摘要：分析小城镇生活污水厂的厂外污水管渠系统的形式及其对污水厂进水水质的影响，以便于合理的确定小城镇生活污水厂的进水水质。近年来，国家对小城镇和农村污水治理的决心和力度不断加大。而充分了解小城镇污水处理厂进水的水质特征，对于选择合理的处理工艺、科学设计和运行管理污水处理厂、节省污水处理厂工程建设费用及运行费用具有重要的现实意义。下文以四川省木兰镇的污水厂为例，对其污水处理厂进水的水质水量特征进行分析，并列举其他类似污水厂的实测进水水质，归纳出小城镇生活污水厂进水水质的普遍特征。
1、项目概况
木兰镇位于成都市东北郊的的新都境内，所在区域属龙泉山脉的浅丘陵地势，地貌以缓丘台地为主。缓坡地势，总体坡向自西北向东南。木兰镇土壤以黄泥为主，其次是姜石黄泥和紫泥，占全镇耕地面积的70%。土层深厚，养分丰富，团粒结构好，宜种多种作物。气候属于中亚热带湿润季风气候区，气候温和、雨量充足、温湿同季、四季分明。
木兰镇现建有城镇污水处理厂一座，位于镇东南，其服务区域为木兰场镇和蔬菜批发市场的生活污水。污水厂配套建设有截流干管6.1km，由于污水收集支管未建设到位，目前场镇的污水均汇至镇东南角的农灌尾水总渠，通过在总渠中截流的方式将污水收集至污水处理厂。
木兰镇现状污水处理厂规模1000m3/d，主体采用“SBR+人工湿地”的处理工艺，出水水质标准为一级A标。由于木兰场镇的快速发展，场镇污水量大增，通过对旱季排灌总渠中的污水量进行流量监测显示，污水量平均流量约1100m3/d，最大流量约5000 m3/d，已经超过了现状污水厂的处理能力。
拟对现状污水处理厂进行扩建工程建设，目前污水处理厂占地约2700m2，预留发展用地2884m2。由于现状污水处理厂进水水质COD、氨氮等指标长期高于普通城镇污水处理厂的进水指标，亦高于污水处理厂的设计进水水质指标，因此现状污水处理厂一直难以正常处理达标。因此在进行扩建工程设计前对该污水处理厂的进水情况进行了详细的分析，找出其进水水质指标偏高的原因，用以指导污水处理厂的扩建工程设计。
该工程排水体制、污水来源、污水收集方式、污水局部处理措施具有典型的小城镇污水处理厂的特点，对工程建设具有较强的指导意义。
2、排水体制
木兰镇排水体制具有小城镇典型的代表性，部分新建城区为分流制，其余老城片区为合流制。合流制管渠系统主要利用原有的农灌沟渠收集和输送污水，在集水区域内分布的农灌支沟渠依地势坡向，从高处向低处汇集街巷两侧的居民生活污水和地表雨水径流，汇入到镇东南角的农灌尾水总渠。
3、污水来源
木兰镇污水处理厂服务区域内的污水主要来源于沿街道分布的居民住宅和餐饮、学校以及医院等公共建筑等排放的生活污水。其中的公共建筑有餐饮业有鱼品鲜河鲜等30余家、医院和学校各2所、以及镇政府和镇中心菜市场等。此外，镇内的部分居民养殖有少量鸡和猪等家畜，排放的冲洗和粪便污水直排入污水沟渠。
4、污水沟渠系统结构
镇内的污水沟渠结构分为新建城区、菜市场区（旧城区）、农居聚集区、散居农户排水区。
1）新建城区，地面建有污水检查井和雨水口的排水设施，顺地势坡向沿街道新敷设有雨、污排水管道收集区域内的雨、污水。
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2）菜市场区（旧城区），该排水区主要为旧城区，地表面排水设施较少，由原农灌沟改造形成的排水暗渠排放区域内的雨、污水。
3）农居积聚区，街道地面有少量地面排水设施，局部街道下敷设有雨污合流排水管，雨污水排放主要汇入自北向南坡向的排水暗渠。
4）散居农户排水区，该排水区未建有排水管或沟渠，仅局部分散建有排水明沟，未连接呈系统。大部分明沟排水直接接入农地田间土沟中，整个区域内污水为无组织排放，在雨季，雨污水可能漫过农田土沟，溢入下游的排水总渠中。
木兰场镇的合流制排水系统主要由原有农灌沟渠改建形成，基本覆盖场镇主城区域。根据现场踏勘情况，除局部管段，大部分排水沟渠的水流流速缓慢，水深小，沟渠底淤积较严重，水面漂浮的垃圾物多。在夏季时排水沟渠散发的异味强烈，在降雨时，由于过流能力不足，下游沟渠的雨污混合水溢出淹没道路。
5、建筑物室内污水收集方式
除散居农户排水区外，木兰镇其余排水区的污水管渠沿街道或巷敷设，直接收集各街道两侧的居住建筑或公共建筑排出的生活污水。其中仅医院排放的污水经化粪池和消毒初步处理排入污水收集沟渠中。
木兰镇居民建筑均设有室内排水卫生设施，有简单款洗卫生设备，收集污水的方式与一般常规城镇污水收集方式类似，建筑内污水经室内排水管道排出，就近排入街道两侧的排水管渠中。其中位于旧城区的居民建筑室内排水设施设置不规范，一些建筑排水管道安装在建筑外壁上，排放出的污水需流经一段地面明沟后，汇入街道污水管渠中。
6、污水局部处理
木兰镇居民住宅建筑仅位于长林街的新建居民区设有化粪池。其余居民住宅建筑排出的污水均就近通过管道或沟渠直接排放到街道两侧的污水管渠中。镇中心医院建有局部污水处理设施，其排出的生活污水经局部处理，消毒达到排放标准后，排入镇污水收集管渠中。餐饮业、菜市场均未设置隔油处理设施，其排入管渠的污水含较高的油脂内污染物。镇内有个别居民家有家禽养殖，其排放的污水未经处理直接排入镇污水沟渠中。
7、现状污水厂进水水质分析
已有的水质监测数据显示，COD、TN等污染物浓度偏离正常值范围，远比一般城镇污水和设计规范推荐的浓度值高。污水中P、SS污染物浓度等在正常范围内。
经调查发现，场镇污水中的COD和TN污染物超出正常值的负荷来源于老城区内的菜市场排放的污水。位于该排水区域的菜市场内家禽和鱼类等宰杀排放的污水和临时养殖污水含有高浓度有机污染物，TN含量也很高，且同时含有高浓度的有机悬浮物。排入污水管渠后，直接造成沟渠污水中的COD、TN和NH3-N污染物浓度增高，渠底高有机质污泥的沉积进一步加大了管渠中污水的有机负荷和TN负荷量。
而新建城区化粪池出水污水水质和污染物指标通量接近于一般城镇污水水质，污染物通量负荷正常，水质基本稳定在正常范围内。由此可见，污水厂外的管网收集系统的形式及场镇内污水的局部处理方式，是否设置化粪池、隔油池等处理措施对城镇污水厂进水水质将造成较大的影响。
8、水质波动的影响因素
由此可见，在确定新建小城镇生活污水厂进水水质时，不可一概而论，应根据当地的污水来源、污水收集方式、污水局部处理设施情况、合流制管渠淤积情况等综合而定，尤其是在现状排水沟中进行截流时河道底泥、养殖废水对污水厂的进水水质影响极大。
小城镇生活污水进水水质指标的普遍波动较大， 日进水水质水量波动大，受季节影响波动大，受污水收集情况影响波动大，必将给污水厂运行要达到良好的处理效果带来一定的困难。因此，在小城镇污水处理厂的设计和运行中，必须充分考虑进水水量和水质的瞬时波动，设置调节池对水量、水质进行调节，尽量减少或消除其不利的影响。另外，为避免夏季雨水对污水厂进水水质水量的波动，建议老城区对排水收集系统进行改造，改造为分流制的管道系统，并与污水厂的建设同步实施。
9、结论
综上，在设计前应进行详细的调查，否则极易造成污水厂设计进水水质与实际有较大的偏差，导致污水厂实际运行时难以稳定达到出水标准。亦可通过调节池设置，管网改造等措施减少水质水量的波动，保证污水厂的稳定运行。
论文作者:郑爽1,吉阳2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/28
标签：污水论文; 水质论文; 木兰论文; 污水处理论文; 沟渠论文; 小城镇论文; 污染物论文; 《建筑学研究前沿》2017年第28期论文;