浅析城市污水处理工程设计中值得探讨的几个问题
摘要：水是我们人类所共有的、有限的资源。
大气中的水分变成雨水降到地表，其中一部分蒸发或者渗入地下，而大部分泄入江河，流到大海，再通过江、海、河、湖返回大气中，形成完整的大自然水循环体系。
在这一循环过程中，人类所利用的水被污染，而被污染的水只有经过处理得到净化，才能重新回到大自然的水循环体系中。
因此，污水处理的作用是极为重要的，是保护人类水环境，提供舒适的生活空间及作为资源有效利用所必须的和必不可少的
重要环节。
关键词：城市污水处理工程探讨问题
中图分类号：f291.1 文献标识码：a 文章编号：
水是我们人类所共有的、有限的资源。
大气中的水分变成雨水降到地表，其中一部分蒸发或者渗入地下，而大部分泄入江河，流到大海，再通过江、海、河、湖返回大气中，形成完整的大自然水循环体系。
在这一循环过程中，人类所利用的水被污染，而被污染的水只有经过处理得到净化，才能重新回到大自然的水循环体系中。
因此，污水处理的作用是极为重要的，是保护人类水环境，提供舒适的生活空间及作为资源有效利用所必须的和必不可少的重要环节。
城市污水处理工程设计是一个综合性极强的系统工程，涉及的学科多，相关部门多，其中任何一个环节不合理都会给工程设计带来影响和造成不同程度的损失。
(一)城市污水处理工程设计基本条件处
（1）处理规模：
处理规模的确定主要与下列因素有关：城市人口、城市性质及经济水平、城市排水体制、工业废水量、污水管网完善程度及规划年限
（2）污水处理厂进水水质
污水处理厂进水水质主要与下列因素有关：城市性质及经济水平、工业废水水质、其它污染源和排水体制
（3）处理厂出水水质
处理厂出水水质应根据排入受纳水体的环境功能要求，水体上下游用途及水体稀释和自净能力等，使出水口水质符合国家或地方有关标准。
当排入封闭或半封闭水体（包括湖泊、水库、江河入海口）时，为防止富营养化发生，应注意控制出水中tn和tp的浓度。
我国北方地区一些河流常年没有补给水源，基本属排污河，排入该河流的污水处理厂处理水应执行的标准需与环保部门研究商定。
由于目前水资源严重不足，各城市都在积极推广污水回用，如果二级处理后出水作为回用水输送至用户时，应根据用户对水质要求及国家或地方的相关标准等制定污水处理厂出水水质。
（4）污水、污泥资源化
选择技术工艺方案时应同时考虑污水和污泥综合利用。
污水作为水资源已逐步被排水领域业内人士所接受，污水回用势在必行。
新建城市污水处理厂时，应将污水净化和污水回用一并考虑，根据回用水用户对水量和水质的需求，按照国家和地方回用水水质标准，
进行包括回用水处理工艺在内的全流程工艺设计。
同时，随着污水处理设施的完善污泥产量呈增加的趋势，特别是大型污水处理厂，污泥的处置已成沉重的包袱，因此污泥利用也逐渐受到重视。
在达到稳定化无害化标准的前提下，优先考虑制肥，利用于农田或绿化，或可作建筑材料及能源利用。
为此污泥利用也要进行用户需求和市场调查。
（二）不同规模的城市污水处理厂处理工艺选择
（1）选择主要原则
根据污水水量、水质和处理水排放出路（受纳水体或污水回用），结合当地自然条件、经济状况、技术水平及管理人员素质，进行多方案技术经济比选后再行确定，至少考虑三个比选方案为宜。
(三)污水处理工程设计中值得探讨的几个问题
目前，我国排水领域在污水处理工程设计方面已渐趋规范化，各设计阶段的深度及工程设计内容基本满足国家有关规定，设计参数的选择也基本符合国家和各部门的相关标准和规范，但仍然有一些问题需予以重视并值得探讨。
（1）污水管网设计
城市污水管网担负着城市污水的收集和输送，是连接污水产生源和污水处理厂的重要的、不可缺少的环节，拟研讨的主要因素有污水管网规划年限和排水体制
（2）垃圾渗滤液对污水处理厂的影响
目前，我国处理城市垃圾的主要手段为卫生填埋法。
国外设计
垃圾卫生填埋场时，进厂垃圾预先经过分类处理，将可焚烧、宜堆肥及回收的垃圾分别收集，使进入卫生填埋场的垃圾绝大部分为无机物，因而产生的渗滤液中有机物浓度较低。
而在我国由于垃圾分类迟迟未能推广，绝大多数城市采用混合垃圾卫生填埋，因而进厂垃圾有机成分较高，尤其是氨氮可高达数百甚至上千，给渗滤液处理带来极大困难，目前业内人士千方百计实验和研究，寻求一种在技术上和经济上合理可行的处理工艺，但其结果均不乐观。
因此，国内一些城市，特别是中小城镇，当垃圾处理规模不大，且距城市污水处理厂较近时，往往将垃圾渗滤液经预处理或不经处理直接排入城市污水处理厂。
这种情况下，设计城市污水处理厂时，需十分注意由于垃圾渗滤液高浓度废水的进入而给处理厂进水带来的水质变化。
处理厂规模越小，其影响越大，渗滤液处理量与污水处理厂处理规模的比值越大，对设计参数选择、设备选型及工程费、运行费等影响越大。
(4)生物除磷脱氮
随着水体对富营养化的主要影响因素氮、磷指标的严格控制，生物除磷脱氮工艺已广泛应用于污水处理设计中。
鉴于生物除磷和脱氮存在一定矛盾，比如脱氮过程中所需的硝化菌世代期长，污泥龄长；而除磷则通过剩余污泥的排除而实现磷的去除，污泥龄短。
因此，设计时，如选用短泥龄，则硝化过程不完全，脱氮效果低下；反之，若选用长泥龄，也会导致糖质积累，使非聚磷微生物增长而降低了除磷效果。
当前设计中在选择泥龄时多采用兼顾的方法，但
除磷脱氮均不能达到最佳效果。
当然，随着生物除磷脱氮技术的发展，除原有传统a2/o，a/o工艺外，又陆续开发了uct倒置a2/o，oco等实用工程新技术，使除磷脱氮效果有很大提高，最近又有新的研究成果－反硝化除磷，使反硝化脱氮与生物除磷有机的结合，是很好的可持续处理技术。
（4）幅流式二沉池表面水力负荷
活性污泥系统二沉池是以分离生物处理过程中产生的污泥，使处理水得到澄清为主要目的。
设计二沉池的影响因素很多，而其中表面水力负荷和出水堰负荷为主要设计参数。
我国1997年版“室外排水设计规范”中规定活性污泥法后二沉池采用表面水力负荷为1.0～1.5m3/m2.h，美国标准规定高峰流量时为2.0m3/m2.h，日本1994年版“下水道设计指针与解说”中为0.8～1.2 m3/m2.h。
（20～30m3/m2.d）。
从理论上讲，按沉淀类型分，二沉池沿水深自上而下原则上分为四个区：自由沉淀区、絮凝沉淀区、成层沉淀区、压缩区，其中自由沉淀过程较短，很快便过渡到絮凝沉淀阶段，沉淀池内大部分时间属于成层沉淀和压缩沉淀阶段。
因此，必须有足够的停留时间，或者说必须保证应去除颗粒群的最小流速，才能产生良好的沉淀效果。
而表面水力负荷与颗粒沉降速度在数值上是相同的，因此选用二沉池（中间进水周边出水）表面水力负荷值时，不宜过高。
从处理流程看，二沉池是污水处理系统最后一道工序，是泥水分离效果好坏的关键把关工序，表面水力负荷采用较低值更为安全，
即使处理系统运行工况发生变化，仍可得到稳定可靠的出水效果。
从除磷要求来讲，如前所述，由于出水中ss所携带粒状磷的影响，宜采用较低负荷值。
综上所述，笔者建议：以平均设计污水量计算，在活性污泥法系统中当设有初沉池时，二沉池表面水力负荷宜选用0.8～
1.0m3/m
2.h，不设初沉池的活性污泥法系统中二沉池表面水力负荷宜选用0.5～0.7m3/m2.h，我国”氧化沟设计规程”中提出的氧化沟法沉淀池表面水力负荷宜采用0.5～0.75m3/m2.h的数值是适宜的。