天津市中心市区污水处理资源化的现状与发展

　　天津市是我国四个直辖市之一，是中国北方的商贸经贸中心，技术先进的综合性工业基地，全方位开放的国际化港口城市。
　　随着城市经济的腾飞发展，城市规模不断扩大，人们生活水平日益提高，人们对排水系统不断健全及生活环境逐步改善的需求逐年提高，环境保护意识也日益增强。特别是天津的水资源的紧缺引起了各级领导的高度重视，天津市淡水资源的人均占有量在国内处于最低的水平。引滦河水入津工程虽然缓解了水资源紧缺的局面，但仍然不能解决天津水资源匮乏的实际问题。面对水资源短缺的现状市政府及有关部门极为重视，投入大量人力物力和财力，千方百计开发水资源途径。在启动引黄济津工程的同时，加大污水处理力度，开发污水再生回用渠道这是为了缓解天津市用水紧张的局面，保障市民正常生活，使我市经济长期稳定发胀的重大举措。面临着21世纪的可持续发展战略，天津市要在较短的时间内在污水处理，中水回用以及污泥处置等方面做些扎实的工作。在总结经验的基础上，不断完善排水系统，加快污水处理率，积极拓宽中水回用渠道，妥善落实污泥处置方法。

一． 排水系统

1. 排水系统的现状
　　天津市自1958年完成海河改造污水改建工程后，基本实现了海河清浊分流。城市排水
　　形成了六大系统，污水分别流经大沽排水河，北塘排水河和永定排水和汇入渤海，雨水分别就近排入北运河、子牙河、南运河、新开河、海河、独流减河，或通过市区二级河道转输排入一级河道。
　　一级河道有5条：北运河、子牙河、新开河、南运河和海河，全长37.33公里。
　　二级河道有14条：津河（墙子河、红旗河、复康河、废墙子河）、卫津河、南围堤河、子牙河、程林庄明沟、北塘排水河、陈台子排水河、咸西排水河、小王庄排水河、张贵庄排水河、月牙北河、八一明沟、护仓河、先锋排水河总长120.7公里。
　　截止2000年底，向一级河道的排雨能力为276.7立米/秒，其中入海河、北运河、南运河、子牙河、新开河的雨水、合流泵站47座，流量为196。58立米/秒；一级河道自流口门的流量为56.12立米/秒；入独流减河的甭战一座，流量为24厘米/秒，它是通过陈台子泵站将陈台子排水河的水提升后入独流减河的。
　　2000年底，市属排水管道2300.95公里，其中市属污水管道797.78公里，市属雨水管道961.90公里，市属合流管道541.27公里。排水泵站152座，其中雨水、污水、合流泵站分别为78座、45座、29座。
　　2000年底，污水处理率及排水管网普及率统计指标详见下表：

　　2000年底在245平方公里的建成区内雨、污空白区有：新开河工业区、津把公路以南、北草坝一带、上杭路一带、复康路以南一带、凌庄子一带、东局子一带等7片，面积为 20.11公里；雨水设施空白区有：南北仓一带、铁东路一带、丁字沽千里堤以外、西站西仓区、程林庄工业区、东南郊工业区、李七庄一带、南大西一带、小海地三水道以南一带、南郊外一带等10片，面积为82.48公里。
2. 排水系统概况
　　（1） 纪庄子系统：该系统部分为合流制，部分为分流制，包括和平区全部、南开区和
　　河西区的一部分，出口泵站有纪庄子泵站、卫二泵站、李七庄泵站、津盐公路泵站、解放南路泵站和珠江泵站等6个。（2）咸阳路系统：该系统部分为合流制，部分为分流制、包括红桥区河南开区的大部分，出口泵站有咸阳路、密云路、五马路、四马路、苏堤路、复康路、王顶堤等7个。（3）双林系统：该系统为分流制，包括河西区的大部分。主要出口有双林泵站、松江路泵站和造纸厂等3处。（4）张贵庄系统：该系统部分为分流制，不分为合流制包括河东区的大部分，主要出口泵站有张贵庄泵站、南大桥泵站和增兴窑泵站。（5）赵沽里系统：该系统包括河北区全部及红桥区、河东区的一部分，终点泵站有赵沽里、民权门、增产道、靖江路、丹江东道、燕山路、程林庄道以及沙柳路等8个。（6）北仓系统：该系统包括北辰区的一部分，终点泵站有北仓泵站、电冰箱厂泵站和双环村泵站。
　　以上六大系统共30个独立出水口。纪庄子、咸阳路和双林等三个系统的污水都入大沽
　　排水河；张贵庄和赵沽里两个系统的污水都入北塘排水河。北仓系统的污水排入永定新河。其中纪庄子系统、赵沽里系统、张贵庄系统的污水已分别经纪庄子污水处理厂、东郊污水处理厂处理后排放。
3.“十五”期间排水设施建设内容及发展目标
　　根据天津市总体规划，要把天津建成中国北方重要的经济中心和现代化港口城市，针对目前中心市区排水设施存在的问题，“十五”计划安排的项目内容：1、解决建成区9片。2、改造严重积水点2处。3、二级河道治理工程5项。4、新建、扩建污水处理厂三座。5、住宅新区排水配套改造工程3片。6、旧区住宅改建排水配套改造工程4片。7、新建东郊污泥处置场一座。8、处理厂处理水利用工程3项。
　　以上排水项目共30项，总投资788861.6万元。
　　预计至2005年雨水设施的面积由2000年的121.58平方公里增至163.07平方公里，污水设施的面积由2000年的149.69平方公里增至186.28平方公里。至2005年时区建成区达280平方公里，雨污水面积的普及率分别为58.24%、66.53%。至2005年预计市区污水增达167万立米/日，则污水处理量为149万立米/日，处理率为89.22%。

二 污水处理

1、 建成的污水处理厂
　　（1）纪庄子污水处理厂：纪庄子污水处理厂已于1984年建成投产，建设规模为26万吨/日。污水处理采用标准活性污泥法工艺，处理后的净化水用于农业灌溉及中水水源，污泥处理采用中温二级消化工艺，部分污泥机械脱水后外运。污泥消化过程中产生的沼气，用于发电驱动厂内回流污泥泵等用电设备。
　　（2）东郊污水处理厂：东郊污水处理厂已于1993年建成投入运行，建设规模为40万吨/日。污水处理工艺为标准活性污泥法和A/O生物法，处理后的净化水用于农业灌溉及中水水源，污泥处理采用中温二级厌氧消化，沼气发电并入电网。
　　目前，天津市平均日污水排放量达到150万立方米/日，而已建成的纪庄子、东郊两座污水处理厂的日总处理能力为66万立方米/日，污水处理率仅为44%。
2、 建设中的污水处理厂：
　　⑴、纪庄子污水处理厂扩建工程
　　纪庄子污水处理厂扩建工程，按照2005年排水规划推测，扩建后的纪庄子污水处理厂规模应为54万立方米/日。建设标准为二级生化处理，污水处理采用A/O工艺，污泥处理采用浓缩――中温厌氧消化--机械脱水处理工艺。此次扩建包括厂内新建主要构筑物26座，厂外配套铺设Φ300～Φ2600进出水管网。利用日本协力银行贷款和国内配套资金进行建设，目前正进入初设阶段，预计2003年竣工，项目投资规模为5.09亿元(人民币)
　　（2）、咸阳路污水处理厂新建工程
　　咸阳路污水处理厂一期建设规模为45万立方米/日，占地1100亩（污泥填埋场占地300亩）。污水处理采用A/O工艺，污泥处理采用浓缩--中温厌氧消化--机械脱水处理工艺。污泥厌氧消化产生的沼气做为锅炉热源以节约能耗。此次建设包括厂内主要构筑物67座，厂外新建规模为2.0立米/秒污水泵站2座，及铺设配套进出水管网。
　　该建设项目利用日本协力银行贷款和国内配套资金进行建设，预计2001年竣工，项目投资规模为11.9亿元。
　　（3）北仓污水处理厂新建工程：是利用亚洲开发银行贷款建设项目。总投资为3.66亿元人民币，其中亚行贷款为2620万美元（折合21746万元人民币）。
　　北仓污水处理厂一期建设规模为10万立方米/日，占地23公顷。采用A/O除磷工艺。污泥处理采用浓缩--中温厌氧消化--机械脱水。
　　主要工程内容包括新建污水处理厂一座(10万立方米/日)及配套管道17公里，新建泵站1座。预计2000-2005年竣工。
　　以上三座污水处理厂项目建成投产后，将大大提高了天津市的污水处理能力，污水处理率将达到89.22%。
3、 规划中的污水处理厂
　　双林污水处理厂的建设前期工作正在进行，一期建设规模为20万吨/日（远期规模为32万吨/日）。预计2008～2010年建成投产。
　　张贵庄污水处理厂规划建设规模为32万吨/日，预计2010～2015年建成投产。预计天津市中心市区于2015年污水处理率达到100%。

三　污水回用

1污水回用工作规划
　　为拓展再生水利用范围，早日将天津市建设成节水型城市，自2000年12月至2001年7月完成《天津市再生水资源利用规划》的初稿。
　　《天津市再生水资源利用规划》的"概论"中分别介绍了天津市的自然状况，河流水系状况，社会经济发展状况以及规划的依据、原则、范围和采用规范。在“水资源与天津市的可持续发展”这一章中，介绍了天津市的现供水用水情况，分析了天津市水资源的供需平衡，指出了城市缺水的危害，并阐述了解决水资源短缺问题的途径，同时还介绍了国内外再生水资源利用的现状以及天津市再生水资源的现状。在《天津市再生水资源利用规划》主要对再生水资源的利用方向、需求量进行了分析，提出了再生水的输水路径。此外，在该规划中确定了再生水资源的利用方案和近期实施计划。最后，对工程的投资与效益进行分析，并提出一些建议。
　　通过将纪庄子污水处理厂的二级出水水质和国家有关农业灌溉、景观水体、生活杂用、工业冷却的水质标准进行对比，《天津市再生水资源利用规划》中确定再生水利用方向为农业、园林绿化、河道景观、市政、冲洗、工业冷却、生活杂用等方面。
　　为实现再生水回用规划，天津市拟在近期实施以下几项污水回用工程。
　　1) 纪庄子再生水回用工程（5万立方米/日）
　　2) 北仓再生水回用工程（2万立方米/日）
　　3) 双林再生水回用工程（2万立方米/日）
　　4) 东郊再生水回用工程（2.5万立方米/日）
　　5) 中水洗车示范站
　　6) 纪庄子再生水回用农业工程
2 污水回用的立法工作
　　为推进城市污水资源化和中水利用，使污水回用工作有章可循、有法可依，促进节约用水，2001年市政局根据国家和本市法律、法规起草了《天津市中水管理办法》。
　　该办法在第一章“总则”中阐述了制定该办法的目的、意义，适用范围，明确了“中水”、“中水设施”等几个基本范畴，提出了中水利用的原则，还规定了中水利用工作的管理部门等。第二章的"规划与建设"对中水设施的规划、建设进行了规定，明确规定新建建筑面在一定规模的住宅小区、集中建筑区、院校、宾馆、饭店、高层住宅、写字楼，可以利用中水作为水源的，要建设中水设施。独立工业企业或成片的工业小区，河湖水面景观用水以及园林苗圃绿化浇灌用水应配套建设中水设施。同时，还对一些应逐步建设中水设施的对象进行了规定。第三“运营管理”则对从事城市中水利用以及经营中水的企业资质提出了要求，还提出了对中水水质标准的要求，另外，对中水设施的养护、管理，中水价格标准的制定等进行了规定。在第四章“设施管理”中，对中水设施的维护、管理责任等进行了规定。
3 污水回用工程项目
　　除规划研究、探讨法规制定之外，我市还积极推进污水回用工程项目的实施。
　　(1) 纪庄子污水回用工程
　　天津市纪庄子污水回用工程是在纪庄子污水再生回用梅江居住区示范工程基础上，由国家计委确定的全国五大城市污水回用试点项目之一，是天津市全面上水平的重点项目，也是天津市建设节水型城市的重要举措。
　　《纪庄子污水回用工程》区域位置为北至郁江道、南至外环线、西至红旗南路、东至大沽南路。再生水服务对象主要是梅江等居住区和陈塘庄工业区。
　　A 中水厂工程
　　纪庄子污水回用工程中水厂厂址选定为纪庄子污水处理厂内东南角毗邻紫金山路与梅江居住区隔河相望，总占地2.6公顷。中水厂的原水来自纪庄子污水处理厂二沉池出水。
　　本工程回用规模为5万立方米/日，服务面积约2450公顷。中水主要回用于居住区内公建和居民冲厕、园林绿化、道路喷洒、景观水体补充，总规划建筑面积560万平方米，规划人口15.8万人，设计水量为2万立方米/日；回用于工业循环冷却和生产工艺，设计水量为3万立方米/日。工程拟采用居住区和工业区分质供水的方案。
　　居住区中水处理采用微滤膜加臭氧消毒处理工艺，流程如下：

　　工业区中水采用老三段的处理工艺，流程如下：

　　供居住区用中水、供工业区用中水和中水厂原水水质情况如下表所示。
各种水质标准一览表

　　B 管网工程
　　回用于居住区的工程范围有梅江居住区、松江居住区、金厦小区、仁爱居住区、体育中心小区、大沽南路一带大专院校。居住区拟铺设DN100-DN400中水管网26740米。
　　回用于工业区的工程范围主要在陈塘庄工业区，区内主要有冶金、化工、造纸、电子等40余家工厂企业。工业区拟铺设DN100－DN500中水管网25470米。
　　为减少管网的渗漏，提高防腐能力，避免中水水质二次污染，本工程管网选用UPVC管材。
　　C 工程投资
　　本工程总投资以初设概算计，管网工程拟投资2856.12万元人民币，中水厂建设拟投资8600.36万元人民币，总计11456.48万元人民币。
　　D 建设期限
　　本工程的建设期计划为两年，梅江居住区一期起步区及老年公寓预计2002年9月正式入住，为保证按期供水，计划于2002年1月20日开始中水厂建设工程，于2002年8月份完成建设、安装、调试；中水管网铺设大部分于2002年完成，其余部分随新建道路施工情况及用户落实情况逐步实施。
　　(2) 中水洗车示范站
　　为节约有限的水资源，我市汽车冲洗行业于2000年全部关闭，为解决洗车的供需矛盾，中水公司对东郊污水厂再生水进行深度处理后用于洗车，该项工作的到市政府的大力支持。
　　A 中水站
　　中水处理站站址位于卫国道排水四所材料场处，占地约1600平方米，处理量为5立方米/小时该中水处理站采用微孔过滤加臭氧消毒处理工艺，其流程如下：

　　B中水洗车示范站
　　1) 卫国道中水洗车示范站。
　　2) 唐口中水洗车示范站。
　　3) 台儿庄路中水洗车示范站。
　　4) 光华桥中水洗车示范站。
　　(3)“十五”期间污水回用示范工程的探索
　　为使中水更广泛地在天津市乃至在全国范围内得到利用，加快污水资源化工程的进度，天津市将在“十五”期间还要对农业灌溉、园林绿化、道路喷洒、市政建筑、河道景观、地下水回灌等方面建设示范工程，为人类生存的第二水资源――“中水”的开发拓宽渠道。

四.污泥处置

　　污泥处置是污水处理及资源化发展不可缺少的重要条件。若没有妥善的处置将会给环境造成二次污染。二十世纪我国在污泥的最终处置方面还没有积累很好的经验。由于没能选择最佳的处置方法。也曾给环境带来不同程度的污染。个别地区的污染给当地人民身体健康造成威胁。面对这严峻的事实。我国将在２１世纪把污泥最终处置作为重点研究课题。天津市也不例外。初步规划筹备建设两座污泥处置厂将天津市区城市污水中的全部污泥得到最佳的处置。目前正在做项目的前期工作。
　　目前国外的污泥处置方法有四种：
　　1.污泥肥料：将污泥无害给处理后，（去除有机污染物、重金属），用于绿化肥料
　　2.污泥填埋：将污泥消化后，经过脱水降低污泥含水率，或经过干燥降低污泥含水率，进行卫生填埋。
　　3.水泥添加剂：将污泥含水率降低后送到水泥厂做为水泥制造的添加剂。消除污泥的踪迹。
　　4.污泥焚烧：将污泥含水率降低后，进入焚烧炉进行无机化处理，使污泥中的有机成分彻底消除，断绝污泥二次污染的根源，焚烧后的灰粉可以进行综合利用
　　以上四种方法的选择取决于当地有关部门对污泥处理的认识及经济实力。按照21世纪可持续发展的战略目标，最宜选择，污泥无机化的处理途径。