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1.引言
随着城市污水处理治理力度的日渐深入, 排放标准对污水处理厂设计和运行的影响越来越重要,排放标准的科学性及可实施性愈来愈成为影响行业发展的重要因素。污水处理排放标准不仅仅包括标准的具体数值, 污水处理厂规模大小、取样方法以及评价方法对污水处理排放标准也有至关重要的影响。
目前，我国排水领域在污水处理工程设计方面已渐趋规范化，各设计阶段的深度及工程设计内容基本满足国家有关规定，设计参数的选择也基本符合国家和各部门的相关标准和规范，但仍然有一些问题需予以重视并值得探讨。
2.城市污水排放工程规划原则
(1)应妥善、科学地进行城市污水收集、排放流域的划分。城市排水工程设施规划要结合城市总体规划,从全局出发,统筹安排,使城市排水工程成为城市有机整体的重要组成部分。
(2)全面规划,合理布局,应有利于水环境的保护和水质的改善。应该把城市集中饮用水源地的保护放在首要位置。改善河道水质状况,维持河道的景观观瞻,在规划时应考虑“上下游结合”的原则。
(3)对于缺水城市,应考虑污水及污泥的资源化,考虑处理水的再利用。如补给河道和湖泊,供公园浇花灌草,利用再生的城市污水灌溉农田,或做工厂冷却水或工艺用水等。下水污泥作堆肥或制有机肥,供农作物及花卉、庭院之用。
(4)建立合理、完善的城市排水系统,有计划地兴建城市污水处理厂。要及时、快速、安全地收集和排放暴雨径流量与大量积雪,有效地收集、输送、处理、排放污水,确保城市正常的生产和生活秩序。
(5)充分考虑现状,尽量利用和发挥原有排水设施的作用,使新规划排水系统与原有排水系统合理的有机结合。
(6)与城市道路规划、地下设施规划、竖向规划、环境保护规划、防灾规划等专业规划密切配合,相互协调,处理好与其它地下管线的矛盾,有利于管线综合利用。
3.污水管网设计
城市污水管网担负着城市污水的收集和输送，是连接污水产生源和污水处理厂的重要的、不可缺少的環节，拟研讨的主要因素有以下几个方面：
（1）污水管网规划年限
一般污水主干管或次干管都沿城市主干道或支干道敷设，而且由于大多为重力流，较其它市政管线埋设深度深，因此改建和扩建较为困难。一般应按远期污水量设计，在一些大城市和经济发达城市可按远景污水量设计。此外，根据管线重要性不同，设计年限亦有差异，一般城市主干管设计年限长，一次建成后相当长时间不再扩建，次干管、支管和接户管等设计年限可依次降低。笔者认为污水管网在城市主要道路下铺设时，至少按20年考虑，大城市和经济发达城市宜采用年限更长，而不可与污水处理厂远期建设年限（一般为10年）相同，具体规划年限应与当地规划部门及相关部门研究后确定。
（2）排水体制
一般说，凡在新建市、区或扩建新区建设污水处理工程时，宜采用分流制；在已建成合流制排水系统的旧城区、小城镇等，宜将原合流制直泄式排水系统改造成截流式合流系统；在雨量稀少地区，如我国西北的部分地区或者边远小城镇，由于污水处理规模小，街道狭窄，两侧建筑密集，施工复杂，无条件修建分流制排水系统，也可考虑采用合流制排水系统。
值得注意的是，当截流倍数较大时，旱季和雨季污水量相差较大，污水处理厂的进水水量及水质都随之发生相应波动，造成冲击负荷，因此在污水处理厂工艺流程设计和设计参数选择时应对该水量、水质变化进行必要的分析和校核，保证处理厂出水稳定达标。
4.生物除磷脱氮
随着水体对富营养化的主要影响因素氮、磷指标的严格控制，生物除磷脱氮工艺已广泛应用于污水处理设计中。鉴于生物除磷和脱氮存在一定矛盾，比如脱氮过程中所需的硝化菌世代期长，污泥龄长；而除磷则通过剩余污泥的排除而实现磷的去除，污泥龄短。因此，设计时，如选用短泥龄，则硝化过程不完全，脱氮效果低下；反之，若选用长泥龄，也会导致糖质积累，使非聚磷微生物增长而降低了除磷效果。当前设计中在选择泥龄时多采用兼顾的方法，但除磷脱氮均不能达到最佳效果。当然，随着生物除磷脱氮技术的发展，除原有传统A2/O，A/O工艺外，又陆续开发了UCT倒置A2/O，OCO等实用工程新技术，使除磷脱氮效果有很大提高，最近又有新的研究成果－反硝化除磷，使反硝化脱氮与生物除磷有机的结合，是很好的可持续处理技术。但以工程设计而言，尚有以下几点看法仅供讨论：
（1）防止富营养化的主要因素是氮和磷，但是在这二者之间。磷的去除更为重要，这是因为自然界藻类中蓝藻的部分种类有着固氮能力，不仅能将水中的NH4__ N，NO3_N固定其中，而且可吸收空气中氮气，作为自身营养源；也就是说，即使处理水中降低了NO3 _N浓度，蓝藻仍可从大气中获得氮源；而磷则不同，一旦将其去除是不可逆反的。为此，为破坏藻类繁殖时所需营养盐的平衡，在除磷脱氮二者之间选择除磷作为重点是合理的。
（2）水中存在的总磷（TP），除正磷酸盐（PO4-P）以外，还有粒状磷和溶解性有机磷，其中粒状磷主要存在于微生物和SS中。当A/O除磷系统处理后出水SS较高时，由于粒状磷随水排出，往往不能达到预期的除磷效果。根据日本高度处理设施手册（草案），若要达到出水TP＜1mg/l，二沉池出水SS浓度则需＜10mg/l。因此，在A/O生物除磷工艺设计时，应根据最终出水SS浓度的要求，选用相适应的合理的设计参数，以保证除磷的效果。
（3）目前采用生物除磷工艺的多数设计中，均能充分考虑相关因素对除磷的影响，如进水BOD5/TP值，绝氧状态（既无O2也无NOX-N）污泥龄等，但有的设计往往忽略污泥处理系统磷的再释放现象，比如，仍采用重力浓缩池，上清液重又回入污水系统中，造成再释放的磷返回原系统而未得到去除。一般说，大型污水处理厂设有初沉池时，初沉池污泥可采用重力浓缩，剩余污泥则采用机械浓缩，中小规模污水处理厂，可一并采用机械浓缩；当大型污水处理厂污泥处理采用厌氧消化时，可将消化池上清液集中单独处理，该处理方法一般多采用化学法（如铁盐，铝盐，石灰法）。
5.结论
市政工程建设应该从具体情况出发，对于工业和生活污水进行适当地处理，本文只是从其中几个方面进行简单探讨，当然还有很多其他重要方面，需要在工作中继续学习和探讨。
（作者单位：沈阳宏实市政工程设计有限公司）
随着城市污水处理治理力度的日渐深入, 排放标准对污水处理厂设计和运行的影响越来越重要,排放标准的科学性及可实施性愈来愈成为影响行业发展的重要因素。污水处理排放标准不仅仅包括标准的具体数值, 污水处理厂规模大小、取样方法以及评价方法对污水处理排放标准也有至关重要的影响。
目前，我国排水领域在污水处理工程设计方面已渐趋规范化，各设计阶段的深度及工程设计内容基本满足国家有关规定，设计参数的选择也基本符合国家和各部门的相关标准和规范，但仍然有一些问题需予以重视并值得探讨。
2.城市污水排放工程规划原则
(1)应妥善、科学地进行城市污水收集、排放流域的划分。城市排水工程设施规划要结合城市总体规划,从全局出发,统筹安排,使城市排水工程成为城市有机整体的重要组成部分。
(2)全面规划,合理布局,应有利于水环境的保护和水质的改善。应该把城市集中饮用水源地的保护放在首要位置。改善河道水质状况,维持河道的景观观瞻,在规划时应考虑“上下游结合”的原则。
(3)对于缺水城市,应考虑污水及污泥的资源化,考虑处理水的再利用。如补给河道和湖泊,供公园浇花灌草,利用再生的城市污水灌溉农田,或做工厂冷却水或工艺用水等。下水污泥作堆肥或制有机肥,供农作物及花卉、庭院之用。
(4)建立合理、完善的城市排水系统,有计划地兴建城市污水处理厂。要及时、快速、安全地收集和排放暴雨径流量与大量积雪,有效地收集、输送、处理、排放污水,确保城市正常的生产和生活秩序。
(5)充分考虑现状,尽量利用和发挥原有排水设施的作用,使新规划排水系统与原有排水系统合理的有机结合。
(6)与城市道路规划、地下设施规划、竖向规划、环境保护规划、防灾规划等专业规划密切配合,相互协调,处理好与其它地下管线的矛盾,有利于管线综合利用。
3.污水管网设计
城市污水管网担负着城市污水的收集和输送，是连接污水产生源和污水处理厂的重要的、不可缺少的環节，拟研讨的主要因素有以下几个方面：
（1）污水管网规划年限
一般污水主干管或次干管都沿城市主干道或支干道敷设，而且由于大多为重力流，较其它市政管线埋设深度深，因此改建和扩建较为困难。一般应按远期污水量设计，在一些大城市和经济发达城市可按远景污水量设计。此外，根据管线重要性不同，设计年限亦有差异，一般城市主干管设计年限长，一次建成后相当长时间不再扩建，次干管、支管和接户管等设计年限可依次降低。笔者认为污水管网在城市主要道路下铺设时，至少按20年考虑，大城市和经济发达城市宜采用年限更长，而不可与污水处理厂远期建设年限（一般为10年）相同，具体规划年限应与当地规划部门及相关部门研究后确定。
（2）排水体制
一般说，凡在新建市、区或扩建新区建设污水处理工程时，宜采用分流制；在已建成合流制排水系统的旧城区、小城镇等，宜将原合流制直泄式排水系统改造成截流式合流系统；在雨量稀少地区，如我国西北的部分地区或者边远小城镇，由于污水处理规模小，街道狭窄，两侧建筑密集，施工复杂，无条件修建分流制排水系统，也可考虑采用合流制排水系统。
值得注意的是，当截流倍数较大时，旱季和雨季污水量相差较大，污水处理厂的进水水量及水质都随之发生相应波动，造成冲击负荷，因此在污水处理厂工艺流程设计和设计参数选择时应对该水量、水质变化进行必要的分析和校核，保证处理厂出水稳定达标。
4.生物除磷脱氮
随着水体对富营养化的主要影响因素氮、磷指标的严格控制，生物除磷脱氮工艺已广泛应用于污水处理设计中。鉴于生物除磷和脱氮存在一定矛盾，比如脱氮过程中所需的硝化菌世代期长，污泥龄长；而除磷则通过剩余污泥的排除而实现磷的去除，污泥龄短。因此，设计时，如选用短泥龄，则硝化过程不完全，脱氮效果低下；反之，若选用长泥龄，也会导致糖质积累，使非聚磷微生物增长而降低了除磷效果。当前设计中在选择泥龄时多采用兼顾的方法，但除磷脱氮均不能达到最佳效果。当然，随着生物除磷脱氮技术的发展，除原有传统A2/O，A/O工艺外，又陆续开发了UCT倒置A2/O，OCO等实用工程新技术，使除磷脱氮效果有很大提高，最近又有新的研究成果－反硝化除磷，使反硝化脱氮与生物除磷有机的结合，是很好的可持续处理技术。但以工程设计而言，尚有以下几点看法仅供讨论：
（1）防止富营养化的主要因素是氮和磷，但是在这二者之间。磷的去除更为重要，这是因为自然界藻类中蓝藻的部分种类有着固氮能力，不仅能将水中的NH4__ N，NO3_N固定其中，而且可吸收空气中氮气，作为自身营养源；也就是说，即使处理水中降低了NO3 _N浓度，蓝藻仍可从大气中获得氮源；而磷则不同，一旦将其去除是不可逆反的。为此，为破坏藻类繁殖时所需营养盐的平衡，在除磷脱氮二者之间选择除磷作为重点是合理的。
（2）水中存在的总磷（TP），除正磷酸盐（PO4-P）以外，还有粒状磷和溶解性有机磷，其中粒状磷主要存在于微生物和SS中。当A/O除磷系统处理后出水SS较高时，由于粒状磷随水排出，往往不能达到预期的除磷效果。根据日本高度处理设施手册（草案），若要达到出水TP＜1mg/l，二沉池出水SS浓度则需＜10mg/l。因此，在A/O生物除磷工艺设计时，应根据最终出水SS浓度的要求，选用相适应的合理的设计参数，以保证除磷的效果。
（3）目前采用生物除磷工艺的多数设计中，均能充分考虑相关因素对除磷的影响，如进水BOD5/TP值，绝氧状态（既无O2也无NOX-N）污泥龄等，但有的设计往往忽略污泥处理系统磷的再释放现象，比如，仍采用重力浓缩池，上清液重又回入污水系统中，造成再释放的磷返回原系统而未得到去除。一般说，大型污水处理厂设有初沉池时，初沉池污泥可采用重力浓缩，剩余污泥则采用机械浓缩，中小规模污水处理厂，可一并采用机械浓缩；当大型污水处理厂污泥处理采用厌氧消化时，可将消化池上清液集中单独处理，该处理方法一般多采用化学法（如铁盐，铝盐，石灰法）。
5.结论
市政工程建设应该从具体情况出发，对于工业和生活污水进行适当地处理，本文只是从其中几个方面进行简单探讨，当然还有很多其他重要方面，需要在工作中继续学习和探讨。
（作者单位：沈阳宏实市政工程设计有限公司）