一、概 述
醫(yī)院、港口、公園、商業(yè)中心、新建的郊外住宅區(qū)、高級住宅區(qū)、療養(yǎng)區(qū)、學校、農(nóng)場、漁場、狩獵場等均可稱為小區(qū)，我們最常遇到的主要是由居住區(qū)、療養(yǎng)院、商業(yè)中心、機關學校等一種功能或多種功能構成的相對獨立的區(qū)域，其排水系統(tǒng)通常不在城市市政管網(wǎng)覆蓋范圍之內。根據(jù)當?shù)氐沫h(huán)保標準，必須設置獨立的污水處理設施，這就是我們所指的小區(qū)污水處理。
小區(qū)污水系統(tǒng)的處理能力，各國并無統(tǒng)一的限定。前蘇聯(lián)曾建議單個構筑物的處理能力不宜超過1400m3/d，美國則把小廠的處理能力限定在3785 m3/d的范圍內。根據(jù)我國情況，建議把等于或小于4000 m3/d的處理廠定義為小區(qū)污水處理廠。
小區(qū)污水不同于城市污水(常包括部分工業(yè)廢水)，屬于生活污水范疇。其水質水量特征可概括為：水質水量變化較大，污染物濃度偏低，即比城市污水低，污水可生化性良好，處理難度小。
小區(qū)污水的處理工藝依據(jù)小區(qū)污水排入水體的功能不同而異，常用處理方法有：化糞池、一級處理(初次沉淀池)、生物二級處理及二級處理后再經(jīng)消毒回用等。由于小區(qū)污水處理水量較小，管理水平不高，所以，在工藝設計時盡可能選用無污泥或少污泥的處理工藝，以防止因污泥處理不善造成二次污染。目前，較為常用的處理工藝有：①污水→調節(jié)池→初次沉淀池→生物接觸氧化池→二沉池→出水，生物接觸氧化是應用最廣泛的方法，主要優(yōu)點是停留時間短、易掛膜，尤其適合設備化，埋地建設倍受環(huán)保公司及用戶青睞，但由于維修管理及設備防腐等方面的問題，近年來應用受到限制。但如果建成地下鋼筋混凝土形式，設置人員通道以便維修，此種地下建設方式在小區(qū)水處理中具有較大市場，但這種方式一般處理規(guī)模較小，每天排放污水量小于幾百噸的小區(qū)較為理想。對上千噸的小區(qū)污水處理，推薦采用地面建設方式，生物處理部分可采用接觸氧化，也可采用SBR或其改進型CASS工藝，曝氣方式建議采用低噪音的風機或水下曝氣機。②污水→調節(jié)池→混凝沉淀→過濾→出水，對處理程度要求不高，且水量較小時，可采用此工藝，具有占地面積小，異味小，管理簡單等優(yōu)點。另外，在好氧生物處理之前加上酸化水解，有利于降低能耗，提高系統(tǒng)的總去除率。生活小區(qū)通常有較大的綠地面積，如果把污水處理后回用于澆灌綠地、道路、沖洗汽車，應在上述處理出水后加上消毒或其它補充措施。

二、小區(qū)污水處理廠設計原則
1. 處理出水要求和處理程度
一般來說，不同小區(qū)對出水的要求差異較大。應根據(jù)我國《地面環(huán)境質量標準》(GB3838—88)和《污水綜合排放標準》(GB8978—96)的有關規(guī)定和當?shù)丨h(huán)保部門的要求確定處理程度，以確保出水水質。如果出水采用土地處理法處理，則按土地處理法的要求計算；
2. 污水處理設施的設計和建設必須結合小區(qū)的整體規(guī)劃和建筑特點，即外觀設計上要與小區(qū)建筑環(huán)境相協(xié)調，以求美觀；
3. 在污水處理工藝上力求簡單實用，以方便管理；
4. 在高程布置上應盡量采用立體布局，充分利用地下空間。平面布置上要緊湊，以節(jié)省用地；
5. 污水處理廠位置應盡可能位于小區(qū)下風向，與其它建筑物有一定的距離，以減少對環(huán)境的影響；
6. 設備化，定型化，模塊化，施工安裝方便，運行簡易，設備性能穩(wěn)定，
適合分期建設；
7．處理程度高，污泥產(chǎn)量少，并盡可能采用節(jié)能處理技術；
8．處理構筑物對水力負荷和有機物負荷的適應范圍較大，使系統(tǒng)有較好的經(jīng)受沖擊負荷的能力。
9．小區(qū)內的人口是逐漸增加的。因此，小區(qū)污水處理廠應按可預期的發(fā)展規(guī)劃作為流量設計的基礎。根據(jù)我國情況，可考慮采用20年的設計周期。

三、小區(qū)污水處理流程
根據(jù)小區(qū)廢水處理的原則，應選擇處理效果穩(wěn)定、產(chǎn)泥少、節(jié)能的處理方法。小區(qū)系統(tǒng)中的各類建筑物一般均建有化糞池，所以，化糞池應與污水處理方法相結合。
幾種常用的處理工藝：
(1)污水→格柵→調節(jié)池→提升泵→接觸氧化池→沉淀池→出水
(2)污水→格柵→調節(jié)池→提升泵→曝氣池→沉淀池→出水污泥回流
(3)污水→格柵→調節(jié)池→提升泵→SBR池或CASS→出水加藥
(4)污水→格柵→調節(jié)池→提升泵→混凝沉淀→過濾→出水(物化方法)

回用工藝流程： 生物處理出水再經(jīng)混凝過濾和消毒

在流程開始時一般要考慮設置均化池，這是因為小區(qū)在水質和水量上的變化都比城市污水處理廠大。均化池一般設在格柵以后。物化和生化處理是去除污染物的核心部分。

四、組合式污水處理廠或設備
組合式處理廠以裝配好的或易于組裝的標準定型設備部件出售。在國內埋地設備曾風靡一時，主要優(yōu)點是施工快，不占地面綠地，很多設計單位和用戶非常歡迎，設計人員選設備很簡單，而要設計污水處理廠工作量較大，所以，非常喜歡用設備化產(chǎn)品。環(huán)保公司制造設備利潤豐厚，而土建工程利潤較低，因此，企業(yè)大做廣告和公關。但是實際應用表明，確實存在不少問題，對設備的維修管理困難，對運行情況考核不便，單機處理水量有限，使用壽命等均有待時間驗證，因此，對埋地設備一直爭議很大，現(xiàn)在，埋地設備熱已經(jīng)降溫。建于地下的可檢修、便于操作(有人員操作空間)污水處理設計方式應于推薦。上千噸的污水處理廠建議采用地上式。在水量不大，場地十分緊張時仍可考慮用埋地設備。埋地設備的確工藝流程一般均采用兩段接觸氧化和沉淀工藝，水力停留時間一般為2小時，污水進入設備前，先進行水量調節(jié)和提升。

五、SBR及CASS處理工藝的原理及參數(shù)選擇

(一)序批式活性污泥法(SBR)

SBR的核心是SBR反應池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一體。典型SBR工藝的一個完整運行周期由五個階段組成，即進水階段、反應階段、沉淀階段、排水階段和閑置階段。從第一次進水到第二次進水稱為一個工作周期。
從目前的污水好氧生物處理的研究、應用及發(fā)展趨勢來看，SBR稱得上簡易、快速、低耗的污水處理工藝。與連續(xù)式活性污泥法比較，SBR法具有以下特點：①SBR裝置結構簡單，運轉靈活，操作管理方便。②投資省，運行費用低。Ketchum等人的統(tǒng)計結果表明：采用SBR法處理小城鎮(zhèn)污水，要比用普通活性污泥法節(jié)省基建投資30%。③可抑制絲狀菌生長繁殖，不易發(fā)生污泥膨脹，污泥指數(shù)SVI較低，有利于活性污泥的沉淀和濃縮。④SBR處于好氧/厭氧的交替運行過程中，能夠在去除碳物質的同時實現(xiàn)脫氮除磷。⑤SBR處理工藝系統(tǒng)布置緊湊、節(jié)省占地。⑥運行穩(wěn)定性好，能承受較大的水質水量沖擊。⑦各項運行控制參數(shù)都能通過計算機加以控制，易于實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化運行。

(二)周期循環(huán)曝氣活性污泥法(CASS工藝)
CASS(Cyclic Activated Sludge System )工藝是近年來國際公認的處理生活污水及工業(yè)廢水的先進工藝。該工藝是在序批式活性污泥法(SBR)的基礎上，反應池沿長度方向設計為兩部分，前部為生物選擇區(qū)也稱預反應區(qū)，后部為主反應區(qū)，在主反應區(qū)后部安裝了可升降的自動撇水裝置，曝氣、沉淀、排水等過程在同一池子內周期循環(huán)運行，省去了常規(guī)活性污泥法的二沉池和污泥回流系統(tǒng)。

(三)CASS與SBR曝氣方式的選擇
由于小區(qū)大都是居民居住區(qū)，對環(huán)境的要求比較高，因此，污水廠建設時應充分考慮噪音擾民問題和污水廠操作人員的工作環(huán)境，采用水下曝氣機代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鼓風機曝氣可有效解決噪音污染。另外，由于CASS工藝獨特的運行方式，采用水下曝氣機可省去復雜的管路及閥門，安裝、維修方便，使用靈活，可根據(jù)進出水情況開不同的臺數(shù)，在保證效果的條件下，達到經(jīng)濟運行的目的。

(四)CASS與SBR撇水機的選擇
撇水機是CASS工藝的關鍵組成部分，其性能是否穩(wěn)定可靠直接影響到CASS工藝的正常運行。目前，國內外對撇水機仍在進行研究和開發(fā)，按照目前所用的原理撇水機可分為三種類型，即浮球式、旋轉式和虹吸式。撇水機研制的關鍵是解決潷水過程中，堰口、導水軟管和升降控制裝置與水流之間形成的動態(tài)平衡，使之可隨排水量的不同調整浮動水堰浸沒的深度，并隨水位均勻地升降，將排水對底層污泥的干擾降低到最低限度，保證出水水質穩(wěn)定。
我院自主研制開發(fā)的撇水機屬絲杠旋轉式，自動撇水裝置主要組成部分是：潷水器、可擾動的軟管、水位控制器、可伸縮推動桿和驅動電機等。其中潷水器又叫自動浮動式水堰，上部為堰口和防止浮渣進入出水的浮筒，下部出水管兼起支撐作用，部分浸沒在水中，通過可伸縮推動桿使方形堰口達到連續(xù)均勻地排出反應池中的上清液。實際應用表明，所研制的撇水裝置達到了國內外同類產(chǎn)品的先進水平。具有升降平穩(wěn)、排水均勻、自動控制、價格低廉等優(yōu)點，該項研究不僅滿足了工程的需要，而且具有創(chuàng)新，屬專項保密技術之一。

五、處理小區(qū)污水主要設計參數(shù)
SBR設計參數(shù)：污泥負荷0.1~0.15kgBOD5/kgMLSS.d, 污泥齡20~30天工作周期12小時, 其中, 進水2.5小時(曝氣或不曝氣),反應6小時, 沉淀0.75~1小時, 排水2小時,閑置0.5~0.75小時。出水指標：COD〈50mg/L, BOD5〈20mg/L， SS〈10mg/LCASS設計參數(shù)：污泥負荷
0.1~0.2kgBOD5/kgMLSS.d, 污泥齡15~30天水力停留時間12小時，
工作周期4小時，其中曝氣2.5小時, 沉淀0.75小時,排水0.5~0.75小時
，出水指標與SBR相近。

六 、污泥處理
污水處理量上千噸時，一般采用濃縮后脫水處理，小規(guī)模時一般濃縮后定期用大糞車運至填埋或作農(nóng)肥。

七、小區(qū)污水處理廠址選擇和布置
小區(qū)系統(tǒng)的廠址選擇和廠區(qū)布置在基本原則上與大廠是一致的。但是考慮到小區(qū)系統(tǒng)在服務對象和流程選擇上的獨特性，在廠址選擇和布置時也應考慮到小區(qū)系統(tǒng)的特點。

1．廠址規(guī)劃

(l)與服務地區(qū)的衛(wèi)生防護區(qū)應有一定距離
(2)風向(不影響所服務地區(qū)和周圍地區(qū))
(3)交通運輸和水電供應。
(4)便于兼顧小區(qū)其它生活保障設施的統(tǒng)一管理。

2．廠區(qū)道路和構筑物之間的間距

由于小區(qū)系統(tǒng)選用較小的設備和構筑物，廠區(qū)交通、維修及衛(wèi)生要求所需的空間相應較小。廠區(qū)內應設計充足的車輛通道，路寬設計可以輕型載重汽車的回轉半徑為依據(jù)。主要構筑物之間的間距可考慮在3－5m之間。