68城:黃河流域城鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè)與運行現(xiàn)狀分析
導(dǎo) 讀:對黃河流域68個主要城市的城鎮(zhèn)污水排放與處理廠建設(shè)、污水處理廠進(jìn)出水水質(zhì)和能耗情況進(jìn)行了系統(tǒng)分析。主要城市的平均污水處理率(污水處理量/污水排放量)達(dá)到98.1%,略高于全國平均水平。黃南州、阿壩州和海西州的污水處理率不足90%,呼和浩特、商洛和西安等26座城市的污水處理量超過了污水處理能力,平均負(fù)荷率達(dá)到117.1%,這些城市的污水處理設(shè)施建設(shè)亟待加強(qiáng)。多個城市的污水處理廠進(jìn)水污染濃度偏低,阿壩州、甘孜州和濮陽等16個城市的城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)水BOD濃度(2020年度中位值)低于100 mg/L。污水處理廠出水水質(zhì)較好,除海北州和天水外,主要城市的城鎮(zhèn)污水處理廠出水COD、TN和TP濃度均達(dá)到GB 18918-2002一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。主要城市污水處理廠單位水量電耗介于0.26~1.11 kW·h/m³,單位COD去除電耗介于0.89~9.06 kW·h/kgCOD。果洛州、阿壩州和玉樹州等城市的污水處理廠單位COD去除電耗顯著高于其他城市。建議針對黃河流域地域特點,進(jìn)一步加強(qiáng)城鎮(zhèn)污水收集和處理設(shè)施建設(shè)完善污水處理統(tǒng)計制度,建立污水處理數(shù)據(jù)庫和信息系統(tǒng),推動黃河流域污水處理高質(zhì)量發(fā)展。
引用本文:徐傲,巫寅虎,陳卓,等. 黃河流域城鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè)與運行現(xiàn)狀分析[J]. 給水排水,2022,48(12):27-36.
本文對黃河流域68個主要城市的城鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè)與運行現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,并提出了促進(jìn)黃河流域污水處理高質(zhì)量發(fā)展的建議。
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Part.1
數(shù)據(jù)來源與研究方法
黃河流域包括青海、四川、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西、河南和山東等九省區(qū)。參考水利部黃河委員會數(shù)據(jù),本文將黃河干流和支流流經(jīng)縣所在的67個地級市(州、盟)和1個省直屬縣級市(濟(jì)源市)政府所在地作為“黃河流域主要城市”進(jìn)行了重點研究。綜合考慮省級行政區(qū)劃和黃河上中下游地理分界點,為方便數(shù)據(jù)分析,本文將黃河流域劃分為上游、中游、下游3個區(qū)域。其中,上游共31個地級市(州、盟),屬于青海、四川、甘肅、寧夏和內(nèi)蒙古;中游共19個地級市,屬于陜西、山西;下游共17個地級市和1個省直屬縣級市,屬于河南、山東。
本研究所用數(shù)據(jù)主要來自住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《城市建設(shè)統(tǒng)計年鑒》和全國污水處理管理信息系統(tǒng)。其中,人口、污水排放量、人均污水排放量、污水處理量和人均污水處理量等信息來自《城市建設(shè)統(tǒng)計年鑒》,污水處理量、污水處理廠數(shù)量和處理能力、污水處理廠進(jìn)出水水質(zhì)和電耗等來自于全國城鎮(zhèn)污水處理管理信息系統(tǒng)。不同指標(biāo)涉及的統(tǒng)計范圍見表1。
表1 數(shù)據(jù)統(tǒng)計范圍
注:
*城市指經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)設(shè)市建制的城市市區(qū)(城區(qū)),不包括行政區(qū)內(nèi)市區(qū)之外的其他區(qū)域。
**城鎮(zhèn)包括“城市”和“鎮(zhèn)”,其中“鎮(zhèn)”是指經(jīng)批準(zhǔn)設(shè)立的建制鎮(zhèn)的鎮(zhèn)區(qū),包括縣及縣以上(不含市)人民政府、行政公署所在的建制鎮(zhèn)的鎮(zhèn)區(qū)和其他建制鎮(zhèn)的鎮(zhèn)區(qū),不包括起行政區(qū)內(nèi)除鎮(zhèn)區(qū)之外的其他區(qū)域。
人均污水排放量、人均污水處理量由污水排放量、污水處理量和城區(qū)常駐人口、城區(qū)暫住人口計算得出。為消除極端值的影響,進(jìn)水和出水水質(zhì)等相關(guān)指標(biāo)采用污水處理廠月均值的中位值。年平均單位水量電耗和年平均單位COD去除電耗的計算方法如式(1)、式(2)所示,污水處理廠處理負(fù)荷率計算公式如式(3)所示。
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Part.2
城鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè)
2.1 污水排放量與處理量
根據(jù)《城市建設(shè)統(tǒng)計年鑒》,2020年黃河流域主要城市的污水排放量和污水處理量如圖1所示。值得注意的是,由于統(tǒng)計范圍的限制,本節(jié)的污水排放量和污水處理量數(shù)據(jù)僅涵蓋主要城市的城區(qū),不包括城市下屬鎮(zhèn)的鎮(zhèn)區(qū)數(shù)據(jù)。
圖1 黃河流域主要城市污水排放和處理情況
2020年,黃河流域主要城市污水排放總量為56.0億m³,占全國城市污水排放總量的9.8%;污水處理總量為55.0億m³,污水處理率達(dá)到98.1%。黃河流域主要城市的污水排放與處理情況差異顯著(圖1),其中西安市污水排放量、處理量最高,分別達(dá)到728億和725億m³;黃南州污水排放量和處理量最低,分別為228萬和194萬m³。除黃南州(8521%)、阿壩州(8728%)和海西州(8920%)外,黃河流域主要城市的污水處理率均達(dá)到95%。
從不同區(qū)域看,黃河上、中、下游主要城市的污水處理率分別為97.0%、98.2%和98.5%。同2020年全國城市污水處理率97.5%相比,黃河上游污水處理率略低,有待進(jìn)一步提高。
黃河流域主要城市的人均污水排放量和處理量分別介于24.4~132.4 m³/人和23.4~127.6 m³/人。其中,吳中、東營和德州人均污水排放量和處理量最高,人均污水排放量分別為132.4、132.0、127.6 m³/人,人均污水處理量分別為127.6、127.6、125.2 m³/人;定西、阿壩州和銅川人均污水排放和處理量最低,人均污水排放量分別為24.4、43.8、44.5 m³/人,人均污水處理量分別為23.4、38.5、42.6 m³/人。黃河中游人均污水排放量和處理量最高,分別達(dá)到106.0 m³/人和104.2 m³/人;上游人均污水排放量和處理量分別為99.0 m³/人和96.0 m³/人;下游人均污水排放量和處理量分別為98.0 m³/人和96.5 m³/人。
2.2 城鎮(zhèn)污水處理廠數(shù)量與規(guī)模
黃河流域主要城市的城鎮(zhèn)污水處理廠數(shù)量和處理能力見表2。城鎮(zhèn)污水處理廠是指城鎮(zhèn)統(tǒng)計范圍內(nèi)的污水處理廠,數(shù)據(jù)來源是全國城鎮(zhèn)污水處理管理信息系統(tǒng)。
表2 黃河流域主要城市及其城鎮(zhèn)污水處理廠數(shù)量與處理能力
2020年黃河流域主要城市共有城鎮(zhèn)污水處理廠855座,污水處理能力2 477 萬m³/d,分別占全國城鎮(zhèn)污水處理廠數(shù)量和污水處理能力的14.8%和10.7%。
黃河流域主要城市的城鎮(zhèn)污水處理廠介于2~73座。其中,德州、濟(jì)南和西安最多,分別為73 座、66 座和29 座;濟(jì)源、烏海、阿拉善盟和銅川最少,分別為 2 座、2 座、3 座和3 座。主要城市的污水處理能力介于0.9萬~228.5 萬m³/d。其中,鄭州、西安和濟(jì)南最高,分別為228.5 萬、194.7萬、124.2萬m³/d;果洛州、黃南州和海北州最低,分別為0.9 萬、1.3 萬、1.7 萬m³/d。
從不同區(qū)域來看,黃河上游共有城鎮(zhèn)污水處理廠239座,總處理能力477.2 萬m³/d。黃河中游共有城鎮(zhèn)污水處理廠244座,總處理能力717.3 萬m³/d。黃河下游污水處理廠建設(shè)較完善,共有城鎮(zhèn)污水處理廠372座,總處理能力1282.7 萬m³/d。
2020年黃河流域主要城市的城鎮(zhèn)污水處理廠負(fù)荷率為102.8%,污水處理能力不能滿足污水處理需求。不同城市之間和不同季節(jié)之間差異顯著,污水負(fù)荷介于43.6%~152.1%,其中呼和浩特、商洛和西安污水負(fù)荷率最高,分別為152.1%、148.5%和137.2%;阿壩州、濟(jì)源和石嘴山污水負(fù)荷率最低,分別為43.6%、56.0%和58.0%(數(shù)據(jù)未列出)。從區(qū)域看,黃河流域上、中、下游主要城市污水處理負(fù)荷率分別為89.5%、112.0%和102.7%。共有呼和浩特、商洛和西安等26座城市(其中上游7座,中游10座,下游9座)處理負(fù)荷率超過100%,平均負(fù)荷率為117.1%。
不同季節(jié)污水處理廠負(fù)荷率差異顯著,以2020年1月和7月為例(圖2),1月黃河流域主要城市的城鎮(zhèn)污水處理廠整體負(fù)荷率為102.4%。呼和浩特、咸陽和海南州負(fù)荷率最高,分別為149.9%、140.5%和140.3%;石嘴山、黃南州和阿壩州負(fù)荷率最低,分別為58.1%、59.6%和59.9%。共有海東、海南州和臨夏州等25個城市(其中上游5座,中游12座,下游8座)處理負(fù)荷率超過100%。
圖2 城鎮(zhèn)污水處理廠不同月份負(fù)荷率(序號對應(yīng)的城市見表2)
7月主要城市的城鎮(zhèn)污水處理廠整體負(fù)荷率為109.1%。呼和浩特、商洛和西安負(fù)荷率較高,分別為156.8%、155.9%和144.3%;石嘴山、天水和烏蘭察布負(fù)荷率較低,分別為58.9%、63.5%和69.5%。共有海東市、海南州和臨夏州等32個城市(其中上游共10座城市,中游和下游各11座城市)污水負(fù)荷率超過100%。同1月相比,7月份共有西寧、海東、海北州等53個城市負(fù)荷率提高,平均增幅為11.1%。西寧、黃南州、平?jīng)、銀川、巴彥淖爾、鄭州、開封、焦作和泰安市1月負(fù)荷率并未超過100%,但7月負(fù)荷率超過100%。
綜上所述,黃河流域上游污水收集率相對較低,部分城市污水處理率低于90%,如黃南州、阿壩州和海西州;同時,城鎮(zhèn)污水處理廠負(fù)荷率超過100%,夏季等雨水充沛的季節(jié)尤其明顯。呼和浩特、商洛和西安等城市的城鎮(zhèn)污水處理量超過了當(dāng)前的污水處理能力,因此城鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè)存在需求。中下游城鎮(zhèn)污水處理廠負(fù)荷率遠(yuǎn)高于城市污水處理廠,多個城市在枯水期(1月)污水處理負(fù)荷率仍然超過100%,表明城鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè)存在較大發(fā)展空間。
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Part.3
城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)出水水質(zhì)
3.1 污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)
3.1.1 BOD5濃度
2020年黃河流域主要城市的城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)(均為月平均值的中位值)如圖3所示。各城市的城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)水BOD濃度(均為BOD5)介于28~302 mg/L;其中烏海、蘭州和慶陽的進(jìn)水濃度最高,分別為302、251和200 mg/L;阿壩州、甘孜州和濮陽的進(jìn)水濃度最低,分別為28、45和60 mg/L。玉樹州、阿壩州和甘孜州等7個城市(其中上游共3座城市,中游1座城市,下游共3座城市)的城鎮(zhèn)污水廠進(jìn)水BOD濃度低于全國中位值(78.2 mg/L)。
注:主要城市對應(yīng)編號見表2,其中a區(qū)域內(nèi)的城市: 18、21、23、25、26、30、31、32、34、35、37、40、41、42、43、44、46、47、48、49、50、51、59、60;b區(qū)域內(nèi)的城市:1、2、4、5、19、39、52、53、54、56、58、61、62、63、64、65、66、68;c區(qū)域內(nèi)的城市:8、18、19、21、31、33、35、42、43、47、48、49、52、53、54、56、58、61、62、63、64、65、66、67、68;d區(qū)域內(nèi)的城市:13、24、25、30、32、34、36、37、40、41、45、46、51、57、60。
圖3城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)水主要污染物濃度(月平均值的中位值)
2019年4月,住建部等三部委聯(lián)合發(fā)布了《城鎮(zhèn)污水處理提質(zhì)增效三年行動方案(2019—2021)》,要求進(jìn)水BOD低于100 mg/L的污水處理廠要制定相應(yīng)的整治方案,提高進(jìn)水BOD濃度。黃河流域共有海東、玉樹州和海西州等16個城市(其中上游共6座城市,中游1座城市,下游共9座城市)的進(jìn)水BOD濃度中位值低于100 mg/L。雨水、地下水混入,管網(wǎng)漏損等是導(dǎo)致進(jìn)水BOD濃度較低的主要原因。相應(yīng)地區(qū)的污水處理廠需根據(jù)實際情況,分析原因,制定相應(yīng)的提質(zhì)增效方案。
3.1.2 COD濃度
黃河流域主要城市的城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)水COD濃度(均為CODCr)中位值介于87~528 mg/L之間,其中白銀、慶陽和蘭州進(jìn)水濃度最高,分別為528、462和462 mg/L;阿壩州、甘孜州和玉樹州進(jìn)水濃度最低,分別為87、90和99 mg/L。共有海北州、果洛州和玉樹州等7個城市(其中上游共6座城市,下游1座城市)進(jìn)水COD濃度低于全國中位值(178.0 mg/L)。
BOD/COD可以反映污水的可生化性,一般認(rèn)為,當(dāng)BOD/COD介于0.4~0.6時,污水的可生化性良好。城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)水BOD/COD介于0.24~0.72,共有濮陽、阿壩州和白銀等16個城市(其中上游共6座城市,中游共2座城市,下游共8座城市)的BOD/COD低于0.4。較低的進(jìn)水BOD/COD可能會造成反硝化過程碳源不足,影響總氮去除。
3.1.3 總氮濃度
進(jìn)水總氮(TN)濃度介于16~104 mg/L,其中白銀、武威和定西進(jìn)水TN濃度最高,分別達(dá)104、89和85 mg/L;阿壩州、甘孜州和玉樹州進(jìn)水TN濃度最低,分別為16、17和21 mg/L。共有西寧、玉樹州和阿壩州等6個城市(其中上游共5座城市,下游1座城市)進(jìn)水TN濃度低于全國中位值(28.7 mg/L)。
反硝化是去除污水中總氮的重要過程,碳源是反硝化過程的關(guān)鍵因素。當(dāng)COD/TN介于8~12時,可以認(rèn)為反硝化過程碳源充足。如圖4所示,黃河流域主要城市的城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)水COD/TN介于3.5~11.6,其中僅有西寧、海東和濟(jì)源進(jìn)水COD和TN中位值比值高于8.0。反硝化過程碳源不足是各城市城鎮(zhèn)污水處理廠面臨的普遍問題。
注:主要城市對應(yīng)編號見表2,其中a區(qū)域內(nèi)的城市: 13、15、21、23、24、25、31、32、34、35、37、40、41、42、43、44、46、47、48、49、50、51、57、60、67;b區(qū)域內(nèi)的城市:2、5、19、33、52、53、54、56、58、61、62、63、64、65、66、68。
圖4 城鎮(zhèn)污水處理廠出水主要污染物相關(guān)關(guān)系
3.1.4 總磷濃度
進(jìn)水總磷(TP)濃度介于1.1~8.4 mg/L,其中銀川、烏海和白銀進(jìn)水TP濃度最高,分別為8.4、7.6和7.2 mg/L;果洛州、阿壩州和玉樹州進(jìn)水TP濃度最低,分別為1.1、1.1和1.3 mg/L。共有西寧、海東和海北州等13個城市(其中上游共11座城市,中游和下游各1座城市)進(jìn)水TP濃度低于全國中位值(2.75 mg/L)。
不同城市進(jìn)水TN/TP差異較大,介于6.6~23.0。污水進(jìn)水中碳、氮、磷平衡對于生物處理過程十分重要,一般認(rèn)為當(dāng)BOD:TN:TP介于100∶5∶1和100∶10∶1時,好氧工藝效率最高,厭氧工藝最優(yōu)比例為250∶5∶1。黃河流域共有52個城市TN/TP超過10。
綜合來看,黃河流域部分地區(qū)存在進(jìn)水BOD濃度偏低、可生化性不足、氮磷比失衡等問題。反硝化碳源不足是各主要城市污水處理面臨的普遍問題。
3.2 污水處理廠出水水質(zhì)
2020年黃河流域主要城市的城鎮(zhèn)污水處理廠出水水質(zhì)中位值如圖5所示?傮w來看,黃河流域城鎮(zhèn)污水處理廠出水水質(zhì)較好,出水主要污染物指標(biāo)(COD、TN、TP)中位值基本達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。
圖5 城鎮(zhèn)污水處理廠出水主要污染物濃度(月平均值的中位值,序號對應(yīng)城市見表2)
各主要城市的城鎮(zhèn)污水處理廠出水COD濃度中位值介于13.0~35.2 mg/L,均達(dá)到一級A排放標(biāo)準(zhǔn),其中烏海、白銀和定西最高,分別為35.2、32.9和32.0 mg/L;阿壩州、陽泉和濟(jì)寧最低,分別為13.0、13.5和15.0 mg/L。共有65個城市出水COD濃度中位值低于30 mg/L(《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn) );共有33個城市出水COD濃度中位值低于20 mg/L(地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn))。
出水TN濃度中位值介于5.4~16.0 mg/L,其中海北州、天水和烏蘭察布最高,分別為16.0、14.4和14.2 mg/L;甘孜州、玉樹州和阿壩州最低,分別為5.4、6.8和7.1 mg/L。除海北州外,各城市出水TN中位值均低于15 mg/L(一級A排放標(biāo)準(zhǔn))。
出水TP濃度介于0.12~0.64 mg/L,其中天水、烏蘭察布和蘭州最高,分別為0.64、0.42和0.39 mg/L;聊城、烏海和咸陽最低,分別為0.12、0.13和0.13 mg/L。共有66個城市出水TP濃度中位值低于0.4 mg/L(地表水Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn));共有58個城市出水TP濃度中位值低于0.3 mg/L(地表水Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn));共有30個城市出水TP濃度中位值低于0.2 mg/L(地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn))。
從不同地區(qū)來看,黃河上游出水主要污染物濃度較高,出水COD、TN和TP中位值分別為22.1、10.3和0.25 mg/L。黃河中、下游主要城市城鎮(zhèn)污水處理廠出水水質(zhì)較好。中游出水COD、TN和TP中位值分別為19.0、10.1和0.18 mg/L;下游出水COD、TN和TP中位值分別為19.4、9.5和0.19 mg/L。
總體而言,黃河流域主要城市城鎮(zhèn)污水處理廠出水水質(zhì)較好,為推動污水再生利用發(fā)展提供了堅實的基礎(chǔ)。但是,部分城市污水處理廠出水TN濃度較高,需要進(jìn)一步重點關(guān)注。
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Part.4
城鎮(zhèn)污水處理廠能耗
污水處理廠能耗主要包括電耗和燃料能源的消耗等,其中電耗占比最高。污水處理過程的碳排放量約占我國碳排放總量的1%~2%。電耗是污水處理廠主要碳排放來源之一,也是污水處理廠運營的主要成本。
根據(jù)全國污水處理管理信息系統(tǒng),2020年度黃河流域主要城市共有754座(其中上、中、下游分別有233、243和278座)城鎮(zhèn)污水處理廠上報了電耗數(shù)據(jù),具體情況如圖6所示。
圖6 黃河流流域城鎮(zhèn)污水處理廠電耗情況
根據(jù)2020年全國城鎮(zhèn)污水處理廠噸水電耗中位值0.36 kW·h/m³和單位COD去除電耗中位值2.14 kW·h/kgCOD,可將所有污水處理廠劃分為四類,分別為(Ⅰ)單位水量電耗和單位COD去除電耗均小于等于全國中位值;(Ⅱ)單位水量電耗大于全國中位值,單位COD去除電耗小于等于全國中位值;(Ⅲ)單位水量電耗小于等于全國中位值,單位COD去除電耗大于全國中位值;(Ⅳ)單位水量電耗和單位COD去除電耗均大于全國中位值。
電耗分布在Ⅳ區(qū)的污水處理廠數(shù)量最多,為281座,占總污水處理廠的37.3%;Ⅱ區(qū)的污水處理廠數(shù)量其次,為223座,占污水處理廠總數(shù)的29.6%;有214座污水處理廠位于Ⅰ區(qū),占污水處理廠總數(shù)的28.4%;僅有36座污水處理廠位于Ⅲ區(qū),占污水處理廠總數(shù)的4.8%。共有504座污水處理廠位于Ⅱ區(qū)和Ⅳ區(qū),即單位水量電耗高于全國中位值,占總污水處理廠數(shù)量的66.8%;共有280座污水處理廠位于Ⅲ區(qū)和Ⅳ區(qū),即單位COD去除電耗高于全國中位值,占總污水處理廠數(shù)量的42.0 %。
從城市尺度來看,黃河流域主要城市的城鎮(zhèn)污水處理廠單位水量電耗中位值介于0.26~1.11 kW·h/m³,其中果洛州、鄂爾多斯和巴彥淖爾最高,分別達(dá)到1.11、1.03和0.86 kW·h/m³;菏澤、濱州和焦作最低,分別為0.26、0.27和0.31 kW·h/m³。單位COD去除電耗介于0.89~9.06 kW·h/kgCOD,其中果洛州、阿壩州和玉樹州最高,分別為9.06、8.95和6.23 kW·h/kgCOD;蘭州、白銀和渭南最低,分別為0.89、0.89和1.08 kW·h/kgCOD。
黃河上、中、下游污水處理廠的單位水量電耗中位值分別為0.58、0.52、0.34 kW·h/m³,高于全國中位值的污水處理廠數(shù)量分別占總數(shù)的81.1%、78.2%和45.0%;單位COD去除電耗中位值分別為2.26、1.96、1.60 kW·h/kgCOD,高于全國中位值的污水處理廠分別占總數(shù)的52.8%、45.3%和30.2%。大量數(shù)據(jù)分析表明,單位COD去除電耗與進(jìn)水COD濃度成負(fù)相關(guān)關(guān)系,在一定濃度范圍內(nèi),提升進(jìn)水COD濃度,有利于提升污水處理廠效率,節(jié)能降耗。
總體而言,黃河流域污水處理廠運行能耗較高,的存在優(yōu)化提升空間。結(jié)合上文所述內(nèi)容,阿壩州等城市污水處理設(shè)施建設(shè)比較薄弱。以阿壩州為例,該地污水處理率為87.8%,污水處理負(fù)荷率為87.9%;共有城鎮(zhèn)污水處理廠19 座,累積處理能力達(dá)到11.4 萬m³/d,以處理能力低于1 萬m³/d的小型污水處理廠為主,污水處理負(fù)荷率為43.6%。污水處理廠進(jìn)水污染物濃度低,進(jìn)水BOD、COD濃度分別為28 mg/L和87 mg/L。同時,單位水量電耗和單位COD電耗分別為0.49 kW·h/m³和8.95 kW·h/kgCOD,均高于全國中位值,呈現(xiàn)出進(jìn)水污染物濃度低,單位水量電耗和單位COD去除電耗高的現(xiàn)象。海西州、玉樹州等城市也呈現(xiàn)出類似特征。
完善污水收集設(shè)施,降低外來水混入,對污水處理廠提質(zhì)增效有重要作用?赏ㄟ^優(yōu)化處理工藝或采用低能耗工藝等方式降低電能消耗。除此之外,也有研究顯示,污水處理廠電耗存在一定的規(guī)模效應(yīng),合理確定污水處理廠建設(shè)規(guī)模,合理布局也有助于降低污水處理電耗。
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Part.5
總結(jié)與建議
黃河流域主要城市的污水處理率達(dá)到98.1%,高于全國平均水平。但是污水處理設(shè)施建設(shè)地域發(fā)展不均衡現(xiàn)象比較突出,上游污水處理設(shè)施建設(shè)發(fā)展相對緩慢,污水處理能力和污水收集率有待進(jìn)一步提升。城鎮(zhèn)污水處理廠處理負(fù)荷率為102.8%,中下游城鎮(zhèn)污水處理廠污水負(fù)荷率較高,鎮(zhèn)區(qū)污水處理設(shè)施需進(jìn)一步加強(qiáng)建設(shè)。
部分城市存在污水處理廠進(jìn)水污染物濃度低的現(xiàn)象,上游和下游主要城市更為突出。進(jìn)水BOD濃度偏低、可生化性不足、COD/TN低、氮磷比失衡等問題,值得重點關(guān)注。污水處理廠出水水質(zhì)較好,主要污染物濃度基本達(dá)到一級A排放標(biāo)準(zhǔn),部分城市出水主要污染物指標(biāo)優(yōu)于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)地表水Ⅳ類相關(guān)要求,為推動污水再生利用發(fā)展提供了堅實的基礎(chǔ)。TN去除是黃河流域主要城市面臨的普遍問題,值得重點關(guān)注。
黃河流域大部分污水處理廠噸水電耗高于全國中位值,單位COD去除電耗低于全國中位值。上游城鎮(zhèn)污水處理廠電耗較高,需要進(jìn)一步分析原因,提高污水處理效能。
另外,調(diào)研中發(fā)現(xiàn),污水處理廠建設(shè)、進(jìn)出水污染物濃度等數(shù)據(jù)存在統(tǒng)計精度較低、統(tǒng)計分類較簡單、統(tǒng)計數(shù)據(jù)缺失等現(xiàn)象。
針對以上問題,提出如下建議:
(1)進(jìn)一步加強(qiáng)污水處理設(shè)施建設(shè),提升城鎮(zhèn)污水處理能力。污水處理設(shè)施規(guī)劃建設(shè)時,應(yīng)盡量避免污水處理能力過剩和處理負(fù)荷率過高的現(xiàn)象。針對黃河流域不同地域氣候、降水等情況,選取合適的處理工藝,節(jié)能降耗。
(2)推進(jìn)污水管網(wǎng)建設(shè),填補(bǔ)管網(wǎng)空白。同時,也應(yīng)進(jìn)行老舊管網(wǎng)診斷修復(fù),推進(jìn)管網(wǎng)混接錯接等改造工作。針對進(jìn)水BOD濃度低于100 mg/L的城市污水處理廠,因地制宜制定合適的提質(zhì)增效方案。
(3)加強(qiáng)污水處理相關(guān)統(tǒng)計工作,建立健全污水處理統(tǒng)計制度。進(jìn)一步細(xì)化統(tǒng)計指標(biāo),提高統(tǒng)計精度,擴(kuò)大統(tǒng)計范圍,建立污水處理數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)實時聯(lián)網(wǎng),可為今后污水處理設(shè)施建設(shè)工作提供有利支撐,為精準(zhǔn)識別污水處理薄弱環(huán)節(jié)打下基礎(chǔ)。
近期發(fā)表