中小型城市污水處理廠適用工藝分析

袁東洲

（揭陽市榕祥環(huán)保工程有限公司廣東揭陽522000）

0 概述

近年來，隨著我國城市污水處理事業(yè)的不斷發(fā)展壯大，污水處理能力不斷增強。截止2012年底，全國設(shè)市城市、縣累計建成城鎮(zhèn)污水處理廠3340座，污水處理能力達1.42億m3/d。但，整體污水處理率不高，與西方發(fā)達國家相比處于較為落后水平。據(jù)《第三產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計年鑒》（2012）公布的數(shù)據(jù)顯示，截止2011年，廣東省城市出水處理廠達187座，實現(xiàn)1637.5萬m3/d的處理能力，城市污水處理率達79.11%%，城市污水處理廠集中處理率為77.06%。但2011年，全省城市污水排放量達60.19億噸，污水處理形勢依然嚴峻。

以廣東省為例，該省屬工業(yè)化和城鎮(zhèn)化水平較高的城市，2012年全省城鎮(zhèn)化率為67.4%。就水質(zhì)污染指標來看，主要是氨氮、糞大腸菌群、生化需氧量和總氮[1]。就全省來說，珠江三角洲片區(qū)由于經(jīng)濟發(fā)達，污水處理率較高，而粵西、粵北和粵東片區(qū)的中小城市污水處理率相對較低，這三片區(qū)域卻又位于江河的上游，如果不加以治理勢必會影響到下游區(qū)域的水環(huán)境狀況。為此，如何探究符合污水處理量大而運行管理又較為經(jīng)濟、不需要高昂的運行費用，運行效果穩(wěn)定的處理工藝顯得尤為迫切。

1 中小型城市污水廠規(guī)模劃分

根據(jù)我國國情來看，大體可以將城市污水處理廠劃分為大、中、小型污水處理廠，其中，規(guī)模在＞10×104m3/d為大型污水廠，一些一線大型城市建有這樣的污水處理廠，其基建投資數(shù)額較大，一般以億元計，日常的運營管理費每年也有數(shù)千萬元。目前規(guī)模最大是北京高碑店污水處理廠，規(guī)模為100×104m3/d；中型污水處理廠規(guī)模一般在（1～10）104m3/d，這類規(guī)模是我國已建成污水處理廠的主體，大多分布在中小城市，以及大城市的郊縣區(qū)域，基建投資一般在幾千萬元至億元左右，每年的運營管理費用達幾百萬至上千萬元之間；規(guī)模＜1×104m3/d的一般被劃為小型污水處理廠一類，多建于小城鎮(zhèn)，基建投資在幾百萬至上千萬元之間，每年的運營管理費用也在幾十萬至上百萬元。這類規(guī)模的污水處理廠多建于經(jīng)濟發(fā)達的沿海地區(qū)的小城鎮(zhèn)。

2 中小城市污水處理工藝選擇

2.1 工藝選擇原則

鑒于中小城市污水處理廠自身經(jīng)濟、管理及處理技術(shù)等因素，在選擇適合中小城市污水處理工藝時應該把合理、可靠的處理技術(shù)作為重要考慮因素，同時結(jié)合污水處理廠所在地的具體情況合理設(shè)計工藝參數(shù)，堅持：工程造價低、占地少、易于運行管理、控制環(huán)節(jié)少易操作及因地制宜原則。

2.2 處理工藝類型和選取

目前，城市污水處理廠大多選擇二級生物處理工藝，在生物法中主要是活性污泥法和生物膜法，由于活性污泥法處理效率較高而被廣泛采用。其中，活性污泥法使用廣泛的主要有：傳統(tǒng)活性污泥法及其改進型A/O、A2/O、AB工藝；氧化溝工藝；SBR工藝[2]（具體見表1）。而據(jù)實踐驗證，中小城市污水處理廠一般設(shè)計處理污水規(guī)模在10×104m3/d以下，由于經(jīng)濟、技術(shù)等因素考量，中小城市污水處理廠的處理達標到GB8978-96污水綜合排放標準中的一級排放標準，應采用氧化溝和SBR工藝。

表1：不同處理規(guī)模工藝技術(shù)方案比選表[3]

2.3 氧化溝工藝、SBR工藝

氧化溝（oxidation ditch）是傳統(tǒng)活性污泥法污水處理技術(shù)的改良，外形呈封閉環(huán)狀溝，其顯著特點是混合液在溝內(nèi)連續(xù)循環(huán)流動，形成厭氧、缺氧和好氧段，將傳統(tǒng)的鼓風曝氣改為機械曝氣。大體又分為卡魯塞爾氧化溝、奧貝爾氧化溝、交替式工作氧化溝（雙溝式、三溝式、半交替工作式）、一體化氧化溝等等。氧化溝工藝特點主要是：簡化了預處理、占地面積少、具有推流式流態(tài)特征、工藝簡化；技術(shù)特點：構(gòu)造形式和曝氣設(shè)備的多樣性、曝氣強度的可調(diào)節(jié)性等等，由于氧化溝具有高效、簡單的特點，中小型城市污水處理廠中應用廣泛。

SBR工藝即序批式活性污泥法，是在同一反應池（器）中，按時間順序由進水、曝氣、沉淀、排水和待機五個基本工序組成的活性污泥污水處理方法，簡稱SBR法。SBR工藝的基本特征是在一個反應池中完成污水的生化反應、沉淀、排水、排泥，使得污水處理過程更簡單，處理效果也非常顯著。近年來自控技術(shù)和儀表應用于污水處理逐漸成熟，SBR得到了快速推廣。我國昆明第三、第四污水廠采用SBR工藝已成功運行數(shù)年，因而SBR工藝得到大力推廣，成為業(yè)內(nèi)人士十分關(guān)注的一種工藝[4]。

3 結(jié)語

雖然氧化溝與SBR工藝是中小城市污水處理廠首選工藝，二者也有許多共同的特點，但二者也有各自優(yōu)勢：SBR工藝由于采用的是合建式，從基建投資來看要低于氧化溝；SBR一般用鼓風曝氣，而氧化溝工藝則選擇機械曝氣，因此SBR較氧化溝節(jié)省用電量，運營費用相對少一些；氧化溝工藝可以實現(xiàn)連續(xù)運行，而SBR則是周期間歇運行，需要自動控制，工序轉(zhuǎn)化較為頻繁，氧化溝較SBR工藝易管理，但SBR工藝是靜態(tài)沉淀，因此，SBR工藝沉淀效率比氧化溝工藝高，出水的水質(zhì)也更好。綜上，中小型城市應結(jié)合本地污水量以及經(jīng)濟、人才等現(xiàn)狀，合理選取適合本地發(fā)展需要的技術(shù)工藝，切忌盲目貪大求全。

[1]周華，尹六寓.廣東省中小城市污水處理廠適用技術(shù)探討[J]廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學院學報，2010，8（1）：5-8

[2]劉學圃.中小城市污水處理廠設(shè)計的幾個問題 [J]廣西節(jié)能，2007（4）：36-37

[3]常淑平.中小城市污水處理廠的處理工藝比選 [J]山西建筑，2006,32（14）：166-167

[4]周雹，譚振江.中、小型城市污水處理廠的優(yōu)選工藝[J]中國給水排水，2000，16（10）：21-23