浅析小城镇污水处理策略
时间：2022-05-14 10:55:05
【摘 要】环境问题越来越多的引起人们的注意，随着人们生活水平的提高，环境问题也变成亟待解决的问题。我国现阶段还处于社会主义初级阶段，在经济得到了快速发展的同时，要认真处理环境问题，特别是中小城镇的环境问题。本文主要介绍如何应运自动化来处理污水问题，及针对污水问题提出的策略。
引言
自动控制技术的应用可以追溯到公元前，那时我国古代指南针的发明和工业革命时期蒸汽机中离心式调速机的使用，但其理论体系的建立和完善都是在20世纪中期。自动控制技术已经在各行各业获得广泛应用。近年来在污水处理中应用的水平也显著提高。
1 污水处理自动控制的发展方向
近几年来，控制理论与技术向着2个方向发展：一是对理论或方法本身进行深入的研究；二是将不同的方法适当地结合在一起，相互取长补短，发挥各自优势，形成新的控制系统。获得单一方法所难以达到的效果，控制理论在污水处理领域的发展主要以第二个方向为主。
污水处理水平的提高，主要表现在：①依赖于技术的发展，加强自动控制在实际污水处理过程中的应用，针对污水处理面临的新的技术需求，例如污水排放要求的日益提高、低能耗污水的处理、污水处理的回用、污水中雌激素等痕量元素的去除、污水处理厂剩余污泥的减量化、资源化和无害化、污水处理过程中温室气体的减排等新问题若要出现，这些都需要有新型解决方案。相应地对污水自动处理也提出了新的要求；②依赖于对污水生物处理模型的深入研究，可以通过开发或应用新的数学模型，来解决污水处理中的复杂问题；③对污水处理新的技术市场需求进行研究，并通过数学建模与仿真，将各种智能控制相结合，从而提出新的控制策略。
2 小城镇污水现状
据有关研究表明，我国小城镇95%的生活污水未经处理就直接排放了，这在一定程度上造成了90%以上小城镇的水体环境受到不同程度的污染。为了解决这种恶劣的环境污染问题，国家在《国民经济和社会发展十二五规划纲要》中明确提出，在“十二五”期间加大环境保护力度，努力提高城镇生活污水和垃圾处理的能力，为构建绿色环保的新型环境做贡献，力求找出问题关键所在，运用新的科技来服务人民，造福于人类。
由于我国的社会国情，难免会对小城镇在环境保护方面认识不足，重视程度也不够，污水处理理论在小城镇几乎处于空白状态。国家要在对小城镇污水处理前，工程要进行大规模的调查，从而及时了解目前小城镇污水处理厂的发展情况，研究出适合小城镇的污水处理技术，制定出切实可靠的措施，解决当务之急。
3 小城镇污水处理设施的特点
和大、中城市相比，小城镇的污水处理具有如下特点：
（1）污水处理量较小，处理设施规模也相对较小。目前我国小城镇人口规模较小，一般情况，每个乡镇的人口均在2万人以下，况且自来水的普及率也较低，在经济发展水平较低的城镇，工业发展水平也相对较差。
（2）进水水量与水质在时间上变化较大。小城镇污水一般由居民日常生活、小型餐饮服务、小型轻工业和手工业生产以及公共卫生服务设施排放的污水组成，每天不同时段的水质、水量变化较大且比较集中，特别是早、中、晚做饭时间，污水量随生活用水量的变化而急剧变化。
（3）管网不健全。由于小城镇都比较缺乏科学规划、地形复杂、居住分散、道路狭窄，各种用地布局不合理，污水收集不完善；城镇排水管网的建设往往长期滞后于污水厂的建设，或管网的建设标准较低，造成污水漏失、地下水渗入或明渠输送污水等现象。
（4）用地有保障和区域差异化。小城镇的人口密度较小，土地利用率较低，特别是经济较为落后的西部地区。所以用于污水处理厂等的建设用地，其面积相对容易保证。地形、地质、气候、风土人情等，使各地区的差异又较大。小城镇污水处理工程在设计过程中，应充分利用当地的特点。在进行污水处理设施的建设时，可以因地适宜，充分利用工程所在地的高差降低能耗，节省成本。
（5）资金筹措能力相对较弱。小城镇的收入较大城镇的要低，资金往往难以很快筹集，导致工程迟迟不能施工。常见现象有建筑主体已建好，但附属工程资金还没落实。此外，平均单位水量的建设费、管理费相对较高，并普遍存在工艺选择错误、建设标准偏低，在3-5年内大量的小型污水厂可能被迫关闭或无法运行。
4 处理工艺的对策
4.1 工艺流程
①取消粗格栅。小型污水处理厂中设置于污水进水口的格栅，原则上仅使用细网，省略粗网。若设置破碎机或者微细格栅，为保护破碎机或微细网板，前方可设置粗格栅。②设置调节池。为了使污水流入量均等，确保反应时间，原则上应设置污水调节池。在低负荷的污水处理设施中，例如氧化沟工艺原则上省略污水调节池。③分期建设，允许单系列单池运行。在污水处理设施建设初期，需根据未来污水流量的增加，合理地考虑建设规划以及水处理的系列数量，但是在第一期工程建设中，需建设必要的设施以保障最低限度的要求。④污泥集中处理。由于污水量较小，污泥量相对较少；在小型城镇中，设备运转率较低容易提高成本。⑤水质检测巡回式。各污水处理厂可不设化验室，可配备便携式化验设备，巡回到各个污水处理厂完成日常水质检测。对于受法律规定的测试项目，则可取回水样，委托具有化验资质的污水处理厂或者专门机构测试。
4.2 工艺推荐
小城镇污水处理设施的约束条件是污水量较小，污水组分简单，所在地的经济水平往往不高，并且技术人员严重缺乏，管理困难。处理工艺选择的原则是处理构筑物和设备尽量少，尽量不设置隔墙，尽量不回流，控制和管理尽量简单。为达到较好的污水处理效果，使得污水处理设施能长期持续、稳定的运行，推荐采用氧化沟和SBR两种工艺。
氧化沟为延时曝气法的一种特殊形式，一般采用圆形或椭圆形廊道，池体狭长，池深较浅，沟内设机械曝气和推进装置。通过曝气或搅拌作用，使得活性污泥呈悬浮状态。氧化沟一般具有以下特点：①在氧化沟中易形成区域缺氧环境，具有脱氮除磷的效果，同时又可提高污泥的沉降陛能。②由于沟内速度较快，且停留时间较长，池体一般较大，对于进入沟内的污水能够立即稀释，因此具有很强的抗冲击能力。③由于水力停留时间与泥龄一般较长，对悬浮物的去除效果较好，污泥的产量小且较稳定，一般不设初沉池和污泥消化池。若情况许可，可取消二沉池和污泥回流系统，管理方便，投资和运行费用也较低。
SBR是一种按间歇曝气方式运行的活性污泥技术。与传统方法相比，SBR技术采用时间分割的操作方法，主要特征是在时间上的有序和间歇操作。具有以下特点：①处理设施少，构造简单、便于操作和维护管理，一般不设污泥回流设备；②耐冲击负荷，对污水有稀释、缓冲作用，能够有效抵抗水量和有机物的冲击；③运行效果稳定，反应时问短、效率高，出水水质好；④操作灵活，工艺的各工序可根据水质、水量进行调节，通过改变运行方式，可以实现脱氮除磷；⑤污泥沉降性能好，能够有效防止丝状菌膨胀；⑥流程简单、造价低，易于处理设施的扩建和改造。
5 小结
使用自动化式的污水处理技术，能够满足社会发展的要求，满足需要。虽然小城镇的污水处理可能会遇到各种各样问题，但只要认真分析原因，有针对性的解决，问题总会迎刃而解。不可否认的是，小城镇的管理设施相对分散，没有想大中城市那样易于管理，本文详细描述氧化沟和SBR两种工艺来解决所遇到的问题。希望能为后来的研究提供点帮助。
参考文献：
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