小城鎮(zhèn)排水規(guī)劃探討

陳 池

(重慶市市政設(shè)施管理局,重慶400015)

城鎮(zhèn)排水設(shè)施是城鎮(zhèn)建設(shè)、企業(yè)生產(chǎn)、人民生活和環(huán)境建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施。伴隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的快速成長(zhǎng),小城鎮(zhèn)規(guī)模不斷擴(kuò)大,原有的城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施的種種弊端逐漸顯露出來(lái),阻礙了小城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)、文化的健康發(fā)展。因此,改善并合理規(guī)劃小城鎮(zhèn)的排水設(shè)施是建設(shè)小城鎮(zhèn)的重要組成部分。

1 小城鎮(zhèn)概念及其排水存在的問題

1.1 小城鎮(zhèn)概念的界定

對(duì)于“小城鎮(zhèn)”涵蓋范圍的認(rèn)識(shí)眾說(shuō)紛紜,不僅不同地區(qū)有著不同的理解,而且建設(shè)行政主管部門、農(nóng)業(yè)部門、體制改革部門等不同部門對(duì)小城鎮(zhèn)的涵蓋范圍都有不同的理解,主要是對(duì)小城市、縣城鎮(zhèn)、縣城以外的建制鎮(zhèn)、鄉(xiāng)政府駐地集鎮(zhèn)、非鄉(xiāng)政府駐地集鎮(zhèn)的組合方式有不同的認(rèn)識(shí),比如有的認(rèn)為小城鎮(zhèn)應(yīng)專指所有縣城以外的建制鎮(zhèn),而有的認(rèn)為小城鎮(zhèn)應(yīng)包括小城市、縣城、縣城以外的建制鎮(zhèn)和所有集鎮(zhèn)[1]。

按行政區(qū)劃劃分,凡縣級(jí)國(guó)家機(jī)關(guān)所在地;或總?cè)丝谠?0 000人以下的鄉(xiāng)、鄉(xiāng)政府駐地非農(nóng)人口超過2 000人的居民點(diǎn);或總?cè)丝谠?0 000人以上的鄉(xiāng)、鄉(xiāng)政府駐地非農(nóng)人口占全鄉(xiāng)人口的10%以上的居民點(diǎn);或少數(shù)民族地區(qū),人口稀少的邊遠(yuǎn)地區(qū)、山區(qū)和小型工礦區(qū)、小港口、風(fēng)景旅游區(qū)、邊境口岸等地,非農(nóng)人口雖不足2 000人,但確有必要設(shè)置鎮(zhèn)的地區(qū),均可設(shè)置建制鎮(zhèn)。建制鎮(zhèn)屬小城鎮(zhèn)范疇一般沒有異議。有觀點(diǎn)認(rèn)為結(jié)合中國(guó)的特點(diǎn),小城鎮(zhèn)按人口標(biāo)準(zhǔn)劃分,應(yīng)該為2 000～12萬(wàn)人口[2]。

因此本文中的小城鎮(zhèn)主要指縣級(jí)市、建制鎮(zhèn)(含縣城鎮(zhèn))以及部分非農(nóng)人口有一定規(guī)模的集鎮(zhèn),同時(shí)還包括一定數(shù)量的大、中城市的區(qū),特別是當(dāng)其與大、中城市距離較遠(yuǎn)時(shí)(如重慶市涪陵區(qū)的李渡區(qū)),其中建制鎮(zhèn)是小城鎮(zhèn)的主體。

1.2 小城鎮(zhèn)排水存在的問題

1.2.1 排水管網(wǎng)陳舊或者根本沒有

隨著小城鎮(zhèn)規(guī)模的擴(kuò)大,許多現(xiàn)有的排水系統(tǒng)設(shè)施已經(jīng)滿足不了排水需要,多數(shù)年久失修,容易淤塞,雨水、污水在春季泛濫成災(zāi)。對(duì)于一些剛剛由自然村發(fā)展起來(lái)的小城鎮(zhèn),排水設(shè)施的缺乏更為嚴(yán)重。絕大部分鎮(zhèn)仍采用雨、污水合流制,各鎮(zhèn)大部分污水未經(jīng)處理直接排入引水干渠、河流或其它水體,使地表水污染嚴(yán)重,影響供水水質(zhì),從而導(dǎo)致惡性循環(huán)。

城市污水收集與處理系統(tǒng)不完善,大部分城鎮(zhèn)僅城區(qū)建有少量的合流制污水收集管網(wǎng)系統(tǒng),城市污水處理設(shè)施大多處于待(籌)建或在建階段。部分已經(jīng)建成的污水處理設(shè)施也因排水管網(wǎng)不完善,污水收集率低,出現(xiàn)污水處理廠無(wú)污水可供處理或污水處理量大大低于實(shí)際污水產(chǎn)生量,處理設(shè)施不能實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。還有個(gè)別城鎮(zhèn)由于污水處理工藝選擇不當(dāng),污水收集管網(wǎng)管材或施工質(zhì)量不合乎要求,出現(xiàn)嚴(yán)重的地下水入滲現(xiàn)象,以及污水處理設(shè)施運(yùn)行管理專業(yè)技術(shù)人員匱乏等因素,導(dǎo)致部分新建的污水處理廠啟動(dòng)運(yùn)行困難或不能正常運(yùn)行,工程效益難以發(fā)揮[3]。

1.2.2 建設(shè)基金問題

小城鎮(zhèn)市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中一個(gè)主要問題是沒有穩(wěn)定的建設(shè)資金來(lái)源。根據(jù)國(guó)務(wù)院頒發(fā)的水利產(chǎn)業(yè)政策,供水排水屬于乙類項(xiàng)目,不屬于國(guó)家公共財(cái)政支持的項(xiàng)目。這樣,小城鎮(zhèn)供水工程建設(shè),除小城鎮(zhèn)供水專項(xiàng)貸款外,尚無(wú)穩(wěn)定的投資來(lái)源,國(guó)家也沒明確的投資政策。目前各地方政府從城市建設(shè)維護(hù)費(fèi)和水改經(jīng)費(fèi)、農(nóng)水經(jīng)費(fèi)予以補(bǔ)助外,大部分靠當(dāng)?shù)厝罕娮曰I資金和向商業(yè)銀行貸款,水利部雖有供水專項(xiàng)貸款,但因數(shù)量有限,也影響了小城鎮(zhèn)供水的發(fā)展速度。地方政府籌措資金主要靠集資和商業(yè)銀行貸款,但資金的籌措和貸款也并非易事[4]。

可以說(shuō),小城鎮(zhèn)建設(shè)中最大的困難就是籌集資金的問題,雖然有部分地區(qū)已打破了單一的政府投資、群眾集資搞建設(shè)的舊模式,但是由于供水、排水和污水處理這樣的基礎(chǔ)公益設(shè)施耗資巨大,拓展融資渠道籌集建設(shè)資金仍然是小城鎮(zhèn)建設(shè)面臨的重大問題。

1.2.3 其他因素

除資金因素外,部分污水處理設(shè)施在不同程度上存在著問題,影響了污水處理設(shè)施的建設(shè),制約了污水廠的正常運(yùn)營(yíng)。

(1)部分處理工藝選擇不當(dāng)

經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)、專業(yè)技術(shù)管理人員缺乏地區(qū),可能會(huì)出現(xiàn)工藝選擇不當(dāng)?shù)那闆r。污水處理工藝的選擇是根據(jù)處理規(guī)模、水質(zhì)特性、受納水體環(huán)境功能及當(dāng)?shù)貙?shí)際情況和要求,經(jīng)全面的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較后確定的,同時(shí),小城鎮(zhèn)建設(shè)的污水處理要滿足經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能和簡(jiǎn)便易行的特點(diǎn)。一般認(rèn)為,A2/O不適用于小型污水處理廠,因?yàn)樵?0×104m3/d規(guī)模下,它的基建投資明顯高于氧化溝和SBR工藝[5]。

(2)個(gè)別處理廠運(yùn)行效果不佳

絕大多數(shù)小城鎮(zhèn)污水處理廠采用不設(shè)調(diào)節(jié)池的運(yùn)行方式。當(dāng)進(jìn)水為典型的生活污水時(shí),處理廠運(yùn)行效果良好。但是,進(jìn)水中含有間歇排放的高濃度工業(yè)廢水時(shí),由于水質(zhì)沖擊負(fù)荷太大易導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定。如某縣級(jí)市采用CASS工藝處理生活廢水,周邊某制藥廠高濃度制藥廢水間歇排入下水管網(wǎng),而該生活污水處理廠又沒設(shè)水質(zhì)調(diào)節(jié)池,結(jié)果該廠運(yùn)行效果不好,出水基本上不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求[6]。

(3)污水收集管網(wǎng)建設(shè)滯后

部分城鎮(zhèn)污水收集管網(wǎng)建設(shè)滯后,究其原因,可歸納為3個(gè)方面:首先是污水收集管網(wǎng)的建設(shè)投資很大,建立較為完善的污水收集、截污、輸送管網(wǎng),其投資比污水處理廠的建設(shè)成本還高,這對(duì)地方財(cái)政來(lái)說(shuō)是筆巨大的市政建設(shè)投資,而國(guó)債資金只涵蓋部分管網(wǎng)的建設(shè),因此在污水處理廠建設(shè)的同時(shí),很難籌措到建立完善污水收集管網(wǎng)所需的資金;其次,對(duì)于在自來(lái)水費(fèi)中提取相對(duì)衡定污水費(fèi)的污水處理企業(yè)來(lái)說(shuō),污水收集率越低,其處理的能耗、電耗越少,其經(jīng)濟(jì)效益也自然越好,這是污水收集管網(wǎng)遲遲得不到完善的間接原因;再次,企業(yè)負(fù)責(zé)處理廠的運(yùn)行,出水水質(zhì)由當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門監(jiān)督,管網(wǎng)一般是由當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)部門來(lái)建設(shè)和管理,但污水收集管網(wǎng)建設(shè)率及建設(shè)進(jìn)程卻沒有相應(yīng)的部門來(lái)監(jiān)督[7]。

2 小城鎮(zhèn)排水解決方案

2.1 加強(qiáng)排水體制的規(guī)劃

城鎮(zhèn)排水是城鎮(zhèn)建設(shè)的重要組成部分,是經(jīng)濟(jì)建設(shè)必不可少的條件。目前,我國(guó)現(xiàn)行的《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定:“新建的排水系統(tǒng),一般要采用分流制”。因?yàn)榉至髦乒芫W(wǎng)水利條件比較好,并能將城市污水全部送到城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)行處理,能較好的控制和防止水體的污染。因此,在當(dāng)前小城鎮(zhèn)的總體規(guī)劃中,應(yīng)加強(qiáng)排水系統(tǒng)的規(guī)劃,并盡可能地把排水系統(tǒng)按雨污分流制進(jìn)行設(shè)計(jì),同時(shí)對(duì)現(xiàn)有的排水系統(tǒng)和溝道加強(qiáng)管理和維護(hù),使其有效地發(fā)揮作用,這樣采用合流制與分流制并用的原則,便污水得到合理的排放[8]。

結(jié)合市政建設(shè)的發(fā)展規(guī)劃,建立相應(yīng)的污水處理廠,使各類污水經(jīng)處理后排放或回用。應(yīng)該采用投資少、簡(jiǎn)單易行的方法,以確保經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的充分發(fā)揮。

2.2 采用適合小城鎮(zhèn)的污水處理工藝

小城鎮(zhèn)污水主要為生活污水和工業(yè)廢水的混合污水,水量與大城市相比較小,但在量與質(zhì)上都不夠均勻和穩(wěn)定。小城鎮(zhèn)的人口規(guī)模、自來(lái)水的普及率和工農(nóng)業(yè)發(fā)展的結(jié)構(gòu)與水平,決定了小城鎮(zhèn)的污水排放量大都在1×104m3/d～5×104m3/d的規(guī)模范圍內(nèi),其中生活污水量占50%以上。由于生活污水占的比重較大,造成污水有較大的時(shí)不均勻性,同時(shí)也引起水質(zhì)的波動(dòng)[9]。

水量與水質(zhì)的確定是污水處理廠設(shè)計(jì)的核心問題。合理地確定設(shè)計(jì)的污水水量和水質(zhì),直接關(guān)系到工程的投資、運(yùn)行和費(fèi)用效益。處理規(guī)模確定的不合理是造成已建成污水處理廠不能正常運(yùn)營(yíng)的重要原因之一[10-11]。對(duì)于中小城鎮(zhèn),很多地區(qū)不具備完善的污水管道收集系統(tǒng),并缺乏可靠的污水水質(zhì)及水量資料,設(shè)計(jì)中一般采取按規(guī)劃面積、人口和工業(yè)發(fā)展來(lái)預(yù)測(cè)推導(dǎo)污水量的方法,預(yù)測(cè)的污水量往往偏大;同時(shí)由于污水管網(wǎng)普及率低及配套管網(wǎng)不完善導(dǎo)致收集到的污水量與實(shí)際排放污水量相去甚遠(yuǎn)。這些都是造成很多污水處理廠建成后構(gòu)筑物及設(shè)備閑置率過高的主要原因[12-13]。

因此,理想的城鎮(zhèn)污水處理工藝應(yīng)具備以下特點(diǎn)[14-15]:

(1)符合小城鎮(zhèn)水質(zhì)特點(diǎn)和地區(qū)特性,能夠保證處理要求和處理效果,技術(shù)合理、成熟可靠。

(2)工程造價(jià)低、占地少,能耗及運(yùn)行費(fèi)用低。(3)運(yùn)行管理簡(jiǎn)單,控制環(huán)節(jié)少,易于操作。(4)產(chǎn)泥量少。

目前,適合中小規(guī)模污水處理廠的處理工藝,設(shè)計(jì)中大多選用氧化溝法及其改進(jìn)型和SBR法及其改進(jìn)型[16],還有UNITAN K,蚯蚓生態(tài)濾池[17],SBF (淹沒式生物膜)工藝,人工濕地處理工藝,生態(tài)塘污水處理工藝,水解好氧生物處理工藝,BIOLA K工藝[15]。也有觀點(diǎn)[15]認(rèn)為發(fā)展中國(guó)家中小城市以生活污水為主的城市污水采用物理—化學(xué)—生物綜合處理工藝較為合理,該工藝為污水先進(jìn)行化學(xué)前處理,接著進(jìn)入上向流厭氧污泥反應(yīng)器,在前處理或生物處理后輔以可再生的沸石以去除NH4+,實(shí)驗(yàn)證明該工藝可以以相對(duì)較低的投資和運(yùn)行費(fèi)用達(dá)到較好的處理效果。

污水廠的污泥處理方式:由于處理污泥量少,可考慮集中或分散處理2種方式。即當(dāng)處理廠之間距離較近或交通便利,易于運(yùn)輸時(shí),可采用在其中某處理廠內(nèi)合建污泥處理設(shè)施,各廠將剩余污泥、濃縮污泥或脫水污泥通過管道輸送、罐車或卡車運(yùn)送等方式,將其集中處理、處置;當(dāng)不具備上述條件時(shí),可單獨(dú)設(shè)置污泥處理設(shè)施。但是由于處理規(guī)模小,產(chǎn)泥量少,各處理廠分別設(shè)置污泥處理設(shè)施將會(huì)造成工程費(fèi)用及運(yùn)行費(fèi)用過高,可考慮采用移動(dòng)式污泥處理車,將剩余污泥經(jīng)車載處理系統(tǒng)脫水后直接運(yùn)至處置地點(diǎn),進(jìn)行堆肥、填埋、還田或焚燒等。文獻(xiàn)[12]認(rèn)為中國(guó)目前的情形下,污水廠的采取堆肥方式進(jìn)行處理處置比較合適,而靜態(tài)通風(fēng)堆肥與水平攪拌固態(tài)床堆肥方式比較適合中國(guó)的中、小城鎮(zhèn)的污水廠污泥處理[18]。

2.3 加強(qiáng)小城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)特別是污水管網(wǎng)建設(shè)

目前,重慶市主城區(qū)為了保護(hù)兩江水體,打造宜居重慶,正在大力推進(jìn)主城排水三級(jí)管網(wǎng)建設(shè)。該工程通過雨污分流,將城市生活污水收集進(jìn)入唐家沱和雞冠石污水處理廠,集中處理之后再行排放,有效避免了污水直排,污染江體,從而保護(hù)庫(kù)區(qū)水環(huán)境。

三級(jí)管網(wǎng)的建設(shè),也為小城鎮(zhèn)的排水管網(wǎng)特別是污水管網(wǎng)的建設(shè),起到了一定的示范作用。在小城鎮(zhèn)內(nèi)一些次級(jí)溪流、河流、湖泊等污水排放地沿線周圍,均可以考慮優(yōu)先修建截污干管,將污水收集進(jìn)入城鎮(zhèn)小型污水處理廠,處理達(dá)標(biāo)后再排放。對(duì)于雨污暫未分流的區(qū)域,截污干管上可以臨時(shí)設(shè)置截流溢流井,平時(shí)污水收集進(jìn)入污水處理廠,雨季時(shí)部分水量溢流進(jìn)入自然水體,這樣可以有效減少污水直排帶來(lái)的污染。截污干管的管徑應(yīng)當(dāng)在考慮污水處理廠的處理能力基礎(chǔ)上,充分結(jié)合當(dāng)?shù)匾?guī)劃,長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮,適當(dāng)放大,以免重復(fù)建設(shè)。

小城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)的建設(shè),應(yīng)當(dāng)遵循“由下至上,由主到次,由線到網(wǎng)”的原則,下游干管、污水排放量大、污染嚴(yán)重的區(qū)域要優(yōu)先建設(shè),逐步實(shí)行雨污分流。重要的工礦企業(yè)、居民小區(qū)的排污口,要提前調(diào)查,做好記錄。污水管網(wǎng)建成后,爭(zhēng)取同步接入,早日通水,發(fā)揮功效,使人們受益。

3 結(jié)論

結(jié)合上述排水解決方案,政府還可以通過鎮(zhèn)政府利用周轉(zhuǎn)金、貸款貼息和地方財(cái)政專項(xiàng)撥款,對(duì)城鎮(zhèn)排水建設(shè)所需資金給予必要的扶持。同時(shí)政府還可以采用BOT方式[19],BOT是英文“Build-Operate-Transfer”的縮寫,意指“建設(shè)一還營(yíng)一移交”,是國(guó)際上基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面常用的融資方式,它是政府部門通過特許權(quán)協(xié)議,在規(guī)定時(shí)間內(nèi)將項(xiàng)目授予建設(shè)商為特許權(quán)項(xiàng)目成立的項(xiàng)目公司,由項(xiàng)目公司負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的計(jì)劃、設(shè)計(jì)、投融資和建設(shè),并經(jīng)所在國(guó)政府特許,在一定時(shí)期(通常為20～50年)內(nèi)運(yùn)營(yíng)該項(xiàng)目。特許期滿項(xiàng)目公司將特許權(quán)項(xiàng)目無(wú)償移交給當(dāng)?shù)卣块T。用BOT方式組建小城鎮(zhèn)污水處理廠,解決建設(shè)資金不足的問題和管理不善的問題。

排水體制的選擇應(yīng)根據(jù)小城鎮(zhèn)的總體規(guī)劃和環(huán)境保護(hù)的要求,以及當(dāng)?shù)氐乃w、土地、資源、水文地質(zhì)、地形、社會(huì)環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、技術(shù)條件等綜合考慮,要從實(shí)際出發(fā),在深入細(xì)致的調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)行全面的、系統(tǒng)的分析,以確定幾種合情合理,切實(shí)可行的方案。

[1] 晏 群.如何界定小城鎮(zhèn)的概念與范圍[J].小城鎮(zhèn)建設(shè),2002(2): 52-53.

[2] 謝 揚(yáng).中國(guó)小城鎮(zhèn)辨析[J].新視野,2003(2):25-27.

[3] 姜立暉.西部小城鎮(zhèn)環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及價(jià)格收費(fèi)現(xiàn)狀[J].城鄉(xiāng)建設(shè),2006(5):57-58.

[4] Chu J Y,Chen J N,Zou J.Perspectives on urban water infrastructure in China for the 21stcentury:SDMUWE-IC Model [J].Journal of Systems Science and Systems Engineering, 2003,12(4):470-480.

[5] 建設(shè)部.城市排水工程規(guī)劃規(guī)范[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2001:8-9.

[6] 馮 健,杜 巍.對(duì)小城鎮(zhèn)發(fā)展與規(guī)劃中幾個(gè)基本問題的詮釋[J].人文地理,2000,15(5):22-26.

[7] 孫曉平,徐淑云.淺談寒冷地區(qū)中小城鎮(zhèn)排水體制的選擇[J].低溫建設(shè)技術(shù),1998(1):25-26.

[8] 杭世珺.談小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施建設(shè)問題[N].中國(guó)環(huán)境報(bào), 2004-04-21.

[9] 楊魯豫,王 琳,王寶貞.適宜中小城鎮(zhèn)的水污染控制技術(shù)[J].中國(guó)給水排水,2001,17(1):23-24.

[10] 王 濤,樓上游.中國(guó)城市污水處理工藝現(xiàn)狀調(diào)查與技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)評(píng)價(jià)[J].給水排水,2004,3(5):1-4.

[11] 許 勁.關(guān)于城市污水處理廠設(shè)計(jì)的若干問題討論[J].給水排水,2001,27(7):15-17.

[12] 柯崇宜,石淑倩,潘 寧,等.現(xiàn)有污水廠存在的若干問題探討[J].環(huán)境保護(hù),2002(21):21-22.

[13] 劉智曉,崔福義,丁 雷,等.中小城鎮(zhèn)高效低耗污水處理工藝的選擇[J].給水排水,2006,32(4):32-36.

[14] 杭世珺.城市污水處理工程設(shè)計(jì)中值得探討的幾個(gè)問題[J].給水排水,2004,30(1):16-21.

[15] Sunny Aiyuk,Joyce Amoako,Lutgarde Raskin et al.Removal of carbon and nutrients from domestic wastewater using a low investment,integrated treatment concept[J].Water Research,2004,38(13):3031-3042.

[16] Tai Il Yoon,Hyung Sool Lee and Chang Gyun Kim.Comparison of pilot scale performances between membrane bioreactor and hybrid conventional wastewater treatment systems[J].Journal of Membrane Science,2004,242(1/2):5-12.

[17] 鄧曉林,王國(guó)華,任鶴云.上海城市污水處理廠的污泥處置途徑探討[J].中國(guó)給水排水,2000,16(5):19-22.

[18] N Marchettini,E Eidolfi,M Eustici.An environmental analysis for comparing waste management options and strategies[J]. Waste Management,2007,27(4):562-571.

[19] 楊萬(wàn)東,劉宏遠(yuǎn),徐錫彪,等.小城鎮(zhèn)污水處理廠的BOT建設(shè)方式[J].中國(guó)給水排水,2002,18(1):37-38.