小城鎮污水處理設施建設與運行問題分析

馬 威 陳海清

（1.重慶市軌道交通設計研究院有限責任公司，重慶 401122；2.林同棪國際工程咨詢 （中國） 有限公司，重慶 401121）

改革開放以來，尤其是進入21世紀以后，我國的城鎮化進程不斷加快。在1978～2000年的20多年時間內，全國的建制鎮從2 178個增加到20 312個，目前，全國不同規模和性質的小城鎮 （建制鎮、集鎮） 已達48 000多個[1]。在小城鎮數量和規模不斷擴大的同時，由于小城鎮基礎設施建設滯后引發的環境問題也日益嚴峻。

據有關研究顯示，我國小城鎮95%的生活污水未經處理就直接排放，造成了90%以上小城鎮的水體環境受到不同程度的污染，78%的城鎮河段不宜作飲用水，50%的城鎮地下水受到污染[2]。一個重要原因就是我國的小城鎮污水處理率低下，據統計，我國約95%以上的小城鎮均未建立污水處理設施，小城鎮生活污水處理率不足10%，鄉鎮或村辦工業企業生產污水處理達標率僅為30%[3]。

一般說來，小城鎮污水處理設施的處理規模多在1×104m3/d以下。文章對處理規模小于1×104m3/d的482座小城鎮污水處理設施的建設運行情況，以及設施采用污水處理技術的情況進行了統計分析，為今后我國小城鎮污水處理設施的建設，以及在建設設計時選取污水處理工藝起到一定的指導意義。

1 我國小城鎮污水處理設施的運行情況

我國小城鎮污水處理設施建設雖已初見規模，但實際運行情況卻不盡人意。《建設部關于加強城鎮污水處理廠運行監管的意見》 （建城[2004]153號） 規定：城鎮污水處理廠投入運行后的實際處理負荷，在一年內不低于設計能力的60%，三年內不低于設計能力的75%。根據這一規定對已建成投運的小城鎮污水處理設施的運行情況進行統計，統計結果見圖2。2010年，建成投運小城鎮污水處理設施160座，其中，實際處理負荷不低于60%設計能力的有116座，達標率為72.50%；2008年、2009年，建成投運小城鎮污水處理設施48、211座，實際處理負荷不低于75%設計能力的有19、86座，達標率均只有60%左右；2007年的達標率為50%，而2005年及以前的達標率僅為43.48%，只有2006年建成投運的小城鎮污水處理設施的達標情況較好，為91.67%。此外，482座小城鎮污水處理設施中有84座實際處理負荷不足設計處理負荷的50%，占全部設施的17.43%。

圖1 我國小城鎮污水處理設施實際處理負荷達標情況

上述數據反映出我國小城鎮污水處理設施存在運行率嚴重低下的問題，在給小城鎮帶來沉重的財政負擔后卻不能發揮應有的環保效益，不僅造成國家資源與資金的嚴重浪費，也給我國蓬勃發展的小城鎮污水處理事業帶來了一定的負面影響。造成這一問題的原因有：（1） 小城鎮的污水收集排放系統不健全，一定程度上滯后于小城鎮污水處理設施建設，導致相當一部分小城鎮污水未能被管網收集至污水處理設施。 （2） 小城鎮實際污水水量確定困難，設計人員在設計時出于種種考慮往往傾向于放大設計處理水量。 （3）在設計建設小城鎮污水處理設施時選取的工藝不合適，建成后運行管理不善，造成設施運行困難，不能滿負荷運行。

針對上述原因，提出解決途徑有：（1） 在建設小城鎮污水處理設施之前先行完善小城鎮的污水收集排放系統，也可先行建設符合現階段小城鎮污水排放規模的污水處理設施，并預留工藝升級以及規模擴大的余地；（2） 依靠周邊城市污水廠、水務集團、高校等單位的專業人員以及相關儀器建立污水水質水量監測工作體系，并著手研究適合確定小城鎮污水處理設施實際污水量的方法，如建立小城鎮水質水量等相關數據的數據庫，以備研究參考之用；（3） 在設計建設小城鎮污水處理設施時，根據實際情況謹慎選擇污水處理工藝，同時，加強設施管理運行人員的培養以及管理，建立和完善適宜于小城鎮污水處理設施的運行管理及人員培訓制度。

2 我國小城鎮污水處理設施應用污水處理工藝的情況

2.1 我國小城鎮污水處理設施應用污水處理工藝的基本情況

我國已建成投運的小城鎮污水處理設施除了少數幾個采用微波化學、硅藻土等物化處理工藝外，絕大多數采用的是二級生化處理工藝，其主體處理工藝類型包括氧化溝、A/A/O/ （A/O） 工藝、人工濕地、CASS/CAST工藝、曝氣生物濾池 （BAF） 和SBR工藝，這六大類工藝覆蓋了全國79.67%以上的小城鎮污水處理設施的主體工藝類型。我國各規模污水處理設施處理工藝分布情況對比見圖2。

圖2 我國各規模污水處理設施處理工藝分布情況

2.2 主要污水處理工藝的設計處理規模分布情況

統計發現，我國已建成投運的482座小城鎮污水處理設施所采用的上述六大類工藝在設計規模上表現出各自獨特的分布規律 （見圖3）。

圖3 各處理工藝設計規模分布情況

其中，采用氧化溝、CASS/CAST和SBR工藝的小城鎮污水處理設施的設計規模絕大部分大于0.6萬t （日處理量，下同），分別占到各自的總數的93.62%、84.75%和90%。而采用人工濕地工藝的設施則恰好相反，其設計規模絕大部分不大于0.1萬t，占采用人工濕地工藝全部設施的81.54%。采用A/A/O/ （A/O） 和BAF工藝的設施的設計規模則出現兩極分化現象，其中，采用A/A/O/ （A/O） 工藝的設施的設計規模不大于0.1萬t的占29.67%，大于0.6萬t的占57.14%；采用的BAF工藝的則分別為53.33%和37.78%。

結合前文所述，分析相關數據可知：在建設較大規模的小城鎮污水處理設施時可優先考慮CASS/CAST工藝，當允許間斷進水或設置調節池后可以考慮SBR工藝。在處理低氮低磷，尤其是低磷污水時，可以考慮氧化溝工藝。此外，如果小城鎮地形、土地條件允許，A/A/O工藝也是不錯的選擇。在建設較小規模的小城鎮污水處理設施時，可以考慮人工濕地，如果允許間斷進水或設置調節池后可選用SBR工藝，如果污水中磷含量較低，BAF工藝較為適合。

3 結語

（1） 我國小城鎮污水處理設施建設雖已初見規模，但實際運行情況卻不盡人意。其中，2006年建成投運的小城鎮污水處理設施實際處理負荷占設計能力比例的達標情況最好，為91.67%，2010年次之，為72.50%，其余年份均在60%左右及以下，并且全部設施中有17.43%的設施實際處理負荷不足設計處理負荷的50%；

（2） 2010年12月之前建成投運的小城鎮污水處理設施主要處理工藝為氧化溝工藝、A/A/O/ （A/O） 工藝、人工濕地、CASS/CAST工藝、曝氣生物濾池 （BAF） 工藝和SBR工藝，占全部的79.67%，其中，前四大類工藝占64.11%；

（3） 建設較大規模的小城鎮污水處理設施時，CASS/CAST工藝適用性最高，之后根據不同情況選用A/A/O、氧化溝、A/O和SBR工藝。在建設較小規模的小城鎮污水處理設施時，則優先考慮人工濕地，其次是SBR和BAF工藝。