常熟市城鎮污水處理廠現狀調查

韓金益　郭一令

摘要通過對常熟市城鎮污水處理廠處理工藝和運行情況的調查，發現主要有氧化溝和A2/O兩種工藝。對各個污水處理廠的進出水水質進行分析發現，污水處理廠均有較好的處理效果，但處理成本較高。常熟市城鎮污水處理廠的運營管理模式呈現市場化，可以為其他城市提供參考。結合常熟市污水處理廠存在的問題，建議污水處理廠建設要因地制宜，結合城市排水規劃，完善配套管網，選擇合適的工藝。

關鍵詞污水處理廠；城鎮污水；調查；常熟

中圖分類號S181.3文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）09-02703-03

基金項目國家水專項分子課題“區域小城鎮群生活污水治理規劃技術研究”（2011ZX073010030505）。

作者簡介韓金益（1989- ），男，河南林州人，碩士研究生，研究方向：水污染控制技術。

我國城鎮污水處理起步于20世紀70年代末，大致經歷了2個發展時期：20世紀80～90年代，由于技術和經濟條件的限制，二級污水處理廠的比例不高，基本以傳統活性污泥法等去除有機物的工藝為主，城鎮污水處理處于穩定發展階段；進入21世紀，水環境質量惡化趨勢加劇，水體富營養化問題日益突出，國家和各級地方政府不斷加大城鎮污水處理廠建設和改造的投入，一些新型的脫氮除磷工藝備受青睞，城鎮污水處理進入快速增長階段[1]。為了解常熟市城鎮污水處理狀況，2013年9～10月，對常熟市城鎮污水處理廠進行了調查，選取了目前已建成的城鎮污水處理廠10家進行抽樣調研，重點調查各污水處理廠所采用的不同生物處理工藝的技術經濟性能。

1調研概況

1.1調研原則衡量污水處理廠技術指標有處理規模、處理效果、抗沖擊負荷能力等，對經濟指標的分析則涉及能耗、運行成本等。在出水水質滿足排放要求的前提下，“投資省、能耗和運行成本低”是衡量處理工藝經濟與否的基本要求[2]。調研中采用實地走訪和到相應管理機構搜集資料的方式進行。

1.2調研對象根據工藝、處理規模及城鎮經濟特點，調查選擇了10家具有代表性的城鎮污水處理廠，從處理能力來看，多為中小型污水處理廠。所調研的污水處理廠的工藝類型及處理規模見表1。

由表1可見，常熟市污水處理廠處理工藝大致可分為兩類：氧化溝法和A2/O法。氧化溝法具有以下優點：工藝流程簡單，構筑物少，運行管理方便；處理效果穩定，出水水質好；基建費用低，運行費用低；污泥產生量少，污泥性質穩定，污泥停留時間較長，硝化反應容易進行，通過調節供氧量，可獲得較高的脫氮效率[3]。A2/O及改良A2/O具有以下優點：同步脫氮除磷，總停留時間少，厭氧好氧交替進行，不易發生污泥膨脹，而且運行中勿需投藥，厭氧池和缺氧池只需輕緩攪拌，運行費用低[4]。

2常熟市污水處理廠運行情況調查

2.1各污水處理廠污染物去除效果通過對各污水處理廠運行管理的機構進行資料調研，得到各污水處理廠的污染物含量及去除效果，結果見表2、表3。

由表2可以看出，常熟市生活污水的污染并不嚴重，COD基本在265 mg/L左右，TN含量在29 mg/L左右，TP含量在2.8 mg/L左右，各污水處理廠出水水質很好，除濱江污水處理廠的SS出水含量稍高外，均達到了《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級A標準[5]。由表3可以看出，各污水處理廠的COD去除率均在82%以上，平均去除率為86.7%，BOD的平均去除率為93.2%，SS的平均去除率為92.1%，NH3N的平均去除率為89.6%，TN的平均去除率為68.8%，TP的去除率為91.1%。可以看出各工藝對有機物等常規污染物都有很好的去除效果，其中城南污水處理廠采用的UCT工藝不僅對常規有機物有很好的去除效果，對氨氮和磷的去除率也是最高的，分別為96.6%和984%。UCT工藝是南非開普敦大學開發的類似于A2/O工藝的一種脫氮除磷工藝。UCT工藝與A2/O工藝不同之處在于沉淀池污泥回流到缺氧池而不是回流到厭氧池，這樣可以防止由于硝酸鹽氮進入厭氧池，破壞厭氧池的厭氧狀態而影響系統的除磷率[6]，增加了從缺氧池到厭氧池的混合液回流，由缺氧池向厭氧池回流的混合液中含有較多的溶解性BOD，而硝酸鹽很少，為厭氧段內所進行的有機物水解反應提供了最優的條件[7]。對各個污水廠的整體去除率進行對比發現，常昆污水處理廠的整體效果是最差的，這可能是跟進入該廠的污水中50%的是工業污水，可生化性差有關系。

2.2污水處理量及排放去向調查統計發現，各污水處理廠的處理水量及排放去向如表4所示。由表4可知，常熟市目前的污水通過各污水廠的處理量之和為514萬m3/月，COD削減量為92.15 t/d。常熟市內水系豐富，各污水處理廠的出水均排放到了就近的水系，這對削減常熟市污水進入尚湖的污染物總量，減輕城市污水對尚湖水生態環境的破壞，改善尚湖及其河系水環境質量起著積極作用。

2.3常熟市污水處理廠的運營管理調查發現常熟市的污水處理廠中，城北、城南、城西、東南、周行、辛莊、八字橋和虞山污水處理廠都是國企，大部分由江南水務公司統一運行管理；濱江污水處理廠是TOT模式，中創污水處理廠是BOT模式，常昆污水處理廠是私營股份制模式。管理模式中可以看出，常熟市的污水廠已經趨向于市場化管理，其中BOT模式是指私營企業按照與政府簽訂的特許權協議，負責籌措資金、設計并建設污水處理廠，企業在特許權規定的年限內（通常為10～25年）運營、管理污水處理廠，收取一定的污水處理費，以償還建設債務并獲取經濟利益，特許期滿后，企業將污水處理廠無償地移交給當地政府的一種模式[8]；TOT模式是指通過出售現有已建成項目在一定期限內的現金流量從而獲得資金來建設新項目的一種融資方式。具體來說，通常是指政府部門或國有企業將建設好的項目的一定期限的產權或經營權，有償移交給投資人，從而一次性地從投資商那里融得一筆資金，用于建設新的項目；投資人在約定的期限內通過經營并得到合理的回報，雙方合約期滿之后，投資運營方再將該項目交還給政府部門或原企業的一種融資方式。它是一種既不完全等同于傳統BOT方式，也不等同于融資租賃的一種新型項目融資方式，特別適合于有穩定收益，長周期基礎設施項目的建設融資[9]。

目前國外污水集中處理系統的運營模式可概括為：國家與地方政府建設污水集中處理系統后，把該設施交給其所屬的公有企業運營，如日本；國家建設污水集中處理系統后，把該設施委托給地方運營，如美國；國家與地方政府建設污水集中處理系統后，把該設施出售給競買企業；國家與地方政府建設污水集中處理系統后，把該設施以招標的方式承包給中標者進行運營；私企法人獨立運營其投資興建的污水集中處理系統等[10]。常熟市的運營模式呈現多元化、市場化，與國際先進模式越來越接近，這些不同運行模式同時共存在國內不多，是一種很好的探索。

2.4常熟市污水處理廠運行費用通過對典型污水廠的運行費用調查發現，城北、城南、城西3個污水處理廠的噸水處理成本為0.93～1.34元左右，東南污水廠噸水處理成本為0.54～0.8元左右，辛莊污水處理廠噸水處理成本為0.5～0.72元左右，周行污水處理廠噸水處理成本為0.76～1.1元左右，濱江污水處理廠噸水處理成本為0.6元左右，中創污水處理廠噸水處理成本為0.63元左右。在各項費用中主要支出為人工費和水電費，分別占總費用的33%和27%左右，藥劑費約占2%，化驗費和污泥處置費約各占1%，維修費約占13%，剩下的24%為管理費。其中電費主要為鼓風機和提升泵的消耗，而鼓風機房的電耗主要取決于進出水水質情況，提升泵房的電耗主要取決于受納水體水的高程，進水管底標高以及工藝水力損失。

3結論

從調研的情況來看，常熟市建設了十幾座污水處理廠，分布于常熟市的不同地區，這便于收集和處理污水，有效控制水環境污染，但現有的城市污水處理廠實際處理量只有設計處理量的一半左右，它們有能力處理更多的城市污水，應充分發揮其作用。調查中發現，污水廠配套管網建設滯后，不能與處理廠同步建成，造成污水收集困難，有時進水水量偏小，正常運行過程中低負荷運行，運行成本高，造成利潤負增長；沒有完善的管道系統，排水管網普及率低，應該結合排水規劃，統一規劃加快接管進度，加快管網建設，擴大納污范圍，充分發揮現有城市污水處理廠的作用。

我國的政府財力相對不足，讓國家與地方政府對所有的污水集中處理設施進行完全的先行投資是不現實的，建立污水集中處理的制度，實行城市污水集中處理的市場化是市場經濟發展的客觀要求，污水集中處理市場化的投資、收費與運營模式將會越來越多，常熟市的運行模式，取得了很好的效果，可以作為類似城市的一個借鑒。

常熟市各污水處理廠的處理效果很好，出水水質高，對常熟市水環境質量提高作用很大，但運行處理費用較高，人工費和管理費較高，可以考慮在后續建設中選擇一些處理效果好且運行費用低的污水處理工藝。

此外，常熟市內水系豐富，流域寬廣，河沿岸形成以城鎮為中心的城鄉穿插的城市格局，各鄉鎮受地形限制，往往被分割成多個組團式排水區域，污水大都分散排放，特殊的地理環境使建設傳統的排水工程（污水收集系統）和污水處理廠進行區域處理的模式，不僅造價昂貴，而且難以實施。因此，有必要針對地區污水特點，水環境保護的特別要求和地理環境與經濟條件特點，因地制宜，進行適用污水處理工藝和技術的比選，選擇最適用的工藝與技術。

參考文獻

[1] 陳中穎，劉愛萍，劉永，等.中國城鎮污水處理廠運行狀況調查分析[J].環境污染與防治，2009，31（9）：99-102.

[2] 王濤，樓上游.中國城市污水處理工藝現狀調查與技術經濟指標評價[J].給水排水，2004，30（5）：1-4.

[3] 鄧榮森，李偉民，王濤，等.從運行方式看氧化溝技術的發展[J].給水排水，2000，26（3）：19-21.

[4] 李圭白， 張杰.水質工程學[M].北京：中國建筑工業出版社，2005.

[5] 北京市環境保護科學研究院，中國環境科學研究院.GB 18918-2002，城鎮污水處理廠污染物排放標準[S].北京：中國環境科學出版社，2011.

[6] 穆亞東，俞晶，穆瑞林.UCT 工藝在污水處理工程設計中的應用[J].給水排水，2007，33（3）：30-33.

[7] 魏新慶，王秀朵.多功效 UCT 處理工藝的工程應用[J].給水排水，2008，34（3）：45-48.

[8] 吳建，王莉紅，王衛軍，等.城鎮污水處理廠 BOT 項目運作程序及風險管理[J].農機化研究，2004（3）：187-190.

[9] 李建平.TOT 模式在城市污水處理中的應用及其分析[J].中國西部科技，2009（18）：34-35.