小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施建設(shè)與運(yùn)行問(wèn)題分析

馬 威 陳海清

（1.重慶市軌道交通設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，重慶 401122；2.林同棪國(guó)際工程咨詢 （中國(guó)） 有限公司，重慶 401121）

改革開(kāi)放以來(lái)，尤其是進(jìn)入21世紀(jì)以后，我國(guó)的城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快。在1978～2000年的20多年時(shí)間內(nèi)，全國(guó)的建制鎮(zhèn)從2 178個(gè)增加到20 312個(gè)，目前，全國(guó)不同規(guī)模和性質(zhì)的小城鎮(zhèn) （建制鎮(zhèn)、集鎮(zhèn)） 已達(dá)48 000多個(gè)[1]。在小城鎮(zhèn)數(shù)量和規(guī)模不斷擴(kuò)大的同時(shí)，由于小城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題也日益嚴(yán)峻。

據(jù)有關(guān)研究顯示，我國(guó)小城鎮(zhèn)95%的生活污水未經(jīng)處理就直接排放，造成了90%以上小城鎮(zhèn)的水體環(huán)境受到不同程度的污染，78%的城鎮(zhèn)河段不宜作飲用水，50%的城鎮(zhèn)地下水受到污染[2]。一個(gè)重要原因就是我國(guó)的小城鎮(zhèn)污水處理率低下，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)約95%以上的小城鎮(zhèn)均未建立污水處理設(shè)施，小城鎮(zhèn)生活污水處理率不足10%，鄉(xiāng)鎮(zhèn)或村辦工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)污水處理達(dá)標(biāo)率僅為30%[3]。

一般說(shuō)來(lái)，小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施的處理規(guī)模多在1×104m3/d以下。文章對(duì)處理規(guī)模小于1×104m3/d的482座小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施的建設(shè)運(yùn)行情況，以及設(shè)施采用污水處理技術(shù)的情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，為今后我國(guó)小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施的建設(shè)，以及在建設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)選取污水處理工藝起到一定的指導(dǎo)意義。

1 我國(guó)小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施的運(yùn)行情況

我國(guó)小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施建設(shè)雖已初見(jiàn)規(guī)模，但實(shí)際運(yùn)行情況卻不盡人意?！督ㄔO(shè)部關(guān)于加強(qiáng)城鎮(zhèn)污水處理廠運(yùn)行監(jiān)管的意見(jiàn)》 （建城[2004]153號(hào)） 規(guī)定：城鎮(zhèn)污水處理廠投入運(yùn)行后的實(shí)際處理負(fù)荷，在一年內(nèi)不低于設(shè)計(jì)能力的60%，三年內(nèi)不低于設(shè)計(jì)能力的75%。根據(jù)這一規(guī)定對(duì)已建成投運(yùn)的小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施的運(yùn)行情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)圖2。2010年，建成投運(yùn)小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施160座，其中，實(shí)際處理負(fù)荷不低于60%設(shè)計(jì)能力的有116座，達(dá)標(biāo)率為72.50%；2008年、2009年，建成投運(yùn)小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施48、211座，實(shí)際處理負(fù)荷不低于75%設(shè)計(jì)能力的有19、86座，達(dá)標(biāo)率均只有60%左右；2007年的達(dá)標(biāo)率為50%，而2005年及以前的達(dá)標(biāo)率僅為43.48%，只有2006年建成投運(yùn)的小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施的達(dá)標(biāo)情況較好，為91.67%。此外，482座小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施中有84座實(shí)際處理負(fù)荷不足設(shè)計(jì)處理負(fù)荷的50%，占全部設(shè)施的17.43%。

圖1 我國(guó)小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施實(shí)際處理負(fù)荷達(dá)標(biāo)情況

上述數(shù)據(jù)反映出我國(guó)小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施存在運(yùn)行率嚴(yán)重低下的問(wèn)題，在給小城鎮(zhèn)帶來(lái)沉重的財(cái)政負(fù)擔(dān)后卻不能發(fā)揮應(yīng)有的環(huán)保效益，不僅造成國(guó)家資源與資金的嚴(yán)重浪費(fèi)，也給我國(guó)蓬勃發(fā)展的小城鎮(zhèn)污水處理事業(yè)帶來(lái)了一定的負(fù)面影響。造成這一問(wèn)題的原因有：（1） 小城鎮(zhèn)的污水收集排放系統(tǒng)不健全，一定程度上滯后于小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施建設(shè)，導(dǎo)致相當(dāng)一部分小城鎮(zhèn)污水未能被管網(wǎng)收集至污水處理設(shè)施。 （2） 小城鎮(zhèn)實(shí)際污水水量確定困難，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)出于種種考慮往往傾向于放大設(shè)計(jì)處理水量。 （3）在設(shè)計(jì)建設(shè)小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施時(shí)選取的工藝不合適，建成后運(yùn)行管理不善，造成設(shè)施運(yùn)行困難，不能滿負(fù)荷運(yùn)行。

針對(duì)上述原因，提出解決途徑有：（1） 在建設(shè)小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施之前先行完善小城鎮(zhèn)的污水收集排放系統(tǒng)，也可先行建設(shè)符合現(xiàn)階段小城鎮(zhèn)污水排放規(guī)模的污水處理設(shè)施，并預(yù)留工藝升級(jí)以及規(guī)模擴(kuò)大的余地；（2） 依靠周邊城市污水廠、水務(wù)集團(tuán)、高校等單位的專業(yè)人員以及相關(guān)儀器建立污水水質(zhì)水量監(jiān)測(cè)工作體系，并著手研究適合確定小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施實(shí)際污水量的方法，如建立小城鎮(zhèn)水質(zhì)水量等相關(guān)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，以備研究參考之用；（3） 在設(shè)計(jì)建設(shè)小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況謹(jǐn)慎選擇污水處理工藝，同時(shí)，加強(qiáng)設(shè)施管理運(yùn)行人員的培養(yǎng)以及管理，建立和完善適宜于小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施的運(yùn)行管理及人員培訓(xùn)制度。

2 我國(guó)小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施應(yīng)用污水處理工藝的情況

2.1 我國(guó)小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施應(yīng)用污水處理工藝的基本情況

我國(guó)已建成投運(yùn)的小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施除了少數(shù)幾個(gè)采用微波化學(xué)、硅藻土等物化處理工藝外，絕大多數(shù)采用的是二級(jí)生化處理工藝，其主體處理工藝類型包括氧化溝、A/A/O/ （A/O） 工藝、人工濕地、CASS/CAST工藝、曝氣生物濾池 （BAF） 和SBR工藝，這六大類工藝覆蓋了全國(guó)79.67%以上的小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施的主體工藝類型。我國(guó)各規(guī)模污水處理設(shè)施處理工藝分布情況對(duì)比見(jiàn)圖2。

圖2 我國(guó)各規(guī)模污水處理設(shè)施處理工藝分布情況

2.2 主要污水處理工藝的設(shè)計(jì)處理規(guī)模分布情況

統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，我國(guó)已建成投運(yùn)的482座小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施所采用的上述六大類工藝在設(shè)計(jì)規(guī)模上表現(xiàn)出各自獨(dú)特的分布規(guī)律 （見(jiàn)圖3）。

圖3 各處理工藝設(shè)計(jì)規(guī)模分布情況

其中，采用氧化溝、CASS/CAST和SBR工藝的小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施的設(shè)計(jì)規(guī)模絕大部分大于0.6萬(wàn)t （日處理量，下同），分別占到各自的總數(shù)的93.62%、84.75%和90%。而采用人工濕地工藝的設(shè)施則恰好相反，其設(shè)計(jì)規(guī)模絕大部分不大于0.1萬(wàn)t，占采用人工濕地工藝全部設(shè)施的81.54%。采用A/A/O/ （A/O） 和BAF工藝的設(shè)施的設(shè)計(jì)規(guī)模則出現(xiàn)兩極分化現(xiàn)象，其中，采用A/A/O/ （A/O） 工藝的設(shè)施的設(shè)計(jì)規(guī)模不大于0.1萬(wàn)t的占29.67%，大于0.6萬(wàn)t的占57.14%；采用的BAF工藝的則分別為53.33%和37.78%。

結(jié)合前文所述，分析相關(guān)數(shù)據(jù)可知：在建設(shè)較大規(guī)模的小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施時(shí)可優(yōu)先考慮CASS/CAST工藝，當(dāng)允許間斷進(jìn)水或設(shè)置調(diào)節(jié)池后可以考慮SBR工藝。在處理低氮低磷，尤其是低磷污水時(shí)，可以考慮氧化溝工藝。此外，如果小城鎮(zhèn)地形、土地條件允許，A/A/O工藝也是不錯(cuò)的選擇。在建設(shè)較小規(guī)模的小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施時(shí)，可以考慮人工濕地，如果允許間斷進(jìn)水或設(shè)置調(diào)節(jié)池后可選用SBR工藝，如果污水中磷含量較低，BAF工藝較為適合。

3 結(jié)語(yǔ)

（1） 我國(guó)小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施建設(shè)雖已初見(jiàn)規(guī)模，但實(shí)際運(yùn)行情況卻不盡人意。其中，2006年建成投運(yùn)的小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施實(shí)際處理負(fù)荷占設(shè)計(jì)能力比例的達(dá)標(biāo)情況最好，為91.67%，2010年次之，為72.50%，其余年份均在60%左右及以下，并且全部設(shè)施中有17.43%的設(shè)施實(shí)際處理負(fù)荷不足設(shè)計(jì)處理負(fù)荷的50%；

（2） 2010年12月之前建成投運(yùn)的小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施主要處理工藝為氧化溝工藝、A/A/O/ （A/O） 工藝、人工濕地、CASS/CAST工藝、曝氣生物濾池 （BAF） 工藝和SBR工藝，占全部的79.67%，其中，前四大類工藝占64.11%；

（3） 建設(shè)較大規(guī)模的小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施時(shí)，CASS/CAST工藝適用性最高，之后根據(jù)不同情況選用A/A/O、氧化溝、A/O和SBR工藝。在建設(shè)較小規(guī)模的小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施時(shí)，則優(yōu)先考慮人工濕地，其次是SBR和BAF工藝。