、VFAs、VOCs、**和大腸菌。污水及污泥中的惡臭物質(zhì)向大氣擴(kuò)散受到諸多因素的影響，如水溫、水質(zhì)、處理工藝、污泥齡、周遍建筑物的密度及氣象條件等。表1列出了《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB14554—93)中對(duì)惡臭污染物做出的廠界標(biāo)準(zhǔn)值。表2是對(duì)天津市紀(jì)莊子污水處理廠惡臭污染的檢測(cè)結(jié)果。

表1 惡臭污染物廠界標(biāo)準(zhǔn)值

項(xiàng)目    **標(biāo)準(zhǔn) 二級(jí)標(biāo)準(zhǔn) A類 B類

臭氣濃度  10 20 30

注：①表中臭氣濃度為無量綱的指標(biāo)。②新建污水廠應(yīng)滿足**標(biāo)準(zhǔn)的要求，改擴(kuò)建污水廠應(yīng)滿足二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Ａ類要求，現(xiàn)有污水廠應(yīng)滿足二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Ｂ類要求。

表2　天津市紀(jì)莊子污水處理廠惡臭污染物監(jiān)測(cè)結(jié)果

源點(diǎn) 硫化氫(mg/m3) 氨(mg/m3) 甲硫醇(mg/m3) 臭氣濃度

普通曝氣池 0.222 0.479 0.084 570

儲(chǔ)泥池 30.95 0.312 0.347 6500

脫水機(jī)房 52.72 0.475 0.495 20000

由表1、2可見，以天津市紀(jì)莊子污水處理廠為例，曝氣池、儲(chǔ)泥池和脫水機(jī)房周遍的臭氣濃度比《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的標(biāo)準(zhǔn)值高19～667倍(雖然廠界處的臭氣濃度比構(gòu)筑物周遍的臭氣濃度低，但仍遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)值)。這不僅影響了周遍居民的生活，而且對(duì)污水處理廠工作人員的身體危害較大。

2.2 噪聲

污水處理廠的主要是在污水處理過程中、管道和水流所產(chǎn)生的。噪聲對(duì)人體的危害是多方面的，尤其是對(duì)聽覺器官的損傷，長(zhǎng)期在強(qiáng)噪聲環(huán)境下工作可能導(dǎo)致噪聲性耳聾。此外，噪聲對(duì)人體**神經(jīng)系統(tǒng)、植物神經(jīng)及心血管系統(tǒng)方面的損害也非常嚴(yán)重。一些已建成的污水處理廠由于缺乏足夠的噪聲隔離設(shè)施或是生產(chǎn)設(shè)備老化，導(dǎo)致不同程度的噪聲超標(biāo)。

以隔音設(shè)施改造前的濟(jì)南市污水處理廠為例。該廠采用射流曝氣活性污泥法的處理工藝，風(fēng)機(jī)房預(yù)留9臺(tái)羅茨風(fēng)機(jī)的位置，一期工程先安裝2臺(tái)(風(fēng)壓：73 kPa，風(fēng)量：112 m3/min，轉(zhuǎn)速：960 r/min，配套電機(jī)功率183 kW)。在對(duì)隔音設(shè)施改造前，廠區(qū)噪聲嚴(yán)重超標(biāo)，風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)噪聲平均值達(dá)118.8 dB，曝氣池靠近送風(fēng)道處的噪聲達(dá)111.6 dB，風(fēng)機(jī)房相鄰西廠界的噪聲達(dá)75.5 dB，超過所在區(qū)域廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)值(夜間)30.5 dB。[2]這種因機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的持續(xù)性噪聲，對(duì)廠區(qū)工作人員和周遍居民的危害很大。

2.3 污泥

自1887年英國(guó)倫敦建成世界上**個(gè)污水處理廠以來，全球性的污水處理業(yè)就迅猛發(fā)展，與此同時(shí)也產(chǎn)生了新的—污泥。在污水處理過程中，產(chǎn)生的污泥約為污水處理量的1%～2%。目前我國(guó)的污泥產(chǎn)量約為113.6×106 t/年。污水處理廠污泥的來源主要有：格柵間截流的懸浮物、生物處理工藝產(chǎn)生的污泥、投加化學(xué)藥劑產(chǎn)生的化學(xué)污泥、深度處理時(shí)過濾等工藝所產(chǎn)生的污泥以及沉砂池、初沉池和二沉池的沉后污泥。污泥中有大量的病原菌、寄生蟲(卵)、有機(jī)污染物和重金屬等有害成份，易腐爛并產(chǎn)生惡臭。目前我國(guó)處理污泥的主要方法是運(yùn)到郊外露天堆放或簡(jiǎn)單的填埋，僅對(duì)少量污泥進(jìn)行焚燒、堆肥或生物處理。

2.4 出水不達(dá)標(biāo)

目前，污水處理廠出水能夠達(dá)到國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的僅為50%，另一半污水則未經(jīng)有效的處理便排入水體。究其原因，主要是①某些污水處理廠年久失修，處理構(gòu)筑物無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求的處理效果；②流程中某個(gè)構(gòu)筑物發(fā)生故障，必須使用超越管暫時(shí)將污水直接排入水體；③原水與設(shè)計(jì)時(shí)的水質(zhì)有明顯偏差，可生化性差。

污水處理廠對(duì)周遍環(huán)境的污染，不僅影響了居民的正常生活，而且在一定程度上制約了周遍地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對(duì)商業(yè)、房地產(chǎn)業(yè)、服務(wù)業(yè)的影響尤其明顯。

3 對(duì)策研究及典型方案介紹

     污水處理技術(shù)應(yīng)成為當(dāng)前我國(guó)規(guī)劃與建設(shè)中的突出目標(biāo)，污水處理的現(xiàn)代化是和城市的現(xiàn)代化同步進(jìn)行的。我們過去建設(shè)污水處理廠時(shí)，通常是著重技術(shù)標(biāo)、商務(wù)標(biāo)，追求低投入，高收益。而現(xiàn)代城市的可持續(xù)發(fā)展不僅要求技術(shù)標(biāo)、經(jīng)濟(jì)標(biāo)，還要充分地考慮社會(huì)(指)標(biāo)，即對(duì)社會(huì)及環(huán)境的影響。污水處理廠不是只運(yùn)行一兩年，而是要運(yùn)行三、五十年，甚至更長(zhǎng)。我們不能只看眼前的投資額和經(jīng)濟(jì)效益，要放眼未來。二十年前，不顧一切大規(guī)?？撤淠境蔀橹赂坏慕輳?，今天亂砍亂伐帶來的嚴(yán)重后果有目共睹。我們不能讓污水處理廠的建設(shè)重蹈覆轍。另外，污水處理廠也不是一個(gè)孤立的市政環(huán)保設(shè)施，它從建設(shè)之日起，就已經(jīng)成為城市有機(jī)體的重要一環(huán)。

基于我國(guó)污水處理廠的發(fā)展現(xiàn)狀及國(guó)內(nèi)外已付諸實(shí)踐的成功經(jīng)驗(yàn)，可以通過以下幾個(gè)途徑建設(shè)污水處理廠，或是對(duì)已有的污水處理廠進(jìn)行改造。

3.1 對(duì)惡臭和噪聲的解決方案

3.1.1 方案一：建設(shè)花園式廠區(qū)

為減少惡臭和噪聲對(duì)周遍環(huán)境的影響，設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定污水處理廠與居民生活區(qū)的*小距離為300 m。但隨著城市的快速發(fā)展，城市的外延不斷擴(kuò)大，很多建在郊區(qū)的污水處理廠也逐漸被納入市區(qū)的范圍。

對(duì)于已建的污水處理廠，可以采用改進(jìn)隔聲罩設(shè)計(jì)、加消聲器、控制管道噪聲、提高房圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔聲能力等措施減小噪聲污染。防止惡臭污染的措施主要有①給池體加蓋；②在敞口的和曝氣池周遍設(shè)多處抽氣及活性炭吸附設(shè)備；③延長(zhǎng)曝氣池中的污泥齡以減少惡臭污染物。另外，污水處理廠與其他建筑之間，應(yīng)設(shè)置綠化隔離帶，這既可以隔離噪聲、吸收惡臭、凈化空氣，又可以美化廠容。

植物可以吸收空氣中的污染物，例如，地衣、臭椿、山楂、夾竹桃、丁香等吸收二氧化硫的能力較強(qiáng)；垂柳、拐棗、油茶有較強(qiáng)的吸收氟化物的能力；女貞、美人蕉、大葉黃等可吸收一定量的氯。水生植物中的水葫蘆、浮萍、金魚藻、黑藻等既能吸收水中的酚和氰化物，也可吸收汞、鉛、鎘、砷等重金屬污染物。另外，植物葉片皺糙的表面和分泌的油脂可吸附粉塵。污染物被植物吸收后，有的被分解為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，有的形成絡(luò)合物，從而降低了污染物的毒性。例如，當(dāng)酚這種有害物質(zhì)進(jìn)入植物體后，其中的大部分參加糖代謝，與糖結(jié)合成酚糖苷，貯存于植物的細(xì)胞體內(nèi)(對(duì)植物無害)；另一部分形成游離酚，而后被多酚氧化酶和過氧化物酶氧化分解，變成二氧化碳、水和其他無毒的化合物，解除其毒性。一般情況下，酚被植物吸收5～7 d后即被分解。

污水處理廠的出水可以作為景觀用水。在污水處理廠旁建造一個(gè)人工湖，其出水直接排進(jìn)湖內(nèi)，該湖既可供游玩，又可作為*終凈化塘，截留出水中的殘余固體并使出水穩(wěn)定化，這實(shí)際上起到了深度處理(三級(jí)處理)的功能。污水在湖內(nèi)的*佳停留時(shí)間為1～2 d，這樣可限制藻類的生長(zhǎng)。另外，湖內(nèi)污泥的累積率很低，只需每年清理一次，降低了運(yùn)行成本。

美國(guó)洛杉磯亥佰龍污水處理廠在易產(chǎn)生惡臭的各構(gòu)筑物周遍(如格柵間、沉砂池、中間泵站、反應(yīng)器、泥餅倉(cāng)庫(kù)等)架設(shè)了24個(gè)塔式(以次氯酸鈉或氫氧化鈉為填料)和17個(gè)活性炭塔(以天然活性炭為填料)，以達(dá)到凈化空氣，改善廠區(qū)空氣質(zhì)量的目的。

石家莊市橋西污水處理廠是我國(guó)花園式污水處理廠的典型。該廠處理規(guī)模：16×104 m3/d，總投資額：1.53億元，廠區(qū)占地面積：14 hm2，綠化覆蓋率為48%。廠區(qū)綠化以大面積的草坪為基調(diào)，配以高大的樹木和低矮的綠籬灌木，以及典雅別致的假山、亭榭、長(zhǎng)廊、藤架、彩燈和噴泉。此外還有柿子園、葡萄園、碧桃園、月季園，實(shí)現(xiàn)了三季有花，秋季有果。綠化布局錯(cuò)落有致，獨(dú)具特色。

3.1.2 方案二：建設(shè)全封閉的污水處理廠

目前對(duì)惡臭的主要處理方法有焚燒法、催化氧化法、化學(xué)吸附法、酸堿洗滌法、活性炭吸附法、土壤脫臭法、生物脫臭法等。而能否有效地收集臭氣是解決惡臭污染問題的關(guān)鍵。建設(shè)全封閉污水處理廠，通過集氣裝置將其中的臭氣收集，再經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚砑纯捎行У胤乐箰撼粑廴尽６鴮⑻幚順?gòu)筑物集中建在一個(gè)封閉的區(qū)域內(nèi)，再增加相應(yīng)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和隔聲設(shè)施，則可有效地隔離噪聲。

全封閉污水處理廠有兩種類型，一種是將污水處理廠建在“室內(nèi)”，其頂部可以修建花園、游樂場(chǎng)等設(shè)施；另一種是地下污水處理廠。具體參見http://www.dowater.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

3.1.2.1 “室內(nèi)”污水處理廠

美國(guó)紐約的北河污水處理廠就很具有代表性。該廠位于寸土萬金的紐約曼哈頓島上，為節(jié)約空間，廠區(qū)建在一座大橋下面的灘涂上，并沿河岸向河床適度拓展。污水處理廠頂部建造了一座公園，公園內(nèi)不僅綠樹成蔭，還有足球場(chǎng)、游泳池、滑冰場(chǎng)、競(jìng)技中心、場(chǎng)和餐館等設(shè)施。該污水處理廠的主車間采用密封的方法，并向污水中充氧，*大程度地防止了惡臭擴(kuò)散。

3.1.2.2 地下污水處理廠

雖然地下設(shè)施的投資通常要高于地上設(shè)施，但在已高度開發(fā)和過分擁擠的區(qū)域，科學(xué)地利用地下空間無疑是對(duì)地上常規(guī)發(fā)展的可行性替代方案。在人們的印象中，高樓大廈、立交橋是現(xiàn)代化城市的標(biāo)志，城市建設(shè)外延“攤餅”式擴(kuò)張，多層式環(huán)城高架快速路、立交橋的建設(shè)成為一些城市發(fā)展的走向。隨著發(fā)展，人們?cè)絹碓揭庾R(shí)到城市的包袱越背越重，相應(yīng)的設(shè)施不配套，城市的美觀及生態(tài)環(huán)境遭到破壞。特別是生活在鋼筋水泥的狹窄空間中人們?cè)絹碓礁械胶懿皇娣?，?duì)家園、回歸自然的渴望越來越強(qiáng)烈。要做好城市規(guī)劃，從長(zhǎng)遠(yuǎn)著眼，做到科學(xué)、規(guī)范、美觀、自然，將地下與地上空間的利用結(jié)合起來。國(guó)際上，土木工程界的專家預(yù)言，19世紀(jì)建橋，20世紀(jì)建高樓，21世紀(jì)利用地下空間。

地下空間的利用也可以分層，淺層可進(jìn)行商業(yè)發(fā)展，適于居民活動(dòng)；次淺層搞公共交通；深部建公共設(shè)施，例如污水處理廠、自來水廠等。瑞典的斯德哥爾摩市就有三座建在地下巖石中的污水處理廠，分別是HENRIKSDAL污水處理廠(處理規(guī)模：23×104 m3/d)、BROMMA污水處理廠(處理規(guī)模：14×104 m3/d)和LOUDDEN污水處理廠(處理規(guī)模：1×104 m3/d)。

建設(shè)地下污水廠既可有效消除噪聲和惡臭污染，又不占用日益緊張的城市用地，不影響其地上空間的正常使用；另外還具有保持原水溫度，有利于生化反應(yīng)；廠內(nèi)不需要修建雨水管道；若利用巖石作池壁，還可節(jié)省土建投資等優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)污水處理廠普遍存在的影響周遍居民生活，制約周遍房地產(chǎn)、商貿(mào)業(yè)發(fā)展的問題也就迎刃而解了。

3.2 對(duì)污泥和出水不達(dá)標(biāo)的解決方案

污泥處理與處置的目的是減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化。目前，主要的污泥處理(處置)方法有焚燒、填埋、填海和堆肥，比較常用的是堆肥法。因污泥中含有能促進(jìn)植物生長(zhǎng)的氮、磷、鉀、鈣、硫、鐵、鎂、硼等礦物質(zhì)，所以污泥是優(yōu)良的肥料和土壤改良劑。但如何去除污泥中的重金屬是亟待解決的問題，目前這方面的研究已很多，此處不再一一贅述。

解決污水處理廠出水不達(dá)標(biāo)問題的主要途徑是改進(jìn)污水處理廠的工藝，盡量將處理構(gòu)筑物改為并聯(lián)+串聯(lián)的混合方式連接，使之成為兩套(甚至幾套)既相對(duì)獨(dú)立又互相聯(lián)系的系統(tǒng)，若其中任何一個(gè)構(gòu)筑物暫時(shí)停產(chǎn)，也對(duì)出水水質(zhì)影響不大。

4 污水處理技術(shù)應(yīng)成為當(dāng)前我國(guó)規(guī)劃與建設(shè)中的突出目標(biāo)的理論思索

如何控制污水處理廠對(duì)周遍環(huán)境的污染不是一個(gè)孤立的技術(shù)問題，而是構(gòu)建以人為本、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要一環(huán)。

①只有在不斷實(shí)現(xiàn)科技**的基礎(chǔ)上追求、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提高人民群眾生活質(zhì)量的同步協(xié)調(diào)發(fā)展，才能在資源的有效利用和環(huán)保的長(zhǎng)遠(yuǎn)建設(shè)上有所突破和作為。

對(duì)于設(shè)施陳舊的污水處理廠而言，建立在以人為本理念基礎(chǔ)上的環(huán)保改造，不僅可以*大限度地降低其對(duì)周遍環(huán)境的污染，而且可以變廢為寶，利用其開闊的廠區(qū)建設(shè)園林化城市空間，拉動(dòng)周遍地區(qū)經(jīng)濟(jì)、文化的發(fā)展。

②污水處理廠的規(guī)劃與建設(shè)一定要立足于城市經(jīng)濟(jì)、文化的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，避免以犧牲環(huán)保質(zhì)量為代價(jià)的片面節(jié)省資金的短期行為。

在以往的污水處理廠建設(shè)中，這一問題頗為突出。本來是專門治理污染的，卻又成為環(huán)境的破壞者。這就是領(lǐng)域的辯證法。隨著國(guó)內(nèi)中小城市發(fā)展步伐的加快，大批的市政污水處理設(shè)施將陸續(xù)興建，突出環(huán)保理念，充分吸收和應(yīng)用先進(jìn)的，應(yīng)成為規(guī)劃與建設(shè)中的突出目標(biāo)。