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摘要：隨著全省污水處理能力的不斷提升，保障污水處理廠(chǎng)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運(yùn)行，降低運(yùn)行成本提高污染物消減總量是擺在各級(jí)政府面前的重要任務(wù)。面對(duì)環(huán)境的壓力與挑戰(zhàn)，特別是針對(duì)小型污水處理設(shè)施工藝的選擇方面急需加強(qiáng)投入研究和指導(dǎo)。本文針對(duì)遼寧省污水處理工作現(xiàn)狀，搜集了大量關(guān)于污水處理設(shè)施規(guī)模、工藝、運(yùn)行負(fù)荷、出水達(dá)標(biāo)率及運(yùn)營(yíng)成本等方面的相關(guān)數(shù)據(jù)。依靠大數(shù)據(jù)對(duì)污水處理運(yùn)營(yíng)工作中各核心要素的相關(guān)性進(jìn)行分析，并對(duì)污水處理設(shè)施的建設(shè)、運(yùn)營(yíng)及進(jìn)一步提高污水廠(chǎng)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：污水處理設(shè)施；規(guī)模；工藝；運(yùn)行費(fèi)用；土地處理系統(tǒng)

我省目前各市、縣及部分重點(diǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)均建成污水處理廠(chǎng)（設(shè)施），但因各種原因部分污水處理設(shè)施未能正常達(dá)標(biāo)運(yùn)行。造成這一原因的因素較多，經(jīng)費(fèi)不足和較高的運(yùn)行成本不失為一個(gè)重要原因。另外，即使達(dá)到一級(jí)A的出水標(biāo)準(zhǔn)，依然無(wú)法改善部分地區(qū)現(xiàn)有的水體水質(zhì)。因此，進(jìn)一步提高污水廠(chǎng)出水水質(zhì)對(duì)改善我省水環(huán)境質(zhì)量具有十分重要的意義。

1我省污水處理行業(yè)基本情況

截止目前，全省已運(yùn)行的城市污水廠(chǎng)134座，設(shè)計(jì)處理能力900.6萬(wàn)t/d，平均運(yùn)行負(fù)荷88.09%。處理工藝普遍采用“厭氧-缺氧-好氧法”（簡(jiǎn)稱(chēng)A2O法）和間歇活性污泥法（簡(jiǎn)稱(chēng)SBR法）等工藝為主的生化處理技術(shù)。鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)近200座，設(shè)計(jì)處理能力近100萬(wàn)t/d。國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控污水處理廠(chǎng)月監(jiān)督性監(jiān)測(cè)顯示，全省城鎮(zhèn)污水廠(chǎng)整體運(yùn)行穩(wěn)定，達(dá)標(biāo)排放率為90%以上。

1.1城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)運(yùn)行成本情況

全省城鎮(zhèn)污水廠(chǎng)的運(yùn)行成本（運(yùn)行費(fèi)）主要由電費(fèi)、藥劑費(fèi)、設(shè)備維護(hù)及維修費(fèi)、人員工資及管理費(fèi)、污泥處置費(fèi)、藥劑費(fèi)和其他費(fèi)用等構(gòu)成。根據(jù)對(duì)全省年平均運(yùn)行350d以上的污水廠(chǎng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)測(cè)算，城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)的平均運(yùn)行成本約為0.68元/t。按建設(shè)規(guī)模統(tǒng)計(jì)，10萬(wàn)t以上的污水廠(chǎng)平均運(yùn)行成本為0.64元/t、5~10萬(wàn)t的污水廠(chǎng)平均成本為0.69元/t、1~5萬(wàn)t的污水廠(chǎng)平均成本為0.78元/t。按污水排放標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)，以規(guī)模為10萬(wàn)t/d、運(yùn)行負(fù)荷率達(dá)到80%以上的污水處理廠(chǎng)為例，一級(jí)A污水廠(chǎng)平均運(yùn)行成本為0.70元/t；一級(jí)B污水廠(chǎng)平均運(yùn)行成本為0.63元/t；二級(jí)污水廠(chǎng)平均運(yùn)行成本為0.39元/t。由此可見(jiàn)，設(shè)計(jì)達(dá)到日處理能力1萬(wàn)多t以上的污水處理設(shè)施噸水處理成本隨著處理規(guī)模的提高而降低，但是降幅并不明顯。但出水標(biāo)準(zhǔn)（一級(jí)A、一級(jí)B和二級(jí)出水）其噸水運(yùn)行成本之間差距較大。

1.2鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施運(yùn)行成本情況

全省鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施普遍規(guī)模較小、工藝相對(duì)簡(jiǎn)單。運(yùn)行成本主要由電費(fèi)、設(shè)備維修費(fèi)、人員工資三部分組成。按照處理工藝分為兩類(lèi)，即常規(guī)生化法和生態(tài)法。據(jù)測(cè)算，生態(tài)法運(yùn)行成本為0.54元/t；常規(guī)生化法受規(guī)模、工藝等因素影響成本波動(dòng)較大，波幅在0.70~1.7元/t。根據(jù)規(guī)模和處理工藝進(jìn)行成本測(cè)算的結(jié)果是：（1）規(guī)模在5000t/d及以上的污水處理設(shè)施，按城市污水廠(chǎng)計(jì)算，成本為0.70元。（2）規(guī)模5000~1000t/d以上的污水處理設(shè)施，對(duì)常規(guī)生化法測(cè)算，平均成本為0.9元/t。（3）1000t/d以下污水處理設(shè)施，對(duì)常規(guī)生化法測(cè)算，平均成本為1.3元/t。因?yàn)槲沂∴l(xiāng)鎮(zhèn)小型污水處理設(shè)施建設(shè)較晚，出水大都實(shí)現(xiàn)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，工藝多采用常規(guī)生化法。規(guī)模小、出水標(biāo)準(zhǔn)高、進(jìn)水不穩(wěn)定、運(yùn)行負(fù)荷低、單位運(yùn)行成本高就成了鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)的普遍特點(diǎn)。

1.3城市及鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施提標(biāo)改造前

后能耗情況對(duì)比污水廠(chǎng)運(yùn)行費(fèi)用主要由電費(fèi)、設(shè)備維修費(fèi)、人員工資三部分構(gòu)成。一般來(lái)說(shuō)，電費(fèi)約占40%~65%，設(shè)備維修費(fèi)約占10%~25%，人員工資及管理費(fèi)約占10%~20%。但規(guī)模越小，人員工資及管理費(fèi)所占比例就越高，甚至?xí)h(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)電費(fèi)或設(shè)備維修費(fèi)。相較于城市污水處理廠(chǎng)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施普遍規(guī)模較小、工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、管理水平不高，運(yùn)行成本在水廠(chǎng)提標(biāo)改造后大幅提高。下面我們列舉紅透山鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)、南雜木鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)和永陵鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)改造前后噸水電耗情況進(jìn)行比較，借以說(shuō)明小型污水廠(chǎng)脫氮除磷環(huán)節(jié)對(duì)噸水能耗明顯增加。紅透山鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì)規(guī)模0.3萬(wàn)t/d，提標(biāo)改造前噸水電耗不足0.3度/t，提標(biāo)后0.8度/t。永陵鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì)規(guī)模0.1萬(wàn)t/d，提標(biāo)改造前噸水電耗0.25度/t左右，提標(biāo)后0.4度/t。此外，藥劑費(fèi)和設(shè)備維護(hù)維修也是運(yùn)行費(fèi)用增加的主要方面。我省大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)模不足0.1萬(wàn)t/d，這種情況導(dǎo)致噸水運(yùn)行費(fèi)用增加更為明顯。

2關(guān)于優(yōu)化工藝以降低污水處理運(yùn)

行費(fèi)用的思考根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果我們可以看出，提高出水標(biāo)準(zhǔn)后運(yùn)行費(fèi)用在規(guī)模較小的污水處理設(shè)施增加明顯。特別是設(shè)計(jì)規(guī)模在5000t/d以下的污水處理設(shè)施噸水處理成本同設(shè)計(jì)規(guī)模明顯呈負(fù)相關(guān)。其原因主要是在脫磷除氮環(huán)節(jié)，大污水廠(chǎng)可以通過(guò)調(diào)整工藝流程實(shí)現(xiàn)出水達(dá)標(biāo)。規(guī)模較小的污水處理設(shè)施很難通過(guò)相同辦法解決這一問(wèn)題。因此在建設(shè)小型污水處理設(shè)施時(shí)設(shè)計(jì)規(guī)模、出水標(biāo)準(zhǔn)和工藝一定要慎重，這樣才不至于產(chǎn)生財(cái)政難以負(fù)擔(dān)的運(yùn)行費(fèi)用。目前，財(cái)政投入的不足已經(jīng)成為制約我省水污染治理工作的主要因素。所以有效降低污水處理成本，進(jìn)一步提高出水水質(zhì)對(duì)于加強(qiáng)我省水環(huán)境治理有著重要意義。針對(duì)規(guī)模小、出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求高的污水處理設(shè)施，因?yàn)槠涓甙旱倪\(yùn)營(yíng)費(fèi)用導(dǎo)致很多地方在財(cái)政上不堪重負(fù)。如果在污水廠(chǎng)提標(biāo)改造過(guò)程中，對(duì)部分符合條件的污水處理設(shè)施采用將污水處理設(shè)施和各種類(lèi)型的土地處理和穩(wěn)定塘等自然凈化技術(shù)相結(jié)合的方法。即排出污水處理廠(chǎng)的污水經(jīng)過(guò)二級(jí)強(qiáng)化處理后不但有效去除污水中的碳源，且可以實(shí)現(xiàn)脫磷除氮的目的。這種既可以提高出水水質(zhì)，又不會(huì)大幅度提高運(yùn)行費(fèi)用的方法非常適合我省實(shí)際情況。

3土地處理系統(tǒng)特點(diǎn)及適用范圍

污水土地處理系統(tǒng)的價(jià)值就是實(shí)現(xiàn)污水處理設(shè)施深度處理部分的功能，這也是污水處理成本構(gòu)成的主要部分。它屬于污水自然處理范疇，主要指污水有控制地投配到土地上，通過(guò)土壤—植物系統(tǒng)物理的、化學(xué)的、生物的吸附、過(guò)濾與凈化作用和自我調(diào)控功能，使污水可生物降解的污染物得以降解、凈化。氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分得以再利用，促進(jìn)綠色植物生長(zhǎng)并獲得增產(chǎn)。污水土地處理系統(tǒng)是人工規(guī)劃、設(shè)計(jì)與自然凈化相結(jié)合，以及水處理與利用相結(jié)合的環(huán)境系統(tǒng)工程，一般可分為慢速滲濾、快速滲濾、地表漫流、濕地處理和地下滲濾系統(tǒng)五種工藝，其中濕地處理系統(tǒng)主要依據(jù)生態(tài)單元而定名，其他系統(tǒng)則是依據(jù)水流路徑而定名。不同的土地處理類(lèi)型具有不同的工藝條件、工藝參數(shù)和場(chǎng)地要求。污水土地處理系統(tǒng)因其具有投資少、能耗低、成本低等特點(diǎn)，因此在許多國(guó)家得到了運(yùn)用和發(fā)展。土地處理系統(tǒng)會(huì)根據(jù)處理目標(biāo)和處理對(duì)象選擇不同的工藝，像慢速滲濾、快速滲濾、地表漫流和地下滲濾等工藝類(lèi)型均是土地處理系統(tǒng)中最為常見(jiàn)的類(lèi)型。其中地表漫流系統(tǒng)和地下滲濾系統(tǒng)較為適合我省實(shí)際情況。各種工藝在污水處理過(guò)程中，對(duì)其處理的程度、工藝參數(shù)等方面差異較大，因此必須結(jié)合各地實(shí)際情況。

3.1地表漫流系統(tǒng)

地表漫流系統(tǒng)是將污水控制于地表，使其在緩慢流動(dòng)的過(guò)程中得到凈化的污水土地處理系統(tǒng)。與其他污水土地處理系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)需要在具有緩坡和低滲透性土壤的場(chǎng)地內(nèi)運(yùn)行，場(chǎng)地內(nèi)常以種植牧草為主，由于水力停留時(shí)間短且土壤的滲透率低，污水由于蒸發(fā)和滲漏而損失的部分較少，大部分污水經(jīng)過(guò)處理后匯入排水溝中。該種處理系統(tǒng)對(duì)土壤的滲透性要求較低，處理過(guò)程簡(jiǎn)單且對(duì)預(yù)處理要求低，適用于多種污水。經(jīng)過(guò)其處理的污水可以達(dá)到二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，處理后的污水也適用于回用。但其容易受到氣候和水量的影響，且對(duì)坡面設(shè)計(jì)的要求較高。這種工藝相對(duì)適合于遼寧西部缺水地區(qū)，比較典型的例子如阜新泡子鎮(zhèn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水廠(chǎng)出水常年穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

3.2地下滲濾系統(tǒng)

地下滲濾系統(tǒng)是指利用預(yù)先的埋置將污水投配至一定深度的土層中，污水經(jīng)過(guò)緩慢的滲濾作用得到凈化。地下滲濾系統(tǒng)的特點(diǎn)在于其土層需要具有一定的構(gòu)造和良好的滲透性，通常需要對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行人工改造。通過(guò)布水管的污水緩慢滲入周?chē)乃槭蜕巴翆又校谕翆又杏捎诿?xì)管作用進(jìn)行著擴(kuò)散，同時(shí)土壤中的過(guò)濾、吸附以及一些生物作用對(duì)污水起到了凈化作用。其作用與慢速滲濾系統(tǒng)類(lèi)似，同樣具有水力停留時(shí)間長(zhǎng)、處理效果好的特點(diǎn)，運(yùn)行簡(jiǎn)單穩(wěn)定，氮磷去除率高。且由于是采用地下布水的設(shè)計(jì)，不會(huì)影響地面的景觀(guān)，可與原本的綠化和生態(tài)景觀(guān)相結(jié)合，具有更強(qiáng)的適用性。缺點(diǎn)在于工程建設(shè)較復(fù)雜，較其他幾種系統(tǒng)需要更多的前期投資，且對(duì)前處理要求較高，負(fù)荷較小，否則容易造成土壤堵塞。這一工藝現(xiàn)在桓仁水廠(chǎng)有應(yīng)用。在沈陽(yáng)渾南應(yīng)用規(guī)模較大，主要用于處理河水，項(xiàng)目投產(chǎn)后對(duì)斷面水質(zhì)提升效果明顯。

4結(jié)語(yǔ)

土地處理系統(tǒng)作為污水處理的重要組成部分，對(duì)污水廠(chǎng)出水的進(jìn)一步凈化具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)。在國(guó)外很多這類(lèi)項(xiàng)目也都是對(duì)經(jīng)過(guò)二級(jí)處理后的污水進(jìn)行再處理。特別是對(duì)規(guī)模較小的污水處理設(shè)施，其優(yōu)勢(shì)就在于去除氮磷等污染物的成本較低。如果能因地制宜積極發(fā)展復(fù)合工藝，相應(yīng)減少系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的依賴(lài)，該技術(shù)將會(huì)得到推廣。特別是對(duì)于零散居民區(qū)、風(fēng)景區(qū)和干旱少雨地區(qū)具有廣闊應(yīng)用前景。目前，在國(guó)內(nèi)比較成功的大型項(xiàng)目包括成都市活水公園和深圳的洪湖公園。我省該類(lèi)工程案例還不是很多，但運(yùn)行比較穩(wěn)定，隨著技術(shù)進(jìn)步和工藝改良未來(lái)土地處理系統(tǒng)必將有更大的應(yīng)用空間。

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作者：牟寧 潘志穎 單位：遼寧省建設(shè)事業(yè)指導(dǎo)服務(wù)中心