摘要：通過分析我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水排放特征及處理現(xiàn)狀，指出了當前我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理中存在的問題，進而分析了鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水收集、污水建設規(guī)模及設計進水水質(zhì)特性，對鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理技術工藝選擇原則、工藝優(yōu)化決策、工藝選擇等方面進行技術決策。同時，提出了我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理對策。

關鍵詞：鄉(xiāng)鎮(zhèn)：污水處理：技術分析：對策

中圖分類號：TU992.21

文獻標識碼：B

文章編號：1008－0422(2012)02－0098－02

1、前言

近年來，國家大力治理水污染。我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)不斷增加的污水排放量也成為了一個重要的治理對象。隨著國家確定的各水資源保護規(guī)劃工程的陸續(xù)啟動，在“三河三湖”、渤海及三峽庫區(qū)已開始建設一批鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工程。

然而，我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工程建設尚處于起步階段，目前也沒有專門的設計規(guī)范和標準，如照搬用于城市污水處理的技術和工藝，項目建成后，則會出現(xiàn)技術要求高、操作復雜，運行困難，甚至曬太陽，與鄉(xiāng)鎮(zhèn)經(jīng)濟發(fā)展水平、人員素質(zhì)和技術水平極不相適應，不能發(fā)揮應有的效益。因此，在探討適合我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理技術時，應考慮鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理的特殊性，分析鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水特點及存在問題，對鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理技術進行科學合理的技術決策分析，才能實現(xiàn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)可持續(xù)性發(fā)展。

2、我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理現(xiàn)狀

2.1 鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水特點

2.1.1 污水量小且分散，收集困難，排水設施缺乏。由于我國大多數(shù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的建設缺乏科學規(guī)劃，布局不合理，排水管網(wǎng)不完善或是根本沒有排水設施，且地形復雜，居民分散，道路狹窄，基礎設施不夠完善等因素，致使鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水收集困難。

2.1.2 水質(zhì)和水量均變化大。水質(zhì)非常不穩(wěn)定；水量晝夜變化大，早晚比白天大，夜間排水量小，甚至可能斷流，污水排放呈不連續(xù)狀態(tài)，用水量變化系數(shù)遠大于城市中的取值。

2.1.3 區(qū)域差異大。中西部不發(fā)達地區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水主要是生活污水，可生化性較好；發(fā)達地區(qū)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)企業(yè)較多，其含工業(yè)廢水排放比例明顯偏高，污水的可生化性偏低。

2.2 鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理存在的問題

當前我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理存在的問題主要有：

2.2.1 排水系統(tǒng)缺乏。我國大多數(shù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)沒有系統(tǒng)規(guī)劃。供水設施不完善，污水收集管網(wǎng)不健全或是沒有。雨污水均沿道路邊溝或路面排至就近水體，呈無組織排放狀態(tài)，造成污水收集困難。一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)由于街道過于狹窄、兩側建筑密集、施工復雜，同時受當?shù)亟?jīng)濟條件的制約，無條件修建分流制排水系統(tǒng)。

2.2.2 建設標準缺失。目前，我國尚無針對鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工程的排水設計規(guī)范、標準、法規(guī)。工程設計和建設中仍采用現(xiàn)行城市污水處理工程的相關標準、規(guī)范，導致鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工程建設和運行費用過高。此外，鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工程設計與建設完全套用現(xiàn)有設計標準和規(guī)范，顯然是不適用的。

2.2.3 缺少適宜的處理工藝。一般鄉(xiāng)鎮(zhèn)經(jīng)濟基礎薄弱，污水處理工程建設資金匱乏。缺少適用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水特點的實用處理工藝，大多延用或照搬大中型規(guī)模城市污水處理工藝及設計參數(shù)，造成工程投資和運行費用過高。

2.2.4 污泥處理與處置不當。由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理規(guī)模小，每天產(chǎn)生的污泥量相對而言很少，以污水處理規(guī)模5000m³/d為例，污泥濃縮脫水后每天產(chǎn)生的污泥(含水率70％)還不到1m³，污泥處理設施常常出現(xiàn)閑置和大馬拉小車的現(xiàn)象。甚至有的由于量少的原因或是污泥不經(jīng)處理就直接排放，或是處理后的污泥任意處置，導致二次污染。

2.2.5 管理技術水平低，運行經(jīng)驗嚴重不足，缺乏有效約束機制，監(jiān)管不到位。

2.2.6 重視污水處理廠建設，輕視污水管網(wǎng)建設。由于污水管網(wǎng)建設的滯后，雨污不分，生活污水與工業(yè)廢水不分，致使污水處理廠系統(tǒng)的整體效率低下。據(jù)調(diào)查因污水收集管網(wǎng)不配套而難以運行的占36％之多。

2.2.7 前期工作深度、廣度不夠。幾乎鄉(xiāng)鎮(zhèn)的排水專項規(guī)劃均缺乏。而在進行鄉(xiāng)鎮(zhèn)排水工程規(guī)劃和建設的前期工作時，工作深度和廣度往往不夠，缺乏實際考察和現(xiàn)場詳細調(diào)研，項目倉促上馬。

3、鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工程技術決策分析

3.1 鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工程特性分析

3.1.1 污水收集

鄉(xiāng)鎮(zhèn)的污水收集應根據(jù)當?shù)鼐唧w條件，經(jīng)綜合權衡和詳細的費用一效益分析后選擇適宜的排水體制。一般來說，我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)的匯水面積小、污染物總量不大，并且經(jīng)濟實力普遍較弱，幾乎沒有符合要求的排水管網(wǎng)，多數(shù)為明溝暗渠雨污合流排水。為此，可在明溝暗渠地段難以改造成分流制排水系統(tǒng)的末端設置截留設施。旱季時污水可直接輸送至污水處理廠處理。雨季時截留污水和部分雨水進污水處理廠處理，超出部分就近排入河流、水塘或是低洼地。

新建或擴建的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，應采用分流制排水體制。

3.1.2 污水處理規(guī)模

鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理規(guī)模的確定應綜合考慮鄉(xiāng)鎮(zhèn)性質(zhì)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)總體規(guī)劃、給排水規(guī)劃、人口規(guī)模等諸多因素，在研究現(xiàn)狀污水量和近年排水統(tǒng)計資料的基礎上，合理確定近期規(guī)模。預測遠期規(guī)模。當污水量資料不足時，可按當?shù)赜盟抠Y料及排水系統(tǒng)完善程度加以分析確定。鄉(xiāng)鎮(zhèn)的污水量包括城鎮(zhèn)居民生活污水量、公共建筑污水量、工業(yè)廢水量及其它污水量。

1)按“鎮(zhèn)規(guī)劃標準”(GB50188－2007)。鄉(xiāng)鎮(zhèn)的規(guī)劃人口規(guī)模分級為四級，鎮(zhèn)區(qū)規(guī)劃人口為10～50萬人，生活污水量多集中在1000～10000m³/d，其中以小于5000m³/d為最多。

2)根據(jù)中機國際工程設計研究院有限責任公司承擔的長沙縣15個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的污水處理工程項目統(tǒng)計情況，污水建設總規(guī)模(至2020年)59200m³/d，其中近期(至2012年)總規(guī)模24400m³/d。近期平均每個污水廠處理規(guī)模為1626.7m³/a。而在長沙縣15個鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理項目中，污水處理規(guī)模以小于5000mm³/d數(shù)量最多，所占比例為93.30％。

3)根據(jù)三峽庫區(qū)重點鎮(zhèn)污水處理工程項目78個，污水建設規(guī)?？傆?67950m³/d，平均每個污水廠(站)處理規(guī)模為2153.2m³/d，經(jīng)統(tǒng)計，在三峽庫區(qū)78個鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理項目中，污水處理規(guī)模以小于5000m³/d數(shù)量最多，達73個，所占比例為93.6％。

因此。綜合以上數(shù)據(jù)分析和比較。在不考慮工業(yè)廢水、初期雨水納入鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠的情況下，鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理近期規(guī)模一般在5000m³/d以下，且以小于2000m³/d的居多。

3.1.3 設計進水水質(zhì)

鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水水質(zhì)參數(shù)一般采用實測法、指標折算法和類似法。

1)實測法

可采用當?shù)丨h(huán)保部門多年監(jiān)測數(shù)據(jù)。但鄉(xiāng)鎮(zhèn)排水系統(tǒng)大多缺乏，排水分散，基本沒有監(jiān)測數(shù)據(jù)，也可進行現(xiàn)場調(diào)查分析確定水質(zhì)指標。

2)指標折算法

當鄉(xiāng)鎮(zhèn)缺乏實際用水和調(diào)查資料時，生活污水水質(zhì)可結合《室外給水設計規(guī)范》、《室外排水設計規(guī)范》和《村鎮(zhèn)供水工程技術規(guī)范》的用水量指標和參考水質(zhì)指標進行折算：工業(yè)廢水的設計水質(zhì)可參照類似工業(yè)排放資料。

3)類似法

當鄉(xiāng)鎮(zhèn)缺乏實際用水和調(diào)查資料時，污水水質(zhì)亦可參照鄰近城鎮(zhèn)、類似工業(yè)區(qū)和居住區(qū)的水質(zhì)確定。

在不考慮工業(yè)廢水及初期雨水的影響，湖南地區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠(站)的設計進水水質(zhì)可參考表1。

3.1.4 處理目標及要求

依受納水體和水質(zhì)類別的不同，鄉(xiāng)鎮(zhèn)的污水排放應執(zhí)行不同的排放標準。對排人封閉和半封閉水域、現(xiàn)已富營養(yǎng)化或存在富營養(yǎng)化威脅水域的污水廠，應選用具有除磷脫氮功能的污水二級處理工藝。而對于排入開放式水體的污水廠，應根據(jù)當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展水平和水體環(huán)境狀況，可在環(huán)境影響評價的基礎上，水質(zhì)目標分期實施，逐步達標。鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理涉及面廣，情況較復雜，加之鄉(xiāng)鎮(zhèn)的地理位置、經(jīng)濟及環(huán)境條件、污水排放狀況及處理規(guī)劃等各不相同，因此具體的處理目標需要具體分析，區(qū)別對待。

3.2 鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工藝選擇

3.2.1 工藝選擇原則

為改善鄉(xiāng)鎮(zhèn)水環(huán)境質(zhì)量，實現(xiàn)經(jīng)濟、社會的可持續(xù)發(fā)展，鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設施建設，應根據(jù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)總體規(guī)劃、水環(huán)境規(guī)劃、水資源綜合利用規(guī)劃及鄉(xiāng)鎮(zhèn)排水專項規(guī)劃的要求，以科學發(fā)展觀為指導，以“建得起，用得起”為總原則，合理確定污水處理設施的布局和建設規(guī)模，因地制宜地采用鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工藝和技術。具體包括：

1)工藝、技術成熟可靠并切實可行：

2)滿足處理功能與效率要求；

3)建設投資小、運行成本低：

4)考慮地域差異化，規(guī)模及工藝匹配需因地制宜：

5)實際操作簡便，易于維護管理、便于改擴建和分期實施。

6)對于新技術新工藝的采用，應逐步、穩(wěn)妥、適量使用。對于有鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、工業(yè)園區(qū)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水的處理，需要區(qū)別對待，準確分析其水質(zhì)水量后，再采取相應的技術工藝路線。

3.2.2 工藝選擇優(yōu)化

鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工藝的選擇可采用層次分析法進行優(yōu)化決策。將適用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理技術分為三個層次，最高層為總目標層，即適合鄉(xiāng)鎮(zhèn)的污水處理工藝；第二層為實現(xiàn)總目標的4個指標層，由污水處理效果、技術經(jīng)濟、運行管理、社會及環(huán)境效益構成；最低層為達到總目標和子目標的各種條件。選取BOD、COD、sS、NH3－N、TP的去除率等作為污水處理效果評價指標：選取基建費用、運行成本，占地指標、能耗及工藝復雜程度作為技術經(jīng)濟評價指標：選取運行可靠性和操作難易性作為運行管理的評價指標；選取節(jié)能減排、COD消減量、BOD消減量作為社會環(huán)境效益評價指標。以此建立鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工藝優(yōu)選評價指標體系，利用線性加權和函數(shù)計算各種適于鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工藝的綜合指標，再根據(jù)綜合指標確定鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工藝的最優(yōu)方案。

3.2.3 工藝選擇步驟

1)明確鄉(xiāng)鎮(zhèn)的特征定位。包括鄉(xiāng)鎮(zhèn)性質(zhì)定位、地理位置、水污染治理狀況、污染物總量控制要求等。

2)分析和評價鄉(xiāng)鎮(zhèn)的社會經(jīng)濟發(fā)展和基礎設施狀況。

3)根據(jù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的定位、當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展水平及環(huán)境影響評價結論等因素，合理確定鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理級別和排放標準。

4)根據(jù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水水質(zhì)、水量特點及達標排放的要求，認真分析各種鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工藝技術的性能、投資費用、運行條件以及適應性。

5)對鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工藝技術進行實用性篩選，主要分析處理技術的性能、建設和運行費用、適用范圍和條件，對不同類型的鄉(xiāng)鎮(zhèn)推薦匹配的處理工藝技術。

3.2.4 污水處理工藝選擇

污水處理工藝應根據(jù)處理規(guī)模、水質(zhì)特性、受納水體的環(huán)境功能及當?shù)貙嶋H情況和要求，經(jīng)全面技術經(jīng)濟比較后優(yōu)選確定。

1)根據(jù)進水有機物負荷：負荷較高時可采用AB法、接觸氧化、SBR等。

2)根據(jù)處理要求：出水水質(zhì)要求較高時，可采用BAF，MBR等工藝；出水水質(zhì)要求較低時可采用一級強化、水解工藝、生物吸附和混凝沉淀等方法。

3)根據(jù)基建投資：可采用投資較小的SBR及變型工藝、生物接觸氧化、自然處理法等。

4)根據(jù)運行費用：節(jié)省運行費用、降低能耗可采用人工濕地、穩(wěn)定塘、生物轉盤、生物濾池、SBR等工藝。

5)根據(jù)污水處理規(guī)模：當Q≤2000m3/d時，可采用水解一生物接觸氧化、SBR、生物濾池、BAF、人工濕地等工藝。當2000＜Q≤5000m3/d時，可采用生物接觸氧化、SBR系列、氧化溝系列、BAF、人工濕地等工藝。當5000＜Q≤10000m3/d時，可采用生物接觸氧化、生物轉盤、SBR系列、BIOLAK、氧化溝系列等工藝。

3.2.5 污泥處理工藝選擇

污泥處理工藝應選擇與污泥最終利用形式相適應，如直接用于農(nóng)田林地，可選用污混濃縮、消化和脫水工藝：如要堆肥利用、填埋處置。則只需濃縮和脫水工藝。由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)污泥產(chǎn)量小的特點，其處理方式宜采用污泥自然干化場、污泥堆肥、污泥重力濃縮等。采用污泥機械脫水處理時，盡可能考慮幾個污水處理站合用脫水機集中對污泥進行濃縮脫水。

4、鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理對策

針對目前鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理現(xiàn)狀及面臨的問題，提出以下對策與措施：

(1)完善鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理相關的法規(guī)、標準、規(guī)范及條例。

(2)加強政府引導及扶持。政府要高度重視鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理的節(jié)能減排工作，加大對鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工程的投入和籌措。

(3)建立、完善排水體制。根據(jù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢以及整體規(guī)劃的要求，逐步建立和完善鄉(xiāng)鎮(zhèn)排水體制，重點是雨、污管網(wǎng)的建設。

(4)因地制宜，區(qū)別對待。在選擇鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工藝時，需結合當?shù)氐恼w規(guī)劃、經(jīng)濟條件、技術水平、地形地貌等情況進行技術工藝論證，通過經(jīng)濟、技術、管理等綜合因素分析比較，確定最佳工藝路線。

(5)充分調(diào)研，掌握數(shù)據(jù)。對不同地域鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水特點進行充分調(diào)研，準確分析各鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水水量水質(zhì)情況，選擇合理的處理工藝。

(6)污水回用，合理利用。結合鄉(xiāng)鎮(zhèn)特點，為緩解全球面臨的水危機問題，可適當考慮處理后排放水的用途，如用于農(nóng)田灌溉或養(yǎng)魚，但出水水質(zhì)需達到相應的排放標準。

(7)科技攻關，試點示范。積極開展鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理的科技項目研究，攻關成果可用來指導鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理咨詢設計、試點示范和推廣應用。

(8)提供崗位培訓。由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理技術力量、管理水平等制約，所選工藝要力求簡化，操作方便，必要時為管理、操作、維護人員進行崗位和技術培訓。

(9)加大環(huán)保宣傳力度，提高民眾環(huán)保意識，積極參與鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理建設、實施、運行等方面的監(jiān)督。

(10)加強學習。積累經(jīng)驗。開展在水處理領域里的國際、國內(nèi)交流與合作，學習先進技術和管理經(jīng)驗。