與城市污水相比，村鎮生活污水具有面廣分散、水量相對較小、水質(zhì)水量日變化較大、季節性差異較大等特點(diǎn)。村鎮生活污水處理設施的設計多參考國家現行規范或者指南，基于安全和發(fā)展等一系列原因往往造成偏大設計，常出現處理水量只占設計規模很小的比例，或者實(shí)際處理水質(zhì)濃度偏低，總體設計偏大的情況。而偏大設計往往導致實(shí)際運行時(shí)污水處理設施閑置率高，投資運行浪費嚴重，這又與村鎮相對較為落后的經(jīng)濟發(fā)展情況不符。本文對一些村鎮生活污水處理偏大設計問(wèn)題進(jìn)行了分析，并提出了相應的對策，供相關(guān)設計人員參考。

一、現狀調研

對巢湖流域已建成運行的村鎮污水處理廠(chǎng)進(jìn)水水量和水質(zhì)進(jìn)行調研，調研結果如表所示：

巢湖流域現有村鎮污水處理廠(chǎng)處理能力調研結果

巢湖流域現有村鎮污水處理廠(chǎng)實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)調研結果

二、偏大設計造成的影響

對于污水處理設施，在建成運行之初進(jìn)水水質(zhì)和水量低于設計值的現象很常見(jiàn)，這也符合一座污水處理廠(chǎng)建成后運行10-20年的長(cháng)遠發(fā)展要求。但對于村鎮污水處理系統，由于相對規模較小，實(shí)際情況與設計的細微偏差往往會(huì )對污水處理系統造成較大影響。對設計規模和設計進(jìn)水水質(zhì)的過(guò)高估計，導致村鎮污水處理設計偏大，造成村鎮污水處理廠(chǎng)長(cháng)期處于低負荷運行狀態(tài)，出水水質(zhì)較差，不經(jīng)濟也浪費資源，更不能充分發(fā)揮污水處理廠(chǎng)的環(huán)境效益，主要體現在以下2個(gè)方面：

1.投資方面

偏大設計造成投資成本大，投資成本回收期長(cháng)。

2.運行方面

偏大設計對運行情況主要存在3個(gè)方面的影響：首先，偏大設計造成管道實(shí)際流速低于設計值，管網(wǎng)水力條件差，污染物在管道內沉積，不能正常送往污水處理系統進(jìn)行處理。其次，污水處理生化系統易過(guò)度曝氣，致使活性污泥老化，系統出水水質(zhì)較差。再次，污水處理主要設備不能處在高效運行區，造成能源浪費，運行費用偏高。

三、偏大設計原因分析

1.水量偏大原因

設計規模比實(shí)際處理水量偏大存在多方面原因，主要受以下幾點(diǎn)影響：

(1)規劃設計的影響

與城市污水相比，村鎮生活污水具有面廣分散、水量相對較小、水質(zhì)水量日變化較大、季節性差異較強等特點(diǎn)，給實(shí)際調研帶來(lái)很多不便，村鎮生活污水處理設施的設計多參考國家現行規范或者指南進(jìn)行設計。

對于村鎮污水處理，生活污水占較大部分，因此影響尤其嚴重。對于農村生活污水處理規模的計算，通常采用“設計人口數X居民綜合生活污水定額X排水系數”的方法。此方法較為簡(jiǎn)便，但多數情況下，推算數值偏大。另外，我國現有規范通常對“居民綜合生活污水定額”和“排水系數”2個(gè)指標進(jìn)行了規定;現有的村鎮生活污水處理的規范體系主要有：CJJ/T 246-2016《鎮(鄉)村給水工程規劃規范》、CJJ 123-2008《鎮(鄉)村給水工程技術(shù)規程》、CJJ 124-2008以及《分地區農村生活污水處理技術(shù)指南(試行)》，通過(guò)對比發(fā)現，規范給出的參數選擇范圍較大，而設計一般遵循安全可靠的基本原則，設計人員極易在設計時(shí)取較大值進(jìn)行計算，尤其是在缺乏同地區類(lèi)比資料的情況下。

CJJ/T 246-2016、CJJ 123-2008和CJJ 124-2008這兩大體系的規范是針對村鎮的具體規范，具有一定的指導意義。其中，CJJ 124-2008根據室內衛生設施的設置情況和社區類(lèi)型等給出了生活用水定額規定，具有一定的針對性。而CJJ123-2008對于排水系數的取值為0.6-0.9，并沒(méi)有針對室內衛生實(shí)施情況給出具體參考數值，此參考范圍仍然較大?！斗值貐^農村生活污水處理技術(shù)指南(試行)把我國劃分為6個(gè)區，針對村鎮室內衛生設施設置情況對用水定額和排水系數都給出了具體參考數值，此指南比上述3條中的規范體系，更具有參考意義;但由于是試行指南，目前設計時(shí)卻很少作為設計依據進(jìn)行參考。

(2)投資模式的影響

村鎮污水處理越來(lái)越傾向于企業(yè)投資，利用PPP模式進(jìn)行投資建設，其中涉及政府投資的商業(yè)模式，如DBO的商業(yè)模式，由政府投資，企業(yè)進(jìn)行設計、建造、運營(yíng)。由于是政府投資，某些情況下為了獲得更多的投資資金，傾向于較大規模。

另外，對于企業(yè)來(lái)說(shuō)，設計規模越大意味著(zhù)投資越大，可獲得的利潤就越大。同時(shí)，由于企業(yè)的特許經(jīng)營(yíng)時(shí)間較長(cháng)，一般而臨10-30年的長(cháng)遠發(fā)展歷時(shí)。從長(cháng)遠角度考慮，企業(yè)為了控制發(fā)展帶來(lái)的風(fēng)險，污水處理設施能一次建造到位的盡量一次建造到位，從而造成設計規模遠遠大于實(shí)際情況。

(3)污水收集管網(wǎng)建設滯后

我國現有的部分規劃和已建管網(wǎng)通常主要為干管。由于鄉鎮一級污染源分散，集鎮老管網(wǎng)以雨、污合流為主，加之道路狹窄，管道建設施工難度大，投資高，鄉鎮財力有限等原因，生活污水接入率低，造成實(shí)際處理水量與建設規模相比偏低。

2.水質(zhì)偏大原因

(1)規劃設計的影響

當缺乏現狀資料調查條件時(shí)，村鎮污水處理廠(chǎng)設計水質(zhì)的確定有2種方法：

第一，參考以上現有國家規范體系，根據規范給出的參考數值進(jìn)行確定。采用此方法的主要缺陷是，規范給出的參考范圍較大，設計時(shí)基于安全可靠的基本原則，易取大值。

第二，采用保證率確定設計進(jìn)水水質(zhì)的方法。此方法是類(lèi)比同地區現有污水處理廠(chǎng)進(jìn)水水質(zhì).利用頻率統計方法對這些數據進(jìn)行處理，繪制水質(zhì)濃度頻率曲線(xiàn)，并計算出進(jìn)水中一定積累頻率下各項污染物濃度，為擬建污水處理廠(chǎng)提供設計水質(zhì)濃度參考值。采用此種方法時(shí)，設計數值較為接近實(shí)際情況。但若類(lèi)比村鎮污水處理廠(chǎng)選擇不當(工業(yè)廢水或者養殖廢水占比過(guò)多)，或者進(jìn)水保證率取值較大，易造成設計偏大。

(2)項目建成后污水管網(wǎng)滲漏

由于地下水位較高，污水管網(wǎng)的滲漏現象較為普遍。因施工質(zhì)量原因和基礎下陷而造成的檢查井處漏水，因施工質(zhì)量原因而造成的過(guò)河管道處河水倒灌;因接管前污水直排就近河道，接管后原排水口沒(méi)有封堵而造成的河水倒灌等，往往會(huì )稀釋水質(zhì)。

另外，對于相同的管道施工質(zhì)量，由于農村路而滲透系數高于城市，暴雨時(shí)造成的雨水下滲稀釋對農村污水水質(zhì)的稀釋強度要高于城市。

(3)項目建成后污水管網(wǎng)水力特性的影響

村鎮污水量相對較低，排水管管徑相對較大，造成污水在排水管內的流速偏低。排水管道的水力特性不好，致使懸浮物在排水管道的沉積，由于一些污染物在污水中呈懸浮狀態(tài)，懸浮物的沉積造成實(shí)際水質(zhì)偏低。

四、對策和建議

針對村鎮生活污水處理偏大設計的問(wèn)題，提出以下建議：

1.設計方面

第一，對于設計規模和設計水質(zhì)，應盡可能地進(jìn)行實(shí)地調研確定;針對我國城鎮化的進(jìn)程，對于村鎮污水處理易優(yōu)先考慮近遠期分期建設。

第二，村鎮污水處理廠(chǎng)的選址易就近。盡量避免長(cháng)距離輸水造成的污染物沉積問(wèn)題。

第三，針對低濃度進(jìn)水情況，村鎮污水處理工藝應選擇對低濃度污水處理適應性較好的生物膜工藝。

第四，污水處理關(guān)鍵設備諸如水泵和風(fēng)機等，易設置變頻器。當實(shí)際處理流量較低時(shí)，通過(guò)調節電機轉速調節流量，從而減小功率。防比系統的設備長(cháng)期處于低效區運行造成能源的浪費。

2.運行方面

已建成村鎮污水處理項目盡量避免低負荷運行。運行時(shí)要根據實(shí)際進(jìn)水情況調整污泥負荷。柴油發(fā)電機組