分散式污水處理與集中式污水處理的對(duì)比

摘要：本文簡(jiǎn)要介紹了集中式污水處理和分散式污水處理的優(yōu)缺點(diǎn)，并以官橋鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)為例，通過(guò)介紹分散式污水處理在官橋鎮(zhèn)應(yīng)用的效果，討論了分散式污水處理相對(duì)于集中式污水處理在鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理中的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：集中處理；分散處理；官橋鎮(zhèn)

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2018）05-0026-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.05.014

Abstract： This article starts with a brief introduction of the advantages and disadvantages of centralized wastewater treatment and decentralized wastewater treatment. Taking Guanqiao Town sewage treatment system as an example， the effect of decentralized wastewater treatment in Guanqiao Township is compared and discussed. The treatment is more efficient than centralized wastewater treatment in township wastewater treatment.

Keywords： Centralized processing；Decentralized processing； Guanqiao Town

鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水采用集中處理或是分散處理，對(duì)于管網(wǎng)的建設(shè)投資和污水處理系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用都有相當(dāng)大的影響。探索適合鄉(xiāng)鎮(zhèn)的污水處理模式，對(duì)于節(jié)約投資節(jié)省運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用具有重要意義。

1 集中式污水處理簡(jiǎn)介

集中式污水處理是指建立大型污水處理廠，將較大范圍內(nèi)的污水統(tǒng)一收集再處理。其主要特征是：統(tǒng)一收集、統(tǒng)一輸送、統(tǒng)一處理。目前，集中式污水處理已從局部的、特殊的污水處理，發(fā)展為系統(tǒng)化、規(guī)模化的污水處理模式[1]。

在世界范圍內(nèi)，城市集中式污水廠應(yīng)用極為廣泛，如日本最大的城市東京，城市污水總處理量為433萬(wàn)m3/d，根據(jù)下水道分布情況分為10個(gè)區(qū)域集中處理，平均每個(gè)污水處理廠規(guī)模達(dá)到43萬(wàn)m3/d。

集中式污水處理的主要優(yōu)點(diǎn)：①能對(duì)水廠或污水處理廠進(jìn)行可靠且有效的管理和控制。②在為人口數(shù)量大密集且污水管網(wǎng)發(fā)達(dá)的區(qū)域提供同樣的服務(wù)時(shí)，大型污水處理廠在單位水量投資（不包括管網(wǎng)投資）和運(yùn)行費(fèi)方面（不包括泵站運(yùn)行費(fèi)用）較小型污水處理廠有明顯的優(yōu)勢(shì)。

集中式污水處理的主要缺點(diǎn)：①需要較大的工程費(fèi)用來(lái)建立復(fù)雜的排水管網(wǎng)部分。在人口密度低的地區(qū)，這項(xiàng)投資將比整個(gè)污水處理廠的總投資高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。特別是在農(nóng)村地區(qū)，居住群比較分散，這項(xiàng)費(fèi)用將更高；②從長(zhǎng)遠(yuǎn)和全局角度看，集中式處理必然會(huì)造成能量和物質(zhì)損耗，即使是最有效的污水處理廠，也存在超過(guò)20%的氮、5%的磷以及超過(guò)90%的鉀流失；③產(chǎn)生的污泥污染很嚴(yán)重，多與致病生物、家用化學(xué)物、藥物和重金屬等有害物質(zhì)混雜，難以轉(zhuǎn)化為有用產(chǎn)品。④污水處理廠建設(shè)與城市新區(qū)的環(huán)保配套建設(shè)不能同步進(jìn)行，特別是在城郊結(jié)合部，因市政管網(wǎng)不能到達(dá)，給污水集中處理造成困難，甚至造成新的污染[2-3]。

2 分散式污水處理簡(jiǎn)介

分散式污水處理是一種新型的、經(jīng)濟(jì)環(huán)保的污水處理模式。通常情況下，同一類型的排水工程，水量越小，單位水量的工程造價(jià)越大。因而，在規(guī)劃時(shí)應(yīng)考慮大范圍或區(qū)域集中處理。但集中式污水處理需相當(dāng)數(shù)量的管道和泵站，其建設(shè)周期長(zhǎng)，造價(jià)高。對(duì)于居住比較分散的中小城市（鎮(zhèn)）、廣大農(nóng)村及偏遠(yuǎn)地區(qū)，由于受到地理?xiàng)l件和經(jīng)濟(jì)因素制約，可能不適宜進(jìn)行生活污水的集中處理，此時(shí)應(yīng)因地制宜地選擇和發(fā)展生活污水分散式和就地處理技術(shù)。

分散式污水處理的主要優(yōu)點(diǎn)：①所有污水管道無(wú)需穿越大的河流，管網(wǎng)建設(shè)速度快，施工難度較低，提升泵站相對(duì)較少，污水收集系統(tǒng)投資及運(yùn)行管理費(fèi)用較低；②建設(shè)方式較靈活，每個(gè)小區(qū)域一個(gè)污水處理廠，有利于污水處理廠的分期、分批建設(shè)；③污廢水自成系統(tǒng)，可以對(duì)不同水質(zhì)進(jìn)行分類處理，減少了污水處理難度；④有利于污水就地回用，回用投資少，回用方式靈活，回用范圍廣、成本低；⑤分散排水，對(duì)當(dāng)?shù)氐姆篮橛绊懶。虎藿谕顿Y少，可操作性強(qiáng)；⑦污水處理廠占地面積小，選址容易。分散式污水處理的主要缺點(diǎn)：①污水廠數(shù)量多，總運(yùn)行成本較高，總占地面積較大，難以形成規(guī)模效益；②所有污水廠的總投資總和較大；③有些污水廠設(shè)在居民區(qū)附近，可能導(dǎo)致衛(wèi)生條件較差；④各個(gè)分散的污水廠各自為主，容易引起環(huán)境問(wèn)題糾紛，不利于徹底解決水體污染問(wèn)題。

3 工程實(shí)例——南安市官橋鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)

我單位（泉州市政府投資項(xiàng)目評(píng)審中心）受南安市發(fā)改局委托于2014至2015年對(duì)南安市四個(gè)鎮(zhèn)的污水處理廠及其污水收集管網(wǎng)的可行性研究報(bào)告進(jìn)行評(píng)估。該四鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)計(jì)遠(yuǎn)期總處理能力從6400m?/d至40000m?/d的不等，設(shè)計(jì)近期處理能力分別為1600m近期處、2000m近期處、6000m近期處和10000m期處理。出水水質(zhì)執(zhí)行一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)[4-5]。

可行性研究報(bào)告編制單位推薦四鎮(zhèn)污水處理廠采用相同工藝方案，如下：采用以A2O生化池+二沉池為主體的二級(jí)處理工藝；三級(jí)處理采用活性砂濾池；出水采用紫外消毒；污泥脫水采用帶式濃縮脫水一體機(jī)，脫水后泥餅外運(yùn)制磚；廠區(qū)除臭采用生物除臭工藝，處理后廢氣采取無(wú)組織排放。

現(xiàn)簡(jiǎn)要介紹其中預(yù)測(cè)污水量最大的官橋鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)。

項(xiàng)目業(yè)主和設(shè)計(jì)單位吸收我單位和專家組評(píng)估意見后，根據(jù)項(xiàng)目所在鎮(zhèn)地形特點(diǎn)，采用分散式污水處理模式。在重新對(duì)該項(xiàng)目處理工藝進(jìn)行比選之后，最終確定本項(xiàng)目的核心處理工藝為：“預(yù)處理+OCO式MBRO的處理工藝。該工藝主要特點(diǎn)是工藝流程短，處理效果穩(wěn)定高效。高度的設(shè)備集成化，不需為中期建設(shè)預(yù)留閑置土建設(shè)置。

該鎮(zhèn)污水處理項(xiàng)目主體處理工藝分別采用“鎮(zhèn)污水生化池+二沉池”（集中式處理）和“預(yù)處理+OCO式MBRO（分散式處理）的對(duì)比見下表：

通過(guò)上表的對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)：在鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)中，選用同樣的進(jìn)水水質(zhì)和一級(jí)A的出水標(biāo)準(zhǔn)，采用分散集中處理相對(duì)于傳統(tǒng)的集中處理有很大的優(yōu)越性。不僅能靈活土地的使用，減少土地資源的浪費(fèi)更重要的是可以大大節(jié)省工程總投資（包括污水廠和管網(wǎng)且工藝設(shè)備的檢修維護(hù)不需要停產(chǎn)。

4 集中式污水處理和分散式污水處理的對(duì)比討論

投資成本 ：分散式污水處理系統(tǒng)的建設(shè)投資顯著遠(yuǎn)低于集中式系統(tǒng)。集中式系統(tǒng)需要建設(shè)大規(guī)模的污水收集管網(wǎng)，其投資成本占據(jù)了總成本的80%。管網(wǎng)的平均設(shè)計(jì)使用壽命為50年。集中式系統(tǒng)的日常維護(hù)和到期更換都更需要大量投資。

運(yùn)行成本：雖然在人口密集且市政污水管網(wǎng)發(fā)達(dá)的區(qū)域，集中式污水處理系統(tǒng)在單位污水處理費(fèi)用方面有優(yōu)勢(shì)，但其設(shè)計(jì)考慮的峰值流量會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)容量的增加，降低處理效率；地下水入侵管網(wǎng)造成廢水稀釋，也會(huì)增加處理費(fèi)用；長(zhǎng)距離輸水需建設(shè)能耗更高的泵站。這些因素直接導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)成本的增加，在鄉(xiāng)鎮(zhèn)具體情況下，其單位污水處理費(fèi)用并不比分散式污水處理系統(tǒng)有優(yōu)勢(shì)。

水質(zhì)安全：集中式污水處理系統(tǒng)集中排放水量較大，可能引起受納水域的富營(yíng)養(yǎng)化。而分散式系統(tǒng)由于排水量小，將降低富營(yíng)養(yǎng)化概率。

監(jiān)測(cè)與管理：隨著遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的進(jìn)步，使用遠(yuǎn)程控制設(shè)備，已經(jīng)可以輕松實(shí)現(xiàn)運(yùn)行維護(hù)，大大減少了駐場(chǎng)人員。在管理方面，分散式污水處理系統(tǒng)比集中式系統(tǒng)更具有“可見性”使當(dāng)?shù)鼐用衲芨玫貐⑴c同時(shí)也促進(jìn)群眾節(jié)水和環(huán)保意識(shí)提高。

發(fā)展角度：分散式污水處理的基礎(chǔ)設(shè)施投資可以逐步進(jìn)行，無(wú)需一次到位，相較于集中式系統(tǒng)，更適應(yīng)我國(guó)目前基礎(chǔ)設(shè)施仍然相對(duì)落后的農(nóng)村和鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

實(shí)現(xiàn)源分離：集中式污水處理很難做到污水源分離，但分散式系統(tǒng)比較容易實(shí)現(xiàn)。例如生活污水的黑水與灰水分離。這些廢水流量雖然小，但是含有大部分的COD和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，以及幾乎全部的病原體和微量污染物。就近集中處理減少了環(huán)境中微量污染物的分布并提高了本地系統(tǒng)的資源回收潛力。

5 結(jié)束語(yǔ)

泉州市主要是丘陵地帶，大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)地理?xiàng)l件和人口聚集條件都和官橋鎮(zhèn)相類似。建設(shè)集中式污水處理系統(tǒng)都能會(huì)遇到需新建大規(guī)模管網(wǎng)，但建成的管網(wǎng)收集的污水量又不多，可能還需建設(shè)提升泵站等情況，導(dǎo)致了工程建設(shè)投資成本大幅增加。根據(jù)項(xiàng)目所在地的實(shí)際情況，適當(dāng)劃分區(qū)域后采用分散式污水處理系統(tǒng)可以大量節(jié)約管網(wǎng)投資，投產(chǎn)后工藝設(shè)備的檢修也不需要停產(chǎn)。希望通過(guò)官橋鎮(zhèn)污水處理項(xiàng)目主體處理工藝分別采用“幅增加生化池+二沉池”和“預(yù)處理+OCO式MBRO的簡(jiǎn)要對(duì)比，可以為鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理模式的選擇提供一種參考。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2018-04-12

作者簡(jiǎn)介：施漢英（1981-），男，本科，工程師，研究方向?yàn)轫?xiàng)目建議書、項(xiàng)目可行性研究報(bào)告、項(xiàng)目申請(qǐng)報(bào)告、資金申請(qǐng)報(bào)告的編制和評(píng)估咨詢。