小型城市污水廠設計中的問題研究

葛紹陽

摘要：基于對小型城市污水廠的設計內容進行簡單了解，根據設計中的排水管系統、污水處理廠設計規模和污水處理工藝設計流程等存在的問題進行深入探討，提出結合科學設備、綜合城市實際因素、改進原有處理工藝流程等有效解決措施，為發展小型城市污水處理技術莫定基礎。

關鍵詞：城市污水;污水廠設計;解決途徑

隨著我國科技的進步和社會的發展，以及工業化進程的加快，人們對水資源的需求量越來越大，但是由于水資源浪費情況嚴重，導致可使用的水資源越來越少，且工業污水和生活污水的排放量急劇增大，因此，我國需要加強做好污水處理和水資源循環利用設計工作，進一步提高水資源利用率。

一、小型城市污水廠設計中存在的問題

（一）排水管網系統設計問題

排水管網系統是整個污水處理系統的核心，其中的排水體制問題嚴重影響著排水系統的正常運作，所以在設計污水處理廠時應該引起重點注意。在我國小型城市構建污水廠時，傳統觀念下的建成的多為雨污合流制系統，但是隨著時代的發展，這種方式已經不能滿足當代社會發展需求，因此，需要根據實地考察，以及對周圍環境、水源的實際狀況進行調查取證并加以分析，針對不同的天氣狀況對水質環境的影響，分析出宜采用混合制的排水體制或截留式合流制管網系統。在設計截留式合流制管網系統的過程中，還需要考慮截留倍數、雨水調蓄、環境評價等問題，同時還應考慮到排水管網系統和分流式管網二者之間存在的聯系，以及如何將其進行有效的整體連接[1]。

（二）污水處理廠設計規模問題

在對小型城市污水廠設計過程中，首先應根據城市實際狀況，對水質水量和環境等影響因素進行基礎研究，再確定污水廠的建立位置和建設規模，因為在實際工程建設過程中，多數情況下會出現實際進廠水量水質偏離基礎規模的現象。在對設計規模進行研究過程中，應該進行近期和遠期兩種規模研究，以確保工程構建的合理性。但是在規劃過程中仍存在著某些問題。第一，相對于大型發達城市來說，中小城市污水處理廠的建立較為困難，其排水管網分布較為簡單，普及率較低，且改造消耗時間較長。第二，由于發展相對于落后，基礎資料也較為缺乏，產業結構調整不夠明確，周圍水質水量也難以準確測量及預測，由此可知，其中不確定因素存在太多。

（三）處理污水工藝設計流程問題

我國中小型城市污水處理廠普遍采用的都是二級生物處理工藝，此工藝手法主要是利用水中的微生物來去除污水中的有機物，同時還能有效去除污水中的氮元素和磷元素，大多數都是以好氧生物為主要處理對象，處理方法大致分為兩種：活性污泥法和生物膜法。

傳統的活性污泥法操作和管理方式較為復雜，且需要處理的單元種類較多，其中尤其是污泥厭氧消化工藝，更是對管理水平和操作技術的要求較高，而且跟我我國污水處理的經驗實踐和具體標準，污水處理廠設計規模達到20*104m/d以上，才具有一定經濟性。此規模下的小型污水處理廠與大型污水處理廠相對比來說，技術力量支持相對薄弱，而且設計規模一般在實踐標準之下，所以對其采用高效的氧化溝和SBR工藝，但是需要考慮到雨水沖擊負荷與污泥流失等問題的出現，所以需要對氧化溝工藝進行改進。

二、小型城市污水廠設計中問題的解決途徑

（一）與高科技設備相結合

在設計排水管網系統過程中，需要考慮到各種環境、建筑施工、雨量流速等因素的影響，需要通過人為的實地考察、資料調查、水質檢測等多種手段綜合應用，這不僅需要應用大量的人力物力和財力，而且還會拖延整個污水廠構建進程，所以，在此基礎上應該結合高科技手段，兩者的有效結合才能實現加快污水廠的構建速度，在工程建設后期，也要應用高科技手段對排水管網系統進行高質量監管，爭取實施一體化網絡監管策略[2]。

例如：在前期施工過程中，需要根據當地的地理環境、氣候狀況、人文資源進行一定程度的了解和選址建廠，這個時候就可以應用實地考察和互聯網數據庫查找結合的方式，對當地情況進行全方面了解。在進行污水處理時期，應用智慧水務管理系統，構建智慧型排水管網信息系統，有效實現排水管網的數據錄入、數據編輯、數據管理、查詢與統計、數據展示和業務分析等功能的統一，為發展小型污水處理廠數據庫奠定基礎。

（二）結合城市因素實際情況

小型城市污水處理廠服務對象就是生活污水、污染程度較輕的工業用水、城市用水等，而且由于其規模較小，只能負責固定區域的污水處理，所以在受服務區域限制的同時，對污水收集輸送系統也起到了一定的阻礙作用，其廠址選擇的往往都是距離小區或企業較近且不易被利用的地塊，其中就存在著許多阻礙因素，比如高低起伏差值較大、地面存在構建障礙等，因此，在設計污水處理廠的過程中，為了以后發展，這些因素必須充分考慮在內。

在設計過程中，應該根據實際情況因地制宜。比如：如果已經選擇好主樓的地理位置以及規模，周圍出現大面積空地的情況下，這時可以根據其不同的高位差進行相應的綠化設計，可以對其進行放坡處理，再加上相應的景觀小品，做到了美化廠內環境，提高空氣質量的作用。

（三）改進污水處理工藝

以Orabl氧化溝工藝為例，在排水管網系統為合流制的條件下，下雨天處理污水流量則是晴天幾倍，因此，污水中的污泥量也會大量增多，當出現雨水沖擊負荷時，大量的活性流動污泥將會出現沉淀現象，最終會導致污泥流失。一般處理方法是設置超越管產生溢流現象，或分流進行沖擊至沉淀池，防止污泥流失。傳統的工藝方法不能有效的使有機物得到降解，因此，需要對原有Orabl氧化溝工藝進行技術改良。

改進后的Orabl氧化溝工藝運行模式是雨水分流，當污水流量達到頂峰的時候，將合流進水切換至分流進水，而回流污泥仍然保持著運流狀態，使其在外部進行儲存和曝氣，改良后的運作方式能夠有效防治活性污泥流失，致使有機物在一定條件下得到充分降解，與此同時，雨水沖擊符合停止之后，這種情況也隨著停止，系統自動轉變為正常運行狀態。

三、結論

我國想要進一步實現污水處理和水資源循環利用，首先就要對污水廠設計工作做好嚴格把控，因為其是保證整個城市污水有效處理的基礎設施。人們必須不斷探尋科學的、有效的解決辦法，與高科技技術相結合，從而有效促進小型城市污水處理事業走可持續發展道路。

參考文獻：

[1]李康軍.城市污水處理設計與實際運行問題分析李康軍[J].中國資源綜合利用，2020，38（01）：187-189.

[2]楊潞.城市污水處理廠設計的若干問題分析[J].科技創新導報，2020，17（01）：20+22.