中小城鎮(zhèn)污水處理工藝選擇分析

徐忠廠

（蘇州森榮環(huán)保處置有限公司 江蘇蘇州 215000）

隨著我國城市化進(jìn)程的加快，以及國家對中小城鎮(zhèn)建設(shè)扶持力度的增大，大量城鎮(zhèn)迅速興起，截至2014年末，我國的城鎮(zhèn)化率已經(jīng)到達(dá)了54.77%，目前我國各種規(guī)模和性質(zhì)的小城鎮(zhèn)已經(jīng)超過了5萬個。隨著小城鎮(zhèn)的快速發(fā)展，農(nóng)村人口越來越朝著城鎮(zhèn)集中，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)污水的排放量也在逐年增加，根據(jù)我國每年環(huán)境狀況公報公布的數(shù)據(jù)顯示，城鎮(zhèn)生活污水排放量保持增長趨勢，2006年，我國城鎮(zhèn)生活污水排放量為296.6×108t，而到2012年生活污水排放量已達(dá)462.7×108t，年均增長了8%左右。但由于城鎮(zhèn)污水基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)落后，缺少必要的污水收集系統(tǒng)和先進(jìn)的污水處理設(shè)施，生活污水和生產(chǎn)污水無序亂流，既污染的小城鎮(zhèn)自身生態(tài)環(huán)境，也給小城鎮(zhèn)周邊居民的飲水安全和居民生存環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅，制約了城鎮(zhèn)的可持續(xù)發(fā)展。

1 中小型城鎮(zhèn)污水特性及處理工藝特點

1.1 中小型城鎮(zhèn)污水處理工程特點

相對于大城市污水處理廠的處理規(guī)模相比，由于中小型城鎮(zhèn)居民人口少，居民用水量標(biāo)準(zhǔn)低，因此，污水處理的總體規(guī)模較小，一般小于10×104m3/d。此外，受區(qū)域特性差異和季節(jié)因素的影響，水量和水質(zhì)變化大，水質(zhì)穩(wěn)定性差。小城鎮(zhèn)污水處理廠管理人員在維護(hù)管理經(jīng)驗和技術(shù)水平相對不足。由于污水處理的規(guī)模小，一般工程建設(shè)費和運行費用偏高。鑒于小城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平低，可供選擇的實用技術(shù)較少。如果簡單套用目前我國大中城市所采用的傳統(tǒng)污水處理技術(shù)和工藝，其基建費一般為1000～1200元/m3·d，處理總成本為0.60～0.70元/m3，許多小城鎮(zhèn)受其經(jīng)濟(jì)制約而難以承受[1]。

1.2 中小型城鎮(zhèn)污水處理廠技術(shù)選擇原則

中小型城鎮(zhèn)污水處理工程的上述特點，決定了中小型城鎮(zhèn)污水處理技術(shù)的選用必須要遵循投資省、運行費用低、管理維護(hù)簡便的經(jīng)濟(jì)適用型工藝，滿足既要建得起，更要用得起的要求。

而工藝往往又決定了小城鎮(zhèn)污水處理廠的主要投資和運行費用，也影響了污水處理的運行穩(wěn)定性，因此，處理工藝的選擇至關(guān)重要?？偟脕碚f，選擇適合小城鎮(zhèn)的污水處理工藝應(yīng)該要滿足：處理效果好，具有較強(qiáng)的適應(yīng)沖擊負(fù)荷的能力[2]，工程投資低、運行成本低、易操作、易維護(hù)、易管理、成熟可靠的處理技術(shù)。

2 中小城鎮(zhèn)污水處理工藝應(yīng)用分析

目前，國內(nèi)許多中小型城鎮(zhèn)污水處理廠選用的是傳統(tǒng)的活性污泥法、氧化溝法、間歇式活性污泥法等等工藝處理污水，但這些工藝水平相對于落后、資金缺乏的中小城鎮(zhèn)來說，難以大范圍推廣。結(jié)合中小城鎮(zhèn)污水處理的現(xiàn)狀特征，提出以下幾種處理工藝。

2.1 水解-改進(jìn)SBR工藝分析

水解-改進(jìn)SBR工藝是由中科院發(fā)明的一種污水處理工藝，該工藝選擇水解池代替了傳統(tǒng)的污水處理中的初沉池，實踐也表明，水解池的選擇對于各類有機(jī)物具有很好的去除效果，也降低了后繼構(gòu)筑物的負(fù)荷，此外，經(jīng)過水解池處理后，原水中的生化性得到了有效提升，污水有機(jī)物的理化性和數(shù)量都發(fā)生較大變化，便于后期的好氧處理。此外，水解池對污水中的有機(jī)物去除率較高，縮短了后繼構(gòu)筑物中的污水停留時間，降低能耗，達(dá)到了降低投資成本，節(jié)約能耗的良好效果。水解—改進(jìn)SBR工藝在結(jié)構(gòu)布局中相對較為緊湊，節(jié)約了占地面積，運行穩(wěn)定，工藝結(jié)構(gòu)中的各功能劃分清晰，自動化程度高，便于操作管理，適合在中小城鎮(zhèn)中推廣使用。

2.2 UNITANK工藝

UNITANK工藝是在SBR工藝基礎(chǔ)上的改進(jìn)所提出的一體化污水處理工藝。UNITANK工藝作為SBR改良型工藝，吸收其工藝的優(yōu)點，實現(xiàn)了污水連續(xù)式生化處理和間歇式生化處理的有機(jī)結(jié)合。UNITANK工藝中，系統(tǒng)的主體被分為左、中、右三個反應(yīng)池單元，各單元之間水力相通，每一個單元中設(shè)有一個曝氣系統(tǒng)。污水進(jìn)入到其中任一個單元，其他兩個單元作為曝氣時，其中一個池用來沉淀。UNITANK工藝是在SBR工藝基礎(chǔ)上的改良型，實現(xiàn)了一體化活性污泥法，省去了單獨修建沉淀池，節(jié)省了前期投資費用和后期的運行費用。UNITANK工藝采用的是自動控制系統(tǒng)，減少專業(yè)技術(shù)人員的維護(hù)和管理。三個單元中的采用渠道配水，實現(xiàn)了在恒水位下的交替運行，減少了管道、閘門等設(shè)備的數(shù)量，也減少了水頭損失，降低工藝運行成本。UNITANK工藝集科學(xué)性、實用性和經(jīng)濟(jì)性為一體，該工藝特點具有占地面積少，單位面積比傳統(tǒng)氧化溝工藝高25%～80%，布置緊湊，實現(xiàn)污水排放后的回用或就地排放，節(jié)省城市基礎(chǔ)設(shè)施投資，但由于池形限制，在應(yīng)用中除磷效果有待進(jìn)一步改進(jìn)。但，隨著中小城鎮(zhèn)污水處理的快速發(fā)展，UNITANK工藝必將具有廣闊的應(yīng)用前景。

諸暨污水處理廠選擇在工藝運行方式、增加內(nèi)回流、加裝填料等方面進(jìn)行了改良，改良后的UNITANK工藝提高了系統(tǒng)運行的脫氮除磷能力，增加了污泥內(nèi)回流系統(tǒng)，提升了系統(tǒng)的抗沖擊負(fù)荷能力。

2.3 生態(tài)處理工藝

生態(tài)塘污水處理系統(tǒng)在國內(nèi)外應(yīng)用廣泛，美國用于生態(tài)塘處理城市污水和工業(yè)廢水超過了萬座，德國和法國也分別有3000多座和2000多座生態(tài)塘處理系統(tǒng)，它們或單獨使用，或與其他處理設(shè)施組合應(yīng)用。在我國，獨特的中小城鎮(zhèn)地理環(huán)境優(yōu)勢，可以使其能夠充分應(yīng)用現(xiàn)有的農(nóng)田灌排渠道以及中小城鎮(zhèn)附近的廢地、荒地、低洼塘和灘涂等，因地制宜地把城鎮(zhèn)生產(chǎn)生活污水處理和利用起來，通過生態(tài)系統(tǒng)，在處理污水的同時實現(xiàn)了污水的無害化和資源化，符合倡導(dǎo)的可持續(xù)發(fā)展理念。適宜中小城鎮(zhèn)的生態(tài)處理工藝有生態(tài)塘處理系統(tǒng)、人工濕地處理系統(tǒng)和蚯蚓生態(tài)濾池等等。有研究表明，蚯蚓生態(tài)濾池的CODcr去除率達(dá)83%～88%，BOD5去除率高達(dá)91%～95%，SS去除率為85%～92%，經(jīng)蚯蚓生態(tài)濾池處理后，污泥產(chǎn)率要遠(yuǎn)低于普通活性污泥法，固體廢物少，可以節(jié)省剩余污泥處理費用，具有處理效率高、能耗少、產(chǎn)泥率低等優(yōu)勢。

2.4 懸掛鏈?zhǔn)礁牧夹虯2/O工藝

懸掛鏈?zhǔn)礁牧夹虯2/O工藝是對現(xiàn)有傳統(tǒng)型A2/O工藝及其各種變型工藝的優(yōu)勢系統(tǒng)集成優(yōu)化后，在完善泥齡、厭氧/缺氧/好氧段的比例、回流比、溶解氧、碳源等五個因子可調(diào)的A2O工藝基礎(chǔ)上，實現(xiàn)在一個系統(tǒng)中實現(xiàn)脫氮除磷的效果。與傳統(tǒng)的A2O工藝相比（見表1），懸掛鏈?zhǔn)礁牧夹虯2/O工藝則增加了缺氧池，提高了反硝化菌活性，增加內(nèi)回流比，提高脫氮能力，在低溶解氧狀態(tài)下，實現(xiàn)同步硝化反硝化，較好地解決了泥齡對脫氮除磷的影響。

表1 懸掛鏈?zhǔn)紸2O工藝改良升級

懸掛鏈?zhǔn)礁牧夹虯2/O工藝充氧效率高，運行管理簡便，也便于日常維護(hù)管理，懸掛鏈曝氣裝置對池體要求低，可以采用碾壓土壩砌石結(jié)構(gòu)，對地形的適應(yīng)性較強(qiáng)。此外，由于維持低溶解氧狀態(tài)，實現(xiàn)了同步硝化反硝化SND。目前在唐?？h污水處理廠、平度市污水處理廠以及灤平縣污水處理廠等采用了此種工藝，實際運行效果十分理想。

3 結(jié)語

中小城市污水處理不能一味的照搬大城市的污水處理工藝，而應(yīng)選擇符合中小城鎮(zhèn)污水處理廠自身實際，選擇高效、經(jīng)濟(jì)、易管理的污水處理工藝。上述所介紹的幾中工藝在實際運行中證明是行之有效的，具有很好的推廣價值和應(yīng)用前景。

[1]馬金,劉斌,張曉健.復(fù)合水解池生物濾池在處理小城鎮(zhèn)污水中的應(yīng)用[J]給水排水,2004,30（3）：19-21.

[2]張國偉.適用于中小城鎮(zhèn)污水處理工藝的探討[J]西南給排水,2010,32（5）：13-17.