中小城鎮污水處理工藝選擇分析

徐忠廠

（蘇州森榮環保處置有限公司 江蘇蘇州 215000）

隨著我國城市化進程的加快，以及國家對中小城鎮建設扶持力度的增大，大量城鎮迅速興起，截至2014年末，我國的城鎮化率已經到達了54.77%，目前我國各種規模和性質的小城鎮已經超過了5萬個。隨著小城鎮的快速發展，農村人口越來越朝著城鎮集中，鄉鎮企業的快速發展，城鎮污水的排放量也在逐年增加，根據我國每年環境狀況公報公布的數據顯示，城鎮生活污水排放量保持增長趨勢，2006年，我國城鎮生活污水排放量為296.6×108t，而到2012年生活污水排放量已達462.7×108t，年均增長了8%左右。但由于城鎮污水基礎設施建設落后，缺少必要的污水收集系統和先進的污水處理設施，生活污水和生產污水無序亂流，既污染的小城鎮自身生態環境，也給小城鎮周邊居民的飲水安全和居民生存環境構成嚴重威脅，制約了城鎮的可持續發展。

1 中小型城鎮污水特性及處理工藝特點

1.1 中小型城鎮污水處理工程特點

相對于大城市污水處理廠的處理規模相比，由于中小型城鎮居民人口少，居民用水量標準低，因此，污水處理的總體規模較小，一般小于10×104m3/d。此外，受區域特性差異和季節因素的影響，水量和水質變化大，水質穩定性差。小城鎮污水處理廠管理人員在維護管理經驗和技術水平相對不足。由于污水處理的規模小，一般工程建設費和運行費用偏高。鑒于小城鎮經濟發展水平低，可供選擇的實用技術較少。如果簡單套用目前我國大中城市所采用的傳統污水處理技術和工藝，其基建費一般為1000～1200元/m3·d，處理總成本為0.60～0.70元/m3，許多小城鎮受其經濟制約而難以承受[1]。

1.2 中小型城鎮污水處理廠技術選擇原則

中小型城鎮污水處理工程的上述特點，決定了中小型城鎮污水處理技術的選用必須要遵循投資省、運行費用低、管理維護簡便的經濟適用型工藝，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定性，因此，處理工藝的選擇至關重要。總得來說，選擇適合小城鎮的污水處理工藝應該要滿足：處理效果好，具有較強的適應沖擊負荷的能力[2]，工程投資低、運行成本低、易操作、易維護、易管理、成熟可靠的處理技術。

2 中小城鎮污水處理工藝應用分析

目前，國內許多中小型城鎮污水處理廠選用的是傳統的活性污泥法、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來說，難以大范圍推廣。結合中小城鎮污水處理的現狀特征，提出以下幾種處理工藝。

2.1 水解-改進SBR工藝分析

水解-改進SBR工藝是由中科院發明的一種污水處理工藝，該工藝選擇水解池代替了傳統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物具有很好的去除效果，也降低了后繼構筑物的負荷，此外，經過水解池處理后，原水中的生化性得到了有效提升，污水有機物的理化性和數量都發生較大變化，便于后期的好氧處理。此外，水解池對污水中的有機物去除率較高，縮短了后繼構筑物中的污水停留時間，降低能耗，達到了降低投資成本，節約能耗的良好效果。水解—改進SBR工藝在結構布局中相對較為緊湊，節約了占地面積，運行穩定，工藝結構中的各功能劃分清晰，自動化程度高，便于操作管理，適合在中小城鎮中推廣使用。

2.2 UNITANK工藝

UNITANK工藝是在SBR工藝基礎上的改進所提出的一體化污水處理工藝。UNITANK工藝作為SBR改良型工藝，吸收其工藝的優點，實現了污水連續式生化處理和間歇式生化處理的有機結合。UNITANK工藝中，系統的主體被分為左、中、右三個反應池單元，各單元之間水力相通，每一個單元中設有一個曝氣系統。污水進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工藝基礎上的改良型，實現了一體化活性污泥法，省去了單獨修建沉淀池，節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，減少專業技術人員的維護和管理。三個單元中的采用渠道配水，實現了在恒水位下的交替運行，減少了管道、閘門等設備的數量，也減少了水頭損失，降低工藝運行成本。UNITANK工藝集科學性、實用性和經濟性為一體，該工藝特點具有占地面積少，單位面積比傳統氧化溝工藝高25%～80%，布置緊湊，實現污水排放后的回用或就地排放，節省城市基礎設施投資，但由于池形限制，在應用中除磷效果有待進一步改進。但，隨著中小城鎮污水處理的快速發展，UNITANK工藝必將具有廣闊的應用前景。

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

2.3 生態處理工藝

生態塘污水處理系統在國內外應用廣泛，美國用于生態塘處理城市污水和工業廢水超過了萬座，德國和法國也分別有3000多座和2000多座生態塘處理系統，它們或單獨使用，或與其他處理設施組合應用。在我國，獨特的中小城鎮地理環境優勢，可以使其能夠充分應用現有的農田灌排渠道以及中小城鎮附近的廢地、荒地、低洼塘和灘涂等，因地制宜地把城鎮生產生活污水處理和利用起來，通過生態系統，在處理污水的同時實現了污水的無害化和資源化，符合倡導的可持續發展理念。適宜中小城鎮的生態處理工藝有生態塘處理系統、人工濕地處理系統和蚯蚓生態濾池等等。有研究表明，蚯蚓生態濾池的CODcr去除率達83%～88%，BOD5去除率高達91%～95%，SS去除率為85%～92%，經蚯蚓生態濾池處理后，污泥產率要遠低于普通活性污泥法，固體廢物少，可以節省剩余污泥處理費用，具有處理效率高、能耗少、產泥率低等優勢。

2.4 懸掛鏈式改良型A2/O工藝

懸掛鏈式改良型A2/O工藝是對現有傳統型A2/O工藝及其各種變型工藝的優勢系統集成優化后，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的A2O工藝基礎上，實現在一個系統中實現脫氮除磷的效果。與傳統的A2O工藝相比（見表1），懸掛鏈式改良型A2/O工藝則增加了缺氧池，提高了反硝化菌活性，增加內回流比，提高脫氮能力，在低溶解氧狀態下，實現同步硝化反硝化，較好地解決了泥齡對脫氮除磷的影響。

表1 懸掛鏈式A2O工藝改良升級

懸掛鏈式改良型A2/O工藝充氧效率高，運行管理簡便，也便于日常維護管理，懸掛鏈曝氣裝置對池體要求低，可以采用碾壓土壩砌石結構，對地形的適應性較強。此外，由于維持低溶解氧狀態，實現了同步硝化反硝化SND。目前在唐海縣污水處理廠、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，而應選擇符合中小城鎮污水處理廠自身實際，選擇高效、經濟、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用前景。

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

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