我国城镇污水处理厂现状与发展趋势

乔茜茜 王博文

（辽宁大学环境学院，辽宁 沈阳 110036）

近年来， 随着我国现代化与工业化的不断发展与推进， 经济水平不断提高， 但是人类活动产生的大量污染物也导致了一系列的环境资源问题， 其中由于水资源的特殊性， 水环境资源保护与持续利用显得尤为重要， 已经成为我国首要环境资源问题。 大量研究表明水体污染物对水中生物体甚至人体健康产生了极其重要的影响。 同时随着世界范围内的经济发展与人口变化， 水资源严重短缺已经成为人类必须面对并亟需解决的问题。 如何将生产生活废水集中处理， 实现水资源的循环利用已经成为世界上许多缺水国家的重要研究方向。 废水处理不仅减少了污染物对水体的污染情况， 还实现水资源的循环利用， 减少了新鲜水的使用，避免浪费，极大地缓解了水资源的供需矛盾，具有极其重要的经济、环境、社会效益。

1 我国城镇污水处理厂发展现状

1.1 分布与规模

1984 年4 月28 日，我国的第一座大型城市污水处理厂——纪庄子污水处理厂于天津正式竣工并投产运行[1]。 纪庄子污水处理厂的成功运行填补了新中国污水处理厂建设的空白， 同时其成功经验也促使了在接下来30 余年中国污水处理厂事业的飞速发展。到目前为止， 我国各大、 中等城市均设立正式运行的污水处理厂， 各个城镇也在积极建设合适规模的污水处理厂。 据统计， 我国共有现行和在建的污水处理厂近4000 座，各污水处理厂规模不同，处理工艺繁多。随着社会经济的发展、 生活水平的提高和公众环境意识的日益增强， 我国城市污水处理厂必将在今后的一段时间内取得飞速发展， 同时执行的城镇污水处理标准也将随之逐步提高。

1.2 污水处理技术现状

由于我国污水处理行业起步相对较晚， 所以我国的污水处理技术借鉴了大量国外先进经验， 同时也在其基础上不断消化， 根据我国实际情况不断改进，演变成为适合我国实际情况的污水处理工艺[2]。 因此我国的污水处理厂采用的处理工艺呈现出百家争鸣的情况， 一定意义上讲， 我国的污水处理市场是全世界污水处理技术的博览会， 所以各国的先进技术争相涌入。 在这种情况下， 国外的先进技术也推动了我国污水处理技术领域的不断发展。 我国的污水处理技术水平已经超过大部分西方国家，处于国际领先水平。

原始的污水处理工艺以去除污水中的悬浮物及有机物为主要目标， 主要采用物理与生物相结合的方法，通过过滤、沉降、生物消解反应的方法去除水中的悬浮物及溶解态与溶胶态的有机无机杂质， 从而起到净化污水水质的效果。 相对于简单的物理拦截过滤方法， 污水处理的生化反应过程则复杂的多， 其反应条件也相对苛刻， 所以如何才能以最小的代价达到污水处理的最好效果， 最终使出水水质达标是目前的污水处理技术领域的研究重点与研究难点。

生物滤池处理技术是我国最早被广泛推广的生化法污水处理工艺，它以其造价低、占地面积小、出水水质较好的优点被广泛推广。 随着人们生活水平的提高， 我国对污水处理厂出水水质的要求标准也不断发生改变， 日趋严格， 生物滤池处理技术的出水水质已经越来越难以满足国家的需求[3]。 活性污泥处理工艺出水水质好，处理效果稳定，抗冲击能力强，已经逐渐取代了生物滤池处理技术成为当今污水处理行业的主流技术。

1.3 排放标准现状

随着科技的发展和我国政府对污水排放的不断重视，我国污水的排放标准也随之不断发展。 从1996 年的污水综合排放标准到现行的城镇污水处理厂污染物排放标准，标准日趋严格，特别是针对TP、TN 的排放标准不断提高。 随着社会主义生态文明理念的提出，分布地区的地方标准也随之飞速发展， 明显高于城镇污水处理成厂污染物排放标准规定的一级A 标准，随着时间的不断推移， 污染物排放地表水 IV 类标准的实施也势在必行。 将污水进行多次处理后进行循环使用， 减少了水资源的浪费， 这种行为不仅解决了我国正在面临的水资源短缺的问题， 还形成了一条水资源的经济链，更好的促进了社会的经济发展[4]。

目前只有2010 年后建立的污水处理厂能够满足我国城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）的一级A 标准要求，但2010 年后建立的污水处理厂仅占全国污水处理厂总量的28%。

1.4 污染物处理情况

我国城镇污水处理厂处理的主要水体污染物为COD、NH3-N、TN、TP。除极少数污水处理厂外，大多数处理厂COD 去除效果较好，出水水质能达到一级A 标准， 与西方发达国家的污水处理技术相比并无较大劣势， 这说明我国传统活性污泥法及其改进技术对COD有着良好的去除效果。

我国城镇污水处理厂对NH3-N 的去除效果参差不齐。 大部分地区去除率在80%左右，其中北方污水处理厂的去除效果显著低于平均水平， 部分污水处理厂的去除率甚至不足一半。 造成这一巨大差异的主要原因有两个， 一是污水处理设备不够先进； 二是北方的低温环境不适合现有的处理技术。

与COD、NH3-N 不同的是， 我国绝大多数污水处理厂的TN、TP 去除效果均有一定不足，大部分处理厂的出水水质不达标，不符合国家要求。

1.5 污泥处置情况

伴随着污水处理的过程中， 我国污泥产量逐年增加。 截至2016 年年底，我国城镇污水处理厂的活性污泥产量为4082 万吨， 预计2020 年我国城镇生活污泥产量可达到4382 万吨。因此污泥处理处置技术极其重要。 但是目前我国污泥处理与处置尚处于起步阶段，全国现有的城镇污水处理厂只有不到50%的设有稳定污泥处理设施， 其中具有完善处理工艺及相关配套设备的只有不到10%， 能够正常运行的更是少之又少，同时这些设备主要集中在大型污水处理厂； 而小型污水处理厂的活性污泥难以得到妥善处理， 由于小型污水处理厂数量众多， 因此难以处理的活性污泥高达污泥总量的50%，这也就不可避免的造成了一些问题：

（1）污泥成分不稳定，污泥中的污染物质可能会腐败变质，会对环境造成极其严重的二次污染。

（2）污泥虽然是一种污染物，但是其具有及其巨大的潜在利用价值， 直接填埋或焚烧不仅会对周围环境造成污染， 还会造成极大的资源浪费， 不符合可持续发展目标。

2 我国污水处理厂未来发展趋势

2.1 升级改造

2014 年环境保护部出台了水污染防治行动计划，计划要求水资源保护地的污水处理厂出水水质达到一级A 标准，北京等地区出水水质执行地表水IV 类标，同时国家对出水水质的N、P 要求愈发严格。愈发严格的标准意味着大部分污水处理厂水质无法达标， 体表扩建、改造升级势在必行。 在现有背景下，我国各级政府及相关部门必然不断加大对污水处理厂各种新工艺的研发与投资。

2.2 污泥处置

城市污水处理厂以处理水体污染物为主要目标，但处理的同时会产生一定的污泥。 活性污泥的处理处置需要遵从“四化”原则，既污泥减量化、污泥稳定化、污泥无害化和污泥资源化。 目前为止我国污水处理厂的污泥利用率相对较低， 如何将污泥无害化、 资源化将成为今后的研究重点。

3 结语

本文从分布、规模、排放标准、处理效果等方面对我国污水处理厂现状及发展趋势进行了分析， 初步确定了我国污水处理厂的发展方向及侧重点， 即不断进行升级改造以满足人们日益增长的需要， 主要包括优化生物曝气工艺及污泥处理工艺， 在保证出水水质达标的情况下发展污泥无害化技术。