浅析城市污水处理厂的设计问题

        摘要：因污水水质特性有别，对污水处理厂污水处理工艺的选择,直接关系当地污水处理的效果,还关系到当地的可持续发展和环境建设。通过对多种污水处理工艺特点的对比介绍,阐述了在建设污水厂时对污水处理工艺的选择。

　　关键词：城市污水厂；污水处理；工艺

　　引言： 

　　建国以来，特别是改革开放后，我国在城市污水处理厂建设方面取得一定成效，已建成百余座污水处理厂，但在控制水污染方面，形势不容乐观。预计今后还有大量的城市污水处理厂待建设。在建设城市污水厂过程中，设计工作是龙头，在设计时常常碰到一些热点问题，引起各方争论。 

　　1.现阶段我国污水处理厂处理污泥的实际状况 

　　1.1 污水处理厂对污泥的处理工作不够重视 

　　污泥通常状况下都是伴随着污水处理而产生的，污泥中含有所中有毒有害物质，处理不当将造成严重的后果。但在现实的污水处理厂中，将工作的重点集中到污水处理中，污泥处理工作却被忽视了。污水处理厂的工作人员往往不认为污泥处理是其工作的内容之一，对产生的污泥视而不见，大量的污泥被任意的堆放着，甚至进行了随意的处理。 

　　1.2 开展污泥处理工作的基础设施不够健全 

　　城市污水处理厂将工作的重点集中到污水处理当中，为了污水处理工作投入了大量的人力、物力、财力，污水处理设施相当完善，处理工艺和技术也比较成熟。然而我国污水处理厂对污泥处理工作缺乏足够的认识，污泥处理工作的起步也比较晚，处理技术还不够成熟，进行污泥处理的设备还没有在污水处理厂得到普遍运用，目前国内仅几个一线城市的污水处理厂拥有污泥处理设施。我国进行污泥的无害化处理还有很长的一段路要走。 

　　1.3 对污泥处理工作缺乏有效地管理 

　　现阶段我国污泥处理工作还处在初级阶段，污泥处理工作的各种管理机制还没有得到充分的落实。针对污泥处理工作所实施的各种管理措施并没有真正意义上的建立起来，污水处理厂要在今后的工作中不断提高对污泥处理工作的重视程度，规范污泥的处理工作，对污泥的堆放与处理进行严格的控制，成立专门的管理机构实施管理，同时还有确保对污泥进行无害处理后方可重新应用到农业生产当中。避免没有经过有效处理的污泥被用于农业生产中，给农作物造成污染，给农民造成不必要的经济损失。 

　　2.合理确定建设规模 

　　对一个城市来说，需根据城市总体规划和排水规划，分期分批地建设污水管网和污水处理厂，要根据水环境保护的目标，分期实施，逐步到位。城市排水工程建设是一项系统工程，涉及城区管渠改造，污水的收集、输送(包括泵站)，污水处理和排放利用，以及污泥处置等问题；在河网城市，还需考虑上游、下游和水体自净问题。� 

　　合理地确定设计的污水水量和污水水质，直接涉及工程的投资、运行费用和费用效益。不少城市由于市区污水管道未形成系统，缺乏长期积累的污水水质水量资料，一般采取按规划面 积、人口和工业发展的预测来推导污水量，并提出生活污水量、工业废水量和公建、商业污 水量各占的比例，其不确定因素较多，因此提出的设计污水量往往偏大。实际上，按规划计 算的污水量与可能有污水量、实际可能收集到的污水量和根据需要与可能进行处理的污水量 是不同的，设计的污水量在很大程度上取决于污水管网普及率和实际可能收集到的近、远期 污水量，并分期建设污水处理厂。要充分认识城区内管网改造的复杂性和艰巨性，有的取决 于 旧城市的改造和道路的改造，有的埋了干管，支管迟迟未建成，致使许多已建成的污水处理 厂在相当一段时间内“吃不饱”。对设计的污水水质，应该对现有实测的水质资料进行分 析(包括工业废水正在限期达标排放的水质水量变化和管渠内地下水的渗入量)，对雨污合流 和老城区排水系 统需科学地确定污水管道的截流倍数(干管和支管可采用不同的截流倍数)。现在设计的需 处理污水水质偏高的问题是普遍存在的，设计的污水水量和污水水质要通盘考虑，留余地过大，既增加投资亦会使设备闲置或低效运行。 

　　2.1领导者对城市污水工程建设认识不足 

　　业内人士均知道，城市污水工程的组成包括污水的收集、输送、处理与排放4个部分，是一个系统工程，仅建污水厂是不能解决水污染问题的。领导者应从全局的角度去度量处理厂建设的地位，并确定相应系统规模。对一个地区而言，其开发建设过程是按计划滚动开发。对污水系统来说，也可以逐步建成，直到达到规划规模。在这里要提出的是污水系统逐步形成的过程要与地区开发同步，决不能半途停滞或打乱系统总体布置。 

　　2.2要按照“先地下、后地上”的建设方法操作 

　　一个开发区的建设，涉及地面建筑与地下设施建设两个方面，一般容易忽略“先地下、后地上”的建设程序。例如，房地产开发商急于进行住宅建设，多个房地产开发商之间互相不沟通，影响排水系统实施的系统性。住宅建设的进度是很快的，而地下管线特别是筹建地区性污水厂，需要2～3年时间，有的可能要更长的时间。由于住宅建设进度快，污水厂还未建成，街坊已形成，居民入住产生的污水被迫采用化粪池过渡，暂接雨水管道排入附近河道，导致河道水质污染日趋严重。过几年后，污水厂建成后，照理应该把住宅污水改接入城市污水管道，污水进处理厂处理达标后排放，遗憾的是污水改接工作已无人过问，或因经费无着落而听其自然，其结果是污水厂厂内水量不足，而居民生活污水继续污染水体，处理厂投资不能发挥应有的环境效益。在上海曾作过调研，要改接一个规模为7.5万m3/d污水收集系统，其投资要上千万元。总结过去的经验，应该坚持“先地下，后地上”的建设程序。 

　　3．处理工艺选择 

　　3.1进水水质预测 

　　城市污水处理工艺选择的水质因素进水水质水量特性和出水水质标准的确定是城市污水处理工艺选择的关键环节，也是我国当前城市污水处理工程设计中存在的薄弱环节。城市污水管网的完善，对城市污水处理厂设计规模和设计水质的确定至关重要，目前我国大多数城市管网建设还不配套，因此造成城市污水处理规模和水质难以合理确定，投入运行后实际值与设计值往往相差较大，效能难以充分发挥。 

　　因此，污水处理技术政策中要求，应切合实际地确定污水进水水质，优化工艺设计参数。必须对污水的现状水质特性、污染物构成进行详细调查或测定，作出合理的分析预测。对于城市污水处理工艺方案及其设计参数的确定，进行必要的水质水量特性分析测定和动态工艺试验研究。 

　　3.2处理出水水质标准 

　　处理厂出水水质是按照尾水排入水域类别，再依照国家污水综合排放标准，以满足各项指标要求。采用二级处理工艺，处理出水恐怕难以达到氨氮与磷酸盐标准，需要采用脱氮除磷工艺流程，特别是一级标准中磷酸盐指标0.5mg／L，有相当难度。有人提出，处理厂尾水排入非蓄水性河流或非封闭性水域，是否还要控制如此低的磷酸盐含量。采用生物脱氮除磷工艺，或者化学除磷工艺，需要增加基建投资与经常运行费用，同时还要求具有较高的运行管理水平。 

　　3.3污水消毒 

　　为了保护人类的生命健康，保护好水环境，世界许多国家和地区都要求对城市污水在排放前进行消毒处理。室外排水设计规范中，城市污水处理厂出水要加氯消毒，而且对生物处理后投氯量规定为5mg／L-10mg／L，并设停留时间为30rain混合接触池。有人提出，国家污水综合排放标准对城市二级处理厂出水水质未确定大肠菌群数及余氯值，所以处理厂出水要不要加氯是值得研究的课题。紫外线污水消毒技术如今已被广泛应用于各类城市污水的消毒处理中，包括低质污水，常规二级生化处理后的污水、合流管道溢流废水和再生水的消毒。目前世界上最大的使用紫外线消毒技术的再生水处理厂是加州santaRosa污水处理厂，处理规模25万m3／d，该系统为明渠式中压灯消毒系统。 

　　4．结束语 

　　城市污水处理厂设计中有关厂址的选择、处理工艺选择、污泥处理与处置等问题值得研究、探讨，但归结到一点，就是使工程设计能更切合目前我国的具体现状。为了克服不可预见的因素，城市污水厂建设似可先建一级处理部分，待污水系统完善后，积累了若干年进厂水质水量资料后，再建二级处理部分，以更好发挥投资效益。 

　　参考文献： 

　　[1]杨宝林.20世纪城市污水处理厂回顾、中国水污染防治技术装备论文集.第六期. 

　　[2]冯生华.城市中小型污水处理厂的建设与管理、北京：化学工业出版社，2001. 

　　[3] 吴熊勋 陶大钧 蒋耀慈.《城市水环境污染控制》。1989年9月第一版。东南大学出版社.1989年.P294-32.