污水处理综合系统环境经济效益评估

污水处理综合系统环境经济效益评估

刘彦 韩峰

烟台市城市排水服务中心套子湾污水处理厂

摘要：污水处理水和污泥的处理处置工艺方法很多，不同的工艺方法又有不同的资源物质消耗、人力资金投入和环境影响。目前，有众多研究论述了各工艺方法的环境经济效益，但鲜有对联合工艺的关注，系统边界选取有较大局限性。在局部边界视角下得出的环境经济效益最优结论不等同于整体最优，如某工艺对水体中污染物去除率较高，但同时产生更多副产物或消耗更多物质能量，我们就很难说这一工艺更优。因此，在污水处理综合系统这一更完整的框架下进行讨论，才能得出更全面、更真实、更客观、更准确的结论。

关键词：污水处理；综合系统环境经济效益评估；

前言：我国许多地区均出现了不同程度的水资源污染型枯竭，制约了社会经济发展并危及生态环境安全和人体健康。污水是在人类生产生活过程中，有意或无意地将某一种或几种污染物融于洁净水体中，而丧失原有全部或部分使用功能和用途的水的总称，一般分为生活污水和工业污水。而污水中常含有大量有机物、氮氧化物、重金属和其它污染物，随意排放将严重破坏水环境，导致区域水资源污染性枯竭、生态系统功能奈乱和结构异变，恶化人类生存环境并抑制社会经济持续健康发展。

一、污水处理方法及其优缺点

1.污水处理是为应对水污染而在水循环的人工控制阶段进行的污染消减技术。它有助于提高污染物转化速率，降低污染物浓度，是水污染防治的关键，对水资源保护有不可替代的作用。污水处理方法按照科学的理论基础可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法。其中，物理和化学两种方法主要用于污水中固液分离和杀菌消毒；生物处理法在污水处理中居于核心地位，对污水中碳、氮、磯和重金属的去除能力较强且成本较低，因而被广泛应用。其中生物处理法可大致分为活性污泥法、生物膜法和生态系统处理法兰类。

2.活性污泥。活性污泥法是利用好氧性微生物繁殖而团聚形成的污泥状絮凝物的较强吸附和氧化能力来处理废水，实现污水净化的方法。目前，它和它的衍生改良工艺是最受欢迎、应用最广泛的处理方法。

3.生物膜。生物膜法是以固体、半固体为媒介，并利用媒介的巨大比表面积使各类微生物高度聚集，形成兼具厌氧、好氧、水附着、水自由移动的多层次微生态系统，污水在系统中循环往复经历厌氧、好氧，从而实现生化净水。

4.生态系统处理法。与活性污泥法和生物膜法偏重于工程手段不同，生态系统处理法偏重于自然生态，更加注重天然属性，更加强调景观和功能与自然的和谐共生。

5.污水处理副产物的资源化利用。污水处理完毕后的处理水有直接排放和回用两种方式，剩余污泥有填埋、农用和焚烧等多种方式。不同的处理处置方式有不同的物质、能量消耗和环境影响。副产物的处理处置需要额外的投入，所以传统的污水处理系统边界应随之延伸将污水处理系统、处理水处理系统和污泥处理系统一起构建完整的污水处理综合系统，不仅有利于明晰并优化整体的物质和能量消耗，还有利于污水处理环境经济效益的系统性评估。同时，将不同的处理处置方式有机结合，构建不同的污水处理综合系统，分析和比较系统间的环境经济性能，探寻更适宜的系统方案，对促进污水处理事业可持续发展有重要意义。处理水再生减少污水排放和循环利用是实现水资源管理可持续发展的重要途径。经过适当的处理，处理后的水质达到一定的水质指标，从而达到了特定目的。目前，大部分经处理的水被直接排入河流，使其进入自然循环过程。然而，自然循环的周期通常较长，这导致在一定时间内可利用的水资源减少。同时，处理水中所含的少量化学物质，可能会超过水体的自净能力，加剧水环境的污染。也就是说，处理水回用不仅能够缩短水循环周期，缓解水资源短缺，还能降低环境风险。在水资源供需矛盾加剧的背景下，处理水回用已成为各方共巧。但因为污水来源、处理工艺和处理标准不同，处理水水质有较大差别，其中残留污染物种类和数量亦有所不同，所以资源化途径应有差别。同时，因为管网铺设和维护是处理水回用事业中的最重大投入，与地域特征紧密相连，因此输送距离和空间规划也是影响处理水回用的重要因素。

6.污泥资源化利用。污泥是废水生物处理过程中产生的固体、半固体废弃物，富含有机质、氮磷钾等营养元素，但也同样含有重金属和各类病原菌，既是宝库，也是毒库。填埋和焚烧是污泥处理处置的两种传统方法。但在环保意识提升和土地资源短缺的双重压力下，它们的弊端日益明显，探寻更加环保高效的去毒存宝方法成为当务之急。

二、污水处理综合系统环境经济效益评估

1 处理水处理对污水处理综合系统的影响。经过污水处理过的处理水已达到相关规定中处理水回用标准，所以回用的处理水无需进一步处理。与排放相比，处理水回用能够降低环境服务投入片，增加有益产品输出。由此，增加污水处理综合系统能值净收益，提高竞争力，降低环境负载率，提高系统的可持续性。也就是说，处理水回用不但能提高经济效益，还能降低水环境负荷。事实上，处理水回用并不一定总能提高污水处理综合系统的可持续性。有时处理水回用会增加运行成本，降低竞争力和可持续性能。在判断处理水回用或排放时应充分考虑地区条件，如当地水资源条件、水环境容量、法律法规、市场需求和经济条件等。除此之外，我们发现处理水水质也是决定其回用与巧的重要影响因素。

2 污泥处理对巧水处理综合系统的影响。与填埋相比，蚯蚓堆肥有肥料等产品输出，但需要更多环境经济投入。因为产品收益不足以弥补增加的投入，所以所以堆肥的竞争力低于填埋。这说明蚯蚓堆肥工艺仍需进一步改进，应以充分利用污泥中的物质和能量，提高产出效率来提高竞争力。尽管如此，得益于较低的环境负载率，采用堆肥工艺的污水处理综合系统仍有更高的可持续发展力。这是因为填埋主要依赖环境服务投入，而堆肥却主要依赖反馈可更新资源投入。堆肥通过降低系统所需环境服务，转向增加购买的可更新资源投入，从而降低环境负荷，提高了系统可更新资源利用效力和可持续发展能力。

3.关于污水处理与环境效益关系的建议。经过污水处理环境模型的建立，通过对个体固定效应模型估计结果的分析。得出城市污水处理投资与环境效益问的关系因为地区差异有所不同，通过分析研究就城市污水处理投资与环境效益间的关系提出三点合理化的建议如下：第一。由于城市污水处理投资与环境效益问的关系因为地区差异有所不同，因此政府对污水处理投资应该根据地区经济水平，技术水平、管理水平、产权结构等因素的不同合理增加相对的资金投入．因地制宜，制定不同的投资战略；第二，由于污水处理投资不是影响环境效益的唯一因素。所以为了提升环境效益，还应该注意技术效率、产权结构调整、管理水平等其他因素的影响；第三，由于区域环境保护存在差异化，为了缩小差异化，所以要合理规划环境保护的范围。制定适合本区域的环境保护标准。区域加强统一管理，不断完善环境保护体系。对于人们对自然环境的应用程度进行客观、科学的评价，从而较为准确的评定出评价对象具有的可持续发展程度。和实际情况。能值与生态足迹进行有效的融合，使得能值服务能够要人更加的容易理解。

结束语：虽然污水处理综合系统的环境效益显著，但是其修建和运行过程中产生的副产物仍需较高环境服务。针对此问题，可采取选用清洁材料修筑厂区、改进工艺、提高能源效率等措施来降低其二次污染。

参考文献：

1毛德华，胡光伟，刘慧杰，李正最，李志龙，谭子芳．基于能值分析的洞庭湖区退还湖生态补偿标准Ⅱ]．应用生态学报．2019(02)