胡　佳（湖南省建筑科學(xué)研究院，湖南長沙410000）

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小城鎮(zhèn)污水處理適用技術(shù)工藝分析與評價

胡佳（湖南省建筑科學(xué)研究院，湖南長沙410000）

當(dāng)前，我國很多小城鎮(zhèn)發(fā)展勢頭不容小覷，但是經(jīng)濟(jì)發(fā)展同時所產(chǎn)生的水污染等等問題也日益嚴(yán)重。由于小城鎮(zhèn)的資金方面容易匱乏，難以繼續(xù)沿用大城市污水處理工藝。因此，本文針對小城鎮(zhèn)污水的性質(zhì)、處理特點(diǎn)進(jìn)行了探討，提出建議，以供參考。

小城鎮(zhèn)；污水處理；工藝；評價

1　引言

當(dāng)前，小城鎮(zhèn)建設(shè)迅速發(fā)展起來，其地域面積擴(kuò)大，人口不斷集中，導(dǎo)致城鎮(zhèn)的污水排放量也隨之增加。在此過程中，由于“重建設(shè)，輕環(huán)保”舊觀念的存在，許多小城鎮(zhèn)缺乏必要的污水收集系統(tǒng)和污水處理設(shè)施，造成污水亂流，嚴(yán)重影響了小城鎮(zhèn)的生活環(huán)境，制約了其經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此，加強(qiáng)小城鎮(zhèn)的污水處理技術(shù)研究至關(guān)重要。

2　小城鎮(zhèn)污水處理

2.1小城鎮(zhèn)污水處理概況

當(dāng)前的小城鎮(zhèn)污水，主要來自于生活污水、農(nóng)產(chǎn)品等為原料的工業(yè)廢水，以及一些有機(jī)廢水，相較于城市，在量、質(zhì)上均存在不穩(wěn)定問題。由于小城鎮(zhèn)人口規(guī)模、自來水普及率以及工農(nóng)業(yè)發(fā)展水平，限制了小城鎮(zhèn)污水的排放量，通常為2000～20000m3/d規(guī)模范圍，其中生活污水量的占比超過50%。在這種生活污水的占比較大的情況下，污水不均勻、水質(zhì)波動問題一直存在。同時，小城鎮(zhèn)本身的生活水平也影響到污水組成成分，例如：污水中的懸浮物濃度較高、有機(jī)物的濃度低，加上排水系統(tǒng)的不健全，明渠排水多，導(dǎo)致大量雨水流入或者地下水的滲入，降低了污水中的有機(jī)物的濃度。

2.2小城鎮(zhèn)污水處理特點(diǎn)

①小城鎮(zhèn)人口較少，污水的處理規(guī)模較??；②產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)具有區(qū)域上的特定差異，污水水量、水質(zhì)變化較大；③經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低，經(jīng)濟(jì)的承受能力弱，因此可供選用的處理技術(shù)較少；④處理規(guī)模小，因而工程建設(shè)、運(yùn)行等費(fèi)用過高；⑤運(yùn)行管理技術(shù)人員的水平低，運(yùn)行管理的經(jīng)驗(yàn)嚴(yán)重缺失。

3　小城鎮(zhèn)污水處理與水環(huán)境治理的技術(shù)思路

我國幅員遼闊，各地城鎮(zhèn)化發(fā)展速度和模式具有差異，針對小城鎮(zhèn)的污水處理、水環(huán)境治理技術(shù)等的相關(guān)研究，應(yīng)當(dāng)拋開地理、氣候、環(huán)境差異，一般來說，我國小城鎮(zhèn)可以按照規(guī)模、人口集中度等條件，分為以下兩大類：

（1）對于具有一定發(fā)展規(guī)模的小城鎮(zhèn)，在行政區(qū)劃約束下，雖然屬于鎮(zhèn)、鄉(xiāng)級別，但其實(shí)際人口和產(chǎn)業(yè)規(guī)模已達(dá)到縣城水平，污水處理規(guī)模也可能達(dá)到每天數(shù)萬方，加上排水的相對集中，必須通過集中式污水收集和處理的方法改善污水處理。此類小城鎮(zhèn)可借鑒已有的城市污水處理、水環(huán)境治理經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)和模式。

（2）一般規(guī)模的小城鎮(zhèn)，人口、產(chǎn)業(yè)規(guī)模相對較小，且較為分散，污水處理的規(guī)模通常在 1萬 m3/d以內(nèi)，且尾水排放出路多樣化，不必全部采用集中式的收集、處理方式。此類小城鎮(zhèn)所適用的污水處理、水環(huán)境治理技術(shù)就不同于城市，這也是小城鎮(zhèn)污水處理研究的重點(diǎn)。

4　小城鎮(zhèn)污水處理的適用工藝技術(shù)分析

4.1技術(shù)應(yīng)當(dāng)滿足的條件

對于污水的處理工藝技術(shù)，選擇的依據(jù)為進(jìn)水水質(zhì)、水量狀況、受納水體環(huán)境容量以及排放標(biāo)準(zhǔn)等條件。具體來說，應(yīng)當(dāng)滿足以下條件：①工藝要求具有較強(qiáng)抗沖擊負(fù)荷的能力，提高去除效率；②要結(jié)合當(dāng)?shù)匾延屑夹g(shù)與管理力量，工藝要求簡便易行、運(yùn)行穩(wěn)定、維護(hù)管理方便；③工藝應(yīng)比較靈活，具備調(diào)整處理流程的可能；④基建投資與運(yùn)行的費(fèi)用低，且節(jié)約能耗，盡可能減少藥劑投加；⑤污泥的產(chǎn)量較少。

4.2工藝技術(shù)原理

污水處理工藝技術(shù)通常以物理、化學(xué)、生物等原理作為基礎(chǔ)，而小城鎮(zhèn)的污水主要為生活污水，其可生化性較好，而水質(zhì)水量的波動大，因而更加適合采用以生物處理為核心的技術(shù)工藝，主要有以下幾種：

4.2.1強(qiáng)化一級處理技術(shù)

強(qiáng)化一級處理技術(shù)的原理是通過添加化學(xué)絮凝劑，來加強(qiáng)去除污水中各種污染物，該技術(shù)能夠在短時間內(nèi)，以少量投資與較低運(yùn)行費(fèi)用，達(dá)到大幅度削減污染負(fù)荷的效果。

強(qiáng)化一級處理工藝通?？梢苑殖苫瘜W(xué)強(qiáng)化一級處理工藝（CEPT）、生物強(qiáng)化一級處理工藝兩種。試驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果表明：CEPT法對于小城鎮(zhèn)的污水SS、BOD、細(xì)菌、TP和重金屬去除率分別可以達(dá)到90%、50～70%、80～90%、80～90%和90%以上，尤其在除磷方面，CFPT的出水TP可在在1.0mg/L以下，與生物處理工藝組合后，其出水水質(zhì)可保持在0.5mg/L以下。生物強(qiáng)化一級處理工藝因應(yīng)用微生物、分泌物良好的絮凝性能，具有無環(huán)境污染、生態(tài)安全性高等特點(diǎn)，且工藝的基建投資和運(yùn)行費(fèi)用較低，易于管理，特別適合小城鎮(zhèn)的實(shí)際情況。

4.2.2厭氧水解與高負(fù)荷生物濾池組合工藝

該處理工藝的原理是將厭氧水解濾池（見圖1）當(dāng)做預(yù)處理工藝，同時借助傳統(tǒng)的高負(fù)荷生物濾池，具有高負(fù)荷、高效率優(yōu)勢。該處理系統(tǒng)結(jié)合初沉池、曝氣池和污泥回流等設(shè)施，通過合理的簡化其運(yùn)行的流程，使其運(yùn)行管理過程更加便捷，增強(qiáng)了抗沖擊負(fù)荷能力。該處理工藝的基建和運(yùn)行費(fèi)用低、穩(wěn)定性與實(shí)際處理效果都較好，并且可以依據(jù)污水的性質(zhì)與排放標(biāo)準(zhǔn)差異，將二段、三段的處理工藝進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合。而對于經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對落后的中小城鎮(zhèn)，該項(xiàng)工藝具有較大的使用價值。

圖1　生物濾池

4.2.3生態(tài)處理工藝

近年來，生態(tài)處理工藝應(yīng)用越來越多。在許多發(fā)達(dá)國家都建設(shè)多座生態(tài)污水處理塘，既可單獨(dú)運(yùn)行，也可以組合進(jìn)行污水處理。該項(xiàng)處理技術(shù)不僅在建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用方面較低，同時還能對水資源進(jìn)行回收和再利用。

在小城鎮(zhèn)中，實(shí)際實(shí)施生態(tài)處理工藝時，應(yīng)當(dāng)充分利用當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境優(yōu)勢，利用周圍農(nóng)田、荒地、沼澤地等，采取合適的污水生態(tài)處理模式，將污水生態(tài)處理和利用有機(jī)結(jié)合起來，并在處理的過程中，實(shí)現(xiàn)污水的無害化、資源化，最終實(shí)現(xiàn)各資源可持續(xù)利用。當(dāng)前，我國的中小城鎮(zhèn)大多采用人工濕地處理與生態(tài)濾池等處理工藝，處理流程具有便捷、節(jié)能、運(yùn)行成本低的特點(diǎn)，因而符合我國小城鎮(zhèn)污水廠的特殊要求。

4.2.4UNITANK工藝

交替式生物處理池工藝（UNITANK）是在吸收了SBR優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，改進(jìn)而成的一體化污水處理工藝。UNITANK系統(tǒng)的主體通常由三個矩形反應(yīng)池串聯(lián)形成，三池之間是水力相通的，各池都設(shè)置有曝氣系統(tǒng)。外側(cè)兩格池均設(shè)有固定的出水堰，污水能夠進(jìn)入三池中的任何一個，當(dāng)其中兩個池用來曝氣時，則可以將另一個池用來沉淀。

UNITANK工藝所具有的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)在于：①一體化活性污泥法能夠不建單獨(dú)的沉淀池，由于污泥量較小，可以省去污泥的回流設(shè)施與沉淀池底部刮泥機(jī)，因而能夠節(jié)省大量的投資和運(yùn)營費(fèi)用；②UNITANK工藝主要是采用自動控制系統(tǒng)，其操作與管理較為簡單，因而能夠節(jié)約人力成本；③該技術(shù)的土建占地少，且不需要設(shè)置調(diào)節(jié)池、單獨(dú)的二次沉淀池、外部污泥收集以及回流系統(tǒng)等，減少一次性投資；④各池之間采用的是渠道配水，在恒水位下可以交替運(yùn)行，因而減少管道、閘門、水泵等設(shè)備數(shù)量，可降低運(yùn)行成本；⑤系統(tǒng)中的反應(yīng)池的有效容積可連續(xù)使用，出水堰為固定式，不需設(shè)置浮式撇水器。

4.2.5周期循環(huán)活性污泥處理工藝

該項(xiàng)處理工藝的具體處理過程相對簡單，包括曝氣、沉淀、排水等一系列程序，將水池分割成為預(yù)反應(yīng)區(qū)、主反應(yīng)區(qū)等兩個區(qū)域，即可完成污水的整個處理過程。污水首先進(jìn)入預(yù)反應(yīng)區(qū)，然后從隔墻的底部再進(jìn)入主反應(yīng)區(qū)內(nèi)部，處于供氧充足的條件下，通過微生物對污泥、清水有機(jī)物等進(jìn)行有機(jī)分解，然后再利用升降潷水器，排除上面的清水，在最大程度上降低底部污泥干擾。該處理工藝將曝氣、沉淀、排水構(gòu)成一個整體，能夠有效省去傳統(tǒng)的回流過程，也節(jié)省了工藝建設(shè)的成本費(fèi)用。

5　結(jié)語

在我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程中，需要更加重視水環(huán)境的保護(hù)。小城鎮(zhèn)的污水處理，應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)?shù)靥攸c(diǎn)和污水處理特征，因地制宜的選擇小城鎮(zhèn)污水處理工藝，同時提高小城鎮(zhèn)污水處理廠運(yùn)營管理人員技術(shù)和管理水平，最大限度的發(fā)揮小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施的社會效益，保護(hù)水環(huán)境。

［1］陳鳴，俞 欣.小城鎮(zhèn)污水處理工藝設(shè)計探析［J］.安徽農(nóng)學(xué)通報，2014 （7）：100～101.

［2］杜 柯，湘 武，鄒 磊.小議小城鎮(zhèn)污水處理廠儀表的選擇［J］.科學(xué)時代，2015（10）：34～35.

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胡佳（1984-），女，工程師，主要從事市政給排水工作。

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