黨的二十大為美麗中國建設擘畫了新藍圖，美麗鄉鎮作為美麗中國的“細胞”構成，鄉鎮污水處理的質量不僅是一項民生工程，而且事關美麗中國建設大局。
一、常見鄉鎮污水處理九種工藝 鄉鎮污水處理按原理劃分，分為物理處理法、化學處理法、生物化學處理法這三大類。在這三大類之下，目前鄉鎮污水處理層面常見的有九種工藝。
（一）A/O（缺氧-好氧法）工藝
1.工藝原理
污水先進入缺氧池，反硝化菌用污水有機物將好氧區回流硝態氮還原成氮氣；再進好氧區，好氧微生物分解有機物，氨氮經硝化細菌轉化為硝態氮。
2.優點和缺點
優點。具有處理效率高、處理水量大、成本低、占地面積小、耐沖擊負荷能力強等優點，可同時去除廢水中的有機污染物、氮和磷，脫氮效率高（氨氮去除率80%-90%），運行穩定。
缺點。難降解物的降解率低，除磷效能效果一般，同時硝化反硝化系統不穩定，導致除氮效果不易控制。
（二）A/A/O（厭氧-缺氧-好氧法）工藝
1.工藝原理
污水依次經過厭氧池、缺氧池和好氧池，在厭氧池中進行磷的釋放和有機物的初步分解。在缺氧池中，反硝化細菌利用污水中的有機物作為碳源，將好氧池回流的硝態氮還原為氮氣。在好氧池中，進行有機物的進一步降解、氨氮硝化和磷的吸收。
2.優點和缺點
優點。同時脫氮除磷，處理效率較高，一般五日生化需氧量和懸浮物去除率能達到90%—95%，總氮去除率為70%以上，磷去除率為90%左右，抗沖擊負荷能力強。
缺點。流程復雜，建設成本高，運行管理要求精準控制各池條件，能耗大。
（三）生物膜法工藝
1.工藝原理
污水與微生物附著的生物膜接觸，微生物吸附分解有機物凈化污水。細分類型包括：生物濾池，污水灑在濾料表面生物膜上，保持通風、好氧狀態；生物轉盤，旋轉圓盤部分浸污水，轉出水面接觸空氣好氧反應，轉入水中處理有機物；生物接觸氧化池，池內填料有生物膜，曝氣使污水流動，微生物分解有機物。
2.優點和缺點
優點。凈化效率高，耐沖擊負荷能力強，可耐低溫。無需污泥回流，不易發生污泥膨脹，污泥量少。同時還具有流程簡單、自動化程度高、曝氣量小、不需要二沉池且占地面積小。
缺點。除磷效果不好，生物膜需要定期進行反沖洗以控制生物膜厚度，運行費用相對較高。
（四）MBR（膜生物反應器）工藝
1.工藝原理
MBR工藝是將膜分離技術與生物處理技術相結合。污水先入生物反應池，微生物分解有機物后，經膜組件過濾，截留微生物和懸浮物，清水透過實現泥水分離。細分類型包括：浸沒式MBR，膜組件浸沒在反應池，真空泵抽吸出水；外置式MBR，膜組件在池外，泵輸送混合液過濾后返回或排放。
2.優點和缺點
優點：MBR工藝具有處理效率高，出水水質好、可回用，占地面積小，活性污泥濃度高，易自動化管理，流程簡化。
缺點。膜成本高，需定期清洗維護，能耗相對較高。
（五）接觸氧化工藝
1.工藝原理
污水首先經過預處理去除大顆粒懸浮物和部分有機物，然后進入接觸氧化池。接觸氧化池內填充有特定的填料，填料表面附著大量微生物群落形成生物膜，當污水流經填料時，污水中的溶解氧和有機物與生物膜上的微生物充分接觸，微生物利用有機物作為營養源進行新陳代謝，同時消耗溶解氧，將有機物氧化分解為二氧化碳、水等無害物質。
2.優點和缺點
優點。處理效率高，沒有污泥膨脹和污泥回流、污泥產量低、操作簡單、運行成本低、占地面積小、適應能力強。
缺點。生物膜量隨負荷增加而增加易堵塞，濾料更換維修麻煩，除磷效果不理想。
（六）氧化溝工藝
1.工藝原理
污水進環形溝渠氧化溝，曝氣使溝內污水和活性污泥混合液循環流動，活性污泥分解有機物并硝化反硝化脫氮。
2.優點和缺點
優點。工藝抗沖擊負荷能力強，處理效果好，污泥穩定性好，可省略初沉池，運行管理簡單靈活，建設和運行成本相對較低。
缺點。占地面積較大，設備維護復雜，處理效果受溫度影響較大。
（七）SBR（序批式活性污泥法）工藝
1.工藝原理
SBR工藝是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術。污水在反應池中按序列、間歇進入每個反應工序，即流入、反應、沉淀、排放、閑置五個工序。從污水流入開始到閑置時間結束算作一個周期。在一個周期內的所有過程都在一個設有曝氣或攪拌裝置的反應器內依次進行，不需要連續活性污泥法中必須設置的沉淀池、回流污泥泵等設備。
2.優點和缺點
優點。SBR工藝可通過控制有關條件保持生物選擇性，流程簡單緊湊，凈化效果好，運行效果穩定、耐沖擊負荷、污泥活性高，運行靈活，能抑制絲狀菌膨脹。
缺點。脫氮除磷效率較低，自動化控制要求高，排水時間長、電耗大，對操作人員素質要求高。
（八）CASS（循環活性污泥）工藝
1.工藝原理
CASS工藝是以SBR技術基礎上發展而成的一種新型的污水生物處理工藝，CASS工藝的核心在于其獨特的結構設計。反應池分為生物選擇區和主反應區，生物選擇區用于快速吸附污水中的大部分可溶性有機物，起到緩沖作用并抑制絲狀菌的生長，防止污泥膨脹，主反應區則用于較低負荷的基質降解過程。整個工藝集反應、沉淀、排水功能于一體，通過厭氧、缺氧、好氧的周期性變化，實現對污染物的有效去除，并具有脫氮除磷的功能。
2.優點和缺點
優點：省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流設備，能耗低，占地面積少，建設費用較低。
缺點：設備的安裝和維護相對復雜，生物選擇區設計要求嚴格，不可長時間人工操作，需要先進的遠程操作系統，自動化程度要求高。
（九）人工濕地工藝
1.工藝原理
人工濕地是模擬自然濕地的結構和功能，由土壤、植物和微生物等組成的人工生態系統。污水在濕地中靠自重緩慢流動，通過物理過濾、化學沉淀、植物吸收和微生物分解等作用，實現對污水的凈化。
2.優點和缺點
優點：投資少、運行成本低、美觀實用，對生活污水處理效果較好，生態環境效益顯著。
缺點：占地面積較大，處理效果受季節和氣候影響較大，處理時間長，可能產生異味和蚊蟲滋生。
二、工藝選擇的方法 鄉鎮污水處理目的是為污水達到排入某一水體或再次使用的水質要求，用各種工藝將污水中所含的污染物分離出來或將其轉化為無害物質、從而使污水得到凈化的過程。我國幅員遼闊，東西南北各區域的環境、氣候差異較大，污水的水質、水量、以及受納水體的環境容量也各不相同。鄉鎮污水處理工藝的選擇，可從以下三個方面來考量。
（一）根據主要污染物構成
1.有機物為主要污染物：濃度高可選MBR工藝，可生化性好可選生物膜法工藝、接觸氧化工藝、SBR工藝，濃度低可考慮氧化溝工藝。
2.氮、磷為主要污染物：A/O工藝（以除氮為主）、A/A/O工藝、氧化溝工藝、SBR工藝、CASS工藝。
3.懸浮物為主要污染物：氧化溝工藝、人工濕地工藝、MBR工藝。
4.病原體為主要污染物：MBR工藝、SBR工藝、生物膜法工藝，并在后端配置消毒單元。
（二）根據污水量
1.污水量＜1000立方米/天：SBR工藝、MBR工藝、A/O工藝、A/A/O工藝、人工濕地工藝、接觸氧化工藝。
2.1000立方米/天≤污水量＜5000立方米/天：A/O工藝、A/A/O工藝、氧化溝工藝、CASS工藝。
3.污水量≥5000立方米/天：A/A/O工藝、CASS工藝、氧化溝工藝、MBR工藝。
（三）根據地域特點
1.北方寒冷地區（冬季氣溫低，可能導致污水水溫過低，影響微生物活性，使污水處理效果下降，同時考慮處理設施的防凍措施）：A/O工藝、A/A/O工藝、接觸氧化工藝，輔之升溫保溫系統。
2.沿海地區（淡水資源相對緊張，海水資源豐富，且土壤和空氣具有一定的腐蝕性）：氧化溝工藝、SBR工藝、生物膜法工藝、MBR工藝、人工濕地工藝。
3.南方炎熱潮濕地區（氣溫較高，微生物活性高，污水處理效果相對較好，但高濕度環境可能導致設備腐蝕、蚊蟲滋生等問題）：A/O工藝、A/A/O工藝、生物膜法工藝、SBR工藝、MBR工藝、接觸氧化工藝。
4.內陸干旱地區（水資源匱乏，土地資源相對富余，但氣候干燥，蒸發量大，污水處理后的回用需求較高）：人工濕地工藝、生物膜法工藝、MBR工藝。
三、工藝選擇及污水治理的建議 鄉鎮污水處理是系統工程，需結合鄉鎮產業發展規劃和人口變化趨勢來系統思考，因地制宜推動鄉鎮污水處理工作體系重構、業務流程再造、體制機制重塑。
（一）綜合分析施策，實現“長治久清”
結合考慮鄉鎮污水的水質、水量、處理目標、地形地貌、場地條件、經濟成本和運行管理等多方面因素，從長遠規劃層面一鎮一策選擇處理工藝，切不可整縣整市的鄉鎮污水處理廠只采取1—2種工藝強行硬推、削足適履，切不可急功近利過度提高出水標準、導致資金資源的浪費。在實戰工程案例中，為了實現有效的污水處理效果，可以依據鄉鎮當地綜合環境條件，將工藝技術進行組合后予以應用，例如：針對負荷較低的，可采取A/O+SBR；針對階段性高負荷的，可在現有的污水處理工藝上+人工濕地或者+MBR；針對水質處理要求高的，可在現有的污水處理工藝上+MBR。
鄉鎮污水治理更為重要的是從源頭上減污降污，即根據污水中污染物構成溯源找出污染來源，從而精準施策。例如，如檢測發現鄉鎮污水中有機磷偏高，就需從源頭磷肥污染控制角度來降低污染因子；如檢測發現鄉鎮污水中磷酸鹽偏高，就需從倡導推廣無磷洗滌用品角度來降低污染因子。
（二）一體化投運管，實現“長制久清”
投資方面，抓住宏觀政策資金投向，通過爭取超長期特別國債、增發國債、政府專項債券、中央預算內資金等，來補齊鄉鎮污水處理廠短板；建設方面，鄉鎮污水處理廠應以改建或提升為主、新建為輔；運營方面，鄉鎮污水處理廠盡量委托給專業化公司來運維，并將存量管網這類沉淀性資產一并評估作價到專業化運用公司，以解決廠—網分離的矛盾。
鄉鎮污水治理的污水在水里、根源在岸上、保障在管網、關鍵在機制。在機制建立方面，應以鄉鎮污水處理廠服務范圍為基礎，統籌考慮范圍內各類污水處理設施、污水管網、污水泵站、河道編制的系統化方案，以一個機構來統籌調度指揮的機制，系統考慮源頭、過程、末端等各類設施工程、利益關聯，厘清工程與問題之間關系，厘清投資與產出之間關系，配套定期調度、精準解決問題的機制，統籌考核和運行評價，做到全生命周期最優。
（三）數字賦能變革，實現“長智久清”
有條件的鄉鎮污水處理廠，可以將鄉鎮污水處理的數據采集、監測分析、設備管理、工藝運行、風險預警等各個環節感知資源統一編目后，綜合運用物聯網、視頻監控、智能識別等感知技術手段，建立鄉鎮污水處理的數字孿生體系，構建污水污染聯動治理、污水處理任務協同管理、污水問題閉環處置的數字治水新格局。
在區縣域的鄉鎮污水治理數字化應用上，要抓好一體化智能化公共數據平臺這個重中之重，打通涉及部門之間的信息和數據壁壘，按照統一規劃、統一構架、統一標準、統一支撐、統一運維原則，加快形成算力存儲“一朵云”、通信傳輸“一張網”、數據要素“一組庫”、數字資源“一本賬”，推進“技術融合、業務融合、數據融合，跨層級、跨地域、跨系統、跨部門、跨業務”的“三融五跨”，開發出具有實戰能力的全局“一屏掌控”、政令“一鍵智達”、執行“一貫到底”、監督“一覽無余”數字化AI智能協同應用場景，最終實現區縣域的鄉鎮污水治理數字化賦能。
作者系重慶市開州區人民政府副區長
來源：中國環境
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