胡大衛，姚念民
(天津市市政工程設計研究院，天津300051)

　　摘　要：闡述了包頭市城市污水治理工程實施的總體思路，介紹了總體方案的策劃細節以及所采取的技術措施。
　　關鍵詞：城市污水治理；總體方案；處理工藝
　　中圖分類號：X703.1
　　文獻標識碼：B
　　文章編號：1000-4602(2002)12-0020-02

　　包頭市城市污水治理工程于1998年開工，全部工程將于2004年完成，該工程對包頭市水環境的保護、污水資源的開發利用具有重要意義。?

1　工程實施的必要性

　　包頭市的城市建設發展很快，但其城市污水治理設施的建設相對滯后，污水管道系統不夠健全，污水處理能力較低。在城市污水治理工程實施之前，雖然市區污水量已經超過20×10⁴m³/d，卻僅有兩座小型一級處理廠(總處理能力為6×10⁴m³/d)，且因年久失修而導致出廠水的水質很差。
　　多年來，包頭市大部分未經處理的污水通過橫貫市區的四道沙河、二道沙河、東河、西河等泄洪河道排入黃河包頭段，對市區的水環境和黃河造成了嚴重的污染(歷年的水質檢測結果表明，黃河包頭段始終屬于“中等”污染程度)，這不僅影響到下游的城鎮山川，而且還危及包頭市的水源地(因為畫匠營子水廠、蹬口水廠的取水口同排污河道的出口互相交錯)，既增加了給水廠的處理費用，又無法保證可靠的供水水質；另外包頭歷來就是嚴重缺水的城市，其城市污水是農業灌溉的重要水源(僅四道沙河附近使用污水灌溉的農田就超過了1700hm²)，由于河水中污染物嚴重超標(BOD超出5～18倍、COD超出4～35倍)，長年污灌不僅破壞了土壤的生態平衡，而且影響到農作物質量并危害市民的健康，成了導致疾病、死亡的無形殺手。
　　總之，為了使包頭市的生態環境能夠健康、持續地發展，配套建設二級處理廠、健全污水管網已是刻不容緩，內蒙古自治區和包頭市決定將城市污水治理工程和“碧水藍天”計劃配合實施，利用日本等國的政府貸款徹底解決包頭市的水環境污染問題。?

2　兩個關鍵問題

　　包頭市城市污水治理工程的目標是將市區的生活污水、工業廢水通過完善的管道系統集中到擴建和新建的二級污水處理廠，經處理后須達到國家規定的排放標準(既可排放到水體，又能滿足農灌的水質要求)，同時還可將部分出水經深度處理以用于工業、城市景觀、市政雜用等。在該工程的總體方案擬定中存在著兩個關鍵問題，即污水處理廠的布局和建設順序。
2.1　污水處理廠的布局
　　包頭市的污水量在20×10⁴m³/d以上，規劃的遠期污水量約為30×10⁴m³/d。按照常規，建設規模較大的污水處理廠具有占地少、工程量小、管理方便和投資省等優點。但因包頭市的青昆區和東河區相距11km而不便于污水的集中，且每個區內都已形成兩個污水管 道系統，所以包頭市存在著污水處理廠是按現有四個污水系統分散布置還是分區集中布置的不同方案。
　　青昆區分別于1958年和1986年修建了北郊和南郊污水處理廠(設計規模分別為1.5×10⁴m³/d和4.5×10⁴m³/d，均為一級處理廠)，隨著兩廠的建設已經形成了各自獨立的兩個污水管道系統，其服務范圍劃分清楚，支、干管道基本健全。在污水治理工程的總體設計中，根據青昆區的現狀及規劃情況決定保留兩個污水系統，治理的主要任務是將北郊廠擴建為處理能力約7×10⁴m³/d的二級處理廠，將南郊廠擴建為近期處理能力約7×10⁴m³/d、遠期為14×10⁴m³/d的二級處理廠，并且隨著污水廠的擴建進一步完善污水管道系統。
　　東河區的近期污水量為5×10⁴m³/d，預計遠期將發展到10×10⁴m³/d。擬定處理方案時，首先考慮要盡量將全區的污水集中起來進行處理以節省投資和便于管理，但經過反復比較、勘察、研討后決定采取分建西、東兩座污水處理廠的布置方案。從地形上看，東河區中間高、東西兩側低，因而排水管道也就自然形成了西、東兩個走向(20世紀70年代編制的排水規劃已經確認了西、東兩個污水系統，此后逐年增加配套管線而基本成型)。如果再將全區合成一個系統，則需對管網進行大規模的調整改造并設置提升泵站，這樣不僅投資多、管理復雜且難以在已建成的街道找到污水干管的埋設位置；另外從利用污水進行農灌的需求來看，西部和東部都有大面積缺水的耕地，農民盼望在當地建設污水處理廠以引水灌溉。為此，決定采用在東河區分建西、東兩座二級污水處理廠的治理方案(遠期規模均為5×10⁴m³/d，近期規模分別為3×10⁴m³/d和2×10⁴m³/d)，同時配套修建目前尚未覆蓋的空白區污水管道系統。
2.2　污水處理廠建設的順序
　　由于受建設資金和施工能力的限制，包頭市擬建的4座污水處理廠必須有序地進行。根據保護包頭市最主要的水源地(黃河畫匠營子段)水質的要求，青昆區的北、南兩廠應該及早實施；而從填補污水處理的空白、充分發揮污水灌溉效益的角度出發，則東河區的西、東兩座污水處理廠的建設更為迫切。經過對合理使用資金、正確貫徹民族政策等各種因素的綜合論證決定，包頭市城市污水治理工程的四座污水處理廠按北、西、東、南的順序建設。一期工程利用日本第四批政府貸款建設北、西、東三廠，一期工程完成后可削減COD約8446t/a、BOD約7504t/a、SS約10680t/a，能使水環境得到顯著改善，隨后再進行南郊污水處理廠的建設。

3　技術措施

　　包頭市城市污水治理工程是包頭市也是內蒙古自治區修建的第一批二級污水處理廠，由于沒有先例可以借鑒，因此在技術方案制定中采取了多項技術措施，這為污水處理廠的正常運行和出水達標排放提供了保證。
3.1 選擇適當的處理工藝
　　在充分考慮了處理工藝的可靠性以及包頭市管理污水處理廠的具體條件后決定第一批建設的北、西、東污水處理廠采用普通活性污泥法工藝，在獲得經驗后可在南郊污水處理廠采用SBR處理工藝，其所產生的污泥經重力濃縮、機械脫水后被送至垃圾填埋場與城市垃圾混合填埋處置。
3.2　低溫、高原地區生化處理的技術要點
　　包頭市地處西北高原，氣溫低、海拔高，因此在工程上采取了降低曝氣池的污泥負荷、加大 二沉池的表面負荷、提高鼓風機的供氣能力等措施以保證污水處理的效果。同時對處理廠的設施采取了充分的防凍措施：水泵、泥泵、粗格柵、細格柵及砂水分離機設在了室內，室外的管道特別是間斷工作的污泥管道采取了電加熱帶防凍的措施。
3.3　選用先進、可靠的處理設備
　　污水泵和污泥泵選用了具有最佳防堵塞效果的螺旋離心泵；細格柵引進了材質好、加工精度高的階梯式格柵機；沉砂池的主機和砂水分離機引進了鐘氏沉砂池專用設備；鼓風曝氣系統引進了充氧效率高且防堵、耐用、使用壽命長的高密度聚乙烯材質的曝氣器；鼓風采用了可自動調整葉片角度并能及時調整風量的單級高速離心機；污泥脫水機則引進了適合中、小規模污水廠的螺濾式脫水機。

4　結語

　　目前，包頭市的污水治理工程已經成功地邁出第一步，一期工程已基本完工，二期的南郊污水處理廠也將在總結前三個廠建設、管理經驗的基礎上前進一步，采用SBR工藝以使包括磷、氮在內的各種污染物能全面處理達標。同時，從污水處理廠到農灌區的配套輸水系統工程也將逐步實施。另外，包頭市還準備將處理廠出水再采用“混凝、沉淀、過濾”、膜過濾等工藝進行深度處理以得到不同等級的回用水(用于沖洗道路、景觀、綠化、洗車、沖廁及工業冷卻等不同用途)。總之，隨著污水治理工程的全面實施，包頭市的水環境將得到明顯改善。

　　電　　話：(022)27815315×2409
　　收稿日期：2002-06-07