城市污水处理设计与实际运行问题的研究分析

王星

（上海市政工程设计研究总院集团第六设计院有限公司，安徽 合肥230031）

污水处理设计是市政给排水系统设计与规划中的重要一环，影响城市中居民生活、企业生产、城市建设的方方面面。近年来我国城市污水排放量达800 多亿立方米，污水处理厂的建设规模为9200 多座，而污水处理量达到了2.3 亿立方米/日，相关污水处理建设在实际运行中仍会出现无法满足污水排放的需求。

1 城市污水处理实际运行中存在的问题

1.1 雨水排放设施与污水处理无法分离

随着城市化进程的加快，城市人口越来越密集，使得污水量大幅增加，且来源极其广泛，导致水环境得到不同程度的污染，其中雨水是较为严重的污染源之一。雨水中一般夹杂着空气中及地面的污染物质，若得不到有效的处理，将对城市居民用水安全形成严重的威胁，然而当前我国城市中的许多老旧城区排水设施仍在沿用传统排水方式及方法，无法实现雨水排放与污水处理完全的分离处理，浪费了城市降水资源的同时，也进一步加剧了水体污染。

1.2 污水处理水平不足

当前我国大部分城市均出现不同程度的水污染问题，其中一部分原因是由于设计人员在进行给排水设计时，对污水处理系统的设计缺乏重视，无法对城市内部的发展进行精准的预估，在污水处理规划方面存在着一些不合理现象。同时相关部门在污水处理技术与基础设施建设方面的投入不均，污水处理建设与城市实际污水处理需求存在差距，导致污水处理水平较差，长久发展过程中对城市水资源造成了严重的破坏。

1.3 污水资源化利用率较低

城市污水处理的主要目标之一是实现水资源的循环再利用，以此来缓解城市中各个领域的用水压力，城市污水经处理后虽不能直接用于居民供水系统，但在消防、城市绿化浇洒等方面的利用率极高，但当前部分城市污水处理系统中对污水资源化利用的程度较小，一般将尾水直接排放，使其失去了其利用价值。另外，污水处理厂在日常工作中会分离出大量污染物、泥沙等，其中包含大量金属物质和细菌微生物，若不妥当处理这些污染物，长久发展过程中会对周边环境造成严重的污染。

1.4 污水处理厂的设定存在运行缺陷

在污水处理实际运行过程中，城市污水处理厂的运行存在部分缺陷，对城市及周边环境造成了一定程度的负面影响，虽在污水处理过程中达到了净化水资源的目的，但在净化污水时会排放出大量的有毒有害气体，同时若对处理后的污染物等处理不当，会对周边水资源和土地资源造成二次污染，因此亟需加强对污水处理厂的规划设计，以此来改善污水处理造成的环境问题[1]。

2 城市污水处理设计优化的对策

2.1 分流处理城市雨水和污水

相关部门应在优化市政给排水设计过程中，重点加强对雨污分流的规划，坚持对雨水与城市污水进行分流排放与处理。设计人员应在雨水污水分流地区加强对分流管道的合理规划，避免雨水排放管道与污水排放管道相互混接，造成雨水和污水的混合，使得雨水进一步遭受到污染，排放到江河中对地表水资源和土地造成污染。在雨水污水合流区域，设计人员应严格遵循污水处理的相关规定对雨水、污水进行截污和分流处理，以此来加快污水处理的效率，提升城市水资源的质量，切实保障人们的用水安全。目前，全国多地老城区雨污分流设施优化与改造已经全面落实，相关单位在城区中分别埋设污水管与雨水管，促使污水经过分区输送后集中排入污水主干管，再送到污水处理厂处理；而城市中的雨水则通过管涵流入江河，完成自然沉淀和净化。这一城市排水处理设计的优化，帮助城区改善了城市环境，减少了城市积水现象，同时也有效提升了居民用水的水质，当前此种排水处理设计已经在各个城市得以强化应用。

2.2 提高对污水处理的水平

若想让市政污水处理系统保持稳定运行，需要设计人员在进行污水管网设计时，根据城市污水量的实际情况进行处理量的预测，然后计算设计出合理的管道路线、管道直径与长度等，避免在污水排放过程中出现淤积或管道堵塞的状况。同时城市中各区域由于功能分区不同，其产生的污水污染程度也大不相同，若将各区域污水集中处理，会耗费大量的成本，也会降低污水处理的效率；因此，相关部门应加强对先进污水处理技术的投入与应用，将污水集中处理与分散处理两种方式巧妙地结合在一起，为污水处理提供便利，比如引进BOT、PPP 等污水处理建设运营模式，实现污水的分散处理，并利用CASS 污水处理技术、活性污泥技术等污水处理技术，提高污水厂处理污水的整体水平，使得污水净化处理的效果更加明显。

2.3 提高雨污水资源化利用的能力

第一，应加强对城市雨水的收集与资源化利用。此种方法是降低水体污染，使天然水资源得以有效利用的重要手段。设计师在进行城市污水处理系统设计时，应完善雨水收集设施，对雨水进行收集、截污、存储、净化等方面的处理，将收集并处理后的雨水用于城市园林建设、城市绿化、城市消防、公共卫生间冲厕等领域，以此来提高其资源化的利用率，达到节约水资源的目的。

第二，加强对城市生产生活污水的资源化利用。污水资源化的技术含量相对较高，是一项复杂的系统工程。相关部门应在未来污水处理设计中加强对市政污水再生利用工艺的设计水平，并借鉴发达国家的先进污水资源化利用技术，研究开发适合城市发展需要的安全、可靠、高效技术，同时加大对配套设施的投入，为污水资源化利用奠定坚实基础。

第三，加强对污水处理后污泥成分的有效利用。数据表示，城市污水处理后的污泥中仍含有80%的水分，其中富含大量的氮、磷、钾元素，可用作生产农业化肥。因此，应对污泥进行净化处理，去除其中的重金属以及细菌微生物，生产出有机肥料或土壤改良剂，有效增强土壤肥力，使得污水得以最大化再生利用。

2.4 合理布局污水处理厂的位置

城市污水处理厂的布局对市政污水处理效果与城市周边环境质量有着直接的影响，若无法根据气候、风向、水资源分布情况进行合理设置，将对城市环境造成严重的破坏，非但不会提高污水处理的效率，还会加剧城市环境的恶化程度。因此，相关部门应统筹规划污水处理厂的布局，结合城市规划的整体需求，确保城市污水处理与城市化发展的目标具有持久性与统一性，尽量安排在地势低，距离水体较近且位于水源下游的区域，避免沉淀出的固体污染物对水源造成破坏；同时污水处理厂厂址应与工厂和居民生活区域保持300m 以上的安全距离并位于夏季主导风向的下方，以防污水处理厂释放出的有毒有害气体对城市环境造成污染[2]。

3 结论

综上所述，随着科学技术的进步，新时期市政污水处理设计应本着节约能耗、降低污染的原则，来解决传统污水处理模式对城市及其周边环境造成破坏的问题。相关部门应积极加强对雨污分流的规划，利用新技术、新方法等提高污水处理的水平以及污水资源化利用的能力，并合理布局污水处理厂，降低污水处理对环境的伤害，为城市可持续发展提供动力。