分散式污水處理與集中式污水處理的對比

摘要：本文簡要介紹了集中式污水處理和分散式污水處理的優(yōu)缺點，并以官橋鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)為例，通過介紹分散式污水處理在官橋鎮(zhèn)應(yīng)用的效果，討論了分散式污水處理相對于集中式污水處理在鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理中的優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：集中處理；分散處理；官橋鎮(zhèn)

中圖分類號：X703 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）05-0026-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.05.014

Abstract： This article starts with a brief introduction of the advantages and disadvantages of centralized wastewater treatment and decentralized wastewater treatment. Taking Guanqiao Town sewage treatment system as an example， the effect of decentralized wastewater treatment in Guanqiao Township is compared and discussed. The treatment is more efficient than centralized wastewater treatment in township wastewater treatment.

Keywords： Centralized processing；Decentralized processing； Guanqiao Town

鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水采用集中處理或是分散處理，對于管網(wǎng)的建設(shè)投資和污水處理系統(tǒng)的運行費用都有相當(dāng)大的影響。探索適合鄉(xiāng)鎮(zhèn)的污水處理模式，對于節(jié)約投資節(jié)省運行維護費用具有重要意義。

1 集中式污水處理簡介

集中式污水處理是指建立大型污水處理廠，將較大范圍內(nèi)的污水統(tǒng)一收集再處理。其主要特征是：統(tǒng)一收集、統(tǒng)一輸送、統(tǒng)一處理。目前，集中式污水處理已從局部的、特殊的污水處理，發(fā)展為系統(tǒng)化、規(guī)?；奈鬯幚砟Ｊ絒1]。

在世界范圍內(nèi)，城市集中式污水廠應(yīng)用極為廣泛，如日本最大的城市東京，城市污水總處理量為433萬m3/d，根據(jù)下水道分布情況分為10個區(qū)域集中處理，平均每個污水處理廠規(guī)模達到43萬m3/d。

集中式污水處理的主要優(yōu)點：①能對水廠或污水處理廠進行可靠且有效的管理和控制。②在為人口數(shù)量大密集且污水管網(wǎng)發(fā)達的區(qū)域提供同樣的服務(wù)時，大型污水處理廠在單位水量投資（不包括管網(wǎng)投資）和運行費方面（不包括泵站運行費用）較小型污水處理廠有明顯的優(yōu)勢。

集中式污水處理的主要缺點：①需要較大的工程費用來建立復(fù)雜的排水管網(wǎng)部分。在人口密度低的地區(qū)，這項投資將比整個污水處理廠的總投資高出一個數(shù)量級。特別是在農(nóng)村地區(qū)，居住群比較分散，這項費用將更高；②從長遠和全局角度看，集中式處理必然會造成能量和物質(zhì)損耗，即使是最有效的污水處理廠，也存在超過20%的氮、5%的磷以及超過90%的鉀流失；③產(chǎn)生的污泥污染很嚴重，多與致病生物、家用化學(xué)物、藥物和重金屬等有害物質(zhì)混雜，難以轉(zhuǎn)化為有用產(chǎn)品。④污水處理廠建設(shè)與城市新區(qū)的環(huán)保配套建設(shè)不能同步進行，特別是在城郊結(jié)合部，因市政管網(wǎng)不能到達，給污水集中處理造成困難，甚至造成新的污染[2-3]。

2 分散式污水處理簡介

分散式污水處理是一種新型的、經(jīng)濟環(huán)保的污水處理模式。通常情況下，同一類型的排水工程，水量越小，單位水量的工程造價越大。因而，在規(guī)劃時應(yīng)考慮大范圍或區(qū)域集中處理。但集中式污水處理需相當(dāng)數(shù)量的管道和泵站，其建設(shè)周期長，造價高。對于居住比較分散的中小城市（鎮(zhèn)）、廣大農(nóng)村及偏遠地區(qū)，由于受到地理條件和經(jīng)濟因素制約，可能不適宜進行生活污水的集中處理，此時應(yīng)因地制宜地選擇和發(fā)展生活污水分散式和就地處理技術(shù)。

分散式污水處理的主要優(yōu)點：①所有污水管道無需穿越大的河流，管網(wǎng)建設(shè)速度快，施工難度較低，提升泵站相對較少，污水收集系統(tǒng)投資及運行管理費用較低；②建設(shè)方式較靈活，每個小區(qū)域一個污水處理廠，有利于污水處理廠的分期、分批建設(shè)；③污廢水自成系統(tǒng)，可以對不同水質(zhì)進行分類處理，減少了污水處理難度；④有利于污水就地回用，回用投資少，回用方式靈活，回用范圍廣、成本低；⑤分散排水，對當(dāng)?shù)氐姆篮橛绊懶?；⑥近期投資少，可操作性強；⑦污水處理廠占地面積小，選址容易。分散式污水處理的主要缺點：①污水廠數(shù)量多，總運行成本較高，總占地面積較大，難以形成規(guī)模效益；②所有污水廠的總投資總和較大；③有些污水廠設(shè)在居民區(qū)附近，可能導(dǎo)致衛(wèi)生條件較差；④各個分散的污水廠各自為主，容易引起環(huán)境問題糾紛，不利于徹底解決水體污染問題。

3 工程實例——南安市官橋鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)

我單位（泉州市政府投資項目評審中心）受南安市發(fā)改局委托于2014至2015年對南安市四個鎮(zhèn)的污水處理廠及其污水收集管網(wǎng)的可行性研究報告進行評估。該四鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)計遠期總處理能力從6400m?/d至40000m?/d的不等，設(shè)計近期處理能力分別為1600m近期處、2000m近期處、6000m近期處和10000m期處理。出水水質(zhì)執(zhí)行一級A排放標(biāo)準(zhǔn)[4-5]。

可行性研究報告編制單位推薦四鎮(zhèn)污水處理廠采用相同工藝方案，如下：采用以A2O生化池+二沉池為主體的二級處理工藝；三級處理采用活性砂濾池；出水采用紫外消毒；污泥脫水采用帶式濃縮脫水一體機，脫水后泥餅外運制磚；廠區(qū)除臭采用生物除臭工藝，處理后廢氣采取無組織排放。

現(xiàn)簡要介紹其中預(yù)測污水量最大的官橋鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)。

項目業(yè)主和設(shè)計單位吸收我單位和專家組評估意見后，根據(jù)項目所在鎮(zhèn)地形特點，采用分散式污水處理模式。在重新對該項目處理工藝進行比選之后，最終確定本項目的核心處理工藝為：“預(yù)處理+OCO式MBRO的處理工藝。該工藝主要特點是工藝流程短，處理效果穩(wěn)定高效。高度的設(shè)備集成化，不需為中期建設(shè)預(yù)留閑置土建設(shè)置。

該鎮(zhèn)污水處理項目主體處理工藝分別采用“鎮(zhèn)污水生化池+二沉池”（集中式處理）和“預(yù)處理+OCO式MBRO（分散式處理）的對比見下表：

通過上表的對比，可以發(fā)現(xiàn)：在鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)中，選用同樣的進水水質(zhì)和一級A的出水標(biāo)準(zhǔn)，采用分散集中處理相對于傳統(tǒng)的集中處理有很大的優(yōu)越性。不僅能靈活土地的使用，減少土地資源的浪費更重要的是可以大大節(jié)省工程總投資（包括污水廠和管網(wǎng)且工藝設(shè)備的檢修維護不需要停產(chǎn)。

4 集中式污水處理和分散式污水處理的對比討論

投資成本 ：分散式污水處理系統(tǒng)的建設(shè)投資顯著遠低于集中式系統(tǒng)。集中式系統(tǒng)需要建設(shè)大規(guī)模的污水收集管網(wǎng)，其投資成本占據(jù)了總成本的80%。管網(wǎng)的平均設(shè)計使用壽命為50年。集中式系統(tǒng)的日常維護和到期更換都更需要大量投資。

運行成本：雖然在人口密集且市政污水管網(wǎng)發(fā)達的區(qū)域，集中式污水處理系統(tǒng)在單位污水處理費用方面有優(yōu)勢，但其設(shè)計考慮的峰值流量會導(dǎo)致系統(tǒng)容量的增加，降低處理效率；地下水入侵管網(wǎng)造成廢水稀釋，也會增加處理費用；長距離輸水需建設(shè)能耗更高的泵站。這些因素直接導(dǎo)致運營成本的增加，在鄉(xiāng)鎮(zhèn)具體情況下，其單位污水處理費用并不比分散式污水處理系統(tǒng)有優(yōu)勢。

水質(zhì)安全：集中式污水處理系統(tǒng)集中排放水量較大，可能引起受納水域的富營養(yǎng)化。而分散式系統(tǒng)由于排水量小，將降低富營養(yǎng)化概率。

監(jiān)測與管理：隨著遠程監(jiān)控技術(shù)的進步，使用遠程控制設(shè)備，已經(jīng)可以輕松實現(xiàn)運行維護，大大減少了駐場人員。在管理方面，分散式污水處理系統(tǒng)比集中式系統(tǒng)更具有“可見性”使當(dāng)?shù)鼐用衲芨玫貐⑴c同時也促進群眾節(jié)水和環(huán)保意識提高。

發(fā)展角度：分散式污水處理的基礎(chǔ)設(shè)施投資可以逐步進行，無需一次到位，相較于集中式系統(tǒng)，更適應(yīng)我國目前基礎(chǔ)設(shè)施仍然相對落后的農(nóng)村和鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

實現(xiàn)源分離：集中式污水處理很難做到污水源分離，但分散式系統(tǒng)比較容易實現(xiàn)。例如生活污水的黑水與灰水分離。這些廢水流量雖然小，但是含有大部分的COD和營養(yǎng)物質(zhì)，以及幾乎全部的病原體和微量污染物。就近集中處理減少了環(huán)境中微量污染物的分布并提高了本地系統(tǒng)的資源回收潛力。

5 結(jié)束語

泉州市主要是丘陵地帶，大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)地理條件和人口聚集條件都和官橋鎮(zhèn)相類似。建設(shè)集中式污水處理系統(tǒng)都能會遇到需新建大規(guī)模管網(wǎng)，但建成的管網(wǎng)收集的污水量又不多，可能還需建設(shè)提升泵站等情況，導(dǎo)致了工程建設(shè)投資成本大幅增加。根據(jù)項目所在地的實際情況，適當(dāng)劃分區(qū)域后采用分散式污水處理系統(tǒng)可以大量節(jié)約管網(wǎng)投資，投產(chǎn)后工藝設(shè)備的檢修也不需要停產(chǎn)。希望通過官橋鎮(zhèn)污水處理項目主體處理工藝分別采用“幅增加生化池+二沉池”和“預(yù)處理+OCO式MBRO的簡要對比，可以為鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理模式的選擇提供一種參考。

參考文獻

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收稿日期：2018-04-12

作者簡介：施漢英（1981-），男，本科，工程師，研究方向為項目建議書、項目可行性研究報告、項目申請報告、資金申請報告的編制和評估咨詢。