國家發(fā)改委—小城鎮(zhèn)污水處理工程技術指南編寫組

整理人：李成江

（中國市政工程華北設計研究院，天津 300074）

　　1 項目背景

　　發(fā)展小城鎮(zhèn)、推進城市化是我國21世紀的熱點。20世紀末黨中央、國務院提出了“抓住機遇，推進我國城市化進程”，“大力發(fā)展小城鎮(zhèn)”的口號。從中央到地方首次把推進城市化發(fā)展和小城鎮(zhèn)問題作為經(jīng)濟社會發(fā)展戰(zhàn)略納入經(jīng)濟和社會發(fā)展的第十個五年計劃。

　　城市化是不可抗拒的經(jīng)濟和社會發(fā)展規(guī)律，是工業(yè)化的必然結(jié)果。發(fā)達國家的城市化率已達70% ~ 80%，我國目前約40%以上，隨著人對自然、經(jīng)濟社會、資源和環(huán)境認識的深化，發(fā)達國家的城市化已開始進入以高新技術為支撐的城鄉(xiāng)共生互補，環(huán)境生態(tài)良性循環(huán)，經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的后城市化階段。隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展，小城鎮(zhèn)數(shù)量會劇增，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/P>

　　我國小城鎮(zhèn)數(shù)量眾多，分布寬廣，地點分散，污水對環(huán)境造成的污染不亞于大中城市。目前，我國小城鎮(zhèn)污水無害化處理設施缺乏，欠帳太多。大部分小城鎮(zhèn)污水直接排入水系及相關流域，造成江河湖泊水質(zhì)惡化和地下水污染，對土壤、水體、大氣污染和潛在的疾病傳播，成為一個污染環(huán)境、困擾國家的社會問題。已建污水處理設施不夠完善，運行經(jīng)費缺乏，運行管理不利。小城鎮(zhèn)污水對環(huán)境的污染仍在加劇，與我國經(jīng)濟蓬勃發(fā)展的大好形勢極不相稱。

　　近年來，國家大力治理水污染。隨著國家確定的各水資源保護規(guī)劃工程的陸續(xù)啟動，將要建設許多小城鎮(zhèn)污水處理項目。在“三河三湖”、渤海及三峽庫區(qū)水污染防治規(guī)劃的實施過程中，已開始建設一批小城鎮(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、三峽庫區(qū)影響區(qū)及長江上游水污染防治工程的啟動，將有更多的沿線小城鎮(zhèn)需要建設污水處理項目。與此同時，為改善環(huán)境質(zhì)量，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，全國范圍內(nèi)也將建設大批小城鎮(zhèn)污水處理工程。

　　然而，我國小城鎮(zhèn)污水處理工程項目的建設尚處于起步階段，沒有專門的設計規(guī)范和標準。由于規(guī)模小，現(xiàn)有的相關設計手冊中又很少考慮到小城鎮(zhèn)工程項目的特殊性，則必然造成投資指標偏高、一次性投資大，不利于投資的控制和節(jié)約。同時，部分傳統(tǒng)處理工藝對小城鎮(zhèn)而言，技術要求高、操作復雜，與其經(jīng)濟發(fā)展水平、人員素質(zhì)和技術水平不相適應；簡單套用會造成管理復雜、運行成本高，項目建成后，運行困難，甚至曬太陽，不能發(fā)揮應有的效益。

　　為適應小城鎮(zhèn)建設的需要，特推出小城鎮(zhèn)污水處理工程技術指南，結(jié)合小城鎮(zhèn)的特點，提出一套合適的建設標準、工藝技術、設備材料和運行管理辦法，使項目的設計、施工、運行、管理和審批有章可循，有據(jù)可依，實現(xiàn)科學化、規(guī)范化、標準化的管理。

　　2指南編寫要求

　?、?指南指導全國范圍內(nèi)工程，技術方案應兼顧各地差異。

　　② 指南要充分考慮小城鎮(zhèn)的特點，力求節(jié)省投資和運行費用，提出新的技術方案應“技術成熟、操作簡便、運行穩(wěn)定、經(jīng)濟節(jié)約”。

　　③ 編制深度以初步設計為核心，為初步設計及審查服務，同時也為編制工程可行性研究報告提供指導。

　　④ 指南編寫以現(xiàn)有的規(guī)范、標準為基礎，在此前題下認真探索突破點，尤其是針對小城鎮(zhèn)項目的創(chuàng)新。如利用適應性新工藝、適當降低建設標準等。在編寫過程中，以工藝專業(yè)為主，其他專業(yè)為輔；指導設計為主，指導運行為輔；處理廠為主，配套污水管網(wǎng)為輔。

　　3 適用范圍

　　本指南所指導的小城鎮(zhèn)污水處理工程的規(guī)?！?萬m³/d，并將規(guī)模分成≤0.5萬m³/d；0.5萬 ~ 1萬m³/d；1萬 ~ 2萬m³/d三個等級，以5000 m³/d為重點。本指南還可以為規(guī)模在這個范圍內(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計、施工、運行和管理提供參考。在編制過程中，將全國分區(qū)，根據(jù)地域的不同提出不同的工程技術方案。

　　本指南是一本綜合性的指南，既能為設計單位提供標準化的技術方案，又能為建設單位提供規(guī)范化的建設管理標準，并為政府對小城鎮(zhèn)污水處理工程科學決策提供依據(jù)。

　　4 指南的主要內(nèi)容

　　根據(jù)指南所要達到的目的，指南由十個章節(jié)組成，涉及污水管網(wǎng)、污水處廠建設的前期工作，工程設計、施工、調(diào)試、運行管理。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、設備選型、工程投資及運行費用。水量、水質(zhì)預測是確定管網(wǎng)和污水廠建設規(guī)模的基礎。現(xiàn)有標準中可供借鑒的很少，需在大量調(diào)研基礎上，提出小城鎮(zhèn)的水量、水質(zhì)預測指南。污水廠的工藝以成熟可靠、運行管理簡單、投資少、運轉(zhuǎn)費用低為目標，廣泛收集國內(nèi)外信息，經(jīng)過專家論證作為入選工藝，入選工藝必須有工程實例，并且有足以證明運行穩(wěn)定的數(shù)據(jù)支撐。指南將總結(jié)國內(nèi)外現(xiàn)有的成熟技術、經(jīng)驗教訓。根據(jù)國內(nèi)不同地域經(jīng)濟能力、處理要求進行分類，用戶可以根據(jù)擬建項目的具體情況，找出適合本工程特點的工藝技術，或從指南中得到啟發(fā)，對工程建設有所幫助，避免選擇不適合自己特點的工藝，尤其是受到潮流工藝影響，盲目套用。

　　扎實做好項目前期工作對項目的成敗至關重要。項目前期工作主要是立項和項目可行性研究報告，這兩個階段主要解決項目建設的必要性和建設的合理性，建成后的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，也可以稱為投資的回報率。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、進水水質(zhì)、污水出路、排放標準、水資源綜合利用。選擇什么建設方案符合本地的實際情況、能做到投資省、管網(wǎng)和污水廠運行穩(wěn)定、管理簡單、日常維護量低、系統(tǒng)能經(jīng)久耐用。為達到此目的，項目前期工作一定要有詳實科學的數(shù)據(jù)，如城鎮(zhèn)的現(xiàn)狀及遠期人口、工業(yè)發(fā)展定位、國民經(jīng)濟發(fā)展預測、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)可靠的基礎上，按項目前期工作程序進行科學分析、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

　　國內(nèi)工藝遴選工作由中國環(huán)境科學研究負責，該院于2003年8月起，面向全國征集小城鎮(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、運行簡便、投資節(jié)省、運行成本低廉、具有實用性的工藝技術。

　　本次工藝技術遴選的原則是所選的工藝必須是工藝過程具有創(chuàng)新性，技術水平具有前瞻性，工程應用具有可靠性，地域應用具有代表性，實際操作具有穩(wěn)定性，工程建設與運行具有經(jīng)濟性。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階段完成。

　　自2003年8月起，中國環(huán)境科學研究院工程設計中心組織骨干技術人員，通過珠海全國小城鎮(zhèn)污水處理技術研討會，面向全國近三十個技術持有單位發(fā)出了《關于征集小城鎮(zhèn)污水處理新工藝的通知》，共征集到污水處理工藝技術19項。根據(jù)每個技術持有單位提交的工藝情況，邀請八家單位于2003年10月10日到北京召開了“全國小城鎮(zhèn)污水處理新工藝遴選會”。共有四十余人參加了此次會議，提供了12項新工藝。經(jīng)過兩天的研討，遴選出具有實用性的新工藝9項。

　　此后中國環(huán)境科學研究院根據(jù)多方面的建議，為了進一步擴大小城鎮(zhèn)污水處理新工藝的征集范圍，挖掘國內(nèi)外新技術，又在中國水網(wǎng)及中國建設報等新聞媒體再次發(fā)布了征《關于再次集小城污水處理新工藝的通知》，通過多方努力再次征集到新的工藝技術10項。并于2004年1月12日在北京再次召開了《全國小城鎮(zhèn)污水處理新工藝遴選會》，此次參加會議的單位共10個，技術人員20余名。通過兩天的研討又遴選出新工藝5項。

　　本報告根據(jù)工藝技術具有創(chuàng)新性、前瞻性、可行性、代表性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟性的六大原則，通過多方研究從22項工藝技術中篩選出14項新工藝推薦給投資項目評審中心進一步對工藝遴選。對于進一步遴選出的技術，建議組織專家到所列的工藝應用工程現(xiàn)場考察核實，最終確定列入國家《小城鎮(zhèn)污水處理工藝技術指南》的工藝。

　　盡管本次參選單位所提出的新工藝技術自身具有先進性，但是在工程實施方面，許多工藝還存在著缺陷。為了使其優(yōu)勢充分發(fā)揮，還應進一步進行工程完善，應進行最優(yōu)化設計。

　　14項污水處理工藝技術如下：

　?、?活性污泥法類

　　· VTBR（垂直折流生化反應器）污水處理工藝

　　· 一體化氧化溝處理工藝

　　· Biolak懸掛鏈式曝氣工藝技術

　　· MCASS污水處理工藝技術

　?、?生物膜法類

　　· 上向流曝氣生物濾池（UBAF）工藝技術

　　· 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

　　· 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

　?、?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 國外小城鎮(zhèn)污水處理技術調(diào)查

　　為了解和學習國外小城鎮(zhèn)污水處理工程建設的技術和經(jīng)驗，編寫組于2002年12月考察了奧地利、德國、荷蘭、瑞典和芬蘭五國的小城鎮(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、百樂卡工藝、卡魯塞爾氧化溝、流動填料的生物膜法、生物轉(zhuǎn)盤。不論采用哪種工藝，其氮和磷都是嚴格達標的，系統(tǒng)對初期雨水也要處理。污泥采用厭氧污泥消化具多，個別采用好氧堆肥，所有污泥都經(jīng)過處理后用于填埋或農(nóng)業(yè)用肥，污水廠在設計中注重處理過程中臭氣、柵渣等處理，使其基本不產(chǎn)生對操作人員和環(huán)境的污染。真正實現(xiàn)了水、氣、渣的全面達標。

　　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有場地或出水水質(zhì)要求提高增強處理能力。除磷多在生物除磷基礎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。機械設備質(zhì)量好、全廠管理人員少、運行數(shù)據(jù)齊全、管理有序、便于總結(jié)經(jīng)驗。

　　7 小規(guī)模污水處理的幾個問題

　?、?設計規(guī)模與水質(zhì)確定是小城鎮(zhèn)污水處理中要先解決的問題，要獲得較準確的規(guī)模和水質(zhì)可以通過實測法得到，但小城鎮(zhèn)中往往沒有下水系統(tǒng)，實測水量無法實施。指標計算法成為主要方法，現(xiàn)在的規(guī)范標準中僅到城鎮(zhèn)一級，小城鎮(zhèn)無用水標準，盡快制定小城鎮(zhèn)用水標準及排水標準才能有水量計算依據(jù)。人均污染負荷也是針對城市居民的，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，污水廠就變成了以處理工業(yè)廢水為主，相應的設計工藝、處理單元、設計參數(shù)都要有針對性。

　?、?流量特性。一般小城鎮(zhèn)工業(yè)欠發(fā)達，工業(yè)廢水較少，污水主要為生活污水。來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，污染負荷在早、中、晚三個時段最集中，污水處理系統(tǒng)中生化池按有機負荷設計其它處理單元按水力負荷設計。流量和有機負荷的大范圍變化會造成處理系統(tǒng)設計浪費，設置調(diào)節(jié)池可以均衡水量和有機負荷，使處理系統(tǒng)在平均流量下運行，做到處理系統(tǒng)設計最合理化，也便于系統(tǒng)的正常運行和管理。

　　④ 管理者素質(zhì)。污水處理是技術含量較高的行業(yè)，小城鎮(zhèn)上勞動力素質(zhì)較低，信息、交通、分析化驗能力都不能與大城市相比，所選處理工藝盡量簡易、易維護、可靠程度高。

　?、?盡量降低投資和運行費用。小城鎮(zhèn)自身財力較差，建設資金和運行資金低是確保能建得起和運行得起的關鍵。小城鎮(zhèn)用地價格便宜，土地資源相對豐富，周邊環(huán)境對處理廠要求低，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，在此基礎上強調(diào)創(chuàng)新，有條件的地方考慮土池加防滲膜等符合當?shù)貤l件與資源的技術，降低土建工程投資。設備選型與工藝密切相關，要做到工藝與設備的有機結(jié)合，使處理過程簡單易操作。如SBR池曝氣采用水下或漂浮曝氣機，使運行更簡化，有利于降低投資。設備本身應是技術先進、節(jié)能、質(zhì)量可靠、壽命長、維護量低。

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

　　8 結(jié)尾

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