小城镇污水处理工程设计

摘要：通过对小城镇战略定位和环境治理重要性论述，指出我国小城镇污水处理的特点与存在的问题，提出对小城镇污水处理工程设计的若干建议，特别强调要加快制定适合我国国情的技术政策、法规及相关标准等，以适应我国小城镇发展趋势，指导小城镇污水处理工程的设计、建设和运营。

关键词：小城市污水；处理；工程设计

前言：小城镇污水治理是小城镇自身发展的需要，也是流域生态环境保护的需要。据报导，预计今后我国70％以上的生活污水将来自城镇及居民小区。小城镇在城镇总数中所占比例大，且呈分散型，是继大中城市污水治理后的一个新的战略目标，关系到我国环境状况和可持续发展的战略，十分重要和必要，也非常有前途。

1概述

所谓小城市是指市区和近郊区人口不足20万人的城市。实际上大多数县级市和县城的人口在20万以下。从城市概念上来看，属于小城市范畴。

城镇污水是造成我国区域性水污染的主要原因之一。据估计2000年全国排放的城镇污水达到480亿立方米/年，小城镇污水大多数都没处理就排放，乡镇污水处理厂建设基本上还是空白，对水资源构成严重威胁。小城镇污水处理厂设施的建设，已经成为继大中城市污水治理之后的又一热点，其成效如何将影响我国水环境状况和社会的可持续发展。小城镇污水处理设施的建设最关键部分是源头的规划和设计。

2小城镇污水治理的重要性及迫切性

随着小城镇城镇化进程的加快，村镇人口不断集中，乡镇企业迅速发展，城镇污水排放量也不断增加，然而由于过去“重建设，轻环保”的旧观念，城镇基础设施建设远远落后于城镇建设的发展，缺乏必要的污水收集系统和污水处理设施，污水无序乱排，不仅直接污染了小城镇自身生态环境，而且造成了河湖水体的严重污染，已成为区域性水环境的重要污染源。同时，由于小城镇紧邻农村，畜禽养殖，水产养殖，农药及化肥等水源污染也极为严重。这些均对小城镇饮用水安全和居民生存环境构成严重威胁，制约了城镇的可持续发展。

如上所述，小城镇在城镇总数中所占比例大，且位置分散，因此小城镇污水治理是继大中城市污水治理后的一个新的战略目标。如果只注重大中城市污水处理工程的建设，而忽视数量多、分布广的小城镇的污水治理，其结果必然使河流流域污染防治不能达到预期目标。由此可见小城镇的污染治理关系到我国环境状况和可持续发展的战略目标，是十分重要和必要的，也是非常有前途和极具生命力的。

3小城镇污水治理的特点及问题

3.1小城镇污水治理的特点

小城镇污水处理主要特点是：人口少，污水处理规模小；水量、水质变化大，产业结构区域特定差异大，受雨季影响大等；经济发展水平偏低，经济承受能力弱，可供选择的适用技术范围小；因处理规模小，而造成工程建设费及运输费提高；维护管理技术人员严重缺乏等。

3.2小城镇污水治理的问题

（1）水质的确定

城镇污水处理厂的水质确定向来都是难题，我国污水处理起步晚，各种资料比较缺乏，特别是缺乏长期的水质监测资料，小城镇更是如此。

我国小城镇废水成分一般都是以生活为主，工业成分一般都不会超过50%，污水的可生化性较好。因此，城市污水成分中对于影响工艺选择的特殊污染成分较少，但是会对设计参数的确定造成影响。

生活污水应根据实际测量确定每日污染量。工业废水应在调查工业企业类型、生产情况和处理程度都综合取值，污染负荷可折合成人口当量。没有资料的按照达到《污水处理综合排放标准》三级标准、《污水排入城市下水道水质标准》以及各行业配方标准允许排放值，并按照工业结构和规模相当的城市综合工业废水水质资料合理取值。

（2）污水处理工艺的选择

小城镇一般水量小，水质差别大，而且经济、文化、科技、公共管理发展水平千差万别，其污水处理工艺技术的选择应考虑经济实用。除大中城市采用的污水处理工艺可选用外，在各类工业废水处理和生活污水处理工程实践中被验证是实用可靠的工艺技术，都可以在小城镇污水处理中适当选择。

小城镇污水处理厂的处理工艺应达到下列要求：

1.处理工艺应具有较强的适应冲击负荷能力，因为小城镇污水量昼夜变化大，从而水质波动较大。

2.要求管理简单、运行稳定、维修方便。这对小城镇尤为重要，因为小城镇往往技术力量比较薄弱，缺乏管理人才和专业人才。

3.应具有除磷脱氮能力。我国受纳水体基本上对氮磷排放都有较为严格的要求，一般都是一级B或以上。

4小城镇的污水处理工艺

4.1小城镇污水处理工艺特点

小城市的污水处理工艺应能满足以下条件：（1）处理工艺应具有较强的适应冲击负荷的能力，因为小城市污水量昼夜变化大，从而水质波动较大。（2）要求管理简单、运行稳定、维修方便。这对于小城市尤为重要，因为小城市往往技术力量比较薄弱。（3）所选择的处理工艺具有可以方便地改变其处理流程的能力。这主要为了满足数量众多的小城市的各种不同需求。如：有的小城市地处封闭水体，污水需要除磷脱氮；而有些小城市附近有大江、大河，只需要处理BOD即可。这就要求所选择的处理工艺流程能很方便地创造好氧、缺氧、厌氧的环境。（4）基建投资和运行费用低。

4.2小城市污水处理工艺示例

4.2.1氧化沟工艺

氧化沟具有以下特点：

（1）工艺流程简单，运行管理方便。氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池。有些类型氧化沟还可以和二沉池合建，省去污泥回流系统。

（2）运行稳定，处理效果好。氧化沟的BOD平均处理水平可达到95%左右。

（3）能承受水量、水质的冲击负荷，对浓度较高的工业废水有较强的适应能力。这主要是由于氧化沟水力停留时间长、泥龄长和循环稀释水量大。

（4）污泥量少、性质稳定。由于氧化沟泥龄长。一般为20～30d，污泥在沟内已好氧稳定，所以污泥产量少从而管理简单，运行费用低。

（5）可以除磷脱氮。可以通过氧化沟中曝气机的开关，创造好氧、缺氧环境达到除磷脱氮目的，脱氮效率一般>80%。但要达到较高的除磷效果则需要采取另外措施。

（6）基建投资省、运行费用低。和传统活性污泥法工艺相比，在去除BOD、去除BOD和NH3-N及去除BOD和脱氮三种情况下，基建费用和运行费用都有较大降低，特别是在去除BOD和脱氮情况下更省。同时统计表明在规模较小的情况下，氧化沟的基建投资比传统活性污泥法节省更多。

4.2.2 A/O与人工湿地耦合工艺

本着“低耗、高效”的原则，既能有效去除污染物，又能降低运行成本，采用前端生化处理与后端生态处理相结合的工艺进行优化设计。根据冬夏气温差异处理工艺分两种运行方案：

（1）主要用以保障冬季低温时系统的正常运行。

前端生化预处理采用A/O工艺，包括缺氧池、好氧池、二沉池；生态处理为水平潜流人工湿地。首先污水经粗格栅、细格栅驱除较大颗粒的悬浮污染物，然后自流到A/O池内进行二级生化处理，最后流入水平潜流人工湿地进行深度处理，出水达到排放标准。整套工艺A/O为辅助处理工艺，作为二级处理工艺，A/O在功能上只起到一级或者一级半的效果，出水满足湿地进水要求；人工湿地为核心处理工艺，对污水进行深度处理。

（2）夏季高温时，A/O工艺好氧段曝气量可调，只要采用微曝气工艺。

5结语

随着小城镇建设和发展步伐的加快，为避免重复“先污染、后治理、先破坏、后恢复”的老路，必须先行治污，恢复和保持良好的生态环境，促进小城镇和农村经济的可持续发展。但是，至今，我国小城镇污水处理工程技术政策和法规尚属空白，进行充分的调查研究，找准主要问题，同时参考国外经验和相应技术政策，制订适合我国国情的技术政策、法规及标准已是当务之急。