國(guó)家發(fā)改委—小城鎮(zhèn)污水處理工程技術(shù)指南編寫(xiě)組

整理人：李成江

（中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究院，天津 300074）

　　1 項(xiàng)目背景

　　發(fā)展小城鎮(zhèn)、推進(jìn)城市化是我國(guó)21世紀(jì)的熱點(diǎn)。20世紀(jì)末黨中央、國(guó)務(wù)院提出了“抓住機(jī)遇，推進(jìn)我國(guó)城市化進(jìn)程”，“大力發(fā)展小城鎮(zhèn)”的口號(hào)。從中央到地方首次把推進(jìn)城市化發(fā)展和小城鎮(zhèn)問(wèn)題作為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展戰(zhàn)略納入經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的第十個(gè)五年計(jì)劃。

　　城市化是不可抗拒的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展規(guī)律，是工業(yè)化的必然結(jié)果。發(fā)達(dá)國(guó)家的城市化率已達(dá)70% ~ 80%，我國(guó)目前約40%以上，隨著人對(duì)自然、經(jīng)濟(jì)社會(huì)、資源和環(huán)境認(rèn)識(shí)的深化，發(fā)達(dá)國(guó)家的城市化已開(kāi)始進(jìn)入以高新技術(shù)為支撐的城鄉(xiāng)共生互補(bǔ)，環(huán)境生態(tài)良性循環(huán)，經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的后城市化階段。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，小城鎮(zhèn)數(shù)量會(huì)劇增，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/P>

　　我國(guó)小城鎮(zhèn)數(shù)量眾多，分布寬廣，地點(diǎn)分散，污水對(duì)環(huán)境造成的污染不亞于大中城市。目前，我國(guó)小城鎮(zhèn)污水無(wú)害化處理設(shè)施缺乏，欠帳太多。大部分小城鎮(zhèn)污水直接排入水系及相關(guān)流域，造成江河湖泊水質(zhì)惡化和地下水污染，對(duì)土壤、水體、大氣污染和潛在的疾病傳播，成為一個(gè)污染環(huán)境、困擾國(guó)家的社會(huì)問(wèn)題。已建污水處理設(shè)施不夠完善，運(yùn)行經(jīng)費(fèi)缺乏，運(yùn)行管理不利。小城鎮(zhèn)污水對(duì)環(huán)境的污染仍在加劇，與我國(guó)經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的大好形勢(shì)極不相稱。

　　近年來(lái)，國(guó)家大力治理水污染。隨著國(guó)家確定的各水資源保護(hù)規(guī)劃工程的陸續(xù)啟動(dòng)，將要建設(shè)許多小城鎮(zhèn)污水處理項(xiàng)目。在“三河三湖”、渤海及三峽庫(kù)區(qū)水污染防治規(guī)劃的實(shí)施過(guò)程中，已開(kāi)始建設(shè)一批小城鎮(zhèn)污水處理工程。隨著南水北調(diào)東線沿線、南水北調(diào)中線水源地、三峽庫(kù)區(qū)影響區(qū)及長(zhǎng)江上游水污染防治工程的啟動(dòng)，將有更多的沿線小城鎮(zhèn)需要建設(shè)污水處理項(xiàng)目。與此同時(shí)，為改善環(huán)境質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，全國(guó)范圍內(nèi)也將建設(shè)大批小城鎮(zhèn)污水處理工程。

　　然而，我國(guó)小城鎮(zhèn)污水處理工程項(xiàng)目的建設(shè)尚處于起步階段，沒(méi)有專門的設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。由于規(guī)模小，現(xiàn)有的相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)中又很少考慮到小城鎮(zhèn)工程項(xiàng)目的特殊性，則必然造成投資指標(biāo)偏高、一次性投資大，不利于投資的控制和節(jié)約。同時(shí)，部分傳統(tǒng)處理工藝對(duì)小城鎮(zhèn)而言，技術(shù)要求高、操作復(fù)雜，與其經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、人員素質(zhì)和技術(shù)水平不相適應(yīng)；簡(jiǎn)單套用會(huì)造成管理復(fù)雜、運(yùn)行成本高，項(xiàng)目建成后，運(yùn)行困難，甚至?xí)裉?yáng)，不能發(fā)揮應(yīng)有的效益。

　　為適應(yīng)小城鎮(zhèn)建設(shè)的需要，特推出小城鎮(zhèn)污水處理工程技術(shù)指南，結(jié)合小城鎮(zhèn)的特點(diǎn)，提出一套合適的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、工藝技術(shù)、設(shè)備材料和運(yùn)行管理辦法，使項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行、管理和審批有章可循，有據(jù)可依，實(shí)現(xiàn)科學(xué)化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的管理。

　　2指南編寫(xiě)要求

　　① 指南指導(dǎo)全國(guó)范圍內(nèi)工程，技術(shù)方案應(yīng)兼顧各地差異。

　?、?指南要充分考慮小城鎮(zhèn)的特點(diǎn)，力求節(jié)省投資和運(yùn)行費(fèi)用，提出新的技術(shù)方案應(yīng)“技術(shù)成熟、操作簡(jiǎn)便、運(yùn)行穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)節(jié)約”。

　?、?編制深度以初步設(shè)計(jì)為核心，為初步設(shè)計(jì)及審查服務(wù)，同時(shí)也為編制工程可行性研究報(bào)告提供指導(dǎo)。

　?、?指南編寫(xiě)以現(xiàn)有的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，在此前題下認(rèn)真探索突破點(diǎn)，尤其是針對(duì)小城鎮(zhèn)項(xiàng)目的創(chuàng)新。如利用適應(yīng)性新工藝、適當(dāng)降低建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等。在編寫(xiě)過(guò)程中，以工藝專業(yè)為主，其他專業(yè)為輔；指導(dǎo)設(shè)計(jì)為主，指導(dǎo)運(yùn)行為輔；處理廠為主，配套污水管網(wǎng)為輔。

　　3 適用范圍

　　本指南所指導(dǎo)的小城鎮(zhèn)污水處理工程的規(guī)?！?萬(wàn)m³/d，并將規(guī)模分成≤0.5萬(wàn)m³/d；0.5萬(wàn) ~ 1萬(wàn)m³/d；1萬(wàn) ~ 2萬(wàn)m³/d三個(gè)等級(jí)，以5000 m³/d為重點(diǎn)。本指南還可以為規(guī)模在這個(gè)范圍內(nèi)，但是地理位置并非位于小城鎮(zhèn)的小規(guī)模污水處理工程的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行和管理提供參考。在編制過(guò)程中，將全國(guó)分區(qū)，根據(jù)地域的不同提出不同的工程技術(shù)方案。

　　本指南是一本綜合性的指南，既能為設(shè)計(jì)單位提供標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)方案，又能為建設(shè)單位提供規(guī)范化的建設(shè)管理標(biāo)準(zhǔn)，并為政府對(duì)小城鎮(zhèn)污水處理工程科學(xué)決策提供依據(jù)。

　　4 指南的主要內(nèi)容

　　根據(jù)指南所要達(dá)到的目的，指南由十個(gè)章節(jié)組成，涉及污水管網(wǎng)、污水處廠建設(shè)的前期工作，工程設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、運(yùn)行管理。最核心部分是管網(wǎng)規(guī)模及收集方式、污水廠的工藝選擇、設(shè)備選型、工程投資及運(yùn)行費(fèi)用。水量、水質(zhì)預(yù)測(cè)是確定管網(wǎng)和污水廠建設(shè)規(guī)模的基礎(chǔ)。現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中可供借鑒的很少，需在大量調(diào)研基礎(chǔ)上，提出小城鎮(zhèn)的水量、水質(zhì)預(yù)測(cè)指南。污水廠的工藝以成熟可靠、運(yùn)行管理簡(jiǎn)單、投資少、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低為目標(biāo)，廣泛收集國(guó)內(nèi)外信息，經(jīng)過(guò)專家論證作為入選工藝，入選工藝必須有工程實(shí)例，并且有足以證明運(yùn)行穩(wěn)定的數(shù)據(jù)支撐。指南將總結(jié)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的成熟技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。根據(jù)國(guó)內(nèi)不同地域經(jīng)濟(jì)能力、處理要求進(jìn)行分類，用戶可以根據(jù)擬建項(xiàng)目的具體情況，找出適合本工程特點(diǎn)的工藝技術(shù)，或從指南中得到啟發(fā)，對(duì)工程建設(shè)有所幫助，避免選擇不適合自己特點(diǎn)的工藝，尤其是受到潮流工藝影響，盲目套用。

　　扎實(shí)做好項(xiàng)目前期工作對(duì)項(xiàng)目的成敗至關(guān)重要。項(xiàng)目前期工作主要是立項(xiàng)和項(xiàng)目可行性研究報(bào)告，這兩個(gè)階段主要解決項(xiàng)目建設(shè)的必要性和建設(shè)的合理性，建成后的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，也可以稱為投資的回報(bào)率。要完成好前期工作涉及到排水規(guī)劃，在排水規(guī)劃中要解決管網(wǎng)排水體制，確定污水量、雨水量、管網(wǎng)平面布置、污水廠的位置、污水處理規(guī)模、進(jìn)水水質(zhì)、污水出路、排放標(biāo)準(zhǔn)、水資源綜合利用。選擇什么建設(shè)方案符合本地的實(shí)際情況、能做到投資省、管網(wǎng)和污水廠運(yùn)行穩(wěn)定、管理簡(jiǎn)單、日常維護(hù)量低、系統(tǒng)能經(jīng)久耐用。為達(dá)到此目的，項(xiàng)目前期工作一定要有詳實(shí)科學(xué)的數(shù)據(jù)，如城鎮(zhèn)的現(xiàn)狀及遠(yuǎn)期人口、工業(yè)發(fā)展定位、國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展預(yù)測(cè)、居民和公建用水情況，工業(yè)用水量、污水水質(zhì)、受納水體情況、工程地質(zhì)情況等。在數(shù)據(jù)可靠的基礎(chǔ)上，按項(xiàng)目前期工作程序進(jìn)行科學(xué)分析、論證后才能得出正確結(jié)論。

　　5 小城鎮(zhèn)污水處理工藝遴選工作概況

　　國(guó)內(nèi)工藝遴選工作由中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究負(fù)責(zé)，該院于2003年8月起，面向全國(guó)征集小城鎮(zhèn)污水處理新工藝。目的是遴選出一批具有創(chuàng)新性、成熟可靠、運(yùn)行簡(jiǎn)便、投資節(jié)省、運(yùn)行成本低廉、具有實(shí)用性的工藝技術(shù)。

　　本次工藝技術(shù)遴選的原則是所選的工藝必須是工藝過(guò)程具有創(chuàng)新性，技術(shù)水平具有前瞻性，工程應(yīng)用具有可靠性，地域應(yīng)用具有代表性，實(shí)際操作具有穩(wěn)定性，工程建設(shè)與運(yùn)行具有經(jīng)濟(jì)性。按照上述原則，本次小城鎮(zhèn)污水處理工藝遴選分以下兩個(gè)階段完成。

　　自2003年8月起，中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院工程設(shè)計(jì)中心組織骨干技術(shù)人員，通過(guò)珠海全國(guó)小城鎮(zhèn)污水處理技術(shù)研討會(huì)，面向全國(guó)近三十個(gè)技術(shù)持有單位發(fā)出了《關(guān)于征集小城鎮(zhèn)污水處理新工藝的通知》，共征集到污水處理工藝技術(shù)19項(xiàng)。根據(jù)每個(gè)技術(shù)持有單位提交的工藝情況，邀請(qǐng)八家單位于2003年10月10日到北京召開(kāi)了“全國(guó)小城鎮(zhèn)污水處理新工藝遴選會(huì)”。共有四十余人參加了此次會(huì)議，提供了12項(xiàng)新工藝。經(jīng)過(guò)兩天的研討，遴選出具有實(shí)用性的新工藝9項(xiàng)。

　　此后中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院根據(jù)多方面的建議，為了進(jìn)一步擴(kuò)大小城鎮(zhèn)污水處理新工藝的征集范圍，挖掘國(guó)內(nèi)外新技術(shù)，又在中國(guó)水網(wǎng)及中國(guó)建設(shè)報(bào)等新聞媒體再次發(fā)布了征《關(guān)于再次集小城污水處理新工藝的通知》，通過(guò)多方努力再次征集到新的工藝技術(shù)10項(xiàng)。并于2004年1月12日在北京再次召開(kāi)了《全國(guó)小城鎮(zhèn)污水處理新工藝遴選會(huì)》，此次參加會(huì)議的單位共10個(gè)，技術(shù)人員20余名。通過(guò)兩天的研討又遴選出新工藝5項(xiàng)。

　　本報(bào)告根據(jù)工藝技術(shù)具有創(chuàng)新性、前瞻性、可行性、代表性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性的六大原則，通過(guò)多方研究從22項(xiàng)工藝技術(shù)中篩選出14項(xiàng)新工藝推薦給投資項(xiàng)目評(píng)審中心進(jìn)一步對(duì)工藝遴選。對(duì)于進(jìn)一步遴選出的技術(shù)，建議組織專家到所列的工藝應(yīng)用工程現(xiàn)場(chǎng)考察核實(shí)，最終確定列入國(guó)家《小城鎮(zhèn)污水處理工藝技術(shù)指南》的工藝。

　　盡管本次參選單位所提出的新工藝技術(shù)自身具有先進(jìn)性，但是在工程實(shí)施方面，許多工藝還存在著缺陷。為了使其優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮，還應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行工程完善，應(yīng)進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)。

　　14項(xiàng)污水處理工藝技術(shù)如下：

　?、?活性污泥法類

　　· VTBR（垂直折流生化反應(yīng)器）污水處理工藝

　　· 一體化氧化溝處理工藝

　　· Biolak懸掛鏈?zhǔn)狡貧夤に嚰夹g(shù)

　　· MCASS污水處理工藝技術(shù)

　?、?生物膜法類

　　· 上向流曝氣生物濾池（UBAF）工藝技術(shù)

　　· NPR污水處理工藝

　　· 厭氧膜床－曝氣生物濾池－絮凝沉淀組合工藝技術(shù)

　　· CRN污水處理工藝

　?、?厭氧類

　　· 沼氣凈化池處理小城鎮(zhèn)生活污水工藝技術(shù)

　　④ 人工生態(tài)類

　　· 人工快滲污水處理系統(tǒng)工藝

　　· 利用芨芨草處理城市污水及治沙生態(tài)工藝

　　· 復(fù)合型人工濕地自流凈化工藝

　　· 潛流碎石植物床污水處理工藝

　　· 生態(tài)化城市污水處理工藝

　　6 國(guó)外小城鎮(zhèn)污水處理技術(shù)調(diào)查

　　為了解和學(xué)習(xí)國(guó)外小城鎮(zhèn)污水處理工程建設(shè)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，編寫(xiě)組于2002年12月考察了奧地利、德國(guó)、荷蘭、瑞典和芬蘭五國(guó)的小城鎮(zhèn)污水廠、垃圾處理廠，其中考察了六座污水廠。處理規(guī)模從200 m³/d的居民小區(qū)到8000 m³/d的鎮(zhèn)級(jí)污水廠。采用工藝有A/O活性污泥法、曝氣好氧生物濾池、百樂(lè)卡工藝、卡魯塞爾氧化溝、流動(dòng)填料的生物膜法、生物轉(zhuǎn)盤。不論采用哪種工藝，其氮和磷都是嚴(yán)格達(dá)標(biāo)的，系統(tǒng)對(duì)初期雨水也要處理。污泥采用厭氧污泥消化具多，個(gè)別采用好氧堆肥，所有污泥都經(jīng)過(guò)處理后用于填埋或農(nóng)業(yè)用肥，污水廠在設(shè)計(jì)中注重處理過(guò)程中臭氣、柵渣等處理，使其基本不產(chǎn)生對(duì)操作人員和環(huán)境的污染。真正實(shí)現(xiàn)了水、氣、渣的全面達(dá)標(biāo)。

　　工藝方面以采用活性污泥法的廠為主，生物膜法多用于老廠改造挖潛沒(méi)有場(chǎng)地或出水水質(zhì)要求提高增強(qiáng)處理能力。除磷多在生物除磷基礎(chǔ)上加藥或直接采用加藥除磷。污泥穩(wěn)定多采用厭氧污泥消化。機(jī)械設(shè)備質(zhì)量好、全廠管理人員少、運(yùn)行數(shù)據(jù)齊全、管理有序、便于總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。

　　7 小規(guī)模污水處理的幾個(gè)問(wèn)題

　　① 設(shè)計(jì)規(guī)模與水質(zhì)確定是小城鎮(zhèn)污水處理中要先解決的問(wèn)題，要獲得較準(zhǔn)確的規(guī)模和水質(zhì)可以通過(guò)實(shí)測(cè)法得到，但小城鎮(zhèn)中往往沒(méi)有下水系統(tǒng)，實(shí)測(cè)水量無(wú)法實(shí)施。指標(biāo)計(jì)算法成為主要方法，現(xiàn)在的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中僅到城鎮(zhèn)一級(jí)，小城鎮(zhèn)無(wú)用水標(biāo)準(zhǔn)，盡快制定小城鎮(zhèn)用水標(biāo)準(zhǔn)及排水標(biāo)準(zhǔn)才能有水量計(jì)算依據(jù)。人均污染負(fù)荷也是針對(duì)城市居民的，但小城鎮(zhèn)與之差別不大可以借鑒，并適量縮減后可以使用。

　?、?工業(yè)廢水對(duì)處理工藝的影響。小城鎮(zhèn)生活污水水量較小，若工業(yè)廢水量較大時(shí)，污水廠就變成了以處理工業(yè)廢水為主，相應(yīng)的設(shè)計(jì)工藝、處理單元、設(shè)計(jì)參數(shù)都要有針對(duì)性。

　?、?流量特性。一般小城鎮(zhèn)工業(yè)欠發(fā)達(dá)，工業(yè)廢水較少，污水主要為生活污水。來(lái)水量由人們的用水規(guī)律決定，早晚流量最大，夜間流量很小，污染負(fù)荷在早、中、晚三個(gè)時(shí)段最集中，污水處理系統(tǒng)中生化池按有機(jī)負(fù)荷設(shè)計(jì)其它處理單元按水力負(fù)荷設(shè)計(jì)。流量和有機(jī)負(fù)荷的大范圍變化會(huì)造成處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)浪費(fèi)，設(shè)置調(diào)節(jié)池可以均衡水量和有機(jī)負(fù)荷，使處理系統(tǒng)在平均流量下運(yùn)行，做到處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)最合理化，也便于系統(tǒng)的正常運(yùn)行和管理。

　?、?管理者素質(zhì)。污水處理是技術(shù)含量較高的行業(yè)，小城鎮(zhèn)上勞動(dòng)力素質(zhì)較低，信息、交通、分析化驗(yàn)?zāi)芰Χ疾荒芘c大城市相比，所選處理工藝盡量簡(jiǎn)易、易維護(hù)、可靠程度高。

　?、?盡量降低投資和運(yùn)行費(fèi)用。小城鎮(zhèn)自身財(cái)力較差，建設(shè)資金和運(yùn)行資金低是確保能建得起和運(yùn)行得起的關(guān)鍵。小城鎮(zhèn)用地價(jià)格便宜，土地資源相對(duì)豐富，周邊環(huán)境對(duì)處理廠要求低，這些都是降低投資的有利條件。

　?、?工藝方案。工藝方案以選擇成熟、可靠為主，在此基礎(chǔ)上強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新，有條件的地方考慮土池加防滲膜等符合當(dāng)?shù)貤l件與資源的技術(shù)，降低土建工程投資。設(shè)備選型與工藝密切相關(guān)，要做到工藝與設(shè)備的有機(jī)結(jié)合，使處理過(guò)程簡(jiǎn)單易操作。如SBR池曝氣采用水下或漂浮曝氣機(jī)，使運(yùn)行更簡(jiǎn)化，有利于降低投資。設(shè)備本身應(yīng)是技術(shù)先進(jìn)、節(jié)能、質(zhì)量可靠、壽命長(zhǎng)、維護(hù)量低。

　　在解決水處理的前提下要重視污泥處理，在目前國(guó)情下，污泥堆肥后用于農(nóng)業(yè)是一個(gè)主要出路，在設(shè)計(jì)時(shí)要妥善做好污泥的處理處置工作。

　　8 結(jié)尾

　　目前小城鎮(zhèn)污水處理工藝技術(shù)指南正在統(tǒng)稿階段，大家有好的經(jīng)驗(yàn)或工藝方案可與編制組聯(lián)系。電話：010-68517155    聯(lián)系人：黎定高。