資陽市雁江區(qū)小城鎮(zhèn)建設(shè)中污水處理適用工藝探討

何英

（四川省資陽市雁江區(qū)環(huán)境監(jiān)測站四川資陽641300）

資陽市雁江區(qū)小城鎮(zhèn)建設(shè)中污水處理適用工藝探討

何英

（四川省資陽市雁江區(qū)環(huán)境監(jiān)測站四川資陽641300）

本文通過分析四川省資陽市雁江區(qū)小城鎮(zhèn)污水處理現(xiàn)狀及特點，結(jié)合污水處理工藝的選擇原則，探討了適于本地小城鎮(zhèn)建設(shè)的污水處理工藝，并設(shè)計了一套污水處理工藝流程，并在四川省資陽市雁江區(qū)堪嘉鎮(zhèn)進行示范，目前該污水處理系統(tǒng)運行良好，出水水質(zhì)基本達標(biāo)，為西部小城鎮(zhèn)建設(shè)中污水處理設(shè)施建設(shè)和工藝運行提供了參考。

小城鎮(zhèn)；污水處理；工藝

引言

小城鎮(zhèn)污水是指已納入和可納入小城鎮(zhèn)污水收集系統(tǒng)的生活污水和工業(yè)廢水。在大部分城市及縣城污水處理設(shè)施陸續(xù)建成投用后，小城鎮(zhèn)建設(shè)中污水處理問題擺上了日程。2015年，國務(wù)院發(fā)布了被譽為“水十條”的《水污染防治行動計劃》，充分顯示了國家對日漸嚴(yán)峻的水污染問題的防治決心。2016年12月，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于全面推行河長制的意見》，并發(fā)出通知，要求各地區(qū)各部門結(jié)合實際認(rèn)真貫徹落實；國家發(fā)改委、住建部聯(lián)合印發(fā)了《“十三五”全國城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》，對西部小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施建設(shè)提出了具體要求：到2020年底，實現(xiàn)城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施全覆蓋，其中中西部地區(qū)建制鎮(zhèn)污水處理率力爭達到50%。小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施建設(shè)將進入飛速發(fā)展期，急需結(jié)合小城鎮(zhèn)有別于城市及縣城污水的特點有針對性地研究篩選適合于小城鎮(zhèn)污水處理的工藝。

本文以四川省資陽市雁江區(qū)小城鎮(zhèn)污水處理工藝選擇為例進行研究分析，探討了適于西部小城鎮(zhèn)建設(shè)的污水處理工藝，為西部小城鎮(zhèn)污水處理提供了參考和借鑒。

1 污水處理現(xiàn)狀

1.1 基本情況

四川省資陽市雁江區(qū)為資陽市市政府所在地，轄4個辦事處、20個建制鎮(zhèn)、2個鄉(xiāng)。本文討論主要探討了雁江區(qū)除城區(qū)3鎮(zhèn)4處外的19個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的污水處理現(xiàn)狀。

雁江區(qū)是典型的四川盆地紅巖丘陵區(qū)，屬盆周淺丘地貌。丘陵多為渾圓形或長條狀、桌狀的淺丘和中丘，崗丘雜陳，連綿起伏，山脊走向明顯，溝沖縱橫曲折，谷坡平緩，覆蓋紫色砂頁巖互層。境內(nèi)沱江及其支流兩岸，小平壩變化坐落其間，境內(nèi)地勢起伏不大，海拔在390-460米之間，相對高度在40-90米左右。全區(qū)屬四川盆地亞熱帶濕潤氣候區(qū)，處于川東伏旱和川西洪澇的過渡地帶。

2014年，雁江區(qū)19個鄉(xiāng)鎮(zhèn)中GDP在5億元以下的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有12個，5—10億元的鄉(xiāng)鎮(zhèn)4個，10億元以上鄉(xiāng)鎮(zhèn)3個；農(nóng)民人均純收入在8000—9000元的鄉(xiāng)鎮(zhèn)2個，9000—10000元的鄉(xiāng)鎮(zhèn)5個，10000—11000元的鄉(xiāng)鎮(zhèn)12個；鎮(zhèn)區(qū)聚居人口在2000—5000人的鄉(xiāng)鎮(zhèn)13個，5000—10000人的鄉(xiāng)鎮(zhèn)2個，10000人以上的鄉(xiāng)鎮(zhèn)4個。

1.2 污水處理現(xiàn)狀

19個鄉(xiāng)鎮(zhèn)中僅堪嘉鎮(zhèn)于2014年建成投用污水處理廠1座，主要處理聚居度較高的鎮(zhèn)區(qū)居民生活污水。堪嘉污水處理廠設(shè)計日處理規(guī)模1000噸，建成污水處理系統(tǒng)1套，并配以人工濕地處理工藝，出水監(jiān)測達一級B標(biāo)。其余鄉(xiāng)鎮(zhèn)無污水處理設(shè)施。

現(xiàn)排水體制基本為雨污合流制。除正在進行工業(yè)園區(qū)建設(shè)的中和鎮(zhèn)在新建園區(qū)幾條主干路時同步埋設(shè)了雨、污水管，其余鎮(zhèn)鄉(xiāng)多利用街道兩側(cè)明溝或暗渠排水，無完善的排水系統(tǒng)，污水直接排入就近水體。

表12014 年雁江區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)基本情況

1.3 規(guī)劃情況

各鄉(xiāng)鎮(zhèn)均已編制完成鄉(xiāng)鎮(zhèn)總體規(guī)劃，規(guī)劃近期到2020年，規(guī)劃遠期到2030年。總體規(guī)劃中包含鎮(zhèn)域及鎮(zhèn)區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃，有污水量預(yù)測、近遠期污水處理建議及管網(wǎng)布局圖。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)均無單獨編制的排水設(shè)施專題規(guī)劃。

1.4 特點

雁江區(qū)污水處理設(shè)施建設(shè)條件分析:

（1）地質(zhì)、地形條件一般，污水處理設(shè)施施工難度一般。

（2）各鄉(xiāng)鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)人口少，鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)不發(fā)達，需集中處理的污水規(guī)模小。

（3）經(jīng)濟發(fā)展水平普遍偏低，經(jīng)濟承受能力弱，可供選擇的污水處理工藝少。

（4）由于處理規(guī)模小，可能造成工程建設(shè)費及運行費用高。

（5）鄉(xiāng)鎮(zhèn)條件落后，可能導(dǎo)致后期污水處理設(shè)施管理維護難。

2 工藝選擇原則

污水處理工藝流程的選定是一項比較復(fù)雜的系統(tǒng)工程，必須對排水要求、工程造價與運行費用、污水量和水質(zhì)變化情況、當(dāng)?shù)氐牡匦巍夂颉⒌刭|(zhì)等自然條件加以綜合考慮，還應(yīng)進行深入的調(diào)研甚至試驗研究工作，才可能選定技術(shù)先進可靠、經(jīng)濟合理的處理工藝流程。

2.1 進水水質(zhì)及水量分析

除已建成污水處理廠的堪嘉鎮(zhèn)，分析其余18個鄉(xiāng)鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)常住人口數(shù)量及排水量。春節(jié)、農(nóng)忙等時間段由于打工返鄉(xiāng)人員較多，會有短時間內(nèi)排水量較大的情況出現(xiàn)。此外，雁江區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)不發(fā)達，企業(yè)較少，工業(yè)廢水較少，主要為城鎮(zhèn)居民生活污水。因此，按照人均日用水量130L，排水量為用水量的80%進行估算，同時考慮鄉(xiāng)鎮(zhèn)近遠期產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，測算污水日處理量在500（含）噸以下的鄉(xiāng)鎮(zhèn)9個，500—1000（含）噸鄉(xiāng)鎮(zhèn)5個，1000—3000噸鄉(xiāng)鎮(zhèn)4個。污水處理廠進水水質(zhì)如表2：

表2 污水進水水質(zhì)表

2.2 出水水質(zhì)要求

由于雁江區(qū)近一半的鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水來源為地下水或當(dāng)?shù)睾础⑺畮欤瑸榇_保安全，出水排放執(zhí)行國家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）的一級A標(biāo)準(zhǔn)。要達到一級A標(biāo)準(zhǔn)，對各污染物的去除要求都較高，其中BOD5去除率應(yīng)達到93%以上，NH3-N去除率應(yīng)達到83%以上，T-P去除率應(yīng)達到83%以上。

2.3 工藝選擇原則

根據(jù)實際情況，污水處理工藝選擇應(yīng)把握以下幾點:

（1）處理工藝應(yīng)具有較強的適應(yīng)沖擊負荷的能力，去除效率高。

（2）由于經(jīng)濟條件有限，資金籌措渠道較少，應(yīng)考慮工藝流程短、投資省、能耗低、運行費用低的處理技術(shù)。

（3）由于小城鎮(zhèn)的污水量少，應(yīng)盡量減少污泥的處理費用，推薦采用污泥產(chǎn)量低的污水處理工藝。

（4）處理工藝簡便易行、運行穩(wěn)定、維護管理方便，利用當(dāng)?shù)丶夹g(shù)和管理力量能正常運行。

（5）各鄉(xiāng)鎮(zhèn)周邊水體的環(huán)境容量不同，污水廠出水水質(zhì)可設(shè)計為分期達標(biāo)，對BOD、N、P進行分期去除。因此，選擇的處理工藝應(yīng)具有靈活性，并且可以較為方便地調(diào)整流程。

3 幾種適用工藝分析

3.1 SBR

序批式活性污泥法（SBR），又稱作間歇式活性污泥法。該工藝在運行方式上與傳統(tǒng)活性污泥法不同，其反應(yīng)池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一體，利用運行上的有序性和間歇操作，根據(jù)水質(zhì)的具體情況對曝氣、攪拌工序的時間進行調(diào)節(jié)，整個運行過程較為靈活。工藝優(yōu)點：集調(diào)節(jié)池、曝氣池、沉淀池為一體，不需設(shè)污泥回流系統(tǒng)，占地較小；抗沖擊負荷能力強；脫氮除磷效果較好；污泥沉降性能好。缺點：全程自動化控制；投資高；管理相對復(fù)雜。

3.2 MBR

膜生物反應(yīng)器（MBR）工藝是一種將膜組件的高效固液分離作用和生物反應(yīng)器內(nèi)微生物降解作用有機結(jié)合起來的污水處理新工藝。以膜組件取代傳統(tǒng)生物處理技術(shù)末端二沉池，在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度，提高生物處理有機負荷，從而減少污水處理設(shè)施占地面積，并通過保持低污泥負荷減少剩余污泥量。主要利用膜分離設(shè)備截留水中的活性污泥與大分子有機物。工藝優(yōu)點：構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小；工藝處理效率高，出水水質(zhì)好；抗負荷沖擊能力強；剩余污泥少，減少了污泥處理工作量、處理費用；系統(tǒng)設(shè)備化、自動化程度高。缺點：膜組件價格昂貴，工藝基建成本高；運行過程中膜污染嚴(yán)重、膜清洗困難，運維難度大；需要保持較高的污水壓力，不斷更換壞損的膜纖維及組件，污水處理成本較高。

3.3 穩(wěn)定塘

穩(wěn)定塘（生態(tài)塘）是以太陽能為初始能源，通過在塘中種植水生作物，進行水產(chǎn)和水禽養(yǎng)殖，形成人工生態(tài)系統(tǒng)。在太陽能的推動下，通過生態(tài)塘中多條食物鏈的物質(zhì)遷移、轉(zhuǎn)化和能量的逐級傳遞、轉(zhuǎn)化，將進入塘中的有機物和營養(yǎng)物進行降解和轉(zhuǎn)化。最后不僅去除污染，而且以水生作物、水產(chǎn)的形式作為資源回收，凈化的污水也作為再生水資源予以回收利用，使污水處理與利用結(jié)合起來，實現(xiàn)污水的資源化。工藝優(yōu)點：能充分利用洼地、廢塘等現(xiàn)有地形，基建投資省；處理能耗低，運維成本低；污泥產(chǎn)量少；運維得當(dāng)可產(chǎn)生附加經(jīng)濟效益。缺點：處理效果受自然條件影響大；處理周期較長，如設(shè)計或運行不當(dāng)，可能形成二次污染，如污染地下水、產(chǎn)生臭氣等。

3.4 人工濕地

人工濕地處理技術(shù)是利用自然生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)同作用來實現(xiàn)對污水的凈化。它是在一定的長寬比及底面坡度的洼地中，由土壤和按一定坡度充填一定級別的填料混合結(jié)構(gòu)的填料床組成。廢水可在填料床縫隙中或在床體的表面流動，并在床體表面種植具有處理性能好、成活率高、抗水性強、生長周期長、美觀及具有經(jīng)濟價值的水生植物，形成一個獨特的動植物生態(tài)環(huán)境，對廢水進行處理。

優(yōu)點：景觀效果好，美化環(huán)境；投資建設(shè)費用低，運行成本低；處理過程基本無能耗，且運行管理簡單；污水處理效果穩(wěn)定可靠，尤其對氮磷處理效果極好。缺點是：傳統(tǒng)人工濕地受氣候條件限制較大，冬季處理效果較差；占地面積相對較大，單位負荷比較小。

4 設(shè)計工藝流程

根據(jù)上述污水處理工藝特點分析以及雁江區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理規(guī)模，綜合考慮土建成本和總投資，在雁江區(qū)堪加鎮(zhèn)設(shè)計采用了一種鋼結(jié)構(gòu)的一體化處理設(shè)備進行示范，該系統(tǒng)綜合造價比鋼筋混凝土池低，且方便安裝維修，設(shè)計了以格柵、調(diào)節(jié)池作預(yù)處理，采用一體化AO+MBR污水處理設(shè)備進行二級處理的工藝流程。污水處理流程見圖1。

圖1 污水處理流程圖

在該示范系統(tǒng)中，污水從進水管道首先進入格柵井，截留較大的污物以保護水泵等重要設(shè)備。經(jīng)過格柵后，污水進入調(diào)節(jié)池，均衡污水水質(zhì)水量；污水經(jīng)水泵提升及壓力輸水管道，A1O生化池進行生物處理，而后進入二沉池進行固液分離；上清液進入MBR濾池深度處理后，經(jīng)過紫外消毒及計量后就近排入水體。

為了保證出水水質(zhì)達標(biāo)，向生物池出水及二沉池上清液中加入鋁系混凝劑PAC進行化學(xué)除P處理。缺氧池和好氧池添加生物懸浮填料。

污泥經(jīng)干化處理后含水率低于80%，外運衛(wèi)生填埋。目前，該系統(tǒng)運行良好，出水水質(zhì)基本達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級B標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)語

目前適合于小城鎮(zhèn)污水處理的工藝較多，確定小城鎮(zhèn)污水處理工藝，應(yīng)結(jié)合小城鎮(zhèn)發(fā)展和應(yīng)用實際，遵循低能耗、低建設(shè)成本、低運營成本、運行可靠、管理方便、有較強的抗沖擊能力的特點。本文以資陽市雁江區(qū)實際數(shù)據(jù)為依據(jù)，設(shè)計了以格柵、調(diào)節(jié)池作預(yù)處理，采用一體化A1O+MBR污水處理設(shè)備進行二級處理的污水處理工藝，取得了良好的運行效果，為進入快速發(fā)展期的小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施建設(shè)提供參考借鑒。

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何英（1971.10-）女，四川省資陽市雁江區(qū)環(huán)境監(jiān)測站，環(huán)境監(jiān)測工程師，大專學(xué)歷，主要從事畜禽養(yǎng)殖廢棄物管控工作。

Application Technology of Sewage Treatment for Construction of Small Towns of Ziyang District

He Ying

Small towns;sewage treatment;technology process

Environmental monitor station of Yanjiang District，Ziyang City，Sichuan Province，Ziyang，641300

A3stract：In this paper，the characteristics and status of sewage treatment for construction of small towns in Yanjiang District of Sichuan Province，as well as the principles of sewage treatment，are discussed.The technologies of sewage treatment suita3le for construction of small towns are analyzed，and a set of the designed technology process of sewage treatment is demonstrated in Kanjia Town of Yanjiang District，Sichuan Province.So far，the system has 3een running well，and the effluent quality reaches the emission standard.It will provide the reference to running technology and facilities esta3lishment of sewage treatment in construction of western small towns.