黨的二十大為美麗中國建設擘畫(huà)了新藍圖，美麗鄉鎮作為美麗中國的“細胞”構成，鄉鎮污水處理的質(zhì)量不僅是一項民生工程，而且事關(guān)美麗中國建設大局。
一、常見(jiàn)鄉鎮污水處理九種工藝 鄉鎮污水處理按原理劃分，分為物理處理法、化學(xué)處理法、生物化學(xué)處理法這三大類(lèi)。在這三大類(lèi)之下，目前鄉鎮污水處理層面常見(jiàn)的有九種工藝。
（一）A/O（缺氧-好氧法）工藝
1.工藝原理
污水先進(jìn)入缺氧池，反硝化菌用污水有機物將好氧區回流硝態(tài)氮還原成氮氣；再進(jìn)好氧區，好氧微生物分解有機物，氨氮經(jīng)硝化細菌轉化為硝態(tài)氮。
2.優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)。具有處理效率高、處理水量大、成本低、占地面積小、耐沖擊負荷能力強等優(yōu)點(diǎn)，可同時(shí)去除廢水中的有機污染物、氮和磷，脫氮效率高（氨氮去除率80%-90%），運行穩定。
缺點(diǎn)。難降解物的降解率低，除磷效能效果一般，同時(shí)硝化反硝化系統不穩定，導致除氮效果不易控制。
（二）A/A/O（厭氧-缺氧-好氧法）工藝
1.工藝原理
污水依次經(jīng)過(guò)厭氧池、缺氧池和好氧池，在厭氧池中進(jìn)行磷的釋放和有機物的初步分解。在缺氧池中，反硝化細菌利用污水中的有機物作為碳源，將好氧池回流的硝態(tài)氮還原為氮氣。在好氧池中，進(jìn)行有機物的進(jìn)一步降解、氨氮硝化和磷的吸收。
2.優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)脫氮除磷，處理效率較高，一般五日生化需氧量和懸浮物去除率能達到90%—95%，總氮去除率為70%以上，磷去除率為90%左右，抗沖擊負荷能力強。
缺點(diǎn)。流程復雜，建設成本高，運行管理要求精準控制各池條件，能耗大。
（三）生物膜法工藝
1.工藝原理
污水與微生物附著(zhù)的生物膜接觸，微生物吸附分解有機物凈化污水。細分類(lèi)型包括：生物濾池，污水灑在濾料表面生物膜上，保持通風(fēng)、好氧狀態(tài)；生物轉盤(pán)，旋轉圓盤(pán)部分浸污水，轉出水面接觸空氣好氧反應，轉入水中處理有機物；生物接觸氧化池，池內填料有生物膜，曝氣使污水流動(dòng)，微生物分解有機物。
2.優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)。凈化效率高，耐沖擊負荷能力強，可耐低溫。無(wú)需污泥回流，不易發(fā)生污泥膨脹，污泥量少。同時(shí)還具有流程簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高、曝氣量小、不需要二沉池且占地面積小。
缺點(diǎn)。除磷效果不好，生物膜需要定期進(jìn)行反沖洗以控制生物膜厚度，運行費用相對較高。
（四）MBR（膜生物反應器）工藝
1.工藝原理
MBR工藝是將膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)相結合。污水先入生物反應池，微生物分解有機物后，經(jīng)膜組件過(guò)濾，截留微生物和懸浮物，清水透過(guò)實(shí)現泥水分離。細分類(lèi)型包括：浸沒(méi)式MBR，膜組件浸沒(méi)在反應池，真空泵抽吸出水；外置式MBR，膜組件在池外，泵輸送混合液過(guò)濾后返回或排放。
2.優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：MBR工藝具有處理效率高，出水水質(zhì)好、可回用，占地面積小，活性污泥濃度高，易自動(dòng)化管理，流程簡(jiǎn)化。
缺點(diǎn)。膜成本高，需定期清洗維護，能耗相對較高。
（五）接觸氧化工藝
1.工藝原理
污水首先經(jīng)過(guò)預處理去除大顆粒懸浮物和部分有機物，然后進(jìn)入接觸氧化池。接觸氧化池內填充有特定的填料，填料表面附著(zhù)大量微生物群落形成生物膜，當污水流經(jīng)填料時(shí)，污水中的溶解氧和有機物與生物膜上的微生物充分接觸，微生物利用有機物作為營(yíng)養源進(jìn)行新陳代謝，同時(shí)消耗溶解氧，將有機物氧化分解為二氧化碳、水等無(wú)害物質(zhì)。
2.優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)。處理效率高，沒(méi)有污泥膨脹和污泥回流、污泥產(chǎn)量低、操作簡(jiǎn)單、運行成本低、占地面積小、適應能力強。
缺點(diǎn)。生物膜量隨負荷增加而增加易堵塞，濾料更換維修麻煩，除磷效果不理想。
（六）氧化溝工藝
1.工藝原理
污水進(jìn)環(huán)形溝渠氧化溝，曝氣使溝內污水和活性污泥混合液循環(huán)流動(dòng)，活性污泥分解有機物并硝化反硝化脫氮。
2.優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)。工藝抗沖擊負荷能力強，處理效果好，污泥穩定性好，可省略初沉池，運行管理簡(jiǎn)單靈活，建設和運行成本相對較低。
缺點(diǎn)。占地面積較大，設備維護復雜，處理效果受溫度影響較大。
（七）SBR（序批式活性污泥法）工藝
1.工藝原理
SBR工藝是一種按間歇曝氣方式來(lái)運行的活性污泥污水處理技術(shù)。污水在反應池中按序列、間歇進(jìn)入每個(gè)反應工序，即流入、反應、沉淀、排放、閑置五個(gè)工序。從污水流入開(kāi)始到閑置時(shí)間結束算作一個(gè)周期。在一個(gè)周期內的所有過(guò)程都在一個(gè)設有曝氣或攪拌裝置的反應器內依次進(jìn)行，不需要連續活性污泥法中必須設置的沉淀池、回流污泥泵等設備。
2.優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)。SBR工藝可通過(guò)控制有關(guān)條件保持生物選擇性，流程簡(jiǎn)單緊湊，凈化效果好，運行效果穩定、耐沖擊負荷、污泥活性高，運行靈活，能抑制絲狀菌膨脹。
缺點(diǎn)。脫氮除磷效率較低，自動(dòng)化控制要求高，排水時(shí)間長(cháng)、電耗大，對操作人員素質(zhì)要求高。
（八）CASS（循環(huán)活性污泥）工藝
1.工藝原理
CASS工藝是以SBR技術(shù)基礎上發(fā)展而成的一種新型的污水生物處理工藝，CASS工藝的核心在于其獨特的結構設計。反應池分為生物選擇區和主反應區，生物選擇區用于快速吸附污水中的大部分可溶性有機物，起到緩沖作用并抑制絲狀菌的生長(cháng)，防止污泥膨脹，主反應區則用于較低負荷的基質(zhì)降解過(guò)程。整個(gè)工藝集反應、沉淀、排水功能于一體，通過(guò)厭氧、缺氧、好氧的周期性變化，實(shí)現對污染物的有效去除，并具有脫氮除磷的功能。
2.優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流設備，能耗低，占地面積少，建設費用較低。
缺點(diǎn)：設備的安裝和維護相對復雜，生物選擇區設計要求嚴格，不可長(cháng)時(shí)間人工操作，需要先進(jìn)的遠程操作系統，自動(dòng)化程度要求高。
（九）人工濕地工藝
1.工藝原理
人工濕地是模擬自然濕地的結構和功能，由土壤、植物和微生物等組成的人工生態(tài)系統。污水在濕地中靠自重緩慢流動(dòng)，通過(guò)物理過(guò)濾、化學(xué)沉淀、植物吸收和微生物分解等作用，實(shí)現對污水的凈化。
2.優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：投資少、運行成本低、美觀(guān)實(shí)用，對生活污水處理效果較好，生態(tài)環(huán)境效益顯著(zhù)。
缺點(diǎn)：占地面積較大，處理效果受季節和氣候影響較大，處理時(shí)間長(cháng)，可能產(chǎn)生異味和蚊蟲(chóng)滋生。
二、工藝選擇的方法 鄉鎮污水處理目的是為污水達到排入某一水體或再次使用的水質(zhì)要求，用各種工藝將污水中所含的污染物分離出來(lái)或將其轉化為無(wú)害物質(zhì)、從而使污水得到凈化的過(guò)程。我國幅員遼闊，東西南北各區域的環(huán)境、氣候差異較大，污水的水質(zhì)、水量、以及受納水體的環(huán)境容量也各不相同。鄉鎮污水處理工藝的選擇，可從以下三個(gè)方面來(lái)考量。
（一）根據主要污染物構成
1.有機物為主要污染物：濃度高可選MBR工藝，可生化性好可選生物膜法工藝、接觸氧化工藝、SBR工藝，濃度低可考慮氧化溝工藝。
2.氮、磷為主要污染物：A/O工藝（以除氮為主）、A/A/O工藝、氧化溝工藝、SBR工藝、CASS工藝。
3.懸浮物為主要污染物：氧化溝工藝、人工濕地工藝、MBR工藝。
4.病原體為主要污染物：MBR工藝、SBR工藝、生物膜法工藝，并在后端配置消毒單元。
（二）根據污水量
1.污水量＜1000立方米/天：SBR工藝、MBR工藝、A/O工藝、A/A/O工藝、人工濕地工藝、接觸氧化工藝。
2.1000立方米/天≤污水量＜5000立方米/天：A/O工藝、A/A/O工藝、氧化溝工藝、CASS工藝。
3.污水量≥5000立方米/天：A/A/O工藝、CASS工藝、氧化溝工藝、MBR工藝。
（三）根據地域特點(diǎn)
1.北方寒冷地區（冬季氣溫低，可能導致污水水溫過(guò)低，影響微生物活性，使污水處理效果下降，同時(shí)考慮處理設施的防凍措施）：A/O工藝、A/A/O工藝、接觸氧化工藝，輔之升溫保溫系統。
2.沿海地區（淡水資源相對緊張，海水資源豐富，且土壤和空氣具有一定的腐蝕性）：氧化溝工藝、SBR工藝、生物膜法工藝、MBR工藝、人工濕地工藝。
3.南方炎熱潮濕地區（氣溫較高，微生物活性高，污水處理效果相對較好，但高濕度環(huán)境可能導致設備腐蝕、蚊蟲(chóng)滋生等問(wèn)題）：A/O工藝、A/A/O工藝、生物膜法工藝、SBR工藝、MBR工藝、接觸氧化工藝。
4.內陸干旱地區（水資源匱乏，土地資源相對富余，但氣候干燥，蒸發(fā)量大，污水處理后的回用需求較高）：人工濕地工藝、生物膜法工藝、MBR工藝。
三、工藝選擇及污水治理的建議 鄉鎮污水處理是系統工程，需結合鄉鎮產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃和人口變化趨勢來(lái)系統思考，因地制宜推動(dòng)鄉鎮污水處理工作體系重構、業(yè)務(wù)流程再造、體制機制重塑。
（一）綜合分析施策，實(shí)現“長(cháng)治久清”
結合考慮鄉鎮污水的水質(zhì)、水量、處理目標、地形地貌、場(chǎng)地條件、經(jīng)濟成本和運行管理等多方面因素，從長(cháng)遠規劃層面一鎮一策選擇處理工藝，切不可整縣整市的鄉鎮污水處理廠(chǎng)只采取1—2種工藝強行硬推、削足適履，切不可急功近利過(guò)度提高出水標準、導致資金資源的浪費。在實(shí)戰工程案例中，為了實(shí)現有效的污水處理效果，可以依據鄉鎮當地綜合環(huán)境條件，將工藝技術(shù)進(jìn)行組合后予以應用，例如：針對負荷較低的，可采取A/O+SBR；針對階段性高負荷的，可在現有的污水處理工藝上+人工濕地或者+MBR；針對水質(zhì)處理要求高的，可在現有的污水處理工藝上+MBR。
鄉鎮污水治理更為重要的是從源頭上減污降污，即根據污水中污染物構成溯源找出污染來(lái)源，從而精準施策。例如，如檢測發(fā)現鄉鎮污水中有機磷偏高，就需從源頭磷肥污染控制角度來(lái)降低污染因子；如檢測發(fā)現鄉鎮污水中磷酸鹽偏高，就需從倡導推廣無(wú)磷洗滌用品角度來(lái)降低污染因子。
（二）一體化投運管，實(shí)現“長(cháng)制久清”
投資方面，抓住宏觀(guān)政策資金投向，通過(guò)爭取超長(cháng)期特別國債、增發(fā)國債、政府專(zhuān)項債券、中央預算內資金等，來(lái)補齊鄉鎮污水處理廠(chǎng)短板；建設方面，鄉鎮污水處理廠(chǎng)應以改建或提升為主、新建為輔；運營(yíng)方面，鄉鎮污水處理廠(chǎng)盡量委托給專(zhuān)業(yè)化公司來(lái)運維，并將存量管網(wǎng)這類(lèi)沉淀性資產(chǎn)一并評估作價(jià)到專(zhuān)業(yè)化運用公司，以解決廠(chǎng)—網(wǎng)分離的矛盾。
鄉鎮污水治理的污水在水里、根源在岸上、保障在管網(wǎng)、關(guān)鍵在機制。在機制建立方面，應以鄉鎮污水處理廠(chǎng)服務(wù)范圍為基礎，統籌考慮范圍內各類(lèi)污水處理設施、污水管網(wǎng)、污水泵站、河道編制的系統化方案，以一個(gè)機構來(lái)統籌調度指揮的機制，系統考慮源頭、過(guò)程、末端等各類(lèi)設施工程、利益關(guān)聯(lián)，厘清工程與問(wèn)題之間關(guān)系，厘清投資與產(chǎn)出之間關(guān)系，配套定期調度、精準解決問(wèn)題的機制，統籌考核和運行評價(jià)，做到全生命周期最優(yōu)。
（三）數字賦能變革，實(shí)現“長(cháng)智久清”
有條件的鄉鎮污水處理廠(chǎng)，可以將鄉鎮污水處理的數據采集、監測分析、設備管理、工藝運行、風(fēng)險預警等各個(gè)環(huán)節感知資源統一編目后，綜合運用物聯(lián)網(wǎng)、視頻監控、智能識別等感知技術(shù)手段，建立鄉鎮污水處理的數字孿生體系，構建污水污染聯(lián)動(dòng)治理、污水處理任務(wù)協(xié)同管理、污水問(wèn)題閉環(huán)處置的數字治水新格局。
在區縣域的鄉鎮污水治理數字化應用上，要抓好一體化智能化公共數據平臺這個(gè)重中之重，打通涉及部門(mén)之間的信息和數據壁壘，按照統一規劃、統一構架、統一標準、統一支撐、統一運維原則，加快形成算力存儲“一朵云”、通信傳輸“一張網(wǎng)”、數據要素“一組庫”、數字資源“一本賬”，推進(jìn)“技術(shù)融合、業(yè)務(wù)融合、數據融合，跨層級、跨地域、跨系統、跨部門(mén)、跨業(yè)務(wù)”的“三融五跨”，開(kāi)發(fā)出具有實(shí)戰能力的全局“一屏掌控”、政令“一鍵智達”、執行“一貫到底”、監督“一覽無(wú)余”數字化AI智能協(xié)同應用場(chǎng)景，最終實(shí)現區縣域的鄉鎮污水治理數字化賦能。
作者系重慶市開(kāi)州區人民政府副區長(cháng)
來(lái)源：中國環(huán)境
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