小城镇污水处理厂建设存在的问题及发展趋势

刘江国

(重庆市合川区人民政府投资项目评审中心, 重庆 410520)

小城镇污水处理厂建设存在的问题及发展趋势

刘江国

(重庆市合川区人民政府投资项目评审中心, 重庆 410520)

本文概述了当前小城镇污水处理厂存在的问题，重点从项目决策、选址、设计、处理工艺的选择及建设融资模式等方面对小城镇污水处理厂建设的发展趋势进行了探讨，对今后的发展方向进行了展望，为今后小城镇污水处理厂建设提供参考。

小城镇；污水处理厂；建设；问题；发展趋势

随着经济的快速增长和城镇化建设的加快，土地资源短缺、水环境污染的问题日益突出。目前，虽然我国小城镇污水集中处理设施建设呈现出高速增长的态势，但是根据环境保护部公告(2015年第35号)，国内投运的城镇污水处理设施不到5000座，平均日处理水量1.35亿m3[1]，跟实际需要还有很大的差距。探索能与当前经济、人类环境协调发展的污水处理厂建设模式成了当前迫在眉睫的任务之一。

1 当前小城镇污水处理厂建设存在的问题

(1) 污水处理厂设计不够科学合理

从目前已建的污水处理厂来看，主要存在选址不够科学合理、建设规模与当地经济及环境容量不匹配、设计规模超前、占地面积大、处理工艺落后及基建投资高等问题。部分污水处理厂直接照搬大中型的污水处理厂建设模式，未结合当地环境、气候及水质情况进行设计，导致建设和运行费用高、处理效率低下。另外污水收集管网设计、建设及使用分离，导致污水处理厂不能如期达到满负荷运行、形成使用效率低、维护成本高。污水收集管网不配套，雨污合流制管网设计较普遍，致使进入污水处理厂的进水BOD、COD偏低，而氮、磷等指标则等于或高于设计值，增加处理难度。同时由于设计市场竞争加剧及参建各方监管不到位的影响，设计资质挂靠严重及随意降低设计标准和等级等导致设计质量不高，给后续的建设、运营管理带来了一系列的问题。

(2)污水处理厂分布不均匀，城市及农村分布差异大目前我国污水处理厂的设施建设不平衡，大多数污水处理厂主要建设在经济相对发达及基础设施相对完善的大城市。相对于大中城市而言，小城镇或农村由于人口少、污染源分散、水质及水量变化系数大，导致污水收集、处理难度大。再者有些小城镇管网建设不到位、布局不合理、管网老化、堵塞及雨水污水混用管道等导致污水收集系统不健全或超负荷运行。西部地区、东北地区污水处理率距离东部地区、中部地区尚有一定差距。西部地区运行负荷率偏低，全国目前投运的污水处理厂中平均运行负荷率为77.48%。同时污水处理厂耗电量普遍较高,全国城镇污水处理厂耗电量约为0.307 kW·h/m3，西部地区及东北地区耗电量较高[2]。

(3)环保意识淡薄及投入大、产出小，见效慢，社会参与度低

我国运营的大多数污水处理厂主要是依靠政府主导支持的，由于污水处理厂前期投入高，污水处理技术的研发短期内很难得到相应的经济回报，所以在一定程度上阻碍了社会资本的加入，而仅仅依靠政府相关的政策支持和财政支出是远远不够的，这直接制约着污水处理技术的发展。资金不足，投资力度不够已成为当前制约我国小城镇污水处理技术发展过程中存在的一个最为主要的因素。

(4)工艺技术落后，部分终端污染物可能造成二次污染

目前我国大多数污水处理厂都是建设在地面上的，这将占用更多宝贵的土地资源，处理工艺还停留在老式的落后工艺，部分传统工艺运行中的噪声及气味均会对周边居民的生活、健康产生一定的危害[3]。同时产生的污泥一般含有大量的有机物、氮、磷、钾和微量元素等，这些污泥易腐化、不稳定且含有大量病原物质，若没有进行最终有效利用或处理容易造成二次环境污染。此外管理人员素质差、环保意识不到位、自动化程度低、运行及维护管理人员经验严重缺乏等也在一定程度上增加了小城镇污水处理的难度。

2 小城镇污水处理厂建设发展方向

(1)科学制定小城镇污水处理与水污染防治规划

小城镇水环境污染根本原因是污染源没有得到有效控制，而小城镇污水处理的技术规范、标准、法规及政策等，基本上是处于空白状态。面对日益严峻的水污染形式，小城镇污水处理厂建设应从制定水污染防治规划着手。一是要结合当地实际情况科学合理地确定水环境和水资源保护目标；二要有针对性地制定本地区总量控制规划，采用以污染物排放总量为目标的质量控制方法，合理分配水污染负荷控制目标；三要拟订污水再生利用规划，确定用水水质要求和用水去向；四要根据水质总量控制的规划要求，确定工程控制措施和管理控制措施；五要加大宣传力度，争取相关的政策支持。

(2)科学规划布局，因地制宜

在规划选址方面，应充分利用当地有利的自然地形条件进行建设，综合考虑规模的大、中、小之间的结合，厂址的上、中、下游相结合，集中与分散相结合，处理与利用相结合，排放与回用相结合[4]。由于地面空间利用的局限性，地上污水处理厂建设成本提高，地下污水处理厂布局将成为今后发展的一个趋势。地下污水处理厂具有集约化程度高、节省土地资源，防止周边土地贬值、降低噪音、抗震性能佳、对周边环境影响小等特点，在一定程度上解决了在土地资源高度紧张、经济发达及环境要求高的地区建设污水处理厂的难题，从长远来看也符合资源节约、人与自然和谐发展的科学发展观的要求[5]。例如法国巴黎将城市下水道建成一座博物馆，英国伦敦将市内污水引入大海及日本东京的地下排水系统建设成深达60米的“地下神殿”等均是污水处理厂因地制宜的典范[6]。

(3)重视设计质量，做到一厂一设计

设计阶段是污水处理厂建设的关键，一般设计费仅占总投资的1%～3%，但对整个项目投资的影响达75%～90%，若设计不合理，可能会导致整座污水处理设施闲置，甚至会造成整个建设资源的浪费，因此提高设计质量成为发展的必然趋势之一。首先，在污水处理厂设计时，应根据当地水环境保护目标的要求和出水的去向和用途，进行科学论证，确定处理目标。其次，方案设计是整个设计工作的基础，应该要求设计者分别从科学协调、功能完善、安全适用及经济合理等方面对处理工艺进行多方案比选，从源头提高设计质量。再次，应进行设计招标，引入竞争机制，科学运用价值工程，分别对设计标准、等级、投资及实用性进行全面优化，从根本上提高设计的性价比。最后，应加强对设计阶段的管理，杜绝先入为主，照抄、照搬大城市污水处理的经验，应当做到一厂一设计。

(4)加大设计创新力度，提高处理工艺的经济适用性

随着《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的出台及国务院在2013年10月发布的《城镇排水与污水处理条例》，说明在污水处理以及排放限制上愈加严格，同时在对污水处理行业的管理以及法律规范上也越来越严格，因此创新工艺、提高工艺适用性及运行管理水平显得极为关键。一般比较常用的小城镇污水处理工艺有常规活性污泥法、AB法、SBR法、CASS工艺、A2/O法及人工湿地等。根据国外先进技术和经验，结合我国实际情况，小城镇污水处理厂工艺设计应有总投资省、运行费用低、自动化程度高、占地省、脱氮除磷效果明显的发展趋势，因此设计者需要在传统处理工艺的基础上进行优化和创新。在我国随着人口红利的消失及自控技术的发展与提高，CASS工艺在新建污水处理设施中的应用逐渐增加[7]，SBR改良型工艺在国内得到广泛应用[8]。在国外如高效藻类塘系统具有施工工程量少、投资及运行费用少、便于维护和管理等因素，已经在以色列、摩洛哥、法国、美国、南非、巴西、比利时、德国、新西兰等国有较好的推广。新型的生物膜反应器和固定化微生物技术由于设备简单、运行成本较低，处理效率高及操作简单的特点，日本污水处理协会根据污水水质处理需要，对JARUS模式设计了15种不同型号污水处理装置。针对小城镇污水中BOD和TN难以进行深度处理的难题，欧洲许多国家开发了以SBR、生物转盘和滴滤池及移动床生物膜反应器技术为主，结合化学除磷的小型污水处理集成装置[9]。综上所述，应充分结合当地废水特点和需要解决的问题进行一对一设计，方能最大限度提高设计的实用性与经济性。

(5)考虑资源化利用，防止二次污染

污水和污泥是污水处理的两大产物，若处理不当极易造成二次污染，若结合二者的特性加以利用，能在一定程度上将其变废为宝。污水处理回用对缓解水污染、改善生态环境和水资源短缺具有重要意义[10]。再生水由于其水质和水量相对稳定，可作为城市可靠的第二水源[11]。通常污水处理厂污泥含有大量的有机物和病毒，处置费用较高，应结合污泥特性分类处置。对于处理后含水率较高污泥，可根据当地实际情况选用农用绿化、焚烧、或将其制作成建筑材料加以利用等，既可降低垃圾填埋场处理压力，又能使污泥资源化再利用，使污水处理厂污泥得到有效的减容、减量、稳定及无害化处理[12]。

(6)改变靠政府主导的单一融资模式，探索小城镇污水处理市场化机制

当前污水处理仍然是经济发展的瓶颈，同时关系到我们每个人的切身利益，一方面政府应加大对污水处理的投资力度，尤其是经济相对落后的西部及污水相对分散的区域；另一方面应全面推进污水处理的市场化运行，引入社会资本，鼓励具有污水处理资质的专业运营公司、企业参与到污水处理设施的运营管理中来。结合当地情况，可选取BOT、BT、TOT、PPP、国债托管、基金投资、直接投资、融资租赁等多种投融资方式投入污水治理事业中去。加快小城镇污水处理项目建设、运营的市场化改革步伐，实现投资主体多元化、运营主体企业化、运行管理市场化，是加快我国小城镇污水处理发展的必由之路。

3 结论及展望

(1)小城镇污水处理厂建设应当科学谋划，合理布局，因地制宜。重视设计质量，提高工艺自主创新能力和水平，做到一厂一设计。

(2)投资少、占地省、环境污染小、治理效率及自动化程度高，并能与周边环境相协调的建设模式将成为我国小城镇污水处理厂建设的趋势和发展方向。

(3)政府应加大对污水处理事业的投资力度，同时应引导和鼓励更多的人、企业参与到污水处理事业中来，探索多种融资模式，引入社会资本，促进污水处理事业与环境、经济可持续发展。

[1] 环境保护部.关于公布2014年全国城镇污水处理设施名单的公告(2015年第35号)[EB/OL].(2015-05-26)[2017-03-11].http://www.zhb.gov.cn/gkml/hbb/bgg/201506/t20150609_303209.htm.

[2] 宋连朋,魏连雨,赵乐军,等.我国城镇污水处理厂建设运行现状及存在问题分析[J].给水排水,2013,(39)3:39-43.

[3] 周建忠,张学兵,靳云辉.地下式污水处理厂建设发展趋势[J].西南给排水,2012,34(1):24-26.

[4] 周敏.浅析城市污水处理厂建设的布局规划[J].山西建筑,2011,37(25):17-19.

[5] 万玉生,叶雅丽,王长详,等.某全地下式污水处理厂结构设计的关键技术及相关问题[J].特种结构,2014,31(2):34-36.

[6] 高峰.发达国家如何处理城市污水?[J].城镇供水,2013(02):89-90.

[7] 易建婷,张成,徐枫,等.全国投运城镇污水处理设施现状与发展趋势分析[J].环境化学,2015,34(9):1655-1660.

[8] 丁德才.三峡库区小城镇污水处理工艺的比较研究[D].武汉:武汉科技大学,2008.

[9] 中国水网.发达国家6大技术处理农村生活污水值得借鉴[EB/OL].(2016-9-21)[2017-02-16].http://www.h2o-china.com/news/246569.html.

[10] 张文超,张建新，白宇,等.国内外污水再生利用发展分析[J].水工业市场,2010(8):32-34.

[11] 李强,韩煜,夏宝坤.城市再生水利用系统规划设计研究—以鄂尔多斯市东胜区再生水利用工程为例[J].科技展望,2016(19):98-99.

[12] 李保建,詹健,卢辛宇,等.南昌市城市污水厂污泥处理处置方案探讨[J].环境工程,2016(05):104-107.

A discussion on the problems and trend of development of small town sewage treatment plants

Liu Jiangguo

(The Assessment Center of The People's Government of Chongqing Hechuan Investment Projects, Chongqing 401520)

this paper summarizes the problems existed in current development of small town sewage treatment plant, focusing on the trend regarding decision-making for project, site selection, design, selection of treatment techniques and process as well as financing models etc.,the prospective is then proposed for serving as an reference for the future development of a small town sewage treatment plant projects.

small town; sewage treatment plant; development; problem; trend of development

2016-12-06;2017-02-04修回

刘江国 (1984-)，男，工程师，研究方向：市政给排水。E-mail:ljg200401@163.com

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