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摘要：城市污水处理是城市排水系统规划设计中重要的一个方面，科学高效的处理城市污水对实现水资源的循环利用，保证居民用水安全，提高城市水环境有重要的作用。本文阐述了城市排水存在的问题，并提出解决问题应着重优化污水布管设计、污水处理系统设计，以提高城市污水处理效率。
关键词：城市排水；问题；污水处理
引言
新时期，我国城市化水平不断提升，城市规模日益扩大，污水产生量也在不断增加，城市污染问题在不断加重，对人们生活造成极大的危害。为了提高水资源的利用率，改善城市环境，我国有关部门对城市排水系统设计进一步提出了严格的要求，要求在城市规划设计过程中提高污水管网的覆盖率、污水收集率以及污水处理能力。一个科学的、合理的、连续的、可操作性强的城市市政排水管道系统规划设计以及高效可行的污水处理设计将会为城市的稳定、有序及可持续发展道路奠定坚实的基础。本文阐述城市排水设计内容以及在设计中存在的问题，提出解决问题的措施是优化城市污水设计方案，并深入分析污水处理在排水工程中的应用。希望通过科学设计排水方案，促进城市的可持续发展,确保社会效益、环境效益、经济效益的有机统一。
1 城市排水设计的内容
城市排水工程设计是一个系统的工程，需要协调排水收集、输送、污水处理、利用和排放等各个环节，使各个环节的设施规模、投资等趋于合理化，在运行中趋于稳定和安全[1]。
2 城市排水系统设计中存在的问题
（1）管道容量不足
排水系统是城市雨水系统和污水系统的总括,一般采用雨水与污水分流体制，在大量降雨和高峰期排污时，可能存在城市下水道容量不足，导致城市发生内涝。发生内涝的主要原因是由于在排水系统设计期间没有充分考虑到实际的排水排量需求，从而导致下水道设计容纳量与实际需求直接存在较大差异，使排水无法在汛期和排污高峰期迅速、有效的排放。
（2）污水处理不达标
城市污水处理不达标的原因比较复杂，主要存在以下原因：一是设计阶段对污水水质、水量把握不准确，导致污水处理设施建设规模偏小，处理工艺不符合实际水质要求。二是城市发展较快，污水处理设施及处理规模滞后，导致污水处理厂超负荷运行而出现处理不达标的情况。
3 城市污水设计方案
3.1 优化管道设计方案
为了应对管道容量不足的问题，应优化管道设计方案，并从以下方面进行优化：
（1）科学计算污水量
在进行城市工程设计中应以居民和生产的实际用水量作为设计的基础，这是确保污水能高效、正常排放的首要条件。设计中应根据城市发展、居民生活、工业化进程进行合理的设计。污水计算包括污水管网、排水面积等方面，并依据设计图纸进一步核实管道规格和埋深坡度，为污水量的科学计算提供基础数据。
（2）优化城市排水管网平面设计规划
在城市排水工程管线平面设计规划中应坚持提高流水通畅性、节约能源的基本原则，在设计管线时尽量做到直线布局，尽量利用地理优势使污水在重力作用下流入污水管，在保证符合国家标准的要求下，尽量减小管道的埋深，减少提升泵站设置，缩短管线的长度。
3.2 优化污水处理方案
为应对水质处理不达标的问题，城市污水处理工艺的确定总体上应该满足因地制宜、全生命周期费用经济合理、满足环境要求、技术可靠以及污水特性因子的要求。总的来说，处理工艺要和某一地区的气候条件相适应，在该气候条件下能够实现稳定的运行、达到目标处理效果、满足排放标准的要求，同时基础工程造价、运行费用在经济上可接受．最终在实现城市污水处理的同时能够保证与环境、景观的协调统一[2]。
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3.2.1因地制宜
在选取处理工艺时应遵循因地制宜的原则，结合当地气候条件和特点、受纳水体的功能要求、污水处理厂出水的去向综合考虑，尤其是排水去向属排放与综合利用相结合的情况下，可采用不同处理工艺相组合的方式。如果污水处理厂的出水部分是用于城市绿化或农田灌溉，而其余部分回用于工业生产，则用于城市绿化获农田灌溉的水质采用二级处理即可，回用于工业生产的用水则需要再经过深度处理达到相应水质要求。污水处理规模的确定是比较关键的一环，需要根据当地城市基础设施的总体规划、近远期人口规模、经济实力等方面综合考虑，如果近远期规模差异较大，一般采用分期建设的方式，按照远期规划确定最终建设规模，按照现状污水量确定近期规模。同时还需要考虑到污水收集管网的覆盖率和城市建设的规划情况。
3.2.2全生命周期费用经济合理
经济合理指的是污水处理厂全生命周期费用的合理性，这对于大部分城镇污水处理厂的影响是至关重要的。从城市污水处理厂的功能角度考虑，一般都建设于城市近郊区，因此布置紧凑、占地合理、征地费用低已成为工艺选择的重要因素。在尽可能降低工程建设期投资的同时，也必须考虑运营期降低废水处理成本。其中一方面要求所选取的污水处理工艺运行可靠、维修管理简易，另一方面是要求工艺的电耗、药品损耗、设备维修与更换成本相对较低。
3.2.3满足环境要求
城市污水处理工艺的确定与污水排放标准是息息相关的，受纳水体的环境功能质量要求、环境容量、国家和地方规定的排放标准限制了污水中污染物的排放浓度，因此污水处理厂的运行工艺需要达到预期的处理效率，能够有稳定的处理效果，同时如果排放水质要实现综合利用，则还需要达到用户的水质要求。在考虑受纳水体接纳污水厂的排水的同时，还需要考虑到污水处理厂与周边环境、景观的协调性，厂内的噪声及恶臭是否会对周围的居民等环境敏感点产生影响，污水处理厂所产生的污泥是否能实现有效的处置，防止因污水处理厂的建设和运行产生二次污染。
3.2.4技术成熟可靠
城市污水处理厂属于市政基础设施工程，服务于人民大众的日常生活，改善水环境质量，占地较大、投资额度较高[3]，因此工艺的选择必须是成熟且稳定的，尽量采取有成功运行实例的工艺，对于尚未成熟运用的新工艺则需要按照国家相关要求，经过试验和参数确定后方可用于实际建设。
3.2.5污水特性因子
目前我国大部分污水处理厂存在实际处理水质与设计水质、实际处理水量与设计运行负荷都存在较大偏差的现象。造成这一现象的主要原因一方面是存在城市污水收集管网建设不能实现同期配套，并且城区的污水收集系统尚未能采用完全分流制，另一方面是参与工艺设计的单位缺乏对前期污水水质污染因子的考察和监测以及工艺设计能力较为薄弱造成的。由于资金方面的原因，城市污水处理工艺设计阶段的水质分析与监测、污水处理效率的动态监测等基本都未能如期开展。随着我国经济实力的提升，应开展与水质特性及工艺有关的研究工作，以提高我国污水处理工程设计的水平。一般城市污水主要污染物是COD、BOD5、SS、氮、磷等易降解有机物，目前大部分的城市污水处理厂采用的核心工艺都是生物化学处理法．但城市污水中工业废水所占比例较大时，则还需根据工业废水中难降解物质的特点、浓度选取有针对性的处理工艺，比如含有重金属浓度超过一定标准的污水，容易导致微生物死亡，不宜采用生物处理法。另外如果污水处理厂所在区域受纳水体对氮、磷排放浓度的要求较高，还需对污水的进水氮、磷浓度进行对比研究，以选取较为成熟的脱氮除磷工艺[4]。
结语
综上所述，国家经济水平的提高会优化国民的生活，随之而来的是水资源的大量使用以及污水量的增加，城市排水设计应秉着科学化、有效化、合理化的目标，优化污水处理方案，有效解决城市污水问题，提高水资源的利用率，达到节约水资源的目的，满足当前城市发展的基本需求。
参考文献：
[1]李东东,曹振.市政给排水设计规划要点措施探究[J].市政工程，2015,5（27）:36-37.
[2]王一岭.我国城市污水处理的工艺及工艺选择分析[J].内蒙古大学学报(自然科学版).2014,45(3)：325.
[3]任红娟.我国城市污水处理的主要工艺及发展趋势[J].中国建设教育,2006,4(4):58－60.
[4]董文福,傅德黔.我国城市污水处理厂现状、存在问题及对策研究[J].环境科学导刊,2008,27(3):40-43.
论文作者:吴峰平
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/21
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