1. 我国农村生活污水组合处理技术研究进展
农村地区人们的环保意识薄弱，经济相对欠发达，也缺乏生活污水排水收集管网系统及集中处理设施;或是居住比较分散，造成生活污水集中收集困难，造成90%多的生活污水未经处理直接排入河流和湖泊。当前农村生活污水造成的环境污染严重威胁农村水源地的水资源安全，也加剧了淡水资源危机，使耕地灌溉得不到有效保障，最终危害到人畜的生存发展。在国家强调生态文明建设的今天，加强农村生活污水污染控制和治理显得尤为紧迫和重要。
1农村生活污水特征及处理
农村生活用水一般以地表水(例如，河流、沟渠、池塘、堰、湖泊和水库等)、地下水(井、窖)和自来水3者结合使用。我国农村生活污水主要来源于厕所粪便及其冲洗水、洗浴废水和厨房餐饮用水等，可分为灰水和黑水2类。前者由厨房排水、卫生淋浴水、洗衣水构成;后者水由粪便和尿液及其冲洗水构乎滚成[3]。我国农村生活污水具有分散、日变化系数大(通常为3.0～5.0)、间歇性排放，且氨氮含量高、可生化性强、含重金属等有毒有害物质较少等特点[4]。
充分胡咐了解农村生活污水的特点，在结合当地经济水平、自然条件和环境目标的基础上，发展适合我国国情的农村生活污水处理技术，缓解水资源短缺矛盾，改善农村地区生态环境和提高人们生活质量均具有重要意义。根据污水的收集和处理方式的差异，污水处理模式可分为分散式和集中式2大类。
分散处理通常具有投资小、运行费用低、污泥产生量小、受外界影响小、简单耐用以及易于实现水的循环利用等特点。此技术适用于规模较小、人口居住分散、污水不易集中收集农村地区生活污水的处理[5]。目前，我国农村地区应用较多的分散处理技术有人工湿地、高效藻类塘技术、蚯蚓生态滤池等多种方法。然而，随着农村生活污水的组成成分日益越复杂，单一分散处理工艺的出水难以满足受纳水体的环保需求。
同时，不同的生活污水分散处理技术具有各自的优缺点及适用范围，这也都限制了分散处理技术的应用范围与效果。基于此，目前较普遍的处理农村污水的办法是将多种工艺进行组合以达到强化系统的净化能力的目的。当前，根据农村生活污水组合处理技术的作用机理，大致可将它们分为3大类：生物组合技术、生态组合技术、生物-生态组合技术。
2生物组合技术处理农村生活污水
生物处理技术是指通过微生物在好氧、厌氧条件下去除污染物质的技术。该技术占地面积小、污泥产量低，具有良好的耐冲击负荷能力，可处理水量和水质波动性较大的污水。生物处理技术中的厌氧单元(A)使污水中大部分有机物得到降解，降低污水负荷，沉降悬浮物;而好氧单元(O)则进一步去除氮磷等营养物质和有机物。目前广泛应用于农村生活污水的生物组合技术，主要是由A和O组合而成的不同工艺。
2.1A/O工艺
A/O工艺一般是以厌氧处理为前置单元，后接好氧处理的组合工艺。该工艺具有较高的污染物去除率和较好的系统稳定性。李清雪等在厌氧折流板反应器(ABR)后分别增加了跌水曝气和曝气生物滤池处理，发现这2种组合工艺对农村生活污水中COD的去除率比单独采用ABR处理提高了9.5%和24.9%，可见ABR-曝气生物滤池组合工艺对COD的去除效果较好[6]。
针对北方地区多晴少雨，太阳光充足的气候特征，何刚等将厌氧生物滤池+太阳能曝气生物滤池联用，通过太阳能曝气系统提供氧气，进一步降低了系统能耗[7]。
曹大伟等研究开发了地埋式一体化生物滤池，能耗设备仅为1台小型提升水泵，主要是由缺氧池+生物滤池组成，采用拔风管通风和溅水盘强化充氧[8]。
该装置具有良好抗冲击负荷的能力，对污染物的去除效果也较好，对COD、NH3-N、TN、TP的平均去除率分别为63.1%、92.2%、68.6%和47.5%，具有不占用土地资源、能耗和运行费用低特点，较适合在土地资源紧张的南方环湖农村地区推广使用[9]。
2.2A2/O工艺
在A/O前加1个A单元，组成的厌氧-缺氧-好氧(A2/O)工艺，在国内岁做余外很多生物处理技术中广泛应用[10-11]。这种组合工艺有着较长水力停留时间、较低有机负荷，使得缺氧-好氧单元可以维持较低污泥含量，极大地减少剩余污泥的排放量，为组合工艺实现污泥减量化。
高大文等采用升流式厌氧污泥固定床(UAFB)-缺氧-好氧膜生物反应(MRB)组合工艺处理生活污水，不仅对COD、NH3-N去除率达到93.3%、90.6%，同时能够长期维持反应器内较低的污泥含量，减少剩余污泥处理量和缓解膜污染[12]。
周俊等将缺氧槽置于厌氧槽的前端，并增加了微电解铁屑床和复合生物材料，研发出了改进型的合并净化槽。该净化槽采用的是缺氧-厌氧-好氧(A2/O)处理工艺，该工艺一方面有效解决了污水中有机物含量较少，碳源不足，反硝化脱氮效果不佳的问题，另一方面通过传统活性污泥工艺、生物硝化、反硝化工艺和生物除磷工艺的结合，可以较好的同步脱氮除磷。实验结果表明，在HRT为8h，系统回流体积比为75.0%时，3月份对COD、TN和TP平均去除率分别为93.0%、80.0%和94.0%;而8月份则分别为94.0%、76.0%和91.0%[13]。
白晓龙等也对小型净化槽进行了改进，采用折流式厌氧反应器-厌氧生物滤池-生物接触氧化工艺，生活污水采用上流式进水有效的减少了设备堵塞和维修时间[14]。
2.3其他组合工艺
除了常见的A/O、A2/O工艺外，在实际污水处理中还采用一些其他组合工艺。
詹旭等采用5级跌水充氧生物接触氧化法处理农村污水，原水经水泵提升，通过5级跌水充氧，既满足了所需溶解氧又免除了曝气设备，减少了投资成本和运行电耗，使管理工作趋于简单，该工艺对解决经济相对落后农村地区的水环境污染问题，具有较明显的效益[15]。
沈东升等研发了1种地埋式无动力厌氧达标处理设备(，UUAR)，该装置采用厌氧污泥床接触池+厌氧生物滤池工艺，流程简单、能耗低。与好氧生物处理相比，UUAR技术设备的基建投资可能略高于好氧处理，但无日常运行费用，且未出现剩余厌氧污泥的积累问题，适合土地紧张、经济落后、自然气候恶劣的偏远农村地区生活污水的分散处理[16]。
徐功娣等在生物净化槽前进行了好氧预挂膜，形成了O-A-O组合工艺，该复合型生物净化槽对NH3-N和TN的去除量较高，有效地降低了高含尿液农村生活污水的负荷，对COD和磷的去除率为59.6%和33.4%[17]。
针对华北农村地区生活污水碳氮较低，吴迪等采用自流式厌氧-3级好氧-缺氧生物膜工艺，利用投加的生物球提高厌氧段的硝化能力;同时，在3级好氧缺氧生物膜段，通过跌水充氧实现硝化和反硝化除磷在同一反应器内进行，从而有效的解决了碳源供给能力的问题。该工艺对农村生活污水中COD、NH3-N、TN和TP去除率为73.7%、90.7%、59.6%和
69.7%[18]。其后，对3级好氧-缺氧生物膜技术进行改进，新工艺增设了回流泵(回流体积比2:1)，且提高了厌氧段悬浮填料装填率，改进后出水TN的去除能力有较大提高，达到63.9%[19]。
3生态组合技术处理农村生活污水
生态处理技术是利用土壤-植物(动物)-微生物复合生态系统，通过物理、化学、生物作用对污水中的资源加以利用，对污水中的污染物进行降解和净化的工艺[20]。相对于生物处理技术，生态处理技术一般建设管理费用低、节能耗，具有一定的景观效果，更加注重生态服务价值。在我国广大农村地区，目前应用实施的生态组合处理技术包括同种生态技术的组合和不同生态技术之间的组合。
3.1同种生态处理技术的组合
吴振斌等设计的复合垂直流人工湿地，将下行流池和上行流池串联，底部连通，使污水进入湿地系统中硝化和反硝化作用更加充分，该系统对污水中TN去除效果较好，去除率为43.6%[21]。
针对滇池地区低含量农村污水，刘超翔等采用表面流和潜流式2种人工复合生态床处理工艺，在高水力负荷(30cm/d)条件下，潜流式床体对COD、TN、NH3-N和TP的去除率分别为70.6%、60.6%、80.9%和66.0%，表面流床体则分别为63.1%、61.2%、90.2%和60.2%[22]。相较于单独的人工湿地处理技术，人工湿地的组合技术，提高了湿地的含氧量和有机物，从而改善了硝化作用，提高了湿地对污染物的去除能力，脱氮效果尤其明显。
叶芬霞等人设计的塔式复合人工湿地(TICW)的进水分为2段，一部分污水通过下部进水形成潜流式人工湿地，而另一部分污水则从塔顶流下形成表面流人工湿地，可为湿地后段的脱氮作用提供充足碳源[23]。
张洪玲等采用多级土壤渗滤系统处理太湖流域农村生活污水，COD、NH3-N、TN、TP和SS的平均去除率分别为70.0%、83.0%、59.0%、76.0%和94.0%[24]。郑彦强等将2套地下渗滤系统并行，填充介质选用土壤、陶粒、炉渣和两种自然有机质，也对农村生活污水的处理取得较好的效果[25]。
吉祝美等通过浮床技术在稳定塘水面种植生态植物建立了生态塘，该系统对高含量生活污水中COD、NH3-N、TN和TP均具有较高的去除率，可分别达到55.0%、70.0%、80.0%和75.0%以上[26]。李军状等设计的塔式蚯蚓生态滤池处理系统，每一层塔为一个处理单元，梯度塔层、串联叠层布置。该系统对COD、氨氮、TN和TP处理效果好，且基建及运行费用低，总运行成本为0.671元/m3。该技术在经济不发达农村地区具有良好的应用前景。
3.2不同生态处理技术的组合
王学华等以生态塘为预处理，人工湿地作为后续处理，对太湖三山岛农村生活污水中NH3-N、TN、TP去除率高达95.0%～99.0%、95.0%～98.0%、92.0%～98.0%，且减少进水中SS含量，有效地缓解湿地系统的堵塞。生活污水经过塔式蚯蚓生态滤池的作用，出水负荷和污染物浓度降低，后进入水平潜流式人工湿地，进一步降低了有机物和营养物质的含量，使得出水水质基本达标。这种塔式蚯蚓生态滤池+人工湿地的组合工艺，自动化程度高且管理运行方便，比较适合在经济发达、人口密集的农村地区推广使用。
时建伟等在高效藻类塘的水面上以生物浮床的形式种植植物的组合系统，一方面显著提高了系统运行的稳定性和出水的水质，并且节约了土地，另一方面生物浮床上移栽植物根系通过化感作用有效抑制藻类的生长，同时植物本身也具有一定的景观效果和美化环境的作用[30]。高胜兵等采用植物与土壤渗滤系统联用处理农村生活污水，去除效果较好。该复合体系对生活污水中BOD5、COD、TN、NH3-N、TP的平均去除率分别为73.5%、76.0%、85.0%、89.0%、85.0%[31]。
4生物+生态组合技术处理农村生活污水
生物+生态组合技术是生物和生态处理工艺的结合，前段生物处理主要去除有机物和部分营养物质，后续生态处理进一步脱氮除磷，充分发挥各自的优势，提高出水水质和系统运行的稳定性[32]。相较于生物组合技术和生态组合技术，生物+生态组合技术需综合考虑农村地区的经济条件，南北方地域气候差异，以及用地条件、运行管理、污泥产量和实际工程案例等因素。由于人工湿地是应用最普遍的一种后续生态处理技术，我国农村常见的生物+生态组合技术主要包括生物+人工湿地组合技术和其他生物+生态组合。
4.1生物+人工湿地
生物+人工湿地组合系统中的生物单元可以有效完成对有机物的降解和硝化作用;同时，人工湿地系统能进一步去除氮、磷等污染物。将2者结合应用能够提高污水中的各类污染物的去除率。唐晶等采用接触氧化-人工湿地组合工艺处理农村生活污水，对COD、NH3-N、TN和TP的去除率分别为68.2%、68.2%、69.5%、86.3%，且效果稳定。其中跌水充氧接触氧化池对COD的去除贡献较大，而人工湿地对TN、TP的去除贡献较大[33]。
在太湖流域农村地区，白永刚等采用滴滤池-人工湿地组合工艺处理生活污水，结果表明滴滤池对COD、NH3-N、TN和TP去除率分别为74.5%、79.2%、33.8%、47.5%，人工湿地的则分别为25.0%、20.8%、66.2%、52.5%[34]。
任珊珊等选择化粪池-人工潜流型湿地工艺和蒋岚岚等采用MBR-人工湿地组合技术在太湖周边农村地区也得到了应用，取得较好的去除效果[35-36]。
针对云南地区气候温和，冬季气温较高，全年适宜植物生长的特点，李文卿采用改良A2/O一人工潜流湿地组合处理系统，同时在人工湿地加入了高吸附磷的基质。该系统对污水中COD、BOD5、TN、NH3-N、SS的平均去除率分别达到80.5%、84.3%、91.8%、93.2%、86.4%，TP去除率始终保持在75.7%以上。
江西省吉安市新干县河头村采用太阳能驱动生物滤塔-人工湿地组合工艺处理生活污水，该系统通过太阳能提供动力，射流喷射器充氧，处理效果好，且运行费用低，操作简单，可以实现无人看守，适宜在经济落后，偏远农村地区推广应用[38]。
余浩等采用“水解池-滴滤-人工湿地”3种工艺组合处理农村生活污水，同时将珍珠岩矿渣、陶粒和石膏等分层放置滴滤池中，水力负荷可达4.0～8.0m3/(m2˙d)，该组合工艺对COD、TN和TP的去除率均超过90.0%[39]。钟秋爽等选择厌氧-接触氧化渠-垂直潜流型人工湿地组合工艺处理农村生活污水，其中接触氧化渠的作用是为后续人工湿地充氧;而厌氧池、接触氧化渠和人工湿地对COD、NH3-N和TP均有较高的去除率，但厌氧池去除率较稳定，最高可达72.0%、49.5%和66.4%[40]。
4.2其他生物+生态
吴召富等设计的淹没式生物膜-稳定塘组合技术取消了二沉池和污泥回流，该系统对COD、NH3-N、TN和TP的平均去除率分别为84.3%、97.0%、80.2%和77.3%，且生物膜系统出水污泥含量基本为0，后续经稳定塘处理后的出水水质良好，满足回用标准[41]。张增胜等对崇明岛的农村生活污水采用生物净化槽-强化生态浮床(BPT-EEFR)组合处理工艺，结果表明该组合技术不仅对COD、NH3-N、TN、TP及SS的去除效果较好，同时占地面积小、造价费用低、便于维护管理。
由生物浮床、生物接触氧化以及河道生态系统构成的生态组合系统，也对农村生活污水中NH3-N、TN、TP、COD具有良好的去除效果。但该组合系统对污染物的去除率受季节影响，与秋季相比，夏季对污染物去除率较高，且污染物的去除率随HRT的增加而提高，而4d后变化则趋于稳定[43]。
5结论与展望
我国幅员辽阔，在农村选择生活污水处理技术时应该因地制宜，综合考虑当地的地形地貌、水文和气候条件以及经济发展水平，以及各种污水处理技术的特点和适用范围。实际应用中通过科学设计、优化组合，达到技术上的互补，发展具有较高水力负荷和小规模设备化特征，易于操作管理的多种处理单元的复合创新技术。农村污水处理方兴未艾，任重道远，将科学、社会因素有机结合，可大大提高农村水环境治理成效，因此，除技术研发外，应加强以下方面工作：
(1)发挥院落式单元处理作用。建议每家每户建设化粪池，对厕所污水、洗浴污水和餐饮污水进行初步处理。
(2)加强污水处理工艺或设施的运管技术研究，进一步开发适合于农村的易操作、少维护、低成本的运行模式、工艺。
(3)农村污水处理后可进行资源回用。由于农村生活污水主要为N、P等营养元素，经处理后可就近用于农业灌溉。
(4)提高农民生态环保意识。积极开展推广使用生物菌肥、有机肥宣传教育活动，引导农民减少化学肥料使用。
(5)逐步建立相应的法律法规。根据我国农村实际，参考相关环保标准，制定适合于我国的相关技术标准和规程，同时，制定相关政策法规，完善奖惩政策，将农村水污染的治理纳入法制化的轨道。
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2. 我国城市污水处理厂运行存在问题及解决对策研究
当前我国对生态文明建设重视程度空前，党的十九大将“增强绿水青山就是金山银山的意识”写入党章，将“美丽”作为社会主义强国目标的重要内容，水环境治理是其中最为核心的内容之一。城市污水处理厂作为治污基础设施之一，是治水工作的关键环节，其处理规模、处理水平等直接影响治水成效。
本文通过分析我国已建的上海白龙港、广州新华、宝鸡市高新区、通辽市污水处理厂，太湖地区、三峡库区污水处理厂的运行情况，发现其运行普遍存在运行负荷率较低、进水水质水量波动较大、出水水质难稳定达标等问题，通过深度剖析原因，科学地提出了针对性的解决对策，以期为我国城市污水处理厂的稳定运行提供参考，为水环境综合治理做出贡献为全面贯彻《水污染防治计划》，全国各城市先后开展黑臭水体整治工作。
城市污水处理厂在保障水环境安全方面发挥着重要作用，建设污水处理厂是解决城市水污染的重要手段。
“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划中提出，到2020年底，要实现城镇污水处理设施全覆盖，城市污水处理率达到95%，县城不低于85%。“九五”期间，我国重点流域水污染防治规划开始实施，城镇污水处理设施的建设和运行开始成为各地落实水污染物减排责任目标的主要途径。
在中央财政资金和相关政策的大力支持下，经过“十一五”、“十二五”的发展，我国污水处理厂建设取得了跨越式的进展，城镇污水处理厂的数量和规模迅速提升，城市污水处理能力不断提高。
统计资料显示，至2016年末，城市污水处理率达到93.44%，其中污水集中处理率89.8%。截至2010年，全国共有城镇污水处理厂2496座，较2006年相比提高了140%。到2016年末，城镇污水处理厂数量达到3552座，与2010年相比增加了29%。
但是，污水处理率与处理能力的持续提高与水环境污染依然矛盾突出。环保部公布的《2016中国环境状况公报》显示，全国地表水1940个监测断面中，仍有32%为IV类及以下水体。截止2017年底，住房与城市建设部和环保部认定的全国城市黑臭水体数量有2100个。
与此同时，污水处理厂排放标准不断提高，2015年发布的《水污染防治行动计划》明确提出，现有城镇污水处理设施，要因地制宜进行改造，2020年底前达到相应排放标准或再生利用要求;敏感区域(重点湖泊、重点水库、近岸海域汇水区域)城镇污水处理设施应于2017年底前全面达到一级A排放标准，建成区水体水质达不到地表水Ⅳ类标准的城市，新建城镇污水处理设施要执行一级A排放标准;到2030年，力争全国水环境质量总体改善，水生态系统功能初步恢复。
由于我国城镇污水普遍存在着水质水量变化幅度大、碳氮比偏低、无机悬浮固体含量高、冬季水温低、工业有毒有害污染物冲击等突出问题，明显影响污水处理设施的正常运行，出水难以稳定达标。即使在达标排放的情况下，符合一级A/B标准的水质仍接近V类水(表1)，是水环境的重要污染源。
表1我国城镇污水处理厂排放标准主要污染物指标对比 单位:mg/L
一些城郊结合部因居民乱扔、乱排生活污水，对水环境也带来严重危害。为此，本文作者深入分析了我国南北方具有代表性的污水厂存在的问题及原因，并提出解决对策，以期为我国城市污水处理厂的稳定运行提供参考，为水环境综合治理做出贡献。
1存在问题及原因分析
1.1运行负荷率普遍较低，部分超负荷运行
根据住房与城市建设部2012年发布的《城镇污水处理厂运行、维护及安全技术规程》(CJJ60-2011)，城镇污水处理厂年处理水量应达到计划指标的95%以上。我国大部分地区的污水处理厂运行负荷率偏低，难以达到住房与城市建设部的要求。
辽宁省污水处理厂月均负荷在80%以上的仅占污水厂总数32%。通辽经济技术开发区污水处理厂现状水量未达到设计值，近一半处理设施闲置。广西城镇污水处理厂2010年负荷率达到60%以上的污水厂占总量的65%。三峡库区2014年176座污水处理厂的平均运行负荷仅为56.5%。
全国已建污水处理厂平均运行负荷率仅有65%～70%，远低于德国2008年污水处理厂平均运行负荷率95%。而一些城市由于经济发展迅速，人口数量增长过快，污水处理厂已超负荷运行，处理压力大。
污水厂处理设施负荷率低的主要原因是厂网建设不配套，污水管网覆盖率和收集率偏低。污水处理厂只有和排污管网配合使用，才能发挥治污作用。
由于污水厂建设相对简单、集中、建设周期短，管网建设相对复杂、牵涉面广、建设周期长，我国城市管理者普遍重建厂、轻管网、轻管理。
数据显示，截至2016年全国共有城镇污水处理厂3552座，与2010年相比增加了29%，排水管道长度仅增加了17%。配套管网与污水处理厂建设不同步，导致一些污水处理厂建成后面临无污水可处理的尴尬境地。
有些城市先期只建设了污水干管，由于资金不到位支管网建设推进缓慢。部分城市新建的管网存在诸多问题无法与已有干管接驳，如设计标高与已有干管不一致，已有干管积水堵塞等。
导致建成管网没有“织网成片”，污水收集率偏低。另一原因是污水厂设计规模与实际情况不符。由于部分城市对污水处理厂建设前期工作重视不够，对污水来源和收集缺少详细的规划和充分的论证，管网、泵站等辅助设施建设相对滞后，设计规模往往基于理论设计计算。在经济相对落后的地区，人均实际用水量和污染物排放量相对偏低，导致设计规模偏大，实际污水量不足。
而在一些发展较快的城市，随着经济的快速发展和居民生活水平的不断提高，污水产生量不断增加。污水厂设计规模滞后于人口经济增长速度，污水厂处理能力不足，出现超负荷运行现象。
1.2进水水质水量波动较大，与设计值不符
污水厂原水水质和水量是影响污水处理工艺运行稳定性的重要因素。我国城市污水厂进水水质水量波动较大，部分污水厂进水负荷波动幅度可达到-47%～4%。
上海白龙港污水厂进水BOD5日平均浓度波动范围为14～382mg/L，CODCr波动范围为96～824mg/L。昆明市合流制排水区域污水处理厂进水受雨季影响，悬浮物波动大。除了水质波动，一些污水厂进水水质有机物浓度与设计值有差异，严重影响了污水处理效果。
宝鸡高新区污水处理厂实际进水水质除NH3-N和TN外，其他各指标均高于设计值。宝鸡十里铺污水处理厂进水TP高于设计值外，其它各指标均低于设计值。
分析原因，主要是排水管网雨污分流不彻底、管网漏损、沿河截污冲击污水处理系统。我国老城市的排水体制一般为雨污合流制，后来部分城市改为截流式合流制。
合流制排水体制下，污水处理厂进水水质受多种因素影响。雨季时排水管网同时收集了生活污水和大量的雨水，引起污水厂水量的波动。
其中初期雨水污染物浓度高、污染严重，部分污染物指标高于旱季污水浓度，造成水质的波动。在我国，由于管网维护的不及时，老旧管网渗漏严重，地下水、河水及雨水的混入也直接影响了进入污水处理厂的水量、水质。
在一些南方地区，由于前端管网建设不完善，污水厂旱季水量偏小，需要抽取河道水;但在雨季，雨污合流管网的水量又远超过污水厂的处理规模，造成了旱雨季水质波动较大。
沿河截污系统对污水处理系统的冲击，是造成水质水量波动的又一原因。作为合流制改造过程中的过渡产物，沿河截污系统在一些南方城市较为常见。
该系统可极大程度地改善河流长期以来的黑臭状况，但也存在一些问题。系统雨季收集的合流水含有大量雨水，导致污水厂旱、雨季污水处理量逐年加大，污水处理厂雨季负荷普遍偏大。
而截污箱涵系统大部分尚未配备相应的末端处理设施，携带大量污染物的初小雨直接进入污水厂，造成水质波动，处理效果难以保障。
另外，我国处于经济快速发展阶段，区域经济差异明显。经济相对发达、人口密集地区的城市不断扩容，但实际扩容速度与规划往往不一致，致使污水增长量与污水厂设计规模不一致。
当污水量超过设计规模时，污水处理厂处于“吃不饱”状态，当设计规模超过实际处理需求时，又造成“大马拉小车”现象。
西北地区的污水处理设施则由于服务数量不足、管网配套差等问题处于“吃不饱”状态，这些都影响着污水处理厂的进水水质水量。
1.3出水水质难以稳定达标，NH3-N、TN超标
我国现有污水处理厂大部分执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级标准，其中执行一级A标准的占总数量的29.3%，执行一级B标准的接近60%。截至2016年底，我国仅有30%的污水厂尾水达到一级A标准，高达70%的污水处理厂排放标准达到或低于一级B排放标准。
大部分污水厂主要超标污染物为NH3-N、TN，上海市白龙港污水处理厂采用A2/O工艺，出水NH3-N一级B达标率仅有46%，TN一级B达标率68%。
三峡库区176座污水厂一级B达标率60.7%，通辽污水厂一级A达标保障率低于50%，宝鸡十里铺污水厂NH3-N、TN一级A达标保障率分别为42.4%、42.5%。
广州新华污水处理厂出水TN和NH3-N在1-3月份偶尔超标，不能稳定达到一级A标准。污水处理厂出水水质不达标，无法充分发挥效能，不仅降低了污水厂投资效益，也给污水厂运行管理带来困难，应充分引起运行管理者的重视。
工艺是污水厂处理效果的关键保障因素，我国城镇污水厂使用的工艺主要为普通活性污泥工艺、氧化沟及其改良工艺、A2/O及其改良工艺、SBR及其改良工艺、A/O及其改良工艺和曝气生物滤池(BAF)工艺，这六类工艺覆盖了全国90%以上城镇污水处理厂的主体工艺类型。
上述工艺具备脱氮功能，而实际运行中由于进水水质水量波动或与设计值不符、生物处理设施超负荷运行、碳源不足、碳氮比不足等原因，出水难以达到排放标准。
当污水处理厂进水BOD5、TN、TP浓度低于设计进水浓度时，从多方面严重影响污水处理效果。一方面，污水中BOD5浓度过低导致生物处理单元中的微生物所需有机物不足，影响反硝化阶段脱氮效果。
另一方面，进水污染物浓度偏低时生物反应池中曝气量高于微生物需求量。如不能及时调整曝气池曝气量，容易出现曝气过量，导致活性污泥沉淀分离效果较差。
除此之外，南方地区冬季缺少保暖措施，致使进水水温较低，不利于硝化反硝化细菌的生长，出水NH3-N、TN浓度无法保障。除了工艺方面的原因，污水厂的运行管理水平也对出水水质有重要影响。
污水厂的运行是一个复杂的过程，操作人员应在水质、环境条件发生变化的条件下，充分利用各种工艺的弹性进行适当调整，及时发现并解决问题。
操作人员除了要具备一定的物理、化学及微生物学方面的知识，还需了解污水处理基本知识、厂内构筑物的作用以及化验指标的含义及其应用等。
在国外，污水处理厂的运行通常由博士来实施。在国内，由于薪资水平等原因的限制，大部分污水厂的员工学历层次普遍偏低、技术素养不足，往往凭经验操作污水厂各工艺设施，严重制约和影响污水处理厂整体运行水平。
1.4其他问题
随着工业化、城市化进程的推进，城郊结合部生态环境问题日益凸显。这种“结合”是城市与乡村、农业与工业、农民与市民的结合，充满着一种不确定的、动态的过渡和转型。
城郊结合部的城中村建筑废弃物、生活垃圾四处堆积，居民乱排生活污水，流经的小河流颜色发黑，垃圾漂浮，污染严重。
如果不能得到有效控制，时时威胁着当地居民的健康。由于制度措施的不完善、管理不到位，使得城郊结合部出现这样的难题。工业园区的发展对经济发展的促进作用日益显著，但随之而来的环境污染也在加剧。
大型集中的工业园区一般都有污水处理厂，对大量的、中小型工业企业的废水，采用经预处理后与园区生活污水合并处理的方式，实际运营过程中也有不少问题出现。
一是实际水量与设计不符。在园区污水处理厂设计阶段，由于对发展规模预估不足，实际污水量超出污水处理厂处理能力。部分企业由于生产状况不稳定，使污水处理厂处理量不足。
二是实际进水水质与设计不符。实际入园企业的类型与规划不符，导致污水特征发生较大变化，使污水厂难以达标排放。
2对策与建议
2.1政府统筹规划，污水处理厂、管网建设同步推进
政府各部门应结合各自职能，协调一致，科学组织，实现污水处理厂的长效管理[11]。住建部门会同环保、发改委等部门，紧跟城市发展脚步，牵头编制污水处理厂、污水管网的统筹规划，以前瞻性思维规划和设计污水处理厂。
地方政府要制定政策推进污水处理厂的运营规范化，与物价、住建、财政等部门联合，因地制宜地研究制定与当地经济社会发展水平相适应的污水处理收费制度。
财政部门应增加对污水处理厂的资金投入，创新投资建设运营模式，提高污水厂运行人员的工资水平，从而吸引高水平、高素质的人才进行运行管理。环保部门要加强对污水处理厂出水水质的检查监督，对整治不力的要严肃查办。
2.2完善污水收集系统，实现水量浓度“双提升”
为充分发挥污水厂效能，要坚持厂网并举，将排水管网和污水厂作为一个整体建设。首先要加快新增污水管网建设，建成从“用户—支管—干管—污水处理厂”路径完整、接驳顺畅、运转高效的污水收集系统，提高已建污水厂运行负荷。
其次是要强化老旧管网改造，对漏损严重的管网、排水口、检查井进行维修，减少管道淤积，确保收集的污水水质、水量稳定。再者是要彻底进行合流制管网改造，难以改造的地区加快建设截流、调蓄等设施，减少雨季雨水对污水厂水量水质的冲击。
2.3源头分散处置初期雨水，减轻进厂污水量变化幅度
针对初期雨水影响进水水质水量问题，宜源头分散处置。从初期雨水的特点和国内外初期雨水处置经验来看，初期雨水应采用源头分散收集、分散处置等方式;初期雨水集中收集非常困难，主要原因在于若设置集中收集系统，上游初期雨水到达时，下游早已是干净的雨水，很难保证能够收集到20～30分钟前的初期雨水。
已建设初小雨收集系统的城市，应增设相应末端处理设施，减轻初小雨对污水处理厂的水质影响。有条件接入污水处理厂处理的，应论证污水处理厂具备接收条件后再接入。
2.4加强管网精细化管理，防患于未然
重视建成污水管网的日常管理与维护工作，加强管网的精细化管理[12]。首先是要加强日常巡查，对存量管网“修补测”、“定期体检”并加以修缮。
采用CCTV和QV手段对管道内部进行检测，掌握其病害的分布状况和程度，为管道修复提供基础。其次要实行定期清淤制度，保证污水管道正常通水。
目前大部分城市管道仍采用人工清淤，不仅工作环境恶劣，且效率低下，无法满足需求。可引进高科技清淤手段，如清淤机器人等，实现自动高效清淤。
再者，对排水管网数据进行信息化处理，建立污水管网水质在线监测系统等，实时掌握水质情况。当水质出现异常时可及时查出管段存在问题，并提醒污水处理厂采取有效应对措施[34]。
2.5优化污水处理厂服务范围，提标扩容
污水处理厂一般位于城市建设区，随着城市建设和城市更新的开展，城市污水量增长较快而污水处理厂或污水系统扩容困难的矛盾日益突出。
对污水厂超负荷运行的地区，通过服务范围的调整解决污水处理厂污水增量问题有着重要的意义。同时考虑提升污水处理厂处理能力，进行污水厂扩建。
按照GB18918-2015《城镇污水处理厂污染物排放标准(征求意见稿)》的要求，自2016年7月1日起新建污水处理厂和自2018年起敏感区现有城镇污水处理厂均执行一级A标准。
对排放标准较低污水处理厂改造，因地制宜合理选择改造措施，提高出水水质。提标改造路径一般包括水力改造、设备改造和工艺升级改造等，其中污水处理工艺改造是提高出水水质的关键。
TN和NH3-N主要通过生化系统处理去除，这两个指标是生化系统改造的主要目标污染物。TN的去除效果受制于进水碳氮比，由于我国大部分污水处理厂进水碳氮比偏低，可通过改进运行方式，合理利用内部碳源，或投加碳源的方式，提高反硝化能力。
当NH3-N不达标时，可在二级生物处理后增加曝气生物滤池。涉及具体项目时，按照“一厂一策、分门别类”的原则制定适宜的工艺方案。
2.6集散结合，统筹治水
城市主城区的生活污水应集中处理，通过建设完善污水管网将污水收集到污水处理厂集中处理。而在城郊结合部，有条件建设管网的城市应逐步完善管网系统，对污水进行集中处理。短期内无法建设管网系统的，应采取分散处理的措施。
分散式一体化污水处理装置，具有移动灵活、自动化控制程度高、处理效果好的特点，在城中村等分散式污水处理中已有大量应用，是解决城郊结合部水污染的有效措施。
工业园区污水厂存在的问题并不是一个企业的问题，需要改革和发展来解决，加大对污染源排放的控制力度，工业企业要严格执行相关法规，确保废水达标排放。
3结语
城镇污水处理及再生利用设施是城镇发展不可或缺的基础设施，是减少水体外源污染的重要手段，保障其安全、稳定、高效地运行，对于水环境治理具有十分重要的意义。
目前我国污水处理厂运行中仍存在一些问题，有的放矢地总结存在问题，可为今后污水厂科学化管理奠定基础。只有政府部门统筹规划，加强顶层设计，不断完善污水收集系统，加强管网精细化管理，进行提标扩容建设，才能充分发挥污水处理厂的环境效益，改善城市水环境质量，促进水环境治理成效的长久保持。
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