我國城鎮污水處理廠現狀與發展趨勢

喬茜茜 王博文

（遼寧大學環境學院，遼寧 沈陽 110036）

近年來， 隨著我國現代化與工業化的不斷發展與推進， 經濟水平不斷提高， 但是人類活動產生的大量污染物也導致了一系列的環境資源問題， 其中由于水資源的特殊性， 水環境資源保護與持續利用顯得尤為重要， 已經成為我國首要環境資源問題。 大量研究表明水體污染物對水中生物體甚至人體健康產生了極其重要的影響。 同時隨著世界范圍內的經濟發展與人口變化， 水資源嚴重短缺已經成為人類必須面對并亟需解決的問題。 如何將生產生活廢水集中處理， 實現水資源的循環利用已經成為世界上許多缺水國家的重要研究方向。 廢水處理不僅減少了污染物對水體的污染情況， 還實現水資源的循環利用， 減少了新鮮水的使用，避免浪費，極大地緩解了水資源的供需矛盾，具有極其重要的經濟、環境、社會效益。

1 我國城鎮污水處理廠發展現狀

1.1 分布與規模

1984 年4 月28 日，我國的第一座大型城市污水處理廠——紀莊子污水處理廠于天津正式竣工并投產運行[1]。 紀莊子污水處理廠的成功運行填補了新中國污水處理廠建設的空白， 同時其成功經驗也促使了在接下來30 余年中國污水處理廠事業的飛速發展。到目前為止， 我國各大、 中等城市均設立正式運行的污水處理廠， 各個城鎮也在積極建設合適規模的污水處理廠。 據統計， 我國共有現行和在建的污水處理廠近4000 座，各污水處理廠規模不同，處理工藝繁多。隨著社會經濟的發展、 生活水平的提高和公眾環境意識的日益增強， 我國城市污水處理廠必將在今后的一段時間內取得飛速發展， 同時執行的城鎮污水處理標準也將隨之逐步提高。

1.2 污水處理技術現狀

由于我國污水處理行業起步相對較晚， 所以我國的污水處理技術借鑒了大量國外先進經驗， 同時也在其基礎上不斷消化， 根據我國實際情況不斷改進，演變成為適合我國實際情況的污水處理工藝[2]。 因此我國的污水處理廠采用的處理工藝呈現出百家爭鳴的情況， 一定意義上講， 我國的污水處理市場是全世界污水處理技術的博覽會， 所以各國的先進技術爭相涌入。 在這種情況下， 國外的先進技術也推動了我國污水處理技術領域的不斷發展。 我國的污水處理技術水平已經超過大部分西方國家，處于國際領先水平。

原始的污水處理工藝以去除污水中的懸浮物及有機物為主要目標， 主要采用物理與生物相結合的方法，通過過濾、沉降、生物消解反應的方法去除水中的懸浮物及溶解態與溶膠態的有機無機雜質， 從而起到凈化污水水質的效果。 相對于簡單的物理攔截過濾方法， 污水處理的生化反應過程則復雜的多， 其反應條件也相對苛刻， 所以如何才能以最小的代價達到污水處理的最好效果， 最終使出水水質達標是目前的污水處理技術領域的研究重點與研究難點。

生物濾池處理技術是我國最早被廣泛推廣的生化法污水處理工藝，它以其造價低、占地面積小、出水水質較好的優點被廣泛推廣。 隨著人們生活水平的提高， 我國對污水處理廠出水水質的要求標準也不斷發生改變， 日趨嚴格， 生物濾池處理技術的出水水質已經越來越難以滿足國家的需求[3]。 活性污泥處理工藝出水水質好，處理效果穩定，抗沖擊能力強，已經逐漸取代了生物濾池處理技術成為當今污水處理行業的主流技術。

1.3 排放標準現狀

隨著科技的發展和我國政府對污水排放的不斷重視，我國污水的排放標準也隨之不斷發展。 從1996 年的污水綜合排放標準到現行的城鎮污水處理廠污染物排放標準，標準日趨嚴格，特別是針對TP、TN 的排放標準不斷提高。 隨著社會主義生態文明理念的提出，分布地區的地方標準也隨之飛速發展， 明顯高于城鎮污水處理成廠污染物排放標準規定的一級A 標準，隨著時間的不斷推移， 污染物排放地表水 IV 類標準的實施也勢在必行。 將污水進行多次處理后進行循環使用， 減少了水資源的浪費， 這種行為不僅解決了我國正在面臨的水資源短缺的問題， 還形成了一條水資源的經濟鏈，更好的促進了社會的經濟發展[4]。

目前只有2010 年后建立的污水處理廠能夠滿足我國城鎮污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）的一級A 標準要求，但2010 年后建立的污水處理廠僅占全國污水處理廠總量的28%。

1.4 污染物處理情況

我國城鎮污水處理廠處理的主要水體污染物為COD、NH3-N、TN、TP。除極少數污水處理廠外，大多數處理廠COD 去除效果較好，出水水質能達到一級A 標準， 與西方發達國家的污水處理技術相比并無較大劣勢， 這說明我國傳統活性污泥法及其改進技術對COD有著良好的去除效果。

我國城鎮污水處理廠對NH3-N 的去除效果參差不齊。 大部分地區去除率在80%左右，其中北方污水處理廠的去除效果顯著低于平均水平， 部分污水處理廠的去除率甚至不足一半。 造成這一巨大差異的主要原因有兩個， 一是污水處理設備不夠先進； 二是北方的低溫環境不適合現有的處理技術。

與COD、NH3-N 不同的是， 我國絕大多數污水處理廠的TN、TP 去除效果均有一定不足，大部分處理廠的出水水質不達標，不符合國家要求。

1.5 污泥處置情況

伴隨著污水處理的過程中， 我國污泥產量逐年增加。 截至2016 年年底，我國城鎮污水處理廠的活性污泥產量為4082 萬噸， 預計2020 年我國城鎮生活污泥產量可達到4382 萬噸。因此污泥處理處置技術極其重要。 但是目前我國污泥處理與處置尚處于起步階段，全國現有的城鎮污水處理廠只有不到50%的設有穩定污泥處理設施， 其中具有完善處理工藝及相關配套設備的只有不到10%， 能夠正常運行的更是少之又少，同時這些設備主要集中在大型污水處理廠； 而小型污水處理廠的活性污泥難以得到妥善處理， 由于小型污水處理廠數量眾多， 因此難以處理的活性污泥高達污泥總量的50%，這也就不可避免的造成了一些問題：

（1）污泥成分不穩定，污泥中的污染物質可能會腐敗變質，會對環境造成極其嚴重的二次污染。

（2）污泥雖然是一種污染物，但是其具有及其巨大的潛在利用價值， 直接填埋或焚燒不僅會對周圍環境造成污染， 還會造成極大的資源浪費， 不符合可持續發展目標。

2 我國污水處理廠未來發展趨勢

2.1 升級改造

2014 年環境保護部出臺了水污染防治行動計劃，計劃要求水資源保護地的污水處理廠出水水質達到一級A 標準，北京等地區出水水質執行地表水IV 類標，同時國家對出水水質的N、P 要求愈發嚴格。愈發嚴格的標準意味著大部分污水處理廠水質無法達標， 體表擴建、改造升級勢在必行。 在現有背景下，我國各級政府及相關部門必然不斷加大對污水處理廠各種新工藝的研發與投資。

2.2 污泥處置

城市污水處理廠以處理水體污染物為主要目標，但處理的同時會產生一定的污泥。 活性污泥的處理處置需要遵從“四化”原則，既污泥減量化、污泥穩定化、污泥無害化和污泥資源化。 目前為止我國污水處理廠的污泥利用率相對較低， 如何將污泥無害化、 資源化將成為今后的研究重點。

3 結語

本文從分布、規模、排放標準、處理效果等方面對我國污水處理廠現狀及發展趨勢進行了分析， 初步確定了我國污水處理廠的發展方向及側重點， 即不斷進行升級改造以滿足人們日益增長的需要， 主要包括優化生物曝氣工藝及污泥處理工藝， 在保證出水水質達標的情況下發展污泥無害化技術。