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    城市污水處理與再生利用技術(shù)決策支持系統(tǒng)的研究與建設(shè)，可以為城市污水處理與再生利用工程的規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)和運(yùn)行管理提供合理、可靠的技術(shù)決策基礎(chǔ)和依據(jù)，提高技術(shù)決策管理水平，避免技術(shù)失誤和不合理選擇，及時識別以各種形式和面貌出現(xiàn)的假冒偽劣技術(shù)與產(chǎn)品服務(wù)。為此，本文將對城市污水處理與再生利用的技術(shù)決策問題及其要素做初步的探討。

1 城市污水處理與再生利用系統(tǒng)的規(guī)劃

    城市排水及污水處理設(shè)施已經(jīng)成為社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展必不可缺的基礎(chǔ)設(shè)施，是城市水良性循環(huán)所必不可少的環(huán)節(jié)，城市污水再生利用是開源節(jié)流、減輕水體污染、改善生態(tài)環(huán)境、解決城市缺水的重要途徑之一。因此，城市污水處理系統(tǒng)的規(guī)劃建設(shè)目標(biāo)應(yīng)包括水源保護(hù)、水環(huán)境質(zhì)量控制和污水再生利用三個方面。

    首先根據(jù)城市水文、地理、社會、經(jīng)濟(jì)和污水匯集狀況及發(fā)展趨勢，在流域（或區(qū)域）總體發(fā)展規(guī)劃的指導(dǎo)下，制定出以城市為中心的區(qū)域水質(zhì)水量管理規(guī)劃，統(tǒng)一考慮水在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、城鎮(zhèn)、地表地下的輸送和分配以及污水的綜合利用；并劃定水質(zhì)分區(qū)范圍（區(qū)段和功能），全面規(guī)劃分區(qū)內(nèi)的水資源開發(fā)利用、水系保護(hù)和污水的綜合治理，合理確定各項(xiàng)水資源和水污染治理設(shè)施的位置、規(guī)劃、數(shù)量和功能要求，為城市污水處理設(shè)施的建設(shè)提供規(guī)劃設(shè)計依據(jù)。隨后在水質(zhì)水量管理規(guī)劃的基礎(chǔ)上根據(jù)城市建設(shè)總體規(guī)劃、城市社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展總體規(guī)劃和城市供水專項(xiàng)規(guī)劃，制定出城市排水專項(xiàng)規(guī)劃（污水處理與再生利用工程設(shè)施建設(shè)規(guī)劃）。

    城市排水及污水處理的統(tǒng)一規(guī)劃，應(yīng)根據(jù)城市水域及接納水體功能區(qū)的要求和水環(huán)境容量，體現(xiàn)排漬、減污、分流、凈化、再用功能的協(xié)調(diào)發(fā)展，綜合考慮經(jīng)濟(jì)發(fā)展、水質(zhì)目標(biāo)、污水治理目標(biāo)、污水產(chǎn)生量、需水用水排水平衡等因素，控制水質(zhì)和區(qū)域水污染防治建設(shè)規(guī)劃，合理確定雨污水收集輸送、污水凈化和綜合利用設(shè)施的設(shè)置。并根據(jù)分匯水區(qū)、按系統(tǒng)分期配套建設(shè)。城市污水再生利用設(shè)施規(guī)劃與建設(shè)，應(yīng)納入城市總體規(guī)劃，與城市水環(huán)境規(guī)劃、水資源綜合利用規(guī)劃、城市供水專業(yè)規(guī)劃以及城市排水專業(yè)規(guī)劃相協(xié)調(diào)，做到規(guī)劃先行，合理確定城市污水再生利用設(shè)施的布局和設(shè)計規(guī)模。

    城市污水處理與再生利用設(shè)施的設(shè)計建設(shè)，應(yīng)依據(jù)城市總體規(guī)劃和水環(huán)境規(guī)劃、水資源綜合利用規(guī)劃以及城市排水專業(yè)規(guī)劃的要求，做到規(guī)劃先行，合理確定污水處理與再生利用設(shè)施的布局和設(shè)計規(guī)模，并優(yōu)先安排城市污水收集系統(tǒng)的建設(shè)。城市污水處理廠的規(guī)劃設(shè)計，要根據(jù)污染物排放總量控制目標(biāo)、城市地理地質(zhì)環(huán)境、受納水體功能與交換能力、污水排放量和污水再生利用等因素，選擇廠址，確定建設(shè)規(guī)模、處理程度和工藝流程，力求布點(diǎn)合理、位置適當(dāng)、規(guī)模適度。城市污水的處理與再用方式應(yīng)根據(jù)本地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和自然環(huán)境條件及地理位置等因素，合理選擇。

2 城市污水收集與輸送系統(tǒng)

    目前，我國大多數(shù)城市的污水處理基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)欠帳嚴(yán)重，必須加快污水處理基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃與建設(shè)。作為城市基礎(chǔ)設(shè)施和城市水環(huán)境污染控制的主體設(shè)施，城市排水管網(wǎng)和污水處理廠納入城市建設(shè)總體規(guī)劃之后，應(yīng)保證其實(shí)施能與城市經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)同步發(fā)展。

    城市污水收集與輸送系統(tǒng)的建設(shè)和正常運(yùn)行是城市污水得到有效處理、再用和處置的必要前提。污水管網(wǎng)的完善對污水處理廠設(shè)計規(guī)模和設(shè)計水質(zhì)的確定至關(guān)重要，目前我國大多數(shù)城市污水管網(wǎng)不配套，造成污水處理廠建設(shè)規(guī)模和水質(zhì)難以合理確定，投入運(yùn)行后實(shí)際值與設(shè)計值往往相差較大。在我國已經(jīng)建成的城市污水處理廠中，有相當(dāng)大一部分進(jìn)水流量沒有達(dá)到設(shè)計規(guī)模、水質(zhì)濃度偏低，其主要原因就是配套管網(wǎng)的建設(shè)沒有跟上，導(dǎo)致污水處理廠沒有發(fā)揮應(yīng)有的投資效益和環(huán)境效益，有的甚至導(dǎo)致污水處理設(shè)備喪失功效。因此，近中期內(nèi)的關(guān)鍵任務(wù)就是盡快普及和健全城市排水（雨、污水）管網(wǎng)系統(tǒng)，以便有效地減輕城市及周圍水體的污染，同時為城市污水的集中處理與再生利用打下必備的基礎(chǔ)。

    城市排水管網(wǎng)的體制選擇應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w條件，經(jīng)過綜合權(quán)衡和詳細(xì)的費(fèi)用-效益分析后確定。我國城市污水處理技術(shù)政策中規(guī)定，在城市排水規(guī)劃中應(yīng)明確排水體制和退水出路。對于新城區(qū)，應(yīng)優(yōu)先考慮采用完全分流制；對于改造難度很大的舊城區(qū)合流制排水系統(tǒng)，可維持合流制排水系統(tǒng)，合理確定截留倍數(shù)；在降雨量很少的城市，可根據(jù)實(shí)際情況采用合流制；在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的城市或受納水體環(huán)境要求較高時，可考慮將初期雨水納入城市污水收集系統(tǒng)。就我國的現(xiàn)實(shí)情況而言，城市污水管網(wǎng)的設(shè)計建設(shè)可采用下列技術(shù)原則：

    （1）大型及以上城市新建區(qū)應(yīng)采用分流制，如果降雨量不是很少，舊城區(qū)合流制應(yīng)逐步改造成分流制，這種體制雖然費(fèi)用高昂，但十分必要。原因之一是大城市總污水量、總雨水量及其污染負(fù)荷大，加上雨水的全面凈化處理尚未提到議事日程，因此雨、污合流時雨季的溢流將造成沖擊性的污染負(fù)荷，嚴(yán)重破壞水體質(zhì)量。原因之二，分流制有助于實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水的清、污分流，清潔或達(dá)標(biāo)廢水可直接入雨水管排走，從而相應(yīng)地降低污水排放量和污水處理廠建設(shè)規(guī)模。原因之三，對于降水量不大、暴雨強(qiáng)度較低的城市，雨水管網(wǎng)設(shè)計重現(xiàn)期取值可適當(dāng)降低以降低造價。原因之四，大城市經(jīng)濟(jì)狀況較好，有實(shí)行分流制的經(jīng)濟(jì)能力。

    （2）如果降雨量不是很少，中型城市從規(guī)劃或遠(yuǎn)期考慮宜全面采用分流制，近中期可考慮分流制與合流制并存，具體選擇應(yīng)根據(jù)城市總體規(guī)劃和實(shí)際情況經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后加以確定，近期應(yīng)加強(qiáng)合流制系統(tǒng)截流管的建設(shè)，為城市污水處理廠的建設(shè)和運(yùn)行打下基礎(chǔ)。目前我國相當(dāng)一部分中等城市未建立完整的排水管網(wǎng)系統(tǒng)，規(guī)劃上應(yīng)充分考慮遠(yuǎn)期分流、近中期合流的工程設(shè)施建設(shè)相銜接問題。在管材選擇上宜一次到位，選擇壽命長、性能好的產(chǎn)品。

    （3）小型城市因匯水面積小、污染物總量不太大，加上經(jīng)濟(jì)實(shí)力普遍較弱，許多城市未建有效的排水管網(wǎng)，為了盡快改善水污染狀況，在雨水量不是很大的地區(qū)可采用合流制排水系統(tǒng)，在建設(shè)材料上不一定非得全部采用鋼筋混凝土之類較昂貴的管材，在考慮較高性能管材的同時，也可考慮采用價格較低的材料和施工手段，如石砌、磚砌暗溝、缸瓦管、明溝、明渠等作為過渡性的補(bǔ)充措施。

    （4）目前大多數(shù)縣城和鄉(xiāng)鎮(zhèn)幾乎沒有按規(guī)劃設(shè)計程序建造的排水管網(wǎng)，多數(shù)為明溝暗渠排水或地表漫流；有必要規(guī)劃建設(shè)規(guī)范的排水管網(wǎng)系統(tǒng)。作為近期改善環(huán)境的補(bǔ)充（應(yīng)急）手段，目前可采取兩種手段收集污水，其一是采取簡易建造技術(shù)建設(shè)包括管道、暗溝、明溝在內(nèi)的較完善的簡易排水系統(tǒng)；其二是建設(shè)截流暗渠或明渠將地表污水和徑流匯集起來。匯集的旱流污水可送簡易污水處理設(shè)施處理后外排，匯集的雨季混合水以水塘等方式儲存凈化。

    城市排水管網(wǎng)的總體布置應(yīng)與污水處理設(shè)施、再生利用與最終排放設(shè)施的設(shè)置相結(jié)合，使總體費(fèi)用降低，得到總體優(yōu)化的方案。為了節(jié)省建造費(fèi)用和發(fā)揮在城區(qū)以外選點(diǎn)的優(yōu)勢，城市排水規(guī)劃宜考慮將所有污水集中到一個污水處理廠，但對于大城市或呈分散布設(shè)的城區(qū)，則常常需要設(shè)置多個排水系統(tǒng)和相應(yīng)的污水處理廠。

3 工業(yè)廢水的接納與預(yù)處理

    根據(jù)我國城市污水處理相關(guān)技術(shù)政策，全國設(shè)市城市和建制鎮(zhèn)均應(yīng)規(guī)劃建設(shè)城市污水集中處理設(shè)施。達(dá)標(biāo)排放的工業(yè)廢水應(yīng)納入城市污水收集系統(tǒng)和生活污水合并處理。對不能納入城市污水收集系統(tǒng)的居民區(qū)、旅游風(fēng)景點(diǎn)、度假村、療養(yǎng)院、機(jī)場、鐵路車站、經(jīng)濟(jì)開發(fā)小區(qū)等分散的人群聚居地排放的污水和獨(dú)立工礦區(qū)的工業(yè)廢水，應(yīng)進(jìn)行就地處理達(dá)標(biāo)排放。

    城市生活污水與工業(yè)廢水合并處理，從技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上、管理上都是合理可行的。但隨著現(xiàn)代工業(yè)（尤其是污染密集型工業(yè)）的發(fā)展，工業(yè)廢水量大、濃度高、成分復(fù)雜，這些廢水可能含有大量難降解有毒有害有機(jī)物和重金屬，對城市污水處理廠的正常運(yùn)行和再生利用有很不利的影響，可造成城市污水處理廠與再生利用設(shè)施運(yùn)行困難、甚至完全失效

    為了避免工業(yè)廢水對城市污水處理廠和再生利用設(shè)施正常運(yùn)行的破壞，根據(jù)國內(nèi)外的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，有必要通過實(shí)行城市排水許可制度，嚴(yán)格按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)CJ 3082-1999）監(jiān)督檢測排入城市污水收集系統(tǒng)的污水水質(zhì)和水量，對排入城市污水收集系統(tǒng)的工業(yè)與商業(yè)廢水的重金屬、有毒有害物質(zhì)含量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，確保城市污水處理與再生利用設(shè)施的安全有效運(yùn)行。必要時，要求排污企業(yè)對排入城市污水收集系統(tǒng)的工業(yè)與商業(yè)廢水進(jìn)行合理的廠內(nèi)頂處理，使其達(dá)到國家和行業(yè)規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)處理的目的是去除廢水中對生物處理具有毒害作用的物質(zhì)、生物處理難去除的物質(zhì)和影響污水再生利用的物質(zhì)，而不是完全處理。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，一般情況下只要對能引起問題的為數(shù)不多的水污染源進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理，就能解決上述問題。

4 城市污水處理程度的確定

    根據(jù)城市污水處理技術(shù)政策，設(shè)市城市和重點(diǎn)流域及水資源保護(hù)區(qū)的建制鎮(zhèn)，必須建設(shè)二級污水處理設(shè)施，可分期分批實(shí)施。受納水體為封閉或半封閉水體時，為防治富營養(yǎng)化，城市污水應(yīng)進(jìn)行二級強(qiáng)化處理，增強(qiáng)除磷脫氮的效果。非重點(diǎn)流域和非水源保護(hù)區(qū)的建制鎮(zhèn)，根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)條件和水污染控制要求，可先行一級強(qiáng)化處理，分期實(shí)現(xiàn)二級處理。

    按污水處理的水質(zhì)凈化對象分類，城市污水（生物）處理技術(shù)經(jīng)歷了三個發(fā)展階段。在發(fā)展的早期，人們認(rèn)識到有機(jī)污染物對環(huán)境生態(tài)的危害，從而把有機(jī)物即碳源生化需氧量（BOD5）和懸浮固體（SS）的去除作為污水處理的主要水質(zhì)目標(biāo)。到20世紀(jì)60~70年代，隨著二級生物處理技術(shù)在工業(yè)化國家的普及，人們發(fā)現(xiàn)僅僅去除BOD5和SS還是不夠的。氨氮的存在依然導(dǎo)致水體的黑臭或溶解氧濃度過低，這一問題的出現(xiàn)使二級生物處理技術(shù)從單純的有機(jī)物去除發(fā)展到有機(jī)物和氨氮的聯(lián)合去除，即污水的硝化處理。到20世紀(jì)70~80年代，由于水質(zhì)富營養(yǎng)化問題的日益嚴(yán)重，污水氮磷去除的實(shí)際需要使二級（生物）處理技術(shù)進(jìn)入了具有除磷脫氮功能的深度二級（生物）處理階段。而采用物理、化學(xué)方法對傳統(tǒng)二級生物處理出水進(jìn)行除磷除氮處理及去除有毒有害有機(jī)化合物的處理過程通常被稱作三級處理或深度處理。因此，可以認(rèn)為城市污水處理廠的主要處理對象為COD、BOD5、SS和氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)。

    在不同地區(qū)和不同環(huán)境條件下，水體環(huán)境的功能劃分及確定的水體水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)往往差異甚大，因而，城市污水處理的目標(biāo)及相應(yīng)的處理程度也就不同。城市污水和污泥經(jīng)過有效處理之后，其排放、利用和處置的去向往往因地而異，必須根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況，依據(jù)國家和地方的有關(guān)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和接納水體的等級劃分（水質(zhì)目標(biāo)），合理確定城市污水處理廠的污水處理程度和水質(zhì)指標(biāo)。

    最主要的標(biāo)準(zhǔn)為《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）和《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GHZB1-1999）。GB8978-1996對城鎮(zhèn)污水二級處理廠的主要出水指標(biāo)規(guī)定方面，除了保留原來的二級標(biāo)準(zhǔn)外，新增了更加嚴(yán)格的一級標(biāo)準(zhǔn)（BOD5≤20 mg/L，SS≤20 mg/L，COD≤60 mg/L，磷酸鹽≤0.5 mg/L，氨氮≤15 mg/L）。與GB8978-88相比，GB8978-1996確定的磷酸鹽排放標(biāo)準(zhǔn)非常嚴(yán)格，而且擴(kuò)大到所有排污單位。根據(jù)GB8978-1996確定的排放標(biāo)準(zhǔn)，今后絕大多數(shù)城市污水處理廠都要考慮除磷處理，大部分城市污水處理廠要考慮硝化處理或脫氮處理。

5 城市污水處理工藝選擇的主要原則

    城市污水處理廠的設(shè)計和建設(shè)包括處理程度和規(guī)模的確定、廠址選擇、污水及污泥處理工藝選擇、總平面布置、工藝流程確定、處理構(gòu)筑物等方面的內(nèi)容。在處理程度或允許的出水排放總量確定以后，就可以據(jù)此列出所有能夠滿足要求的工藝流程（方案）。選擇可行的幾種處理工藝方案，通過全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定處理工藝流程和設(shè)計參數(shù)。城市污水處理工藝方案的選擇一般應(yīng)體現(xiàn)以下總體要求：滿足要求，因地制宜，技術(shù)可行，經(jīng)濟(jì)合理。也就是說，在保證處理效果、運(yùn)行穩(wěn)定，滿足處理要求（排放水體或回用）的前提下，使基建造價和運(yùn)行費(fèi)用最為經(jīng)濟(jì)節(jié)省，運(yùn)行管理簡單，控制調(diào)節(jié)方便，占地和能耗最小，污泥量少。同時要求具有良好的安全、衛(wèi)生、景觀和其它環(huán)境條件。

5.1 滿足處理功能與效率要求

    城市污水處理廠工藝方案應(yīng)確保高效穩(wěn)定的處理效果，城市污水處理設(shè)施出水應(yīng)達(dá)到國家或地方規(guī)定的水污染物排放控制或再生利用的要求。對城市污水處理設(shè)施出水水質(zhì)有特殊要求的，須進(jìn)行深度處理。這是污水處理最重要的目標(biāo)，也是污水處理廠產(chǎn)品的基本質(zhì)量要求。而排放標(biāo)準(zhǔn)的確定主要取決于處理出水的最終處置或利用方式，如果排入水體，則取決于接納水體的功能質(zhì)量要求和水體的環(huán)境容量，如果再用，則取決于再生水用戶對水質(zhì)的基本要求。

5.2 規(guī)模與工藝標(biāo)準(zhǔn)因地制宜

    城市污水處理廠工藝方案的確定必須充分考慮當(dāng)?shù)氐纳鐣?jīng)濟(jì)和資源環(huán)境條件。要實(shí)事求是的確定城市污水處理工程的規(guī)模、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工藝流程以及管網(wǎng)系統(tǒng)布局等問題；處理規(guī)模大小對處理工藝的影響很大，城市污水處理設(shè)施建設(shè)應(yīng)按照遠(yuǎn)期規(guī)劃確定最終規(guī)模，以現(xiàn)狀水量為主要依據(jù)確定近期規(guī)模。污水處理廠的實(shí)際設(shè)計規(guī)模應(yīng)根據(jù)污水收集量和分期建設(shè)、水質(zhì)目標(biāo)確定，污水收集量取決于管網(wǎng)完善程度和匯水區(qū)內(nèi)的生活、工業(yè)污水產(chǎn)生與允許納入量，以及管網(wǎng)入滲或滲漏水量等因素。

    在決定處理工藝方案時，要因地制宜，結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件和特點(diǎn)，有所側(cè)重，尤其是排放與利用的相結(jié)合，不同處理工藝的組合。例如在一個處理廠內(nèi)，一部份采用強(qiáng)化一級處理加排海（江）工程；一部份采用二級處理后用于農(nóng)田灌概；還有一部份采用深度處理后回用于工業(yè)。要根據(jù)當(dāng)?shù)刎斄η闆r，充分考慮處理工藝的分期、分級實(shí)施。比如說，可以先采用一級處理或強(qiáng)化一級處理，以后再建二級處理，或一部份采用一級處理，另一部份采用二級處理。污泥處理應(yīng)根據(jù)污泥的出路（農(nóng)用、填埋、排海等）確定是否需要進(jìn)行消化處理。

5.3 技術(shù)成熟可靠切實(shí)可行

    根據(jù)城市污水處理技術(shù)政策，城市污水處理設(shè)施建設(shè)，應(yīng)采用成熟可靠的技術(shù)。根據(jù)污水處理設(shè)施的建設(shè)規(guī)模和對污染物排放控制的特殊要求，可積極穩(wěn)妥地選用污水處理新技術(shù)。因此，必須合理把握工藝先進(jìn)性和成熟性（可靠性）的辨證關(guān)系。一方面，應(yīng)當(dāng)重視技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的先進(jìn)性，同時必須充分考慮適合中國的國情和工程的性質(zhì)。

    城市污水處理工程不同于一般點(diǎn)源治理項(xiàng)目，它作為城市基礎(chǔ)設(shè)施工程，具有規(guī)模大、投資高的特點(diǎn)，且是百年大計，應(yīng)該確保百分之百的成功。工藝的選擇必須注重成熟性、可靠性和適用性。因此，必須強(qiáng)調(diào)技術(shù)的合理，把技術(shù)風(fēng)險降到最小程度，而不是簡單地提倡技術(shù)先進(jìn)，尤其是慎重采用所謂的"革命性"和"國際領(lǐng)先"技術(shù)。在最近頒布的城市污水處理的技術(shù)政策中規(guī)定"對在國內(nèi)首次應(yīng)用的新工藝，必須經(jīng)過中試和生產(chǎn)性試驗(yàn)，提供可靠設(shè)計參數(shù)后再進(jìn)行應(yīng)用。"也是強(qiáng)調(diào)了可靠性原則。

5.4 經(jīng)濟(jì)合理效益顯著

    節(jié)省工程投資與運(yùn)行費(fèi)用是城市污水處理廠建設(shè)與運(yùn)行的重要前提。合理確定處理標(biāo)準(zhǔn)，選擇簡捷緊湊的處理工藝，盡可能地減少占地，力求降低地基處理和土建造價。同時，必須充分考慮節(jié)省電耗和藥耗，把運(yùn)行費(fèi)用減至最低。對于我國現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)承受能力來說，這一點(diǎn)尤為重要。較高的性能價格比經(jīng)濟(jì)指標(biāo)同樣是先進(jìn)性的重要體現(xiàn)。

    因此，城市污水處理工藝應(yīng)根據(jù)處理規(guī)模、水質(zhì)特性、受納水體的環(huán)境功能及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況和要求，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后優(yōu)選確定。工藝選擇的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)包括：處理單位水量投資、削減單位污染物投資、處理單位水量電耗和成本、削減單位污染物電耗和成本、占地面積、運(yùn)行性能可靠性、管理維護(hù)難易程度、總體環(huán)境效益等。

6 城市污水處理工藝選擇的水質(zhì)因素

    進(jìn)水水質(zhì)水量特性和出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的確定是城市污水處理工藝選擇的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是我國當(dāng)前城市污水處理工程設(shè)計中存在的薄弱環(huán)節(jié)。城市污水管網(wǎng)的完善，對城市污水處理廠設(shè)計規(guī)模和設(shè)計水質(zhì)的確定至關(guān)重要，目前我國大多數(shù)城市管網(wǎng)不配套，造成城市污水處理規(guī)模和水質(zhì)難以合理確定，投入運(yùn)行后實(shí)際值與設(shè)計值往往相差較大，效能難以充分發(fā)揮。

    在國內(nèi)城市污水處理廠的綜合調(diào)查中，獲得了87個城市污水處理廠的設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)和最近一年的月平均實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)情況。統(tǒng)計分析結(jié)果表明，在調(diào)查的城市污水處理廠中：（1）設(shè)計進(jìn)水COD值一般選擇400~600mg/L，占調(diào)查總數(shù)的74.2%，低于400mg/L和高于700mg/L的分別占20%和5.7%；（2）設(shè)計進(jìn)水BOD5值一般選擇200mg/L左右，占總數(shù)的87.2%，選擇高于400mg/L的僅占6.4%；（3）設(shè)計進(jìn)水SS值一般選擇200mg/L，占總數(shù)的78.8%，選擇大于350mg/L的僅占10.6%。

     城市污水處理廠的實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)與設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)的比值能夠反映出污水處理廠設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)的準(zhǔn)確程度，調(diào)查研究結(jié)果表明，在調(diào)查的城市污水處理廠中：（1）實(shí)際進(jìn)水COD與設(shè)計進(jìn)水COD比值低于1.0的占65.8%，高于1.0的占34.3%；（2）實(shí)際進(jìn)水BOD5與設(shè)計進(jìn)水BOD5比值低于1.0的占83%，高于1.0的占17%；（3）實(shí)際進(jìn)水SS與設(shè)計進(jìn)水SS比值低于1.0的占61.6%，高于1.0的占38.3%。

    對于城市污水處理工藝方案及其設(shè)計參數(shù)的確定，進(jìn)行必要的水質(zhì)水量特性分析測定和動態(tài)工藝試驗(yàn)研究是國際通行的做法，有些發(fā)達(dá)國家甚至開展連續(xù)多年的全面水質(zhì)水量特性測定和中試研究。在國內(nèi)，由于體制和資金來源等方面的問題，在污水處理工藝方案的確定過程中雖然不太可能開展大規(guī)模的前期試驗(yàn)研究，但進(jìn)行水質(zhì)特性分析與短期動態(tài)工藝試驗(yàn)的條件還是具備的，不應(yīng)該忽視。

    因此，污水處理技術(shù)政策中要求，應(yīng)切合實(shí)際地確定污水進(jìn)水水質(zhì)，優(yōu)化工藝設(shè)計參數(shù)。必須對污水的現(xiàn)狀水質(zhì)特性、污染物構(gòu)成進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查或測定，作出合理的分析預(yù)測。在水質(zhì)構(gòu)成復(fù)雜或特殊時，應(yīng)進(jìn)行污水處理工藝的動態(tài)試驗(yàn)，必要時應(yīng)開展中試研究。積極審慎地采用高效經(jīng)濟(jì)的新工藝，對在國內(nèi)首次應(yīng)用的新工藝，必須經(jīng)過中試和生產(chǎn)性試驗(yàn)，提供可靠設(shè)計參數(shù)后再進(jìn)行應(yīng)用。

    一般城市污水主要污染物是易降解有機(jī)物，所以目前絕大多數(shù)城市污水處理廠都采用好氧生物處理法。如果污水中工業(yè)廢水比重很大，難降解有機(jī)物含量高，污水可處理性差，就應(yīng)考慮增加厭氧處理改善可處理性的可能性，或采用物化法處理。

    污水的有機(jī)物濃度對工藝選擇有很大關(guān)系。當(dāng)進(jìn)水有機(jī)物濃度高時，AB法、厭氧酸化/好氧法比較有利。AB法中的A段只需較小的池容和電耗就可去除較多的有機(jī)物，節(jié)省了基建費(fèi)和電耗，污水有機(jī)物濃度越高，節(jié)省的費(fèi)用就越多。厭氧處理要比好氧處理顯著節(jié)能，但只有在濃度較高時才顯示出優(yōu)越性。當(dāng)有機(jī)物濃度低時，氧化溝、SBR等延時曝氣工藝具有明顯的優(yōu)勢。在要求除磷脫氮的場合須選用穩(wěn)定可靠的生物除磷脫氮工藝。

7 污泥的處理處置

    在我國的城市水污染治理中，污水處理廠污泥處理處置費(fèi)用約占工程投資和運(yùn)行費(fèi)的25%~45%。污水處理廠污泥處理處置高昂的投資及其運(yùn)行費(fèi)用，一方面使得目前國內(nèi)大部分污水處理廠未對污泥進(jìn)行穩(wěn)定處理或處理工藝的配套設(shè)施不完善，另一方面也使得建有完善污泥處理設(shè)施的污水處理廠常因其運(yùn)行費(fèi)用較高而基本停用。隨著我國城市污水處理設(shè)施的普及，處理率的提高和處理程度的深化，污泥的產(chǎn)生量將有較大的增長，預(yù)計到2010年，我國城市污水處理廠的濕污泥年產(chǎn)量將達(dá)2000余萬t，污泥的處理處置將成為難題。而通過技術(shù)改進(jìn)和革新，降低污水處理廠的污泥產(chǎn)生量；研究開發(fā)先進(jìn)的污泥處理工藝，提高污泥處理系統(tǒng)的效率，降低污泥處理成本；研制出技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)高效的國產(chǎn)污泥處理成套設(shè)備；積極進(jìn)行污泥資源化利用研究等是解決當(dāng)前及今后我國城市污水處理廠污泥處置問題的有效途徑。

    根據(jù)我國污水處理技術(shù)政策，城市污水處理產(chǎn)生的污泥，應(yīng)采用厭氧、好氧和堆肥等方法進(jìn)行穩(wěn)定化處理，也可采用衛(wèi)生填埋方法予以妥善處置；處理能力在10萬m3/d以上的污水二級處理設(shè)施產(chǎn)生的污泥，宜采取厭氧消化工藝進(jìn)行處理，產(chǎn)生的沼氣應(yīng)綜合利用；處理能力在10萬m3/d以下的污水處理設(shè)施產(chǎn)生的污泥，可進(jìn)行堆肥處理和綜合利用；采用延時曝氣技術(shù)的污水處理設(shè)施，污泥需達(dá)到穩(wěn)定化；采用物化一級強(qiáng)化處理的污水處理設(shè)施，產(chǎn)生的污泥須進(jìn)行妥善的處理和處置；經(jīng)過處理后的污泥，達(dá)到穩(wěn)定化和無害化要求的，可農(nóng)田利用；不能農(nóng)田利用的污泥，應(yīng)按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行衛(wèi)生填埋處置。

8 城市污水處理出水的再生利用

    在我國，花費(fèi)大量投資建設(shè)了城市污水處理廠，但經(jīng)過處理后的再生水并沒有得到充分利用，有的地區(qū)甚至還將處理后的再生水與未經(jīng)處理的污水混入一起同流合污，有的地區(qū)沒有將再生水合理再用卻直接排入大海造成淡水資源的浪費(fèi)。因此，在城市污水處理決策中應(yīng)充分考慮污水的再生利用。城市污水處理廠出水可用作農(nóng)業(yè)用水、市政雜用水、工業(yè)冷卻用水、工業(yè)生產(chǎn)用水、地下水補(bǔ)充等；另一方面，城市污水處理廠出水也可看作是水文循環(huán)的組成部分，將合乎質(zhì)量要求的出水排放到河流水體中，使河流水體能維持或變成供下游使用的原水源，不僅經(jīng)濟(jì)可行，而且可減少風(fēng)險并發(fā)揮河流自凈能力。

    在我國的城市污水處理技術(shù)政策中，提倡各類規(guī)模的污水處理設(shè)施按照經(jīng)濟(jì)合理和衛(wèi)生安全的原則，實(shí)行污水再生利用。發(fā)展再生水在農(nóng)業(yè)灌溉、綠地澆灌、城市雜用、生態(tài)恢復(fù)和工業(yè)冷卻等方面的利用。城市污水再生利用，應(yīng)根據(jù)用戶需求和用途，合理確定用水的水量和水質(zhì)。污水再生利用，可選用混凝、過濾、消毒或自然凈化等深度處理技術(shù)。因此，缺水城市和水環(huán)境污染嚴(yán)重的地區(qū)，在規(guī)劃建設(shè)遠(yuǎn)距離調(diào)水之前應(yīng)積極實(shí)施城市污水再生利用工程，同時做好非投資性或低投資性的節(jié)水減污工作。

    城市污水再生利用規(guī)劃建設(shè)要依照客觀需要和實(shí)際可能的原則，按照遠(yuǎn)期規(guī)劃確定最終規(guī)模，以現(xiàn)狀水量及用水需求為主要依據(jù)確定實(shí)施規(guī)模。城市污水再生利用技術(shù)選擇與工程實(shí)施要考慮國情、實(shí)際條件和用戶需求，城市污水再生利用規(guī)模、處理程度、處理流程、輸水方式、再生水質(zhì)、使用用途的選擇上，既要滿足要求，又要經(jīng)濟(jì)合理。目前城市污水再生利用應(yīng)著重于農(nóng)業(yè)灌溉、市政雜用、景觀水體、生活雜用、工業(yè)冷卻、生態(tài)環(huán)境和補(bǔ)充地表水。

    城市污水再生處理工藝應(yīng)根據(jù)處理規(guī)模、水質(zhì)特性、再生水用途及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況和要求，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后優(yōu)選確定。工藝選擇的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)包括：再生處理單位水量投資、再生處理單位水量電耗和成本、占地面積、運(yùn)行性能可靠性、管理維護(hù)難易程度、總體經(jīng)濟(jì)與社會效益等。

    城市污水再生利用的工程設(shè)計，應(yīng)對再生水水源的現(xiàn)狀水質(zhì)特性、污染物構(gòu)成進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查或測定，做出合理的分析預(yù)測；應(yīng)切合實(shí)際地并安全可靠地確定再生水水源水質(zhì)和再生處理水質(zhì)要求，采用不同的單元工藝組合，優(yōu)化工藝設(shè)計參數(shù)。

9 城市污水處理與再生利用的二次污染控制

    城市污水處理與再生利用設(shè)施設(shè)計建設(shè)，必須充分重視防治二次污染，妥善采用各種有效防治措施。在污水處理與再生利用設(shè)施的前期建設(shè)階段的環(huán)境影響評價工作中，應(yīng)進(jìn)行充分論證。為保證公共衛(wèi)生安全，防治傳染性疾病傳播，城市污水處理設(shè)施應(yīng)適當(dāng)設(shè)置消毒設(shè)施。在環(huán)境衛(wèi)生條件有特殊要求的地區(qū)，應(yīng)防治惡嗅污染。城市污水處理設(shè)施的機(jī)械設(shè)備應(yīng)采用有效的噪聲防治措施，并符合有關(guān)噪聲控制要求。城市污水處理廠設(shè)計要充分考慮安全防護(hù)設(shè)施的設(shè)置，確保運(yùn)行管理人員的健康與安全。城市污水處理廠經(jīng)過穩(wěn)定化處理后的污泥，用于農(nóng)田時不得含有超標(biāo)的重金屬和其它有毒有害物質(zhì)。衛(wèi)生填埋處置時嚴(yán)格防治污染地下水。

    城市污水再生過程和再生水的使用應(yīng)確保公眾和操作人員的健康安全，以及周邊的環(huán)境安全，尤其要有效地控制病原菌的污染和傳播。再生水使用應(yīng)滿足國家和地方有關(guān)污水再生利用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，處理工藝的選擇，尤其是工藝的可靠性和安全性的保障，應(yīng)經(jīng)過嚴(yán)格的專家論證、評估和主管部門的批準(zhǔn)。