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《城镇污水处理厂污染物排放标准》浅释
中国水工业网|时间:2008-06-15 10:59


作者:马世豪 何星海

摘要:介绍了我国最新发布实施的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)制定的目的、意义、原则及技术内容,标准的适用范围、控制污染物的分类、标准值及制定依据,标准的实施和环境效益分析等,对本标准的贯彻实施和城镇污水处理厂的环评、设计、建设和环境管理具有重要意义。
关键字:城镇污水处理厂 污染物 排放标准 标准值

  《城镇污水处理厂污染污染物排放标准》由国家环境保护总局科技标准司2001 年提出,20021227日由国家环境保护总局和国家技术监督检验总局批准发布,20037 1日正式实施,本标准由北京市环境保护科学研究院和中国环境科学研究院标准所负责起草。为配合标准的贯彻与实施,现就本标准的编制情况、主要内容等作一简要介绍。

1 本标准制定的必要性

1.1 城镇污水处理厂建设迅速发展的需要

  为控制水环境污染和实现污水资源化,我国城镇污水处理厂的建设正以前所未有的速度发展。据初步统计,到2000年底,我国已建设城市污水处理厂427座,污水处理设计规模达到1475m3/d。目前在建的污水处理厂还有300余座。根据国务院200036号文,到2010年,所有设市城市的污水处理率应不低于60%,预计未来五年内我国城市污水处理设计规模将超过5000m3/d。城镇污水处理厂的大规模建设必然要求通过标准强化管理,以促进和规范城镇污水处理厂的建设。

1.2 《污水综合排放标准》不适应污水处理厂建设管理需求

  目前对城市污水处理厂的管理执行《污水综合排放标准》(GB8978-96)。由于该标准多数指标是针对工业废水的,当时城市污水处理厂的建设尚处于起步阶段,处理技术还在发展阶段,因此,对城市污水的针对性不强。相当一部分标准值偏宽,而个别指标在技术经济上达标又有一定难度。如:对城镇污水处理厂出水而言,重金属、微污染有机物、石油类、动植物油、LAS等指标标准值偏宽;而总磷偏严,常规二级处理和强化二级处理工艺难以达到0.5 mg/L1 mg/L的现行综合标准。

1.3 新的环境标准体系要求

  污染物排放标准逐步由行业标准代替综合标准,行业标准包括不同污染介质的排放。所以本标准包括污泥和废气污染物的排放。目前城镇污水处理厂每年产生干污泥约180t(相当于含水80%污泥900t),预计未来5年内,每年将产生污泥540t(相当于含水80%污泥2 700 t),随着城镇污水处理厂建设的加快,污泥处置问题愈加突出。而我国现有污水处理设施中有污泥稳定处理设施的还不到1/4。我国现有的污泥消化池能够正常运行的为数也不多,有些根本就没有运行。有些地方的污泥没有得到合理的处理和处置便直接排放,造成了二次污染。因此必须制定标准加强控制,实现污泥的稳定化、减量化、资源化。

  目前城镇污水处理厂臭气的排放没有得到控制,由于臭气对周围环境的影响而引发的诉讼时有发生,必须针对污水处理厂的特点选择适当项目.

1.4 需要增加生物性污染等的控制指标

  城镇污水处理厂进水和出水中含有大量的粪大肠菌和致病菌,如高碑店污水处理厂进水和出水的粪大肠菌群数分别为240×106/L540×103/L,方庄污水处理厂进出水的粪大肠菌群数分别为240×1010/L240×106/L。对地表水体的监测也表明,城区河道的粪大肠菌群数往往超过三类水体标准。粪大肠菌群数已成为我国地表水体超标的主要项目之一。为防止生物性污染和疾病的传播,城镇污水处理厂出水必须进行消毒处理,即必须控制其生物性污染。

2 标准编制原则

  (1)以我国《环境保护法》和《水污染防治法》、《大气污染防治法》、《固体废物防治法》等有关环保法律法规为依据,与《城市污水处理及污染防治技术政策》相协调。

(2)严格控制排入城市污水处理厂的工业废水的重金属及有毒有害物质。

  (3)标准的分级、控制项目选择、排放标准值确定以城镇污水处理厂所采用的经济可行的处理技术为依托,保证标准的可操作性和合理性。

  (4)防止二次污染和污染物在不同介质间的转移,同时对污水处理厂水、气和污泥排放进行控制。

  (5)基本控制项目标准值的确定,是以我国城市污水处理厂的技术现状和国内外最新研究成果为依据,以保证经济效益与环境效益的统一。选择控制项目标准值的确定,是以保护人体健康和不破坏生态环境为原则,参照环境质量标准和生态基准加强控制。

3 标准的适用范围

  本标准是专门针对城镇污水处理厂污水、废气、污泥污染物排放制定的国家专业污染物排放标准,适用于城镇污水处理厂污水排放、废气的排放和污泥处置的排放与控制管理。根据国家综合排放标准与国家专业排放标准不交叉执行的原则,本标准实施后,城镇污水处理厂污水、废气和污泥的排放不再执行综合排放标准。污水处理厂噪音控制仍执行国家或地方的噪音控制标准。

  对城镇居民小区、郊区村镇、居民点、工业企业内的居住区的生活污水处理设施污染物排放控制也按本标准执行。

4 水污染物排放标准要点

4.1 控制项目的选择及分类

  城市污水包括居民生活污水、机关单位、学校、医院及公共设施排水、商业排水和经过适当预处理达到排入公共下水道标准(三级标准)的工业排水和初级雨水等。

  生活污水主要污染物是有机污染物和生物性污染物,排入水体使受纳水体水质恶化发臭,造成鱼虾和水生物死亡以及水传播疾病流行。其主要污染物是 BODCODSS、正己烷萃取物、LAS、氨氮、总磷、色度、pH、粪大肠菌群数等,通常称为常规污染物。居民生活污水一般排水量 60150 L/(·d)COD发生量30 g/(·d)COD浓度200500 mg/L;城市综合污水(包括工业废水)排水量200400 L/(·d)COD发生量30100 g/(·d)COD浓度75500 mg/L。根据近5 0个运行的城市污水处理厂资料统计,污水处理厂进水的CODBOD分别为1281313 mg/L53 509 mg/L。这些污染物可以通过常规或强化的污水处理工艺去除。工业废水则成分复杂,除了含有常规污染物以外,还含有重金属和大量有毒有害化学物质和微量污染物,这些工业污染物在污水处理厂常规处理工艺中往往难于去除,必须在源头控制,也就是在排入城市下水道之前,在工厂内进行预处理,达到规定的排放标准后才允许排入城市污水处理厂,以保证城市污水处理厂出水符合排放标准的要求。所以,本标准将城镇污水污染物控制项目分为两类:

  第一类为基本控制项目,主要是对环境产生较短期影响的污染物,也是城镇污水处理厂常规处理工艺能去除的主要污染物,包括:BODCODSS、动植物油、石油类、LAS、总氮、氨氮、总磷、色度、pH和粪大肠菌群数共12项,一类重金属汞、烷基汞、镉、铬、六价铬、砷、铅等7项。

  第二类为选择控制项目,主要是对环境有较长期影响或毒性较大的污染物,或是影响生物处理、在城市污水处理厂又不易去除的有毒有害化学物质和微量有机污染物如酚、氰、硫化物、甲醛、苯胺类、硝基苯类、三氯乙烯、四氯化碳等43项。

4.2 标准分级

  本标准制定的技术依据主要是处理工艺和排放去向,根据不同工艺对污水处理程度和受纳水体功能,对常规污染物排放标准分为三级:一级标准、二级标准、三级标准。一级标准分为A标准和B标准。一级标准是为了实现城镇污水资源化利用和重点保护饮用水源的目的,适用于补充河湖景观用水和再生利用,应采用深度处理或二级强化处理工艺。二级标准主要是以常规或改进的二级处理为主的处理工艺为基础制定的。三级标准是为了在一些经济欠发达的特定地区,根据当地的水环境功能要求和技术经济条件,可先进行一级半处理,适当放宽的过渡性标准。一类重金属污染物和选择控制项目不分级。本标准的分级和处理工艺与受纳水体功能的对应关系见表1

1 标准的分级和处理工艺与受纳水体功能的对应关系

项目

一级标准

二级标准

三级标准

A标准

B标准

处理工艺

深度处理

二级强化处理

常规二级处理

一级强化处理

受纳水
体功能

资源化利用
基本要求、
景观用水

地表水类、
海水类、
湖、库等

地面水
类、海水
类水域

非重点流域、
非水源保护区
建制镇水体

4.2.1 一级标准的A标准

  一级标准的A标准是城镇污水处理厂出水作为回用水的基本要求。当污水处理厂出水引入稀释能力较小或无稀释能力的河湖作为城镇景观用水和一般回用水等用途时,执行一级标准的 A标准。

  我国大多数城镇淡水资源不足,为缺水或严重缺水城市,特别是北方地区,受纳水体稀释水量有限,多为季节性河流,城镇附近河流更是由于受到城镇污水排放造成较严重的污染,失去自净能力,影响环境和人体健康。城镇集中污水处理厂建设无疑对改善这些水体的水质提供了条件。利用城镇污水处理厂出水补充河道,恢复水体的景观利用功能是污水资源化的重要途径。因此,在稀释能力较小的河流或季节性河流,主要以处理后的城市污水作为补充水源或绿化等用途时,污水应进行深度处理,使出水水质达到或接近景观、游览用水、生态用水等用水水质要求。

  深度处理技术主要有化学混凝法、过滤吸附法、膜法、氧化和消毒技术等。通过深度处理可进一步去除水中的悬浮物、溶解性有机物、微污染有机物和粪大肠菌群等。

4.2.2 一级标准的B标准

  城镇污水处理厂出水排入GB3838地表水类功能水域(划定的饮用水水源保护区和游泳区除外)GB3097海水类功能水域和湖、库等封闭或半封闭水域时,执行一级标准的B标准。二级强化处理的主要目的是除磷脱氮,同时也进一步去除有机污染物和悬浮物。氮磷被认为是引起水体富营养化的重要元素,因此当污水排入封闭或半封闭水域时,应控制氮磷的排放。氮磷在自然环境和水环境中的迁移转化是一个复杂的循环过程,当湖泊、水库、河口、海湾等缓流水体中的氮和磷达到一定的浓度时,就会引起藻类及其他浮游生物的过度繁殖,发生水华和赤潮,造成水质恶化。一般认为,水体中的氮超过0.2 mg/L,磷超过0.01 mg/L即可发生富营养化。在造成水体富营养化的诸多元素中,氮、碳和微量元素很多是来自于自然界的生物化学过程,而且可以通过自然过程得以调节。而磷主要来自人类活动,普遍认为磷是大多数淡水水体富营养化的长期作用的关键限制因素。水体中的氮由于受自然过程的影响不易受到控制,而磷却可以通过控制人类的生产和生活活动减少其排放量。城镇污水的排放是水环境中氮磷的主要来源之一,因此减少和控制氮磷,尤其是磷的排放量,是防止水体富营养化的重要途径之一。

  在《污水综合排放标准》中,规定了氨氮和总磷的排放标准,但是氨氮的标准比较宽,也没有脱氮的要求。总磷的标准比较严,为0.51 mg/L。本标准根据二级强化处理的技术水平,增加对总氮控制,并将一级标准的总磷近期定为1.5 mg/L,第二时间段定为1 mg/L

4.2.3 二级标准

  城镇污水处理厂出水排入GB3838地表水类功能水域或GB3097海水类功能海域时,执行二级标准。二级标准的技术依据是城镇污水处理厂常规二级处理,包括常规活性污泥法、酸化水解活性污泥法、生物膜法及氧化沟等。在进行二级处理工艺设计时,应留有二级强化处理、深度处理或污水回用的余地。二级标准是控制城镇污水处理厂水污染物排放的主导标准,大部分污水处理厂水污染物的排放应达到二级标准的要求。常规二级处理主要是去除污水中的含碳有机物,COD的去除率为80%85%BOD的去除率可达90%95% 对阴离子表面活性剂、动植物油、色度、石油类和粪大肠菌群数等也有一定的去除作用,同时可去除部分氨氮和磷。

4.2.4 三级标准

  非重点控制流域和非水源保护区的建制镇的污水处理厂,根据当地经济条件和水污染控制要求,采用一级强化处理工艺时,执行三级标准。但必须预留二级处理设施的位置,处理规模一般在1m3/d以下。

  一级强化处理主要是采用物理化学方法或生物处理方法强化预处理和一级处理的效果,使污水达到一定的处理标准,同时节省投资和运行费用。物化法可采用混凝沉淀、过滤技术;生物法可采用不完全生物处理,如高负荷活性污泥法、水解酸化法等。试验表明,通过一级强化处理,