常熟市城镇污水处理厂现状调查

韩金益　郭一令

摘要通过对常熟市城镇污水处理厂处理工艺和运行情况的调查，发现主要有氧化沟和A2/O两种工艺。对各个污水处理厂的进出水水质进行分析發现，污水处理厂均有较好的处理效果，但处理成本较高。常熟市城镇污水处理厂的运营管理模式呈现市场化，可以为其他城市提供参考。结合常熟市污水处理厂存在的问题，建议污水处理厂建设要因地制宜，结合城市排水规划，完善配套管网，选择合适的工艺。

关键词污水处理厂；城镇污水；调查；常熟

中图分类号S181.3文献标识码A文章编号0517-6611（2014）09-02703-03

基金项目国家水专项分子课题“区域小城镇群生活污水治理规划技术研究”（2011ZX073010030505）。

作者简介韩金益（1989- ），男，河南林州人，硕士研究生，研究方向：水污染控制技术。

我国城镇污水处理起步于20世纪70年代末，大致经历了2个发展时期：20世纪80～90年代，由于技术和经济条件的限制，二级污水处理厂的比例不高，基本以传统活性污泥法等去除有机物的工艺为主，城镇污水处理处于稳定发展阶段；进入21世纪，水环境质量恶化趋势加剧，水体富营养化问题日益突出，国家和各级地方政府不断加大城镇污水处理厂建设和改造的投入，一些新型的脱氮除磷工艺备受青睐，城镇污水处理进入快速增长阶段[1]。为了解常熟市城镇污水处理状况，2013年9～10月，对常熟市城镇污水处理厂进行了调查，选取了目前已建成的城镇污水处理厂10家进行抽样调研，重点调查各污水处理厂所采用的不同生物处理工艺的技术经济性能。

1调研概况

1.1调研原则衡量污水处理厂技术指标有处理规模、处理效果、抗冲击负荷能力等，对经济指标的分析则涉及能耗、运行成本等。在出水水质满足排放要求的前提下，“投资省、能耗和运行成本低”是衡量处理工艺经济与否的基本要求[2]。调研中采用实地走访和到相应管理机构搜集资料的方式进行。

1.2调研对象根据工艺、处理规模及城镇经济特点，调查选择了10家具有代表性的城镇污水处理厂，从处理能力来看，多为中小型污水处理厂。所调研的污水处理厂的工艺类型及处理规模见表1。

由表1可见，常熟市污水处理厂处理工艺大致可分为两类：氧化沟法和A2/O法。氧化沟法具有以下优点：工艺流程简单，构筑物少，运行管理方便；处理效果稳定，出水水质好；基建费用低，运行费用低；污泥产生量少，污泥性质稳定，污泥停留时间较长，硝化反应容易进行，通过调节供氧量，可获得较高的脱氮效率[3]。A2/O及改良A2/O具有以下优点：同步脱氮除磷，总停留时间少，厌氧好氧交替进行，不易发生污泥膨胀，而且运行中勿需投药，厌氧池和缺氧池只需轻缓搅拌，运行费用低[4]。

2常熟市污水处理厂运行情况调查

2.1各污水处理厂污染物去除效果通过对各污水处理厂运行管理的机构进行资料调研，得到各污水处理厂的污染物含量及去除效果，结果见表2、表3。

由表2可以看出，常熟市生活污水的污染并不严重，COD基本在265 mg/L左右，TN含量在29 mg/L左右，TP含量在2.8 mg/L左右，各污水处理厂出水水质很好，除滨江污水处理厂的SS出水含量稍高外，均达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准[5]。由表3可以看出，各污水处理厂的COD去除率均在82%以上，平均去除率为86.7%，BOD的平均去除率为93.2%，SS的平均去除率为92.1%，NH3N的平均去除率为89.6%，TN的平均去除率为68.8%，TP的去除率为91.1%。可以看出各工艺对有机物等常规污染物都有很好的去除效果，其中城南污水处理厂采用的UCT工艺不仅对常规有机物有很好的去除效果，对氨氮和磷的去除率也是最高的，分别为96.6%和984%。UCT工艺是南非开普敦大学开发的类似于A2/O工艺的一种脱氮除磷工艺。UCT工艺与A2/O工艺不同之处在于沉淀池污泥回流到缺氧池而不是回流到厌氧池，这样可以防止由于硝酸盐氮进入厌氧池，破坏厌氧池的厌氧状态而影响系统的除磷率[6]，增加了从缺氧池到厌氧池的混合液回流，由缺氧池向厌氧池回流的混合液中含有较多的溶解性BOD，而硝酸盐很少，为厌氧段内所进行的有机物水解反应提供了最优的条件[7]。对各个污水厂的整体去除率进行对比发现，常昆污水处理厂的整体效果是最差的，这可能是跟进入该厂的污水中50%的是工业污水，可生化性差有关系。

2.2污水处理量及排放去向调查统计发现，各污水处理厂的处理水量及排放去向如表4所示。由表4可知，常熟市目前的污水通过各污水厂的处理量之和为514万m3/月，COD削减量为92.15 t/d。常熟市内水系丰富，各污水处理厂的出水均排放到了就近的水系，这对削减常熟市污水进入尚湖的污染物总量，减轻城市污水对尚湖水生态环境的破坏，改善尚湖及其河系水环境质量起着积极作用。

2.3常熟市污水处理厂的运营管理调查发现常熟市的污水处理厂中，城北、城南、城西、东南、周行、辛庄、八字桥和虞山污水处理厂都是国企，大部分由江南水务公司统一运行管理；滨江污水处理厂是TOT模式，中创污水处理厂是BOT模式，常昆污水处理厂是私营股份制模式。管理模式中可以看出，常熟市的污水厂已经趋向于市场化管理，其中BOT模式是指私营企业按照与政府签订的特许权协议，负责筹措资金、设计并建设污水处理厂，企业在特许权规定的年限内（通常为10～25年）运营、管理污水处理厂，收取一定的污水处理费，以偿还建设债务并获取经济利益，特许期满后，企业将污水处理厂无偿地移交给当地政府的一种模式[8]；TOT模式是指通过出售现有已建成项目在一定期限内的现金流量从而获得资金来建设新项目的一种融资方式。具体来说，通常是指政府部门或国有企业将建设好的项目的一定期限的产权或经营权，有偿移交给投资人，从而一次性地从投资商那里融得一笔资金，用于建设新的项目；投资人在约定的期限内通过经营并得到合理的回报，双方合约期满之后，投资运营方再将该项目交还给政府部门或原企业的一种融资方式。它是一种既不完全等同于传统BOT方式，也不等同于融资租赁的一种新型项目融资方式，特别适合于有稳定收益，长周期基础设施项目的建设融资[9]。

目前国外污水集中处理系统的运营模式可概括为：国家与地方政府建设污水集中处理系统后，把该设施交给其所属的公有企业运营，如日本；国家建设污水集中处理系统后，把该设施委托给地方运营，如美国；国家与地方政府建设污水集中处理系统后，把该设施出售给竞买企业；国家与地方政府建设污水集中处理系统后，把该设施以招标的方式承包给中标者进行运营；私企法人独立运营其投资兴建的污水集中处理系统等[10]。常熟市的运营模式呈现多元化、市场化，与国际先进模式越来越接近，这些不同运行模式同时共存在国内不多，是一种很好的探索。

2.4常熟市污水处理厂运行费用通过对典型污水厂的运行费用调查发现，城北、城南、城西3个污水处理厂的吨水处理成本为0.93～1.34元左右，东南污水厂吨水处理成本为0.54～0.8元左右，辛庄污水处理厂吨水处理成本为0.5～0.72元左右，周行污水处理厂吨水处理成本为0.76～1.1元左右，滨江污水处理厂吨水处理成本为0.6元左右，中创污水处理厂吨水处理成本为0.63元左右。在各项费用中主要支出为人工费和水电费，分别占总费用的33%和27%左右，药剂费约占2%，化验费和污泥处置费约各占1%，维修费约占13%，剩下的24%为管理费。其中电费主要为鼓风机和提升泵的消耗，而鼓风机房的电耗主要取决于进出水水质情况，提升泵房的电耗主要取决于受纳水体水的高程，进水管底标高以及工艺水力损失。

3结论

从调研的情况来看，常熟市建设了十几座污水处理厂，分布于常熟市的不同地区，这便于收集和处理污水，有效控制水环境污染，但现有的城市污水处理厂实际处理量只有设计处理量的一半左右，它们有能力处理更多的城市污水，应充分发挥其作用。调查中发现，污水厂配套管网建设滞后，不能与处理厂同步建成，造成污水收集困难，有时进水水量偏小，正常运行过程中低负荷运行，运行成本高，造成利润负增长；没有完善的管道系统，排水管网普及率低，应该结合排水规划，统一规划加快接管进度，加快管网建设，扩大纳污范围，充分发挥现有城市污水处理厂的作用。

我国的政府财力相对不足，让国家与地方政府对所有的污水集中处理设施进行完全的先行投资是不现实的，建立污水集中处理的制度，实行城市污水集中处理的市场化是市场经济发展的客观要求，污水集中处理市场化的投资、收费与运营模式将会越来越多，常熟市的运行模式，取得了很好的效果，可以作为类似城市的一个借鉴。

常熟市各污水处理厂的处理效果很好，出水水质高，对常熟市水环境质量提高作用很大，但运行处理费用较高，人工费和管理费较高，可以考虑在后续建设中选择一些处理效果好且运行费用低的污水处理工艺。

此外，常熟市内水系丰富，流域宽广，河沿岸形成以城镇为中心的城乡穿插的城市格局，各乡镇受地形限制，往往被分割成多个组团式排水区域，污水大都分散排放，特殊的地理环境使建设传统的排水工程（污水收集系统）和污水处理厂进行区域处理的模式，不仅造价昂贵，而且难以实施。因此，有必要针对地区污水特点，水环境保护的特别要求和地理环境与经济条件特点，因地制宜，進行适用污水处理工艺和技术的比选，选择最适用的工艺与技术。

参考文献

[1] 陈中颖，刘爱萍，刘永，等.中国城镇污水处理厂运行状况调查分析[J].环境污染与防治，2009，31（9）：99-102.

[2] 王涛，楼上游.中国城市污水处理工艺现状调查与技术经济指标评价[J].给水排水，2004，30（5）：1-4.

[3] 邓荣森，李伟民，王涛，等.从运行方式看氧化沟技术的发展[J].给水排水，2000，26（3）：19-21.

[4] 李圭白， 张杰.水质工程学[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.

[5] 北京市环境保护科学研究院，中国环境科学研究院.GB 18918-2002，城镇污水处理厂污染物排放标准[S].北京：中国环境科学出版社，2011.

[6] 穆亚东，俞晶，穆瑞林.UCT 工艺在污水处理工程设计中的应用[J].给水排水，2007，33（3）：30-33.

[7] 魏新庆，王秀朵.多功效 UCT 处理工艺的工程应用[J].给水排水，2008，34（3）：45-48.

[8] 吴建，王莉红，王卫军，等.城镇污水处理厂 BOT 项目运作程序及风险管理[J].农机化研究，2004（3）：187-190.

[9] 李建平.TOT 模式在城市污水处理中的应用及其分析[J].中国西部科技，2009（18）：34-35.