1. 我國農村生活污水組合處理技術研究進展
農村地區人們的環保意識薄弱，經濟相對欠發達，也缺乏生活污水排水收集管網系統及集中處理設施;或是居住比較分散，造成生活污水集中收集困難，造成90%多的生活污水未經處理直接排入河流和湖泊。當前農村生活污水造成的環境污染嚴重威脅農村水源地的水資源安全，也加劇了淡水資源危機，使耕地灌溉得不到有效保障，最終危害到人畜的生存發展。在國家強調生態文明建設的今天，加強農村生活污水污染控制和治理顯得尤為緊迫和重要。
1農村生活污水特徵及處理
農村生活用水一般以地表水(例如，河流、溝渠、池塘、堰、湖泊和水庫等)、地下水(井、窖)和自來水3者結合使用。我國農村生活污水主要來源於廁所糞便及其沖洗水、洗浴廢水和廚房餐飲用水等，可分為灰水和黑水2類。前者由廚房排水、衛生淋浴水、洗衣水構成;後者水由糞便和尿液及其沖洗水構乎滾成[3]。我國農村生活污水具有分散、日變化系數大(通常為3.0～5.0)、間歇性排放，且氨氮含量高、可生化性強、含重金屬等有毒有害物質較少等特點[4]。
充分胡咐了解農村生活污水的特點，在結合當地經濟水平、自然條件和環境目標的基礎上，發展適合我國國情的農村生活污水處理技術，緩解水資源短缺矛盾，改善農村地區生態環境和提高人們生活質量均具有重要意義。根據污水的收集和處理方式的差異，污水處理模式可分為分散式和集中式2大類。
分散處理通常具有投資小、運行費用低、污泥產生量小、受外界影響小、簡單耐用以及易於實現水的循環利用等特點。此技術適用於規模較小、人口居住分散、污水不易集中收集農村地區生活污水的處理[5]。目前，我國農村地區應用較多的分散處理技術有人工濕地、高效藻類塘技術、蚯蚓生態濾池等多種方法。然而，隨著農村生活污水的組成成分日益越復雜，單一分散處理工藝的出水難以滿足受納水體的環保需求。
同時，不同的生活污水分散處理技術具有各自的優缺點及適用范圍，這也都限制了分散處理技術的應用范圍與效果。基於此，目前較普遍的處理農村污水的辦法是將多種工藝進行組合以達到強化系統的凈化能力的目的。當前，根據農村生活污水組合處理技術的作用機理，大致可將它們分為3大類：生物組合技術、生態組合技術、生物-生態組合技術。
2生物組合技術處理農村生活污水
生物處理技術是指通過微生物在好氧、厭氧條件下去除污染物質的技術。該技術佔地面積小、污泥產量低，具有良好的耐沖擊負荷能力，可處理水量和水質波動性較大的污水。生物處理技術中的厭氧單元(A)使污水中大部分有機物得到降解，降低污水負荷，沉降懸浮物;而好氧單元(O)則進一步去除氮磷等營養物質和有機物。目前廣泛應用於農村生活污水的生物組合技術，主要是由A和O組合而成的不同工藝。
2.1A/O工藝
A/O工藝一般是以厭氧處理為前置單元，後接好氧處理的組合工藝。該工藝具有較高的污染物去除率和較好的系統穩定性。李清雪等在厭氧折流板反應器(ABR)後分別增加了跌水曝氣和曝氣生物濾池處理，發現這2種組合工藝對農村生活污水中COD的去除率比單獨採用ABR處理提高了9.5%和24.9%，可見ABR-曝氣生物濾池組合工藝對COD的去除效果較好[6]。
針對北方地區多晴少雨，太陽光充足的氣候特徵，何剛等將厭氧生物濾池+太陽能曝氣生物濾池聯用，通過太陽能曝氣系統提供氧氣，進一步降低了系統能耗[7]。
曹大偉等研究開發了地埋式一體化生物濾池，能耗設備僅為1台小型提升水泵，主要是由缺氧池+生物濾池組成，採用拔風管通風和濺水盤強化充氧[8]。
該裝置具有良好抗沖擊負荷的能力，對污染物的去除效果也較好，對COD、NH3-N、TN、TP的平均去除率分別為63.1%、92.2%、68.6%和47.5%，具有不佔用土地資源、能耗和運行費用低特點，較適合在土地資源緊張的南方環湖農村地區推廣使用[9]。
2.2A2/O工藝
在A/O前加1個A單元，組成的厭氧-缺氧-好氧(A2/O)工藝，在國內歲做餘外很多生物處理技術中廣泛應用[10-11]。這種組合工藝有著較長水力停留時間、較低有機負荷，使得缺氧-好氧單元可以維持較低污泥含量，極大地減少剩餘污泥的排放量，為組合工藝實現污泥減量化。
高大文等採用升流式厭氧污泥固定床(UAFB)-缺氧-好氧膜生物反應(MRB)組合工藝處理生活污水，不僅對COD、NH3-N去除率達到93.3%、90.6%，同時能夠長期維持反應器內較低的污泥含量，減少剩餘污泥處理量和緩解膜污染[12]。
周俊等將缺氧槽置於厭氧槽的前端，並增加了微電解鐵屑床和復合生物材料，研發出了改進型的合並凈化槽。該凈化槽採用的是缺氧-厭氧-好氧(A2/O)處理工藝，該工藝一方面有效解決了污水中有機物含量較少，碳源不足，反硝化脫氮效果不佳的問題，另一方面通過傳統活性污泥工藝、生物硝化、反硝化工藝和生物除磷工藝的結合，可以較好的同步脫氮除磷。實驗結果表明，在HRT為8h，系統迴流體積比為75.0%時，3月份對COD、TN和TP平均去除率分別為93.0%、80.0%和94.0%;而8月份則分別為94.0%、76.0%和91.0%[13]。
白曉龍等也對小型凈化槽進行了改進，採用折流式厭氧反應器-厭氧生物濾池-生物接觸氧化工藝，生活污水採用上流式進水有效的減少了設備堵塞和維修時間[14]。
2.3其他組合工藝
除了常見的A/O、A2/O工藝外，在實際污水處理中還採用一些其他組合工藝。
詹旭等採用5級跌水充氧生物接觸氧化法處理農村污水，原水經水泵提升，通過5級跌水充氧，既滿足了所需溶解氧又免除了曝氣設備，減少了投資成本和運行電耗，使管理工作趨於簡單，該工藝對解決經濟相對落後農村地區的水環境污染問題，具有較明顯的效益[15]。
沈東升等研發了1種地埋式無動力厭氧達標處理設備(，UUAR)，該裝置採用厭氧污泥床接觸池+厭氧生物濾池工藝，流程簡單、能耗低。與好氧生物處理相比，UUAR技術設備的基建投資可能略高於好氧處理，但無日常運行費用，且未出現剩餘厭氧污泥的積累問題，適合土地緊張、經濟落後、自然氣候惡劣的偏遠農村地區生活污水的分散處理[16]。
徐功娣等在生物凈化槽前進行了好氧預掛膜，形成了O-A-O組合工藝，該復合型生物凈化槽對NH3-N和TN的去除量較高，有效地降低了高含尿液農村生活污水的負荷，對COD和磷的去除率為59.6%和33.4%[17]。
針對華北農村地區生活污水碳氮較低，吳迪等採用自流式厭氧-3級好氧-缺氧生物膜工藝，利用投加的生物球提高厭氧段的硝化能力;同時，在3級好氧缺氧生物膜段，通過跌水充氧實現硝化和反硝化除磷在同一反應器內進行，從而有效的解決了碳源供給能力的問題。該工藝對農村生活污水中COD、NH3-N、TN和TP去除率為73.7%、90.7%、59.6%和
69.7%[18]。其後，對3級好氧-缺氧生物膜技術進行改進，新工藝增設了迴流泵(迴流體積比2:1)，且提高了厭氧段懸浮填料裝填率，改進後出水TN的去除能力有較大提高，達到63.9%[19]。
3生態組合技術處理農村生活污水
生態處理技術是利用土壤-植物(動物)-微生物復合生態系統，通過物理、化學、生物作用對污水中的資源加以利用，對污水中的污染物進行降解和凈化的工藝[20]。相對於生物處理技術，生態處理技術一般建設管理費用低、節能耗，具有一定的景觀效果，更加註重生態服務價值。在我國廣大農村地區，目前應用實施的生態組合處理技術包括同種生態技術的組合和不同生態技術之間的組合。
3.1同種生態處理技術的組合
吳振斌等設計的復合垂直流人工濕地，將下行流池和上行流池串聯，底部連通，使污水進入濕地系統中硝化和反硝化作用更加充分，該系統對污水中TN去除效果較好，去除率為43.6%[21]。
針對滇池地區低含量農村污水，劉超翔等採用表面流和潛流式2種人工復合生態床處理工藝，在高水力負荷(30cm/d)條件下，潛流式床體對COD、TN、NH3-N和TP的去除率分別為70.6%、60.6%、80.9%和66.0%，表面流床體則分別為63.1%、61.2%、90.2%和60.2%[22]。相較於單獨的人工濕地處理技術，人工濕地的組合技術，提高了濕地的含氧量和有機物，從而改善了硝化作用，提高了濕地對污染物的去除能力，脫氮效果尤其明顯。
葉芬霞等人設計的塔式復合人工濕地(TICW)的進水分為2段，一部分污水通過下部進水形成潛流式人工濕地，而另一部分污水則從塔頂流下形成表面流人工濕地，可為濕地後段的脫氮作用提供充足碳源[23]。
張洪玲等採用多級土壤滲濾系統處理太湖流域農村生活污水，COD、NH3-N、TN、TP和SS的平均去除率分別為70.0%、83.0%、59.0%、76.0%和94.0%[24]。鄭彥強等將2套地下滲濾系統並行，填充介質選用土壤、陶粒、爐渣和兩種自然有機質，也對農村生活污水的處理取得較好的效果[25]。
吉祝美等通過浮床技術在穩定塘水面種植生態植物建立了生態塘，該系統對高含量生活污水中COD、NH3-N、TN和TP均具有較高的去除率，可分別達到55.0%、70.0%、80.0%和75.0%以上[26]。李軍狀等設計的塔式蚯蚓生態濾池處理系統，每一層塔為一個處理單元，梯度塔層、串聯疊層布置。該系統對COD、氨氮、TN和TP處理效果好，且基建及運行費用低，總運行成本為0.671元/m3。該技術在經濟不發達農村地區具有良好的應用前景。
3.2不同生態處理技術的組合
王學華等以生態塘為預處理，人工濕地作為後續處理，對太湖三山島農村生活污水中NH3-N、TN、TP去除率高達95.0%～99.0%、95.0%～98.0%、92.0%～98.0%，且減少進水中SS含量，有效地緩解濕地系統的堵塞。生活污水經過塔式蚯蚓生態濾池的作用，出水負荷和污染物濃度降低，後進入水平潛流式人工濕地，進一步降低了有機物和營養物質的含量，使得出水水質基本達標。這種塔式蚯蚓生態濾池+人工濕地的組合工藝，自動化程度高且管理運行方便，比較適合在經濟發達、人口密集的農村地區推廣使用。
時建偉等在高效藻類塘的水面上以生物浮床的形式種植植物的組合系統，一方面顯著提高了系統運行的穩定性和出水的水質，並且節約了土地，另一方面生物浮床上移栽植物根系通過化感作用有效抑制藻類的生長，同時植物本身也具有一定的景觀效果和美化環境的作用[30]。高勝兵等採用植物與土壤滲濾系統聯用處理農村生活污水，去除效果較好。該復合體系對生活污水中BOD5、COD、TN、NH3-N、TP的平均去除率分別為73.5%、76.0%、85.0%、89.0%、85.0%[31]。
4生物+生態組合技術處理農村生活污水
生物+生態組合技術是生物和生態處理工藝的結合，前段生物處理主要去除有機物和部分營養物質，後續生態處理進一步脫氮除磷，充分發揮各自的優勢，提高出水水質和系統運行的穩定性[32]。相較於生物組合技術和生態組合技術，生物+生態組合技術需綜合考慮農村地區的經濟條件，南北方地域氣候差異，以及用地條件、運行管理、污泥產量和實際工程案例等因素。由於人工濕地是應用最普遍的一種後續生態處理技術，我國農村常見的生物+生態組合技術主要包括生物+人工濕地組合技術和其他生物+生態組合。
4.1生物+人工濕地
生物+人工濕地組合系統中的生物單元可以有效完成對有機物的降解和硝化作用;同時，人工濕地系統能進一步去除氮、磷等污染物。將2者結合應用能夠提高污水中的各類污染物的去除率。唐晶等採用接觸氧化-人工濕地組合工藝處理農村生活污水，對COD、NH3-N、TN和TP的去除率分別為68.2%、68.2%、69.5%、86.3%，且效果穩定。其中跌水充氧接觸氧化池對COD的去除貢獻較大，而人工濕地對TN、TP的去除貢獻較大[33]。
在太湖流域農村地區，白永剛等採用滴濾池-人工濕地組合工藝處理生活污水，結果表明滴濾池對COD、NH3-N、TN和TP去除率分別為74.5%、79.2%、33.8%、47.5%，人工濕地的則分別為25.0%、20.8%、66.2%、52.5%[34]。
任珊珊等選擇化糞池-人工潛流型濕地工藝和蔣嵐嵐等採用MBR-人工濕地組合技術在太湖周邊農村地區也得到了應用，取得較好的去除效果[35-36]。
針對雲南地區氣候溫和，冬季氣溫較高，全年適宜植物生長的特點，李文卿採用改良A2/O一人工潛流濕地組合處理系統，同時在人工濕地加入了高吸附磷的基質。該系統對污水中COD、BOD5、TN、NH3-N、SS的平均去除率分別達到80.5%、84.3%、91.8%、93.2%、86.4%，TP去除率始終保持在75.7%以上。
江西省吉安市新干縣河頭村採用太陽能驅動生物濾塔-人工濕地組合工藝處理生活污水，該系統通過太陽能提供動力，射流噴射器充氧，處理效果好，且運行費用低，操作簡單，可以實現無人看守，適宜在經濟落後，偏遠農村地區推廣應用[38]。
余浩等採用「水解池-滴濾-人工濕地」3種工藝組合處理農村生活污水，同時將珍珠岩礦渣、陶粒和石膏等分層放置滴濾池中，水力負荷可達4.0～8.0m3/(m2˙d)，該組合工藝對COD、TN和TP的去除率均超過90.0%[39]。鍾秋爽等選擇厭氧-接觸氧化渠-垂直潛流型人工濕地組合工藝處理農村生活污水，其中接觸氧化渠的作用是為後續人工濕地充氧;而厭氧池、接觸氧化渠和人工濕地對COD、NH3-N和TP均有較高的去除率，但厭氧池去除率較穩定，最高可達72.0%、49.5%和66.4%[40]。
4.2其他生物+生態
吳召富等設計的淹沒式生物膜-穩定塘組合技術取消了二沉池和污泥迴流，該系統對COD、NH3-N、TN和TP的平均去除率分別為84.3%、97.0%、80.2%和77.3%，且生物膜系統出水污泥含量基本為0，後續經穩定塘處理後的出水水質良好，滿足回用標准[41]。張增勝等對崇明島的農村生活污水採用生物凈化槽-強化生態浮床(BPT-EEFR)組合處理工藝，結果表明該組合技術不僅對COD、NH3-N、TN、TP及SS的去除效果較好，同時佔地面積小、造價費用低、便於維護管理。
由生物浮床、生物接觸氧化以及河道生態系統構成的生態組合系統，也對農村生活污水中NH3-N、TN、TP、COD具有良好的去除效果。但該組合系統對污染物的去除率受季節影響，與秋季相比，夏季對污染物去除率較高，且污染物的去除率隨HRT的增加而提高，而4d後變化則趨於穩定[43]。
5結論與展望
我國幅員遼闊，在農村選擇生活污水處理技術時應該因地制宜，綜合考慮當地的地形地貌、水文和氣候條件以及經濟發展水平，以及各種污水處理技術的特點和適用范圍。實際應用中通過科學設計、優化組合，達到技術上的互補，發展具有較高水力負荷和小規模設備化特徵，易於操作管理的多種處理單元的復合創新技術。農村污水處理方興未艾，任重道遠，將科學、社會因素有機結合，可大大提高農村水環境治理成效，因此，除技術研發外，應加強以下方面工作：
(1)發揮院落式單元處理作用。建議每家每戶建設化糞池，對廁所污水、洗浴污水和餐飲污水進行初步處理。
(2)加強污水處理工藝或設施的運管技術研究，進一步開發適合於農村的易操作、少維護、低成本的運行模式、工藝。
(3)農村污水處理後可進行資源回用。由於農村生活污水主要為N、P等營養元素，經處理後可就近用於農業灌溉。
(4)提高農民生態環保意識。積極開展推廣使用生物菌肥、有機肥宣傳教育活動，引導農民減少化學肥料使用。
(5)逐步建立相應的法律法規。根據我國農村實際，參考相關環保標准，制定適合於我國的相關技術標准和規程，同時，制定相關政策法規，完善獎懲政策，將農村水污染的治理納入法制化的軌道。
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2. 我國城市污水處理廠運行存在問題及解決對策研究
當前我國對生態文明建設重視程度空前，黨的十九大將「增強綠水青山就是金山銀山的意識」寫入黨章，將「美麗」作為社會主義強國目標的重要內容，水環境治理是其中最為核心的內容之一。城市污水處理廠作為治污基礎設施之一，是治水工作的關鍵環節，其處理規模、處理水平等直接影響治水成效。
本文通過分析我國已建的上海白龍港、廣州新華、寶雞市高新區、通遼市污水處理廠，太湖地區、三峽庫區污水處理廠的運行情況，發現其運行普遍存在運行負荷率較低、進水水質水量波動較大、出水水質難穩定達標等問題，通過深度剖析原因，科學地提出了針對性的解決對策，以期為我國城市污水處理廠的穩定運行提供參考，為水環境綜合治理做出貢獻為全面貫徹《水污染防治計劃》，全國各城市先後開展黑臭水體整治工作。
城市污水處理廠在保障水環境安全方面發揮著重要作用，建設污水處理廠是解決城市水污染的重要手段。
「十三五」全國城鎮污水處理及再生利用設施建設規劃中提出，到2020年底，要實現城鎮污水處理設施全覆蓋，城市污水處理率達到95%，縣城不低於85%。「九五」期間，我國重點流域水污染防治規劃開始實施，城鎮污水處理設施的建設和運行開始成為各地落實水污染物減排責任目標的主要途徑。
在中央財政資金和相關政策的大力支持下，經過「十一五」、「十二五」的發展，我國污水處理廠建設取得了跨越式的進展，城鎮污水處理廠的數量和規模迅速提升，城市污水處理能力不斷提高。
統計資料顯示，至2016年末，城市污水處理率達到93.44%，其中污水集中處理率89.8%。截至2010年，全國共有城鎮污水處理廠2496座，較2006年相比提高了140%。到2016年末，城鎮污水處理廠數量達到3552座，與2010年相比增加了29%。
但是，污水處理率與處理能力的持續提高與水環境污染依然矛盾突出。環保部公布的《2016中國環境狀況公報》顯示，全國地表水1940個監測斷面中，仍有32%為IV類及以下水體。截止2017年底，住房與城市建設部和環保部認定的全國城市黑臭水體數量有2100個。
與此同時，污水處理廠排放標准不斷提高，2015年發布的《水污染防治行動計劃》明確提出，現有城鎮污水處理設施，要因地制宜進行改造，2020年底前達到相應排放標准或再生利用要求;敏感區域(重點湖泊、重點水庫、近岸海域匯水區域)城鎮污水處理設施應於2017年底前全面達到一級A排放標准，建成區水體水質達不到地表水Ⅳ類標準的城市，新建城鎮污水處理設施要執行一級A排放標准;到2030年，力爭全國水環境質量總體改善，水生態系統功能初步恢復。
由於我國城鎮污水普遍存在著水質水量變化幅度大、碳氮比偏低、無機懸浮固體含量高、冬季水溫低、工業有毒有害污染物沖擊等突出問題，明顯影響污水處理設施的正常運行，出水難以穩定達標。即使在達標排放的情況下，符合一級A/B標準的水質仍接近V類水(表1)，是水環境的重要污染源。
表1我國城鎮污水處理廠排放標准主要污染物指標對比 單位:mg/L
一些城郊結合部因居民亂扔、亂排生活污水，對水環境也帶來嚴重危害。為此，本文作者深入分析了我國南北方具有代表性的污水廠存在的問題及原因，並提出解決對策，以期為我國城市污水處理廠的穩定運行提供參考，為水環境綜合治理做出貢獻。
1存在問題及原因分析
1.1運行負荷率普遍較低，部分超負荷運行
根據住房與城市建設部2012年發布的《城鎮污水處理廠運行、維護及安全技術規程》(CJJ60-2011)，城鎮污水處理廠年處理水量應達到計劃指標的95%以上。我國大部分地區的污水處理廠運行負荷率偏低，難以達到住房與城市建設部的要求。
遼寧省污水處理廠月均負荷在80%以上的僅占污水廠總數32%。通遼經濟技術開發區污水處理廠現狀水量未達到設計值，近一半處理設施閑置。廣西城鎮污水處理廠2010年負荷率達到60%以上的污水廠占總量的65%。三峽庫區2014年176座污水處理廠的平均運行負荷僅為56.5%。
全國已建污水處理廠平均運行負荷率僅有65%～70%，遠低於德國2008年污水處理廠平均運行負荷率95%。而一些城市由於經濟發展迅速，人口數量增長過快，污水處理廠已超負荷運行，處理壓力大。
污水廠處理設施負荷率低的主要原因是廠網建設不配套，污水管網覆蓋率和收集率偏低。污水處理廠只有和排污管網配合使用，才能發揮治污作用。
由於污水廠建設相對簡單、集中、建設周期短，管網建設相對復雜、牽涉面廣、建設周期長，我國城市管理者普遍重建廠、輕管網、輕管理。
數據顯示，截至2016年全國共有城鎮污水處理廠3552座，與2010年相比增加了29%，排水管道長度僅增加了17%。配套管網與污水處理廠建設不同步，導致一些污水處理廠建成後面臨無污水可處理的尷尬境地。
有些城市先期只建設了污水干管，由於資金不到位支管網建設推進緩慢。部分城市新建的管網存在諸多問題無法與已有干管接駁，如設計標高與已有干管不一致，已有干管積水堵塞等。
導致建成管網沒有「織網成片」，污水收集率偏低。另一原因是污水廠設計規模與實際情況不符。由於部分城市對污水處理廠建設前期工作重視不夠，對污水來源和收集缺少詳細的規劃和充分的論證，管網、泵站等輔助設施建設相對滯後，設計規模往往基於理論設計計算。在經濟相對落後的地區，人均實際用水量和污染物排放量相對偏低，導致設計規模偏大，實際污水量不足。
而在一些發展較快的城市，隨著經濟的快速發展和居民生活水平的不斷提高，污水產生量不斷增加。污水廠設計規模滯後於人口經濟增長速度，污水廠處理能力不足，出現超負荷運行現象。
1.2進水水質水量波動較大，與設計值不符
污水廠原水水質和水量是影響污水處理工藝運行穩定性的重要因素。我國城市污水廠進水水質水量波動較大，部分污水廠進水負荷波動幅度可達到-47%～4%。
上海白龍港污水廠進水BOD5日平均濃度波動范圍為14～382mg/L，CODCr波動范圍為96～824mg/L。昆明市合流制排水區域污水處理廠進水受雨季影響，懸浮物波動大。除了水質波動，一些污水廠進水水質有機物濃度與設計值有差異，嚴重影響了污水處理效果。
寶雞高新區污水處理廠實際進水水質除NH3-N和TN外，其他各指標均高於設計值。寶雞十里鋪污水處理廠進水TP高於設計值外，其它各指標均低於設計值。
分析原因，主要是排水管網雨污分流不徹底、管網漏損、沿河截污沖擊污水處理系統。我國老城市的排水體制一般為雨污合流制，後來部分城市改為截流式合流制。
合流制排水體制下，污水處理廠進水水質受多種因素影響。雨季時排水管網同時收集了生活污水和大量的雨水，引起污水廠水量的波動。
其中初期雨水污染物濃度高、污染嚴重，部分污染物指標高於旱季污水濃度，造成水質的波動。在我國，由於管網維護的不及時，老舊管網滲漏嚴重，地下水、河水及雨水的混入也直接影響了進入污水處理廠的水量、水質。
在一些南方地區，由於前端管網建設不完善，污水廠旱季水量偏小，需要抽取河道水;但在雨季，雨污合流管網的水量又遠超過污水廠的處理規模，造成了旱雨季水質波動較大。
沿河截污系統對污水處理系統的沖擊，是造成水質水量波動的又一原因。作為合流制改造過程中的過渡產物，沿河截污系統在一些南方城市較為常見。
該系統可極大程度地改善河流長期以來的黑臭狀況，但也存在一些問題。系統雨季收集的合流水含有大量雨水，導致污水廠旱、雨季污水處理量逐年加大，污水處理廠雨季負荷普遍偏大。
而截污箱涵系統大部分尚未配備相應的末端處理設施，攜帶大量污染物的初小雨直接進入污水廠，造成水質波動，處理效果難以保障。
另外，我國處於經濟快速發展階段，區域經濟差異明顯。經濟相對發達、人口密集地區的城市不斷擴容，但實際擴容速度與規劃往往不一致，致使污水增長量與污水廠設計規模不一致。
當污水量超過設計規模時，污水處理廠處於「吃不飽」狀態，當設計規模超過實際處理需求時，又造成「大馬拉小車」現象。
西北地區的污水處理設施則由於服務數量不足、管網配套差等問題處於「吃不飽」狀態，這些都影響著污水處理廠的進水水質水量。
1.3出水水質難以穩定達標，NH3-N、TN超標
我國現有污水處理廠大部分執行《城鎮污水處理廠污染物排放標准》(GB18918-2002)一級標准，其中執行一級A標準的占總數量的29.3%，執行一級B標準的接近60%。截至2016年底，我國僅有30%的污水廠尾水達到一級A標准，高達70%的污水處理廠排放標准達到或低於一級B排放標准。
大部分污水廠主要超標污染物為NH3-N、TN，上海市白龍港污水處理廠採用A2/O工藝，出水NH3-N一級B達標率僅有46%，TN一級B達標率68%。
三峽庫區176座污水廠一級B達標率60.7%，通遼污水廠一級A達標保障率低於50%，寶雞十里鋪污水廠NH3-N、TN一級A達標保障率分別為42.4%、42.5%。
廣州新華污水處理廠出水TN和NH3-N在1-3月份偶爾超標，不能穩定達到一級A標准。污水處理廠出水水質不達標，無法充分發揮效能，不僅降低了污水廠投資效益，也給污水廠運行管理帶來困難，應充分引起運行管理者的重視。
工藝是污水廠處理效果的關鍵保障因素，我國城鎮污水廠使用的工藝主要為普通活性污泥工藝、氧化溝及其改良工藝、A2/O及其改良工藝、SBR及其改良工藝、A/O及其改良工藝和曝氣生物濾池(BAF)工藝，這六類工藝覆蓋了全國90%以上城鎮污水處理廠的主體工藝類型。
上述工藝具備脫氮功能，而實際運行中由於進水水質水量波動或與設計值不符、生物處理設施超負荷運行、碳源不足、碳氮比不足等原因，出水難以達到排放標准。
當污水處理廠進水BOD5、TN、TP濃度低於設計進水濃度時，從多方面嚴重影響污水處理效果。一方面，污水中BOD5濃度過低導致生物處理單元中的微生物所需有機物不足，影響反硝化階段脫氮效果。
另一方面，進水污染物濃度偏低時生物反應池中曝氣量高於微生物需求量。如不能及時調整曝氣池曝氣量，容易出現曝氣過量，導致活性污泥沉澱分離效果較差。
除此之外，南方地區冬季缺少保暖措施，致使進水水溫較低，不利於硝化反硝化細菌的生長，出水NH3-N、TN濃度無法保障。除了工藝方面的原因，污水廠的運行管理水平也對出水水質有重要影響。
污水廠的運行是一個復雜的過程，操作人員應在水質、環境條件發生變化的條件下，充分利用各種工藝的彈性進行適當調整，及時發現並解決問題。
操作人員除了要具備一定的物理、化學及微生物學方面的知識，還需了解污水處理基本知識、廠內構築物的作用以及化驗指標的含義及其應用等。
在國外，污水處理廠的運行通常由博士來實施。在國內，由於薪資水平等原因的限制，大部分污水廠的員工學歷層次普遍偏低、技術素養不足，往往憑經驗操作污水廠各工藝設施，嚴重製約和影響污水處理廠整體運行水平。
1.4其他問題
隨著工業化、城市化進程的推進，城郊結合部生態環境問題日益凸顯。這種「結合」是城市與鄉村、農業與工業、農民與市民的結合，充滿著一種不確定的、動態的過渡和轉型。
城郊結合部的城中村建築廢棄物、生活垃圾四處堆積，居民亂排生活污水，流經的小河流顏色發黑，垃圾漂浮，污染嚴重。
如果不能得到有效控制，時時威脅著當地居民的健康。由於制度措施的不完善、管理不到位，使得城郊結合部出現這樣的難題。工業園區的發展對經濟發展的促進作用日益顯著，但隨之而來的環境污染也在加劇。
大型集中的工業園區一般都有污水處理廠，對大量的、中小型工業企業的廢水，採用經預處理後與園區生活污水合並處理的方式，實際運營過程中也有不少問題出現。
一是實際水量與設計不符。在園區污水處理廠設計階段，由於對發展規模預估不足，實際污水量超出污水處理廠處理能力。部分企業由於生產狀況不穩定，使污水處理廠處理量不足。
二是實際進水水質與設計不符。實際入園企業的類型與規劃不符，導致污水特徵發生較大變化，使污水廠難以達標排放。
2對策與建議
2.1政府統籌規劃，污水處理廠、管網建設同步推進
政府各部門應結合各自職能，協調一致，科學組織，實現污水處理廠的長效管理[11]。住建部門會同環保、發改委等部門，緊跟城市發展腳步，牽頭編制污水處理廠、污水管網的統籌規劃，以前瞻性思維規劃和設計污水處理廠。
地方政府要制定政策推進污水處理廠的運營規范化，與物價、住建、財政等部門聯合，因地制宜地研究制定與當地經濟社會發展水平相適應的污水處理收費制度。
財政部門應增加對污水處理廠的資金投入，創新投資建設運營模式，提高污水廠運行人員的工資水平，從而吸引高水平、高素質的人才進行運行管理。環保部門要加強對污水處理廠出水水質的檢查監督，對整治不力的要嚴肅查辦。
2.2完善污水收集系統，實現水量濃度「雙提升」
為充分發揮污水廠效能，要堅持廠網並舉，將排水管網和污水廠作為一個整體建設。首先要加快新增污水管網建設，建成從「用戶—支管—干管—污水處理廠」路徑完整、接駁順暢、運轉高效的污水收集系統，提高已建污水廠運行負荷。
其次是要強化老舊管網改造，對漏損嚴重的管網、排水口、檢查井進行維修，減少管道淤積，確保收集的污水水質、水量穩定。再者是要徹底進行合流制管網改造，難以改造的地區加快建設截流、調蓄等設施，減少雨季雨水對污水廠水量水質的沖擊。
2.3源頭分散處置初期雨水，減輕進廠污水量變化幅度
針對初期雨水影響進水水質水量問題，宜源頭分散處置。從初期雨水的特點和國內外初期雨水處置經驗來看，初期雨水應採用源頭分散收集、分散處置等方式;初期雨水集中收集非常困難，主要原因在於若設置集中收集系統，上游初期雨水到達時，下游早已是干凈的雨水，很難保證能夠收集到20～30分鍾前的初期雨水。
已建設初小雨收集系統的城市，應增設相應末端處理設施，減輕初小雨對污水處理廠的水質影響。有條件接入污水處理廠處理的，應論證污水處理廠具備接收條件後再接入。
2.4加強管網精細化管理，防患於未然
重視建成污水管網的日常管理與維護工作，加強管網的精細化管理[12]。首先是要加強日常巡查，對存量管網「修補測」、「定期體檢」並加以修繕。
採用CCTV和QV手段對管道內部進行檢測，掌握其病害的分布狀況和程度，為管道修復提供基礎。其次要實行定期清淤制度，保證污水管道正常通水。
目前大部分城市管道仍採用人工清淤，不僅工作環境惡劣，且效率低下，無法滿足需求。可引進高科技清淤手段，如清淤機器人等，實現自動高效清淤。
再者，對排水管網數據進行信息化處理，建立污水管網水質在線監測系統等，實時掌握水質情況。當水質出現異常時可及時查出管段存在問題，並提醒污水處理廠採取有效應對措施[34]。
2.5優化污水處理廠服務范圍，提標擴容
污水處理廠一般位於城市建設區，隨著城市建設和城市更新的開展，城市污水量增長較快而污水處理廠或污水系統擴容困難的矛盾日益突出。
對污水廠超負荷運行的地區，通過服務范圍的調整解決污水處理廠污水增量問題有著重要的意義。同時考慮提升污水處理廠處理能力，進行污水廠擴建。
按照GB18918-2015《城鎮污水處理廠污染物排放標准(徵求意見稿)》的要求，自2016年7月1日起新建污水處理廠和自2018年起敏感區現有城鎮污水處理廠均執行一級A標准。
對排放標准較低污水處理廠改造，因地制宜合理選擇改造措施，提高出水水質。提標改造路徑一般包括水力改造、設備改造和工藝升級改造等，其中污水處理工藝改造是提高出水水質的關鍵。
TN和NH3-N主要通過生化系統處理去除，這兩個指標是生化系統改造的主要目標污染物。TN的去除效果受制於進水碳氮比，由於我國大部分污水處理廠進水碳氮比偏低，可通過改進運行方式，合理利用內部碳源，或投加碳源的方式，提高反硝化能力。
當NH3-N不達標時，可在二級生物處理後增加曝氣生物濾池。涉及具體項目時，按照「一廠一策、分門別類」的原則制定適宜的工藝方案。
2.6集散結合，統籌治水
城市主城區的生活污水應集中處理，通過建設完善污水管網將污水收集到污水處理廠集中處理。而在城郊結合部，有條件建設管網的城市應逐步完善管網系統，對污水進行集中處理。短期內無法建設管網系統的，應採取分散處理的措施。
分散式一體化污水處理裝置，具有移動靈活、自動化控製程度高、處理效果好的特點，在城中村等分散式污水處理中已有大量應用，是解決城郊結合部水污染的有效措施。
工業園區污水廠存在的問題並不是一個企業的問題，需要改革和發展來解決，加大對污染源排放的控制力度，工業企業要嚴格執行相關法規，確保廢水達標排放。
3結語
城鎮污水處理及再生利用設施是城鎮發展不可或缺的基礎設施，是減少水體外源污染的重要手段，保障其安全、穩定、高效地運行，對於水環境治理具有十分重要的意義。
目前我國污水處理廠運行中仍存在一些問題，有的放矢地總結存在問題，可為今後污水廠科學化管理奠定基礎。只有政府部門統籌規劃，加強頂層設計，不斷完善污水收集系統，加強管網精細化管理，進行提標擴容建設，才能充分發揮污水處理廠的環境效益，改善城市水環境質量，促進水環境治理成效的長久保持。
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