劉文亞，呂寶興

（天津中水有限責任公司，天津 300074）

　　摘  要：本文重點介紹污水處理廠建設中存在的問題，提出幾點建議，根據中小城市特點推薦幾種工藝。

　　關鍵詞：污水處理廠；存在問題；處理工藝

　　1 前言

　　隨著國民經濟的不斷發展，城市人口的增加，污水排放也逐步增大，特別是改革開放20年國民經濟高速連續增長，環境污染日益加劇，水污染的形勢更加艱巨，給環保工作帶來巨大挑戰。自70年代以工業污染源分散治理開始，80年代以紀莊子污水處理廠為代表的大規模城市污水處理，90年代進行“三河”、“三湖”、“環渤海”重點流域和南水北調工程實施前“三先三后”水污染治理的實施，國家加大環保投入和給予優惠政策，大城市和工業污水處理廠建設速度加快，環境質量明顯好轉。據統計，全國城市人口38820.45萬，建成區面積22439.28平方公里。廢水排放量為401.1億m³，其中生活污水量203.8億m³，工業廢水為197.3億m³。在現有668個地級市中，已有123個城市建設了427座不同處理等級的污水處理廠，其中二級處理廠282座，二級處理率約為15%。這些數字說明至少還有500余座城市要建污水處理廠，全國已建成運行的城市污水處理廠145座需要改建，用于城市污水處理工程建設的總投資巨大，約為150億元。小城鎮近48 000個，建制鎮19 200多個。污水處理廠建設重點在中小城市和城鎮，如何把中小城市、城鎮污水處理廠建設好是非常重要的。

　　2 已建城市污水處理廠存在問題

　　我國現有大城市基本都建設污水處理廠，但由于各種原因，有的污水處理廠未能發揮其作用，有的不能正常運行，有的運營管理困難。隨著市場經濟秩序的建立，污水處理廠企業化運營，資本性運作，其所產生的矛盾將更加突出，必須在未來的污水處理廠建設過程給予足夠重視，才能保證污水處理廠正常運營。

　　2.1 城市規劃問題

　　作為城市基礎設施，污水處理廠未能納入城市總體規劃，而僅作為城市的招牌或衛生城市檢查的需要而建設，不能與城市排水管網及排水方向相吻合，造成有污水處理廠而沒有足夠的污水。建設單位在征用過程中與地方政府和農民發生經濟糾紛現象嚴重，尤其在施工中困難更大。

　　2.2 投資過大

　　近年來，隨著國民經濟的不斷發展，采取拉動內需的積極財政政策，增加了對城市基礎設施建設和環保的投入，外部資金的引進使投資多元化，有些城市為個體利益或投資者為能夠多投入、多獲利而使建設費用有所增加，增加了市場經濟條件下污水處理廠的運營成本，運營企業投入加大，資本運營的經濟效益減低，同時也增加了排污企業和居民的負擔。

　　2.3 建設規模大

　　已建設運行的污水處理廠由于缺乏長期積累的污水水量資料，一般按規劃面積、人口和工業發展預測推導污水量。計算結果與人口數量、用水標準、工業節水措施、管網普及率等諸多因素有關，情況復雜，因此提出的設計水量偏大，增大投資，運行中長時間不能達到設計處理水量，設備閑置，運行維護保養困難。

　　2.4 水質確定不確切

　　污水處理廠設計除水量因素外，還有水質因素。進水水質的確定應以全面調研為基礎，而大多數城市在提供水質數據時沒有對排水系統進行水質調查，采用設計手冊或經驗數據，造成設計污水水質偏高，構筑物建設加大，投資相應增加，污水處理廠構筑物運行負荷低，需要經常調整運行技術參數才能保證出水水質。往往根據國家城市二級處理廠出水標準設計出水水質，沒有充分考慮受納水體容量、污水利用的因素，造成處理水平或高或低，引起資金浪費。

　　2.5 重污水輕污泥處理問題

　　污水處理廠僅考慮污水達到國家排放標準，但是處理過程中產生的初沉污泥和剩余污泥具有體積大、含水率高、不便運輸、污染物含量高等特點。在運行的污水處理廠中，污泥處理采用污泥厭氧消化、脫水工藝，有的污水處理廠無污泥處理工藝，沒有從根本上實現污泥減量化、無害化及資源化，其有機污染物沒有降解去除，污泥未能實現最終處置和綜合利用，仍然對環境產生較大污染。

　　2.6 未合理的考慮污水回用

　　水是人類賴以生存的自然資源，再生水被世界公認為第二水資源，充分利用再生水資源對我國這樣一個人均水資源占有量僅為2400 m³的嚴重缺水國家十分重要。現在再生水資源一般是排海、農業灌溉、小部分廠內回用，有的甚至清污混合，造成水資源的重大浪費。隨著對再生水資源的認識與接受，污水回用在全國初步開展，國家計委確立了天津、大連、青島、西安、牡丹江五個污水回用試點城市，五個項目已經基本完成。但是如何在污水處理廠建設的同時，將污水回用作為項目一部分一并實施在國內還沒有先例。

　　2.7 污水處理廠的環境問題

　　污水處理廠是環保項目，但在污水、污泥處理過程中產生的環境污染已經對污水處理廠的運行管理人員和周圍居民造成損害。進水格柵、沉砂池、沉淀池、儲泥池等構筑物產生的惡臭，鼓風機、提升泵、發電機等產生的噪音，影響了污水處理廠周圍的居住環境和品位，因此必須給予重視。

　　3 應對措施與方案

　　中小城市污水處理廠建設是今后一段時間的環保工作重點，建設好這一批中小城市污水處理廠需要因地制宜，實事求是的根據城市特點，選擇合理位置，確定合理的建設規模，遴選先進科學的工藝，使污水處理廠發揮最佳的環境效益、經濟效益和社會效益。

　　3.1 做好城市規劃

　　中小城市建設要以合理科學的規劃為基礎，將城市功能、發展方向、總體布局定位準確。由專業規劃咨詢機構對城市進行規劃，要把城市排水和污水處理設施建設納入城市國民經濟和社會發展規劃，要科學確定城鎮排水體制和體系，建議采用合流制排水管網。給出排水管線位置和路線，在建設過程中結合遠期水量一次鋪設。選擇適宜位置，并預留足夠的城鎮污水處理廠用地，控制好近、遠期建設規模。

　　3.2 細致調研確定水質水量

　　合理地確定設計污水量和水質是城市污水處理廠設計的關鍵，因此中小城市必須成立排水管理機構，在項目建議書階段全面收集整理城市排水現狀資料，確定污水處理廠近期設計水量，取樣檢測水質變化，統計分析化驗數據，確定污水處理設計進水水質。委托設計咨詢機構科學的編制項目建議書和可行性研究報告，根據近、遠期規劃、受納水體情況，考慮污水回用對象主要是農業灌溉，以及排水出路通暢的特點合理確定設計水量和水質。

　　3.3 工藝設計科學合理

　　中小城市污水處理廠工藝設計應以水質水量變化為基礎，充分考慮中小城市污水處理技術人員缺乏、經濟基礎不很雄厚的現實，選擇對水質水量變化適應性強、出水穩定、污泥產量低、技術先進成熟、能耗低、操作運行管理方便的工藝。廠區布置力求簡潔明快，嚴格控制噪聲，臭氣要進行處理。

　　4 推薦處理工藝

　　我國現有大城市基本都建設污水處理廠，80%以上采用的是活性污泥法，其余采用一級處理、強化一級處理、穩定塘法及土地處理法等。“七五”、“八五”、“九五”國家科技攻關課題的建立與完成，使我國在污水處理、污水再生利用、污泥處理新技術等方面都取得了可喜的科研成果，某些研究成果達到國際先進水平。同時，借助于外貸城市污水處理工程項目的建設，國外許多新技術、新工藝、新設備被引進到我國，AB法、氧化溝法、A/O工藝、A/A/O工藝、SBR法在我國城市污水處理廠中均得到應用。污水處理工藝技術由過去只注重去除有機物發展為具有除磷脫氮功能。國外一些先進、高效的污水處理專用設備也進入了我國污水處理行業市場，如格柵機、潛水泵、除砂裝置、刮泥機、曝氣器、鼓風機、污泥泵、脫水機、沼氣發電機、沼氣鍋爐、污泥消化攪拌系統等大型設備與裝置。依據國內污水處理廠運行管理經驗，在滿足國家污水處理排放標準的基礎上，推薦幾種處理工藝，僅供參考。

　　4.1 SBR法（Sequencing Batch Reactor）

　　SBR法是間歇式（序批式）活性污泥法的簡稱，是在20世紀初開發的工藝技術，由于當時自動控制技術不普及未能推廣。其運行工況以間歇操作自動控制為主要特征，集進水、曝氣、沉淀、潷水、排泥為一體，在一座構筑物內完成，通常有4 ~ 3個池子為一組。該法不設二次沉淀池，省去了污泥回流及其設備，工藝流程簡單，布置緊湊，占地節省，運行方式靈活，除磷脫氮效果好，耐沖擊負荷，可避免污泥膨脹，處理效果穩定可靠，出水水質好。但需特殊的潷水裝置。

　　4.2 氧化溝

　　氧化溝工藝是近幾年我國采用較多的污水處理工藝技術之一。氧化溝在應用中有帕式（Passveer）即單溝式、奧貝爾（Orbal，即同心圓式）、卡式（Carrousel，即循環折流式）、三溝式氧化溝（T型氧化溝）等形式，應用較多的為奧貝爾氧化溝工藝。由我國自行設計、全套設備國產化的氧化溝已有成功實例。奧貝爾氧化溝工藝流程簡單，基建費用省，運行管理簡單，操作控制靈活、方便，耐高濃度、高流量沖擊負荷能力強，處理效果穩定可靠，出水水質好，但占地大，適合土地資源多的中小城市。

　　4.3 曝氣生物濾池

　　曝氣生物濾池（BAF）是一種生物膜法處理工藝，是生物濾池的衍生類型，是70年代起源于歐洲的工藝技術。其負荷高、設備少、處理效果好、節約能源、運行費用較低、不設二沉池而構筑物少、占地小、運行穩定、易于管理、能夠自動控制運行。但國內僅大連采用，設計運行經驗欠缺。

　　4.4 膜生物反應器（Membrane Bioreactor）

　　膜生物反應器是膜技術與生物反應器有機結合的成果。它最早開發于日本，國內天津大學、浙江大學、同濟大學研究成果。它利用中空纖維膜出水，省去二沉池，具有占地面積小，出水水質好，便于自動控制等優點。隨著膜工業的發展，膜質量、性能的提高，膜生物反應器運行經驗的積累，其應用領域將逐步擴大，處理能力也將有所突破。但膜污染嚴重、膜更換費用較大。

　　隨著國民經濟的快速發展，城市基礎設施投資的加大，設計先進污水處理廠的運行投產，我國污水處理事業將發展到一個嶄新的階段。水污染控制將從大中城市轉移到中小城鎮，污水處理廠站的建設必將改善水環境質量，城鎮環境質量必將有大的提高。

　　參考文獻：

　　[1] 朱雁伯. 天津市污水處理、中水利用和污泥處置概況. 天津市給水排水分科學會理事擴大會議專題報告, 2003.1.

　　[2] 孫力平. 污水處理新工藝與設計計算實例. 科學出版社, 2001.