方小軍，周 振，王守中，曲 璐，王開(kāi)顏

（1.北京特種工程設(shè)計(jì)研究院 航天低溫推進(jìn)劑技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100028；2.中央軍委后勤保障部 工程質(zhì)量監(jiān)督中心，北京 100036）

城鄉(xiāng)結(jié)合部主要是指城市和鄉(xiāng)村的過(guò)渡地帶，隨著城市化進(jìn)程加快，城市不斷向外圍發(fā)展，使得毗鄰鄉(xiāng)村地區(qū)的土地利用從農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)楣I(yè)、商業(yè)、居住區(qū)及其他功用， 但其配套的城市服務(wù)設(shè)施建設(shè)不完備，大部分城鄉(xiāng)結(jié)合部的污水不能接入市政管網(wǎng)，進(jìn)行無(wú)害化處理。隨著居住人員的不斷增加，城鄉(xiāng)結(jié)合部的水污染問(wèn)題日漸突出， 短期內(nèi)市政污水處理設(shè)施難以覆蓋，需考慮建設(shè)單獨(dú)的污水處理設(shè)施，解決其污水處理問(wèn)題。

城鄉(xiāng)結(jié)合部污水是不同于中小城鎮(zhèn)， 也不同于農(nóng)村的另一類污水，其特點(diǎn)和農(nóng)村污水處理接近，但也有一定區(qū)別，農(nóng)村污水處理技術(shù)如不加以改進(jìn)，直接應(yīng)用到城鄉(xiāng)結(jié)合部污水處理之中， 將會(huì)造成污水處理站達(dá)不到設(shè)計(jì)要求、 處理設(shè)施不能充分利用等問(wèn)題。

1 城鄉(xiāng)結(jié)合部污水處理技術(shù)選擇

1.1 城鄉(xiāng)結(jié)合部污水處理特點(diǎn)

城鄉(xiāng)結(jié)合部污水處理更接近農(nóng)村污水處理，但與農(nóng)村污水處理相比，具有管理水平低、水質(zhì)水量變化大、建站和運(yùn)行資金短缺等實(shí)際問(wèn)題，還具有以下特點(diǎn)和要求：

1.1.1 污水處理規(guī)模較大且水質(zhì)復(fù)雜

農(nóng)村由于常住人口少，居住較分散，部分污水難以收集等問(wèn)題， 污水處理規(guī)模通常為每天幾十立方至一百多立方， 排放的污水主要為村民的生活污水和少量餐飲污水。

城鄉(xiāng)結(jié)合部由于居住人口較多， 通常有較多外來(lái)務(wù)工人員集中居住，居住也較集中，污水管網(wǎng)較為完善，所有污水基本都匯集在一起，因此處理規(guī)模較大，通常每天幾百立方至一千多立方。同時(shí)城鄉(xiāng)結(jié)合部污水來(lái)源較多，既有日常生活污水，又有較多的餐飲、洗車等服務(wù)業(yè)排水，還有可能包括一些工業(yè)企業(yè)的排水，水質(zhì)情況復(fù)雜。

1.1.2 處理水質(zhì)和環(huán)境要求高

農(nóng)村污水通常僅需簡(jiǎn)單處理后即可排放或回用，但城鄉(xiāng)結(jié)合部地區(qū)通常環(huán)境要求較高，對(duì)污水處理也提出了更高要求，對(duì)污水處理的水質(zhì)、污水處理站的環(huán)境、氣味、外觀等都有更高要求。

1.1.3 污水處理站選址困難，可用地范圍小

城鄉(xiāng)結(jié)合部居住人員較多， 基本沒(méi)有閑置的土地，土地和建筑物所有權(quán)復(fù)雜，不便協(xié)調(diào)安排，因此污水處理站選擇較困難。 即要考慮靠近污水排放總管，又需有適合的建設(shè)用地，同時(shí)還需考慮污水處理站對(duì)周邊居民的影響。

1.2 小型污水處理技術(shù)

村鎮(zhèn)及農(nóng)村污水等小型污水處理技術(shù)近幾年有較多單位開(kāi)展了相應(yīng)研究， 開(kāi)發(fā)出一些適應(yīng)其特點(diǎn)的處理工藝，主要可以分為兩大類。一類是好氧處理技術(shù)，應(yīng)用較多的有生物接觸氧化工藝、AO工藝、速分處理工藝、SBR工藝等，此類工藝通過(guò)曝氣，培養(yǎng)好氧菌對(duì)污水進(jìn)行處理，處理效率高，出水水質(zhì)好，占地面積小，但運(yùn)行費(fèi)用高。另一類是厭氧（或兼氧）技術(shù)，應(yīng)用較多的有人工濕地、厭氧生物濾池、土地處理等，此類工藝不設(shè)置曝氣設(shè)施，其通過(guò)土壤或填料等截留水中的污染物，并通過(guò)厭氧菌（或兼氧菌）對(duì)污水進(jìn)行處理，其運(yùn)行費(fèi)用低，操作簡(jiǎn)單，但占地面積較大，出水水質(zhì)較差。

自2006年起，北京特種工程設(shè)計(jì)研究院參與北京市新農(nóng)村污水處理項(xiàng)目，研究開(kāi)發(fā)了多種適合村鎮(zhèn)污水處理的工藝， 并建成多個(gè)工程應(yīng)用實(shí)例，積累了許多工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，工藝技術(shù)參數(shù)得以不斷改進(jìn)。 對(duì)城鄉(xiāng)結(jié)合部污水，也開(kāi)展了相應(yīng)的研究工作，了解其排放現(xiàn)狀和特點(diǎn)， 對(duì)其適用技術(shù)進(jìn)行了研究。

1.3 城鄉(xiāng)結(jié)合部污水處理技術(shù)選擇

城鄉(xiāng)結(jié)合部選擇污水處理技術(shù)時(shí)， 應(yīng)根據(jù)其水質(zhì)特點(diǎn)、環(huán)境條件和處理要求，主要考慮具備較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力、低能耗、少占地及操作管理簡(jiǎn)便的技術(shù)。

小型污水處理技術(shù)中大多可以應(yīng)用到城鄉(xiāng)結(jié)合部污水處理中，但應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行選擇和優(yōu)化調(diào)整。 工藝選擇時(shí)主要考慮以下因素：①在處理標(biāo)準(zhǔn)上，對(duì)出水排至封閉水體的，需考慮較高的脫氮除磷能力，如AO工藝、人工濕地工藝等，以免造成排放水體富營(yíng)養(yǎng)化；排至河流的，由于河流有一定的自凈能力，則重點(diǎn)考慮去除BOD和氨氮，如接觸氧化工藝、速分工藝等。 ②在地形坡度較大的區(qū)域，流至污水站處的污水管埋設(shè)深度較小，適宜建設(shè)較大的來(lái)水調(diào)節(jié)設(shè)施， 可以選用生物接觸氧化工藝、AO工藝、厭氧生物濾池等工藝，如不便設(shè)置較大來(lái)水調(diào)節(jié)設(shè)施，則應(yīng)采用SBR工藝、速分工藝、人工濕地等耐沖擊較強(qiáng)的工藝。 ③在靠近城區(qū)、用地較緊張地區(qū)，應(yīng)選擇占地小的好氧處理技術(shù)，如有適宜的空地可作為污水站用地時(shí)， 可以采用人工濕地、土地處理等占地大的工藝，但宜加強(qiáng)預(yù)處理或后處理，提高出水水質(zhì)。

2 城鄉(xiāng)結(jié)合部污水處理實(shí)例

2.1 項(xiàng)目概況

城鄉(xiāng)結(jié)合部某村，2005年開(kāi)展新村建設(shè)后，由原來(lái)的村落改造為城市化居住小區(qū)?，F(xiàn)有和即將入住總住戶2180戶，約5000人，配套商業(yè)住戶面積2萬(wàn)m2。 村內(nèi)采用雨污分流排水體制， 排放污水經(jīng)化糞池初步處理后經(jīng)污水管線在京沈高速南側(cè)排入灌渠。

污水量設(shè)計(jì)為800m3/d， 處理對(duì)象主要為生活污水（包括部分飯店排水）。 根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)和對(duì)類似廢水的水質(zhì)分析，設(shè)計(jì)進(jìn)水主要指標(biāo)如表1。 處理出水排放至灌渠，用于農(nóng)田灌溉，結(jié)合《北京市水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》和《農(nóng)田灌溉用水水質(zhì)》的有關(guān)要求，設(shè)計(jì)出水主要水質(zhì)如表1。

表1 設(shè)計(jì)進(jìn)水、出水主要水質(zhì) 單位：mg/L

2.2 工藝流程及說(shuō)明

污水處理工藝流程如圖1。

圖1 污水處理工藝流程

流程說(shuō)明：

（1）格柵。格柵的主要作用是去除水中尺寸較大的漂浮物和飄浮物， 對(duì)生化處理系統(tǒng)和污水提升泵具有重要保護(hù)作用。 污水經(jīng)格柵后自流進(jìn)入集水調(diào)節(jié)池。 格柵采用機(jī)械格柵，柵條間距為3mm。 格柵設(shè)置于格柵間。

（2）集水池。 由于污水來(lái)水較深，需要提升后進(jìn)入處理池，因此設(shè)置集水池。集水池既可以安裝提升泵，又可部分緩沖來(lái)水不均勻產(chǎn)生的沖擊，污水在集水池內(nèi)平均停留時(shí)間2h。

（3）提升泵。集水池內(nèi)設(shè)置污水提升泵3臺(tái)，單臺(tái)流量25m3/h，采用液位控制水泵啟動(dòng)臺(tái)數(shù)，最大流量可達(dá)75m3/h，可以及時(shí)把不均勻的污水提升至后續(xù)處理池。

（4）SBR處理池。 SBR處理池是處理站的核心構(gòu)筑物， 污水中的大部分有機(jī)污染物在微生物的作用下進(jìn)行氧化分解，池內(nèi)設(shè)二格，第一個(gè)為兼氧區(qū)、第二格為好氧區(qū)。好氧區(qū)內(nèi)設(shè)曝氣機(jī)，污水處理后直接排放。 SBR處理池按照曝氣、沉淀、排水、閑置的周期運(yùn)行，運(yùn)行方式由可編程序控制器控制，當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)變化時(shí)，可適當(dāng)調(diào)整運(yùn)行程序，達(dá)到在滿足放標(biāo)準(zhǔn)的前提下降低能耗。 SBR處理池采用全地下布置，地面綠化，池內(nèi)有效容積640m3，平均停留時(shí)間為19.2h。排水采用排水泵排至外排水渠，排水泵采用2臺(tái)，單臺(tái)排水量為100m3/h。 SBR處理池的污泥通過(guò)污泥泵提升，回流至兼氧區(qū)，剩余污泥通過(guò)閥門(mén)切換，排至污泥池，定期用化糞車外運(yùn)作為肥料。

（5）曝氣機(jī)。 本工藝采用曝氣機(jī)供氧，經(jīng)計(jì)算處理池的需氧量為22.04kg/h。 設(shè)計(jì)采用AR-315-80型沉水式潛水曝氣機(jī)3臺(tái)，單臺(tái)供氧量7～13kg/h。

（6）控制系統(tǒng)。 污水站采用全自動(dòng)控制，各設(shè)備通過(guò)液位、運(yùn)行周期等設(shè)定的程序自動(dòng)運(yùn)行，可以做到無(wú)人值守。在運(yùn)行過(guò)程中，控制程序中的關(guān)鍵參數(shù)可以根據(jù)運(yùn)行情況，進(jìn)行調(diào)整和設(shè)定，可以使系統(tǒng)不斷適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)情況，使處理系統(tǒng)的能力最大化。同時(shí)控制系統(tǒng)可以進(jìn)行手動(dòng)/自動(dòng)切換，在調(diào)試、檢修等情況時(shí)進(jìn)行手動(dòng)操作。

（7）附屬用房。污水處理站的格柵和配電控制設(shè)備均需設(shè)置在附屬用房中，附屬用房分為2間，面積為7.2m×5.4m。

2.3 處理結(jié)果

該項(xiàng)目總投資為170萬(wàn)元，建成調(diào)試完畢投入運(yùn)行后，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，平均日處理水量750m3，噸水運(yùn)行費(fèi)用為：0.62元（電費(fèi)以1.2元/度計(jì)）。

水質(zhì)分析結(jié)果為： 進(jìn)水COD為301mg/L，BOD5為179mg/L，SS為186mg/L； 出水COD為45mg/L，BOD5為12mg/L，SS為16mg/L。

3 結(jié)語(yǔ)

城鄉(xiāng)結(jié)合部污水排放的特點(diǎn)和處理要求與村鎮(zhèn)有較大區(qū)別，在選擇其處理工藝時(shí)，應(yīng)充分了解現(xiàn)場(chǎng)情況與處理要求，選擇切實(shí)可行的處理工藝，并優(yōu)化組合處理設(shè)施，以保證處理效果。