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。伴隨著我國城市化進程的加快和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的快速成長,小城鎮(zhèn)規(guī)模不斷擴大,原有的城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施的種種弊端逐漸顯露出來,阻礙了小城鎮(zhèn)經(jīng)濟、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

對于“小城鎮(zhèn)”涵蓋范圍的認識眾說紛紜,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小城鎮(zhèn)的涵蓋范圍都有不同的理解,主要是對小城市、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識,比如有的認為小城鎮(zhèn)應(yīng)專指所有縣城以外的建制鎮(zhèn),而有的認為小城鎮(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,凡縣級國家機關(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;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;或少數(shù)民族地區(qū),人口稀少的邊遠地區(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。有觀點認為結(jié)合中國的特點,小城鎮(zhèn)按人口標準劃分,應(yīng)該為2 000～12萬人口[2]。

因此本文中的小城鎮(zhèn)主要指縣級市、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、中城市距離較遠時(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)。對于一些剛剛由自然村發(fā)展起來的小城鎮(zhèn),排水設(shè)施的缺乏更為嚴重。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)污水處理廠無污水可供處理或污水處理量大大低于實際污水產(chǎn)生量,處理設(shè)施不能實現(xiàn)滿負荷運轉(zhuǎn)。還有個別城鎮(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)嚴重的地下水入滲現(xiàn)象,以及污水處理設(shè)施運行管理專業(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運行困難或不能正常運行,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)中一個主要問題是沒有穩(wěn)定的建設(shè)資金來源。根據(jù)國務(wù)院頒發(fā)的水利產(chǎn)業(yè)政策,供水排水屬于乙類項目,不屬于國家公共財政支持的項目。這樣,小城鎮(zhèn)供水工程建設(shè),除小城鎮(zhèn)供水專項貸款外,尚無穩(wěn)定的投資來源,國家也沒明確的投資政策。目前各地方政府從城市建設(shè)維護費和水改經(jīng)費、農(nóng)水經(jīng)費予以補助外,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,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營。

(1)部分處理工藝選擇不當(dāng)

經(jīng)濟欠發(fā)達、專業(yè)技術(shù)管理人員缺乏地區(qū),可能會出現(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)貙嶋H情況和要求,經(jīng)全面的技術(shù)和經(jīng)濟比較后確定的,同時,小城鎮(zhèn)建設(shè)的污水處理要滿足經(jīng)濟、高效、節(jié)能和簡便易行的特點。一般認為,A2/O不適用于小型污水處理廠,因為在10×104m3/d規(guī)模下,它的基建投資明顯高于氧化溝和SBR工藝[5]。

(2)個別處理廠運行效果不佳

絕大多數(shù)小城鎮(zhèn)污水處理廠采用不設(shè)調(diào)節(jié)池的運行方式。當(dāng)進水為典型的生活污水時,處理廠運行效果良好。但是,進水中含有間歇排放的高濃度工業(yè)廢水時,由于水質(zhì)沖擊負荷太大易導(dǎo)致系統(tǒng)運行不穩(wěn)定。如某縣級市采用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)果該廠運行效果不好,出水基本上不能達到設(shè)計要求[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,這對地方財政來說是筆巨大的市政建設(shè)投資,而國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,很難籌措到建立完善污水收集管網(wǎng)所需的資金;其次,對于在自來水費中提取相對衡定污水費的污水處理企業(yè)來說,污水收集率越低,其處理的能耗、電耗越少,其經(jīng)濟效益也自然越好,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)負責(zé)處理廠的運行,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)部門來建設(shè)和管理,但污水收集管網(wǎng)建設(shè)率及建設(shè)進程卻沒有相應(yīng)的部門來監(jiān)督[7]。

2 小城鎮(zhèn)排水解決方案

2.1 加強排水體制的規(guī)劃

城鎮(zhèn)排水是城鎮(zhèn)建設(shè)的重要組成部分,是經(jīng)濟建設(shè)必不可少的條件。目前,我國現(xiàn)行的《室外排水設(shè)計規(guī)范》規(guī)定:“新建的排水系統(tǒng),一般要采用分流制”。因為分流制管網(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)按雨污分流制進行設(shè)計,同時對現(xiàn)有的排水系統(tǒng)和溝道加強管理和維護,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、簡單易行的方法,以確保經(jīng)濟效益和社會效益的充分發(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不均勻性,同時也引起水質(zhì)的波動[9]。

水量與水質(zhì)的確定是污水處理廠設(shè)計的核心問題。合理地確定設(shè)計的污水水量和水質(zhì),直接關(guān)系到工程的投資、運行和費用效益。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營的重要原因之一[10-11]。對于中小城鎮(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)計中一般采取按規(guī)劃面積、人口和工業(yè)發(fā)展來預(yù)測推導(dǎo)污水量的方法,預(yù)測的污水量往往偏大;同時由于污水管網(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際排放污水量相去甚遠。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[14-15]:

(1)符合小城鎮(zhèn)水質(zhì)特點和地區(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)工程造價低、占地少,能耗及運行費用低。(3)運行管理簡單,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)計中大多選用氧化溝法及其改進型和SBR法及其改進型[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[15]認為發(fā)展中國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,該工藝為污水先進行化學(xué)前處理,接著進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+,實驗證明該工藝可以以相對較低的投資和運行費用達到較好的處理效果。

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,易于運輸時,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、罐車或卡車運送等方式,將其集中處理、處置;當(dāng)不具備上述條件時,可單獨設(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)施將會造成工程費用及運行費用過高,可考慮采用移動式污泥處理車,將剩余污泥經(jīng)車載處理系統(tǒng)脫水后直接運至處置地點,進行堆肥、填埋、還田或焚燒等。文獻[12]認為中國目前的情形下,污水廠的采取堆肥方式進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的中、小城鎮(zhèn)的污水廠污泥處理[18]。

2.3 加強小城鎮(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)為了保護兩江水體,打造宜居重慶,正在大力推進主城排水三級管網(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,從而保護庫區(qū)水環(huán)境。

三級管網(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,將污水收集進入城鎮(zhèn)小型污水處理廠,處理達標后再排放。對于雨污暫未分流的區(qū)域,截污干管上可以臨時設(shè)置截流溢流井,平時污水收集進入污水處理廠,雨季時部分水量溢流進入自然水體,這樣可以有效減少污水直排帶來的污染。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,長遠考慮,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、污染嚴重的區(qū)域要優(yōu)先建設(shè),逐步實行雨污分流。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、貸款貼息和地方財政專項撥款,對城鎮(zhèn)排水建設(shè)所需資金給予必要的扶持。同時政府還可以采用BOT方式[19],BOT是英文“Build-Operate-Transfer”的縮寫,意指“建設(shè)一還營一移交”,是國際上基礎(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)定時間內(nèi)將項目授予建設(shè)商為特許權(quán)項目成立的項目公司,由項目公司負責(zé)該項目的計劃、設(shè)計、投融資和建設(shè),并經(jīng)所在國政府特許,在一定時期(通常為20～50年)內(nèi)運營該項目。特許期滿項目公司將特許權(quán)項目無償移交給當(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)境保護的要求,以及當(dāng)?shù)氐乃w、土地、資源、水文地質(zhì)、地形、社會環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、技術(shù)條件等綜合考慮,要從實際出發(fā),在深入細致的調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,進行全面的、系統(tǒng)的分析,以確定幾種合情合理,切實可行的方案。

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