摘要
吉林省辽河流域作为我国重要的优质商品粮基地,在国家粮食生产及供应上有着重要的战略地位。吉林省辽河流域处于辽河水系上游区段,由于气候变化影响导致该地区降水量偏低,天然径流量较小,水资源匮乏,河道生态基流不足,使得河流断流问题较为严重,且一些乡镇未采取有效的污水收集、处理及管控措施,导致吉林省辽河流域水体污染严重,考核断面达标难度较大。污水处理是生态环境保护的一项重要措施,即将各类污水经污水处理技术处理后满足排放标准后排放,减轻高浓度污水造成的环境污染。采用不适宜的污水处理工艺,会出现资源浪费,污水处理效果不理想等现象,间接导致资源、能源消耗和更严重的环境污染。因此,在环境影响评价的基础上,对比不同污水处理工艺,是更好发挥污水处理厂综合污染物净化效能的关键。 本研究基于生命周期评价理论(Life cycle assessment,LCA)和Gabi9.0软件,对吉林省辽河流域采用A2O工艺和CASS工艺的两家污水处理厂产生的环境影响进行生命周期评价。选用ReCiPe2016v1.1Midpoint(H)方法用于贡献分析,Gabi软件进行生命周期影响评估。基于资源枯竭、生态影响、人类活动影响三方面选取了7个环境影响评价指标,最后依靠Yaahp软件运用层次分析法(AHP)建立了4层10指标2方案的层次结构模型,结合经济效益、环境影响、技术性能三个方面,对A2O工艺和CASS工艺进行综合评价,优选吉林省辽河流域最适宜的污水处理工艺。 结果表明:(1)A2O处理工艺的环境影响要显著小于CASS工艺,且在污水处理工艺各阶段的环境影响贡献中,均表现为生物处理阶段>预处理阶段>污泥处理阶段;(2)在A2O工艺污水处理阶段的整个过程中,对各种环境类别都产生了很大的影响,其中化石枯竭潜力是受影响最大的环境指标(44.3%);(3)在污水处理的预处理阶段,CASS工艺对FDP环境影响值影响最大,而生物处理阶段,A2O工艺的FDP贡献值较其他阶段更大,占总贡献值的71%。(4)基于层次分析法,综合经济效益、环境影响、技术性能三个方面构建层次分析模型,由此得出了技术性能是最重要的环境影响指标。研究结果表明,A2O工艺和CASS工艺的总目标结果为0.5280和0.4720,数值越大,适宜程度越高,故A2O工艺是吉林省辽河流域最适宜的污水处理工艺。本研究采用生命周期评价研究的目的是评估不同污水处理工艺对环境造成的影响,为决策者在选取污水处理工艺时提供一种对环境影响更小的方法。