談小區污水處理系統的效益

齊朝霞 李大平

(1.太原市城市規劃設計研究院，山西 太原 030002； 2.山西省城鄉規劃設計研究院，山西 太原 030002)

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談小區污水處理系統的效益

齊朝霞1李大平2

(1.太原市城市規劃設計研究院，山西 太原 030002； 2.山西省城鄉規劃設計研究院，山西 太原 030002)

介紹了小區污水處理系統的概念，從二級生物處理系統與人工濕地處理系統兩方面，探討了山西大學新區污水處理規劃方案，并分析了該處理方案的經濟、社會及潛在效益，最后提出了在城市邊遠地區推廣小區污水處理系統的建議。

污水處理系統，人工濕地系統，生活污水，經濟效益

0 引言

近年來，尤其是中環路通車后，太原市城市框架被迅速拉大，城市建設的重心逐步向外擴展至東西山等城市邊遠地區。由于市政管道等設施一般依附于城市道路的建設，往往滯后于地塊的開發，導致污水沒有出路。近年來小型的污水處理設施發展迅速，技術趨于成熟，主要被工礦企業采用，運行穩定且效益良好。而人工濕地污水處理系統優越性顯著，投資建設成本小、運行費用低、運行技術低、能夠結合景觀進行建設，具有景觀美的效果。然而，其作為一門低齡學科，在我國運用有限。但從一些設計在運行的案例來看，其優越性體現充分，并且隨著我國環境問題的日益突出，人工濕地亦越來越為更多的人接納。本文以山西大學新區為例，研究城市邊遠地區的污水排放問題。引申敘述小區污水處理系統的效益。

1 山西大學新區污水處理規劃

山西大學新區于2012年完成選址，選在了位于東山國境高速以東，學府街東延段以南。南中環東延以北，共占地133 hm2，容積率1.2，綠地率35%。規劃園區師生人數共計25 000人。按照太原市排水專項的規劃，本區域污水通過規劃的中心街污水管道，流行10 km，進入城南污水處理廠。雖然目前城南廠已經建成，但中心街管道尚未開工。為解決山西大學的污水排放問題，規劃采用小區污水處理系統的形式對污水進行處理。

高校人均生活用水量指標取值120 L/(人·d)，排水量指標取100 L/(人·d)，則規劃區每日排水總量為2 500 t。山西大學所在的地理位置地形呈現東高西低，北高南低的走向。為降低投資，減少運行費用，采用兩級生物處理，分別為二級生物處理+濕地處理，其中二級生物處理系統位于山西大學新區的西南角。

1.1 二級生物處理系統

近年來，國家在排污方面的控制催生了大量的小型污水處理設施，技術成熟。有地上式、地下式、半地下式。這一類的小型污水處理設施，主要優點就是占地小，施工方便，自動化程度高，運行穩定。其中地埋式可以結合景觀、停車場等設置。為山西大學規劃的二級生物處理站選擇生物接觸氧化工藝。總占地約850 m2，半地下式，其中調節池、格柵、初沉池、生物池、二沉池等設施采用地埋式一體化設備，管理用房、檢修間、風機房等采用地面式。二級生物處理工藝流程見圖1。

生活污水在經過該套設備處理后，能夠達到二級排放標準。目前太原市執行的是一級A標準。表1中主要指標還需進一步降低。

1.2 人工濕地處理系統

表1 二級標準與一級A標準主要控制指標比較

所謂人工濕地系統：是指人工配置基質、植入植物，并與微生物共同構成的具有污水處理功能的生態系統。

優點：投資運行費用低、增加綠地面積，改善美化生態環境、應對負荷變化能力強。

為使污水處理達到一級A出水，在二級生物處理系統之后又規劃了一處人工濕地處理系統，用作深度處理。

在太原地區建設濕地系統的主要影響因素是溫度。根據北京新風河人工濕地，內蒙赤峰市寧城污水處理廠等北方地區采用濕地系統的先例來看，在太原市建設濕地系統是可行的。

人工濕地系統的植物類型分為三種，為應對太原市冬季的嚴寒，處理工藝選擇沉水植物，為了造景，選擇三種植物搭配種植。濕地處理系統占地約3 000 m2，平面布置可以根據景觀的要求設置。

山西大學的生活污水，在經過了上面兩級處理后，出水達到一級A標準，運行良好的情況下水質穩定。污泥轉運由城市糞便處理廠處理。

2 小區污水處理系統

一般我們常遇到的是由居住區、療養院、商業中心、機關學校等一種及幾種功能構成的相對獨立的區域，其排水系統不在或遠離市政管網，為了解決其污水出處的問題而設置的獨立的污水處理設施，我們統稱為小區污水處理系統。

小區污水處理系統的規模，各國無統一標準。蘇聯限定其不能超過1 400 t/d，美國限定在3 785 t/d，我國一般規定不超過4 000 t/d。

3 小區污水處理系統的傳統錯誤認識

小區污水處理系統的概念并不陌生，但是對其認識卻是有誤區的。

1)小區污水處理系統噸水投資大于集中處理。以新建設的城南污水處理廠為例，僅污水處理廠的建設投資大約在2 800元/t水，集中處理的市政管網投資甚至達到水廠投資的2倍。而規劃的山西大學兩級生物處理系統投資大約在2 300元/t水，無市政管網投資，并且未計算節省的綠化建設成本。

2)小區污水處理系統噸水處理成本大于集中處理。河西北中部污水處理廠的噸水處理成本約1.0元，山西大學兩級生物處理系統的噸水處理成本約0.8元/t水。因為小區污水處理難度低，且濕地處理節省藥劑費。即使深度處理選用投藥，運行費用也不高于集中處理。

3)小區污水處理系統的噸水占地面積大于集中處理。城南污水處理廠的噸水用地面積大約在0.8 m2，而山西大學規劃的兩級生物處理系統，噸水用地面積僅約0.4 m2。

4 山西大學采用小區污水處理系統的效益

4.1 經濟效益

深度處理水就近回用山西大學:1)回用沖廁，用水均勻，按每生40 L/d沖廁水計，日需水約1 000 t，按在校期9個月計，年需水量約27萬t；2)回用道路澆灑，用水變化系數大，按35%的綠化率計，最高日需水約1 000 t，年需水量約10萬t；山西大學年均回用水量約37萬t。直接節省水費約140萬元。扣除運行費用54萬元，總節省86萬元。

4.2 社會效益

1)為城市節省了中水管道和泵站的建設及運行維護費用。2)污水成分單一，工藝針對性強，容易達到回用標準。如山西大學一級A出水直接達到洗車標準，而不需高價處理鐵錳。3)規模小，便于快速實施啟動及達到滿負荷運行的要求。4)結合太原的實際地形，處理后的水直接排放水體，即可實現清水復流的景象，免除了河道補水的巨大動力成本。

4.3 潛在效益

太原市的雨季集中在6月份～9月份，這三個月的降水量達到全年的70%以上。根據太原市暴雨強度公式計算，按2年一遇，產生的徑流量約10 000 m3。利用濕地處理系統的耐負荷變化等優點，在7，8月份兩個月空載期，建設雨水調蓄裝置,根據濕地處理系統的運行負荷將雨水調蓄裝置分格，處理完的雨水再回流至調蓄裝置儲存備用。處理后的雨水可回用到學校的道路綠化澆灑。直接節省水費12萬元。同時減少了初期雨水對環境的污染，取得良好的社會效益。濕地處理系統用于初期雨水處理示意圖見圖2。

5 小區污水處理系統的建設阻力

1)初期建設投資大，并且業主單位現在基本處于被動建設，建設積極性不高。2)生物處理設施的一大弊病就是運行有難度，需要專業的技術人才，規模不大的業主單位很難做到這一點。從而導致運行不穩定。3)對于納入城市污水處理廠的建設單位，由于排污費已與自來水水費倒掛，有不排白不排的心理。

6 城市排水專項對小區污水處理系統的規劃

2013年編制完成的《太原市排水專項規劃》(2013—2020)中未對小區污水處理加以規范和說明，但在污水處理廠的布置原則上有以下規定：1)處理廠規模要考慮大、中、小結合。2)污水處理廠廠址的選擇要考慮上、中、下游結合。3)污水處理廠布局上要考慮集中與分散相結合。4)應充分考慮污水回用的需求。

所以，設置小區污水處理系統并不與排水專項矛盾，但如何才能使其更好的發揮效益，排水規劃并未做更多的工作。

7 如何在城市邊遠地區推廣小區污水處理系統

以東西山建設為契機，政府出臺有利政策來推動其建設。1)加大節水的宣傳力度，讓人們對中水有一個正確的認識，接受中水入戶。2)鼓勵建設小區污水處理系統，對于建設并運行可靠的單位，按年返還排污費。3)業主建設，政府運營，確保其正常運轉，出水部分回用業主單位，部分出售。4)政府出資購買業主單位處理后的達標水，用于周邊市政道路和綠化澆灑，河道補水等，低碳節能。

[1] 太原市城市排水專項規劃(2013—2020)[Z].

[2] 楊 群，章北平，楊高華，等.生化—物化—生態組合工藝用于離散型住宅小區污水處理與中水回用[J].城市環境與城市生態，2007，20(3)：4-6．

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[4] 崔玉波，郭智倩，姜廷亮.低溫下人工濕地去除營養物的機理與效能[J].西安建筑科技大學學報，2008，40(1):121-125.

[5] DG/TJ 08—2100—2012，人工濕地污水處理技術規程[S].

[6] HJ 2005—2010，人工濕地污水處理工程技術規范[S].

[7] GB/T 18919—2002，城市污水再生利用類別[S].

[8] GB/T 18921—2002，景觀用水水質標準[S].

[9] GB 18920—2002，城市雜用水水質標準 [S].

[10] GB 50400—2006，建筑與小區雨水利用工程技術規范[S].

Discussion on the benefits of community sewage treatment system

Qi Zhaoxia1Li Daping2

(1.Taiyuan Academy of City Planning & Design, Taiyuan 030002, China;2.ShanxiAcademyofUrban-RuralPlanning&Design,Taiyuan030002,China)

The paper introduces the concept of the community sewage treatment system, explores sewage treatment planning scheme of new Shanxi University campus from two aspects of secondary biological treatment system and artificial wet-land treatment system, analyzes its economic, social and potential benefits, and finally puts forward suggestions of promoting community sewage treatment system in urban remote areas.

sewage treatment system, artificial wet-land system, domestic wastewater, economic benefits

1009-6825(2016)30-0134-02

2016-08-19

齊朝霞(1983- )，女，碩士，工程師； 李大平(1983- )，男，碩士，工程師

X703

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