國家發改委—小城鎮污水處理工程技術指南編寫組

整理人：李成江

（中國市政工程華北設計研究院，天津 300074）

　　1 項目背景

　　發展小城鎮、推進城市化是我國21世紀的熱點。20世紀末黨中央、國務院提出了“抓住機遇，推進我國城市化進程”，“大力發展小城鎮”的口號。從中央到地方首次把推進城市化發展和小城鎮問題作為經濟社會發展戰略納入經濟和社會發展的第十個五年計劃。

　　城市化是不可抗拒的經濟和社會發展規律，是工業化的必然結果。發達國家的城市化率已達70% ~ 80%，我國目前約40%以上，隨著人對自然、經濟社會、資源和環境認識的深化，發達國家的城市化已開始進入以高新技術為支撐的城鄉共生互補，環境生態良性循環，經濟社會可持續發展的后城市化階段。隨著我國經濟的持續快速發展，小城鎮數量會劇增，發展潛力巨大。

　　我國小城鎮數量眾多，分布寬廣，地點分散，污水對環境造成的污染不亞于大中城市。目前，我國小城鎮污水無害化處理設施缺乏，欠帳太多。大部分小城鎮污水直接排入水系及相關流域，造成江河湖泊水質惡化和地下水污染，對土壤、水體、大氣污染和潛在的疾病傳播，成為一個污染環境、困擾國家的社會問題。已建污水處理設施不夠完善，運行經費缺乏，運行管理不利。小城鎮污水對環境的污染仍在加劇，與我國經濟蓬勃發展的大好形勢極不相稱。

　　近年來，國家大力治理水污染。隨著國家確定的各水資源保護規劃工程的陸續啟動，將要建設許多小城鎮污水處理項目。在“三河三湖”、渤海及三峽庫區水污染防治規劃的實施過程中，已開始建設一批小城鎮污水處理工程。隨著南水北調東線沿線、南水北調中線水源地、三峽庫區影響區及長江上游水污染防治工程的啟動，將有更多的沿線小城鎮需要建設污水處理項目。與此同時，為改善環境質量，實現可持續發展，全國范圍內也將建設大批小城鎮污水處理工程。

　　然而，我國小城鎮污水處理工程項目的建設尚處于起步階段，沒有專門的設計規范和標準。由于規模小，現有的相關設計手冊中又很少考慮到小城鎮工程項目的特殊性，則必然造成投資指標偏高、一次性投資大，不利于投資的控制和節約。同時，部分傳統處理工藝對小城鎮而言，技術要求高、操作復雜，與其經濟發展水平、人員素質和技術水平不相適應；簡單套用會造成管理復雜、運行成本高，項目建成后，運行困難，甚至曬太陽，不能發揮應有的效益。

　　為適應小城鎮建設的需要，特推出小城鎮污水處理工程技術指南，結合小城鎮的特點，提出一套合適的建設標準、工藝技術、設備材料和運行管理辦法，使項目的設計、施工、運行、管理和審批有章可循，有據可依，實現科學化、規范化、標準化的管理。

　　2指南編寫要求

　　① 指南指導全國范圍內工程，技術方案應兼顧各地差異。

　　② 指南要充分考慮小城鎮的特點，力求節省投資和運行費用，提出新的技術方案應“技術成熟、操作簡便、運行穩定、經濟節約”。

　　③ 編制深度以初步設計為核心，為初步設計及審查服務，同時也為編制工程可行性研究報告提供指導。

　　④ 指南編寫以現有的規范、標準為基礎，在此前題下認真探索突破點，尤其是針對小城鎮項目的創新。如利用適應性新工藝、適當降低建設標準等。在編寫過程中，以工藝專業為主，其他專業為輔；指導設計為主，指導運行為輔；處理廠為主，配套污水管網為輔。

　　3 適用范圍

　　本指南所指導的小城鎮污水處理工程的規模≤2萬m³/d，并將規模分成≤0.5萬m³/d；0.5萬 ~ 1萬m³/d；1萬 ~ 2萬m³/d三個等級，以5000 m³/d為重點。本指南還可以為規模在這個范圍內，但是地理位置并非位于小城鎮的小規模污水處理工程的設計、施工、運行和管理提供參考。在編制過程中，將全國分區，根據地域的不同提出不同的工程技術方案。

　　本指南是一本綜合性的指南，既能為設計單位提供標準化的技術方案，又能為建設單位提供規范化的建設管理標準，并為政府對小城鎮污水處理工程科學決策提供依據。

　　4 指南的主要內容

　　根據指南所要達到的目的，指南由十個章節組成，涉及污水管網、污水處廠建設的前期工作，工程設計、施工、調試、運行管理。最核心部分是管網規模及收集方式、污水廠的工藝選擇、設備選型、工程投資及運行費用。水量、水質預測是確定管網和污水廠建設規模的基礎。現有標準中可供借鑒的很少，需在大量調研基礎上，提出小城鎮的水量、水質預測指南。污水廠的工藝以成熟可靠、運行管理簡單、投資少、運轉費用低為目標，廣泛收集國內外信息，經過專家論證作為入選工藝，入選工藝必須有工程實例，并且有足以證明運行穩定的數據支撐。指南將總結國內外現有的成熟技術、經驗教訓。根據國內不同地域經濟能力、處理要求進行分類，用戶可以根據擬建項目的具體情況，找出適合本工程特點的工藝技術，或從指南中得到啟發，對工程建設有所幫助，避免選擇不適合自己特點的工藝，尤其是受到潮流工藝影響，盲目套用。

　　扎實做好項目前期工作對項目的成敗至關重要。項目前期工作主要是立項和項目可行性研究報告，這兩個階段主要解決項目建設的必要性和建設的合理性，建成后的經濟效益和環境效益，也可以稱為投資的回報率。要完成好前期工作涉及到排水規劃，在排水規劃中要解決管網排水體制，確定污水量、雨水量、管網平面布置、污水廠的位置、污水處理規模、進水水質、污水出路、排放標準、水資源綜合利用。選擇什么建設方案符合本地的實際情況、能做到投資省、管網和污水廠運行穩定、管理簡單、日常維護量低、系統能經久耐用。為達到此目的，項目前期工作一定要有詳實科學的數據，如城鎮的現狀及遠期人口、工業發展定位、國民經濟發展預測、居民和公建用水情況，工業用水量、污水水質、受納水體情況、工程地質情況等。在數據可靠的基礎上，按項目前期工作程序進行科學分析、論證后才能得出正確結論。

　　5 小城鎮污水處理工藝遴選工作概況

　　國內工藝遴選工作由中國環境科學研究負責，該院于2003年8月起，面向全國征集小城鎮污水處理新工藝。目的是遴選出一批具有創新性、成熟可靠、運行簡便、投資節省、運行成本低廉、具有實用性的工藝技術。

　　本次工藝技術遴選的原則是所選的工藝必須是工藝過程具有創新性，技術水平具有前瞻性，工程應用具有可靠性，地域應用具有代表性，實際操作具有穩定性，工程建設與運行具有經濟性。按照上述原則，本次小城鎮污水處理工藝遴選分以下兩個階段完成。

　　自2003年8月起，中國環境科學研究院工程設計中心組織骨干技術人員，通過珠海全國小城鎮污水處理技術研討會，面向全國近三十個技術持有單位發出了《關于征集小城鎮污水處理新工藝的通知》，共征集到污水處理工藝技術19項。根據每個技術持有單位提交的工藝情況，邀請八家單位于2003年10月10日到北京召開了“全國小城鎮污水處理新工藝遴選會”。共有四十余人參加了此次會議，提供了12項新工藝。經過兩天的研討，遴選出具有實用性的新工藝9項。

　　此后中國環境科學研究院根據多方面的建議，為了進一步擴大小城鎮污水處理新工藝的征集范圍，挖掘國內外新技術，又在中國水網及中國建設報等新聞媒體再次發布了征《關于再次集小城污水處理新工藝的通知》，通過多方努力再次征集到新的工藝技術10項。并于2004年1月12日在北京再次召開了《全國小城鎮污水處理新工藝遴選會》，此次參加會議的單位共10個，技術人員20余名。通過兩天的研討又遴選出新工藝5項。

　　本報告根據工藝技術具有創新性、前瞻性、可行性、代表性、穩定性、經濟性的六大原則，通過多方研究從22項工藝技術中篩選出14項新工藝推薦給投資項目評審中心進一步對工藝遴選。對于進一步遴選出的技術，建議組織專家到所列的工藝應用工程現場考察核實，最終確定列入國家《小城鎮污水處理工藝技術指南》的工藝。

　　盡管本次參選單位所提出的新工藝技術自身具有先進性，但是在工程實施方面，許多工藝還存在著缺陷。為了使其優勢充分發揮，還應進一步進行工程完善，應進行最優化設計。

　　14項污水處理工藝技術如下：

　　① 活性污泥法類

　　· VTBR（垂直折流生化反應器）污水處理工藝

　　· 一體化氧化溝處理工藝

　　· Biolak懸掛鏈式曝氣工藝技術

　　· MCASS污水處理工藝技術

　　② 生物膜法類

　　· 上向流曝氣生物濾池（UBAF）工藝技術

　　· NPR污水處理工藝

　　· 厭氧膜床－曝氣生物濾池－絮凝沉淀組合工藝技術

　　· CRN污水處理工藝

　　③ 厭氧類

　　· 沼氣凈化池處理小城鎮生活污水工藝技術

　　④ 人工生態類

　　· 人工快滲污水處理系統工藝

　　· 利用芨芨草處理城市污水及治沙生態工藝

　　· 復合型人工濕地自流凈化工藝

　　· 潛流碎石植物床污水處理工藝

　　· 生態化城市污水處理工藝

　　6 國外小城鎮污水處理技術調查

　　為了解和學習國外小城鎮污水處理工程建設的技術和經驗，編寫組于2002年12月考察了奧地利、德國、荷蘭、瑞典和芬蘭五國的小城鎮污水廠、垃圾處理廠，其中考察了六座污水廠。處理規模從200 m³/d的居民小區到8000 m³/d的鎮級污水廠。采用工藝有A/O活性污泥法、曝氣好氧生物濾池、百樂卡工藝、卡魯塞爾氧化溝、流動填料的生物膜法、生物轉盤。不論采用哪種工藝，其氮和磷都是嚴格達標的，系統對初期雨水也要處理。污泥采用厭氧污泥消化具多，個別采用好氧堆肥，所有污泥都經過處理后用于填埋或農業用肥，污水廠在設計中注重處理過程中臭氣、柵渣等處理，使其基本不產生對操作人員和環境的污染。真正實現了水、氣、渣的全面達標。

　　工藝方面以采用活性污泥法的廠為主，生物膜法多用于老廠改造挖潛沒有場地或出水水質要求提高增強處理能力。除磷多在生物除磷基礎上加藥或直接采用加藥除磷。污泥穩定多采用厭氧污泥消化。機械設備質量好、全廠管理人員少、運行數據齊全、管理有序、便于總結經驗。

　　7 小規模污水處理的幾個問題

　　① 設計規模與水質確定是小城鎮污水處理中要先解決的問題，要獲得較準確的規模和水質可以通過實測法得到，但小城鎮中往往沒有下水系統，實測水量無法實施。指標計算法成為主要方法，現在的規范標準中僅到城鎮一級，小城鎮無用水標準，盡快制定小城鎮用水標準及排水標準才能有水量計算依據。人均污染負荷也是針對城市居民的，但小城鎮與之差別不大可以借鑒，并適量縮減后可以使用。

　　② 工業廢水對處理工藝的影響。小城鎮生活污水水量較小，若工業廢水量較大時，污水廠就變成了以處理工業廢水為主，相應的設計工藝、處理單元、設計參數都要有針對性。

　　③ 流量特性。一般小城鎮工業欠發達，工業廢水較少，污水主要為生活污水。來水量由人們的用水規律決定，早晚流量最大，夜間流量很小，污染負荷在早、中、晚三個時段最集中，污水處理系統中生化池按有機負荷設計其它處理單元按水力負荷設計。流量和有機負荷的大范圍變化會造成處理系統設計浪費，設置調節池可以均衡水量和有機負荷，使處理系統在平均流量下運行，做到處理系統設計最合理化，也便于系統的正常運行和管理。

　　④ 管理者素質。污水處理是技術含量較高的行業，小城鎮上勞動力素質較低，信息、交通、分析化驗能力都不能與大城市相比，所選處理工藝盡量簡易、易維護、可靠程度高。

　　⑤ 盡量降低投資和運行費用。小城鎮自身財力較差，建設資金和運行資金低是確保能建得起和運行得起的關鍵。小城鎮用地價格便宜，土地資源相對豐富，周邊環境對處理廠要求低，這些都是降低投資的有利條件。

　　⑥ 工藝方案。工藝方案以選擇成熟、可靠為主，在此基礎上強調創新，有條件的地方考慮土池加防滲膜等符合當地條件與資源的技術，降低土建工程投資。設備選型與工藝密切相關，要做到工藝與設備的有機結合，使處理過程簡單易操作。如SBR池曝氣采用水下或漂浮曝氣機，使運行更簡化，有利于降低投資。設備本身應是技術先進、節能、質量可靠、壽命長、維護量低。

　　在解決水處理的前提下要重視污泥處理，在目前國情下，污泥堆肥后用于農業是一個主要出路，在設計時要妥善做好污泥的處理處置工作。

　　8 結尾

　　目前小城鎮污水處理工藝技術指南正在統稿階段，大家有好的經驗或工藝方案可與編制組聯系。電話：010-68517155    聯系人：黎定高。