基于能值的城镇污水处理综合系统环境经济效益研究

发布时间：2017-07-14 16:05

  本文关键词：基于能值的城镇污水处理综合系统环境经济效益研究

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【摘要】：污水处理是应对我国水资源污染性短缺的重要路径。在国家社会经济持续中高速发展和生态文明体制建设双重背景下,污水产生量将越来越大,排污标准愈发严格,大量新建或扩建污水处理厂已成必然之事。污水处理是一种不完全污染去除方法,在污水处理厂修建和污水处理运行过程中会产生部分危害环境的副产物,如S02等空气污染物、剩余污泥,等。因此,污水处理的系统边界应随之延伸。只有将污水处理、处理水处理和污泥处理纳入统一的污水处理综合系统中,才能更全面地评估污水处理的环境经济效益。在众多评估方法中,能值分析因具有环境、经济和社会的复合性而被广泛用于评估不同尺度系统的可持续发展。它将人类系统嵌入到环境、经济和地球系统中,强调人类活动或自然过程中人与自然的共同作用和影响,使自然环境和社会经济形成内在统一,适宜于污水处理综合系统等环境复合控制系统的环境经济效益研究。本研究在能值理论的框架下,结合污水处理的特点,针对四川省大邑县晋原污水处理厂,构建了五个污水处理综合系统方案(方案1“污水直接排放”、方案2“污水处理+处理水排放+污泥填埋”、方案3“污水处理+处理水排放+污泥蚯蚓堆肥”、方案4“污水处理+处理水回用+污泥填埋”、方案5“污水处理+处理水回用+污泥蚯蚓堆肥”),提出了能值净收益、生态能值净收益率及其衍生改进的环境负载率和可持续发展指数等指标,同时,还提出了具有针对性的废物资源化产品价值核算方法,研究结果表明：(1)从能值流计算结果看,在直接投入方面,方案1无需投入,方案2-5高度依赖外部资源。其中,方案3和方案5的资源利用结构优于方案2和方案4；在环境服务需求方面,方案1-5 (3.88×1019sej、8.45×1018sej、8.44×1018sej、4.89×1018sej和4.88×1018sej)依次降低,污水处理、污泥处理和蚯蚓堆肥均是减少环境服务的有效途径；在有效产出方面,方案1-5(0sej、0sej、1.64×1016sej、5.37×1018sej和5.39×10’8sej)依次增加,处理水回用和蚯蚓堆肥能提高收入。总体而言,污水处理和处理水回用均有助于提高环境效益。(2)从指标计算结果看,方案4-5的能值净收益高于方案2-3,其中,方案2-5的环境净收益均为正,方案4-5的产品净收益为正,方案2-3的产品净收益为负,污水处理和处理水回用的经济效益较高,蚯蚓堆肥会降低系统的经济效益。生态能值净收益率由高到低依次为方案4、方案5、方案2和方案3,“污水处理+处理水回用+污泥填埋”的竞争力最高。方案2-5的环境负载率逐渐降低,方案2-5的可持续发展指数依次升高,“污水处理+处理水回用+蚯蚓堆肥”是资源效率和环境负载的协同最优方案。环境负载率和可持续发展指数严格逆向同步,环境负载率是影响四个方案可持续发展力的主要因素。蚯蚓堆肥和处理水回用均有助于降低环境负荷,提高可持续性能,但二者实现路径不同。前者通过优化资源利用结构,加大了可更新资源,特别是外部可更新资源的投入比重；而后者通过减少环境服务实现。(3)与既有指标相比,本文构建的指标体系将经济和环境两个方面纳入考虑,能更好、更准确地反映污水处理综合系统综合绩效。(4)回用处理水不能简单地等价于新鲜水或自来水,其价值是前者的3.54倍、后者的1.34倍。基于能值理论的替代价值核算方法能够完整计量废物资源化利用的污染削减量和资源节约价值。
【关键词】：污水处理 处理水 污水污泥 能值 废物处理 可持续性
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703;X196
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 前言11-25
• 1.1 研究背景11-17
• 1.1.1 水污染现状和危害11
• 1.1.2 水污染防治的政策导向11-12
• 1.1.3 污水处理方法及其优缺点12-14
• 1.1.4 污水处理副产物的资源化利用途径14-16
• 1.1.5 构建污水处理综合系统的必要性16-17
• 1.2 能值理论及其分析方法17-19
• 1.2.1 能值起源和定义17
• 1.2.2 核心概念17-18
• 1.2.3 经典能值指标18
• 1.2.4 分析步骤18-19
• 1.3 研究现状19-23
• 1.4 研究目的和意义23-24
• 1.5 研究思路和技术路线24-25
• 1.5.1 研究思路24
• 1.5.2 技术路线24-25
• 2 研究对象与方法25-38
• 2.1 研究对象25-26
• 2.2 研究方法26-32
• 2.2.1 污水处理综合系统能值框架构建27
• 2.2.2 能值指标体系27-32
• 2.3 方案设计32-38
• 3 结果与分析38-40
• 3.1 能值流对比分析38-39
• 3.2 能值指标值分析39-40
• 3.2.1 能值净收益39
• 3.2.2 生态能值净收益率39
• 3.2.3 环境负载率39-40
• 3.2.4 可持续发展指数40
• 4 讨论40-45
• 4.1 处理水处理对污水处理综合系统的影响40
• 4.2 污泥处理对污水处理综合系统的影响40-41
• 4.3 污水处理综合系统的对比分析41
• 4.4 与已有指标的对比41-42
• 4.5 废物资源化替代价值计量42-45
• 5 结论与建议45-46
• 5.1 结论45-46
• 5.2 建议46
• 6 展望46-48
• 参考文献48-57
• 致谢57-58
• 附录58-64
• 攻读学位期间获奖及论文发表情况64

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8 胡聃;文秋霞;李锋;王震;冯强;张艳萍;;北京城市生态系统的能值动态分析[J];城市环境与城市生态;2006年06期

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1 席运官;钦佩;;稻鸭共作有机农业模式的能值评估[A];循环·整合·和谐——第二届全国复合生态与循环经济学术讨论会论文集[C];2005年

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本文编号：541706