議北方小城鎮(zhèn)的污水處理現(xiàn)狀

李鵬

(太原市市政工程設(shè)計(jì)研究院，山西太原 030002)

我國是一個(gè)水資源并不豐富的國家，雖然淡水資源量位居世界第四，但人均占有的淡水資源量不到世界平均值的1/3，水量型缺水嚴(yán)重。與此同時(shí)，在我國，水質(zhì)型缺水的現(xiàn)象也屢見不鮮，水源水受到污染，污水大量排放等，使水體受到污染，更加劇了水資源需求和供給之間的矛盾。因此，對(duì)小城鎮(zhèn)污水進(jìn)行有效治理已經(jīng)刻不容緩。但從全國來看，在小城鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)過程中，常缺乏經(jīng)驗(yàn)，多數(shù)都是參考大中型城市的工藝和參數(shù)來設(shè)計(jì)，經(jīng)常出現(xiàn)“曬太陽工程”，存在著很多的不足之處。

1 小城鎮(zhèn)污水處理現(xiàn)狀

1.1 污水處理廠建設(shè)情況

在山西省內(nèi)，目前小城鎮(zhèn)污水處理廠已正式投入運(yùn)行的很少，僅有三座，通過數(shù)據(jù)分析，我們繪制了山西省小城鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè)情況，如圖1所示。

圖1 山西省小城鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè)情況

1.2 污水處理現(xiàn)狀

在我國的北方地區(qū)，小城鎮(zhèn)的污水主要由以下幾部分組成: 1)居民日常生活所排放的污水;2)工業(yè)廢水;3)初期的雨水。小城鎮(zhèn)的污水水質(zhì)雖主要由生活污水水質(zhì)決定，但也會(huì)隨其自身工業(yè)企業(yè)的不同而發(fā)生變化［1］。目前，北方地區(qū)小城鎮(zhèn)基本上沒有完善的水處理設(shè)施，有集水管網(wǎng)或水處理設(shè)施的僅占10%左右，95%左右的生活污水不經(jīng)處理就直接排入天然水體，小城鎮(zhèn)的污水處理中普遍存在問題。

1)管網(wǎng)敷設(shè)問題。在北方小城鎮(zhèn)中，普遍存在“重經(jīng)濟(jì)，輕環(huán)?！爆F(xiàn)象，大多數(shù)幾乎沒有污水處理設(shè)施，污水收集管網(wǎng)很不健全，污水排放多為明渠、暗渠排水或地表漫流。在已建成污水管網(wǎng)的小城鎮(zhèn)中，排水也均采用合流制排水系統(tǒng)，不設(shè)截流干管，污水不經(jīng)處理直接排入水體;排水管徑普遍偏小且缺乏維護(hù)，夏季降雨時(shí)道路嚴(yán)重積水，給人們出行造成極大不便。

山西省的140多個(gè)小城鎮(zhèn)中，管網(wǎng)至今還未完善且規(guī)劃仍未起步的約占75%，這個(gè)數(shù)字毫無疑問地解釋了我國目前小城鎮(zhèn)污水的排放狀況。山西省太原市清源鎮(zhèn)，晉中市麻田鎮(zhèn)、陽泉市西煙鎮(zhèn)、運(yùn)城市常樂鎮(zhèn)等都是以農(nóng)業(yè)為主，占地面積較小且財(cái)政收入較低，這些小城鎮(zhèn)的排水管網(wǎng)非常不完善，管網(wǎng)普及率較低，基本上采用地表漫流的方式排水。

2)污水收集率低。在小城鎮(zhèn)的污水收集過程中，普遍存在著以下兩個(gè)問題:

a.收水率不足。管網(wǎng)不健全，不能將所有污水都收集起來，一部分污水經(jīng)過地表漫流直接排入水體，污染水體水質(zhì)。b.管網(wǎng)癱瘓。許多小城鎮(zhèn)的管網(wǎng)已經(jīng)堵塞或是年久失修，完全處于癱瘓狀態(tài)。

3)污水處理率低。目前，我國大部分的小城鎮(zhèn)的污水處理廠在建設(shè)時(shí)沒有仔細(xì)考察當(dāng)?shù)氐奈鬯|(zhì)和水量變化情況，而一味地沿用大中城市的污水廠設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，造成小城鎮(zhèn)污水處理廠工藝和流程存在著很多不足，致使污水處理率偏低。其次，污水處理廠的運(yùn)行費(fèi)用很高，很多地方因?yàn)橘Y金緊張而停用污水處理廠。

1.3 現(xiàn)狀分析

小城鎮(zhèn)污水處理面臨如此巨大的難題，其原因是復(fù)雜的，我們通過分析，得出了以下幾點(diǎn)原因。

1.3.1 水量波動(dòng)大

小城鎮(zhèn)中，由于人口較少，所產(chǎn)生的污水量較少，因此，水量的波動(dòng)就相對(duì)較大，一般建制鎮(zhèn)的污水量均在5 000 m3/d以下，即使縣政府所在鎮(zhèn)的遠(yuǎn)期規(guī)劃也都小于50 000 m3/d［2］。

1.3.2 水質(zhì)不統(tǒng)一

各地的污水水質(zhì)都會(huì)受到自然條件、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等的影響，以山西省為例，許多小城鎮(zhèn)是以煤炭、能源等工業(yè)產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)的，工業(yè)廢水占污水比重較高，目前急需建立污水處理廠;還有許多城鎮(zhèn)是以農(nóng)業(yè)和旅游業(yè)為導(dǎo)向的農(nóng)業(yè)鎮(zhèn)，污水主要受生活污水的影響，水質(zhì)相對(duì)統(tǒng)一。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該根據(jù)各地的污水水質(zhì)設(shè)計(jì)相應(yīng)的流程和工藝。

1.3.3 經(jīng)濟(jì)實(shí)力差

在我國，小城鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低，而污水廠的建設(shè)費(fèi)用太高，要維持污水廠的正常運(yùn)行仍需要更多的資金，這使得小城鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)壓力更大，負(fù)擔(dān)更重。無奈之下，很多小城鎮(zhèn)選擇停用現(xiàn)有的污水處理廠，將污水直接排放。

1.3.4 氣候條件

北方地區(qū)，冬季氣溫低，污水較難處理，污泥膨脹現(xiàn)象較為嚴(yán)重，同時(shí)，生物脫氮也不易進(jìn)行，而這一因素也嚴(yán)重制約著穩(wěn)定塘和沼氣池的推廣應(yīng)用。

1.3.5 公眾意識(shí)與人員技術(shù)

公眾環(huán)保意識(shí)淡薄，很多小城鎮(zhèn)對(duì)污染的認(rèn)識(shí)膚淺，民眾對(duì)污水處理特別是收費(fèi)處理污水難以理解，在此情形下只能依靠財(cái)政補(bǔ)貼以維持污水廠的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。與此同時(shí)，小城鎮(zhèn)專業(yè)技術(shù)人員短缺，運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)不足，這一現(xiàn)狀也限制了小城鎮(zhèn)污水處理廠的運(yùn)營與發(fā)展。

2 解決方案

2.1 建議討論污水處理的標(biāo)準(zhǔn)

在我國，現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)主要有:

1)CJ 343-2010，污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);2)GB 8987-1996，污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn);3)GB 18918-2002，城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn);4)GB 5084-2005，農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

就小城鎮(zhèn)而言，受經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、技術(shù)水平、管理水平等的限制，在很長一段時(shí)間內(nèi)，污水經(jīng)過處理后的出水水質(zhì)很難達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)，因此，適當(dāng)?shù)膶?duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整，會(huì)對(duì)小城鎮(zhèn)水處理的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。

2.1.1 建議降低污水處理的標(biāo)準(zhǔn)

目前，我國城鎮(zhèn)對(duì)污水排放要求是達(dá)到GB 8987-1996污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，GB 18918-2002城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)等。然而GB 5084-2005農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)［3］與GB 8987-1996污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)［4］，GB 18918-2002城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)［5］相比，差距還是很大。基于目前的小城鎮(zhèn)大都是農(nóng)業(yè)主導(dǎo)型，污水大量用于灌溉，所以可適當(dāng)放寬標(biāo)準(zhǔn)。

2.1.2 建議細(xì)化污水處理的標(biāo)準(zhǔn)

眾所周知，每個(gè)小城鎮(zhèn)都各具特色，我們可以根據(jù)各小城鎮(zhèn)處理后水的用途來進(jìn)行劃分，調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)的部分內(nèi)容，進(jìn)而滿足各鎮(zhèn)的生產(chǎn)、生活需要。同時(shí)，我們還應(yīng)考慮水體的水環(huán)境容量，若水環(huán)境容量較大時(shí)，可以適當(dāng)?shù)姆艑挊?biāo)準(zhǔn)，有些小城鎮(zhèn)即使沒有水處理設(shè)施，也還可達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。此外，我們也可在上述幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，制定適合自己的標(biāo)準(zhǔn)，例如北京的DB 11307-2005北京排水標(biāo)準(zhǔn)。若能將標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步細(xì)化到鎮(zhèn)，則會(huì)更有力地促進(jìn)小城鎮(zhèn)的發(fā)展。

2.2 工藝選擇建議

小城鎮(zhèn)污水處理工藝流程的選擇應(yīng)考慮多方面因素，結(jié)合小城鎮(zhèn)自身的特點(diǎn)，因地制宜，才能選擇各自適合的處理工藝，發(fā)揮其最佳效能。目前，我國的小城鎮(zhèn)主要采用以下幾種處理工藝: A2/O工藝、SBR工藝、氧化溝工藝、AB法等［6］。

2.2.1 A2/O工藝

A2/O處理工藝是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文縮寫，它是厭氧—缺氧—好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱，通過厭氧、缺氧、好氧三個(gè)階段，實(shí)現(xiàn)同步脫氮除磷的功能。A2/O工藝流程簡單;脫氮效果較好;運(yùn)行穩(wěn)定，技術(shù)成熟;不會(huì)出現(xiàn)污泥膨脹的現(xiàn)象。但是，此工藝的構(gòu)筑物較多，占地面積大，能耗高，用于小型水廠時(shí)的費(fèi)用很高［7］。作為山西省的歷史名鎮(zhèn)，陽泉市的娘子關(guān)鎮(zhèn)污水處理廠就是采用的此種工藝。

2.2.2 SBR工藝

SBR是一種間歇式的活性污泥處理系統(tǒng)，工藝流程簡單，管理方便，造價(jià)低，耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)，可以同步除磷脫氮。因此在一些用地緊張，要求較高出水水質(zhì)，又有一些排放水量波動(dòng)大的工業(yè)企業(yè)的旅游性城鎮(zhèn)適合SBR工藝［8］，長治的洪水鎮(zhèn)，晉城的中村鎮(zhèn)和東觀鎮(zhèn)都是以工業(yè)和旅游業(yè)為主的小型城鎮(zhèn)，所以針對(duì)這些城鎮(zhèn)的特點(diǎn)可以建議其選擇SBR法。目前天津、山東一些地區(qū)已經(jīng)采用SBR法工藝處理污水。

2.2.3 氧化溝工藝

氧化溝又名氧化渠，是活性污泥法的一種變型，按照運(yùn)行方式，氧化溝可以分為連續(xù)工作式、交替工作式和半交替工作式。其中，奧貝爾氧化溝在我國應(yīng)用最為廣泛。氧化溝的工藝流程簡單;處理效果好，運(yùn)行穩(wěn)定;能承受水量、水質(zhì)的沖擊負(fù)荷，技術(shù)成熟。Orbal氧化溝占地面積大，要有足夠的建筑用地，在西部中小城鎮(zhèn)有一定的適用性。山西省陽泉的萇池鎮(zhèn)和晉中的胡村鎮(zhèn)則采用的此種工藝。

2.2.4 總結(jié)

小城鎮(zhèn)的污水廠不能沿用大城市污水處理工藝，如果一味地照搬大城市污水處理工藝只會(huì)帶來適得其反的結(jié)果。污水處理工藝的選擇不僅僅是單方面因素所決定，需要綜合考慮。在建設(shè)小城鎮(zhèn)的污水處理廠時(shí)，我們應(yīng)避免“小馬拉大車”“形象工程”“曬太陽工程”的現(xiàn)象，選擇處理效率高、經(jīng)濟(jì)性好、管理方便的工藝。在凈化污水的同時(shí)，還應(yīng)盡量增加其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

3 展望

目前，我們不僅要不遺余力地建設(shè)污水處理廠，更應(yīng)該確保污水處理廠的正常穩(wěn)定運(yùn)行。如今，我國各地都在興建污水處理廠，我們應(yīng)該以此為契機(jī)，快速發(fā)展小城鎮(zhèn)的污水處理事業(yè)，在保證出水水質(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，降低成本，同時(shí)應(yīng)引進(jìn)技術(shù)人才，

提高管理水平，早日改善我國的小城鎮(zhèn)污水處理現(xiàn)狀。

［1］ 北京市市政設(shè)計(jì)研究總院.給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)(第5冊(cè))城鎮(zhèn)排水［M］.第2版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004.

［2］ 嬌延青.北方地區(qū)中小城鎮(zhèn)的污水處理技術(shù)［J］.楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，10(4)：49-50.

［3］ GB 5084-2005，農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［4］ GB 8978-1996，污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［5］ GB 18918-2002，城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［6］ 汪慧貞，張 穎.北京周邊地區(qū)小城鎮(zhèn)污水處理廠規(guī)模及工藝研究［J］.給水排水，2006，32(12)：38-40.

［7］ 黃維生.淺談我國污水處理工程的現(xiàn)狀［J］.西南給排水，2005，27(3)：24-25.

［8］ 齊 崎，吳赳赳.淺論我國小城鎮(zhèn)污水處理工藝選擇［J］.廣西城鎮(zhèn)建設(shè)，2007(7)：38-41.