江蘇省太湖流域農(nóng)村生活污水處理設(shè)施建設(shè)情況剖析

龍 珍，張亞平，管永祥，朱光燦，周永蘇

（1.東南大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院，江蘇南京210096;2.江蘇省農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)與保護(hù)站，江蘇南京 210036）

太湖流域作為我國(guó)人口最稠密和經(jīng)濟(jì)發(fā)展最有活力的地區(qū)，在農(nóng)村經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和人口不斷增長(zhǎng)的同時(shí)，生活污水排放量也在逐年增長(zhǎng)。然治污水平的相對(duì)滯后導(dǎo)致大量未經(jīng)處理的生活污水任意排放，農(nóng)村環(huán)境污染問(wèn)題日趨嚴(yán)重，生活污水已然成為流域水體的重要污染源之一［1-2］。2007～2012年江蘇省太湖流域新建農(nóng)村生活污水處理設(shè)施3 580多處，受益農(nóng)戶近50萬(wàn)戶，為太湖筑起了“天羅地網(wǎng)”式的無(wú)形堤壩［3］。筆者通過(guò)對(duì)太湖流域蘇州、無(wú)錫、常州等地區(qū)3 000多處農(nóng)村設(shè)施點(diǎn)進(jìn)行調(diào)研，分別從建設(shè)主題、動(dòng)力類型、工藝原理等方面介紹太湖流域農(nóng)村生活污水處理設(shè)施建設(shè)情況。

1 調(diào)研區(qū)域概況

1.1 調(diào)研區(qū)域污水基本特征 農(nóng)村生活污水是農(nóng)村居民在日常生活和家庭養(yǎng)殖等過(guò)程中產(chǎn)生的污水總稱。農(nóng)村生活污水包括洗浴、洗衣、廚房炊事廢水和廁所污水以及家養(yǎng)畜禽糞便、廢水等［4］。與城鎮(zhèn)生活污水相比，農(nóng)村生活污水濃度低，基本不含重金屬和有毒有害物質(zhì)，含有一定的氮磷，水質(zhì)波動(dòng)不大，可生化性好。但農(nóng)村污水一般沒(méi)有固定的污水排放口，排放比較分散，且排放量小，水量變化大［5］。

1.2 調(diào)研對(duì)象 一般而言，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、區(qū)域地形條件以及居民生活習(xí)慣等是影響農(nóng)村生活污水排放及其對(duì)環(huán)境影響的主要因素［2］。為有效處理農(nóng)村生活污水，對(duì)距離市政污水管網(wǎng)較近、符合高程接入要求的村莊進(jìn)行污水處理時(shí)，采用接管處理模式;對(duì)確實(shí)不具備接管條件的村莊，則根據(jù)村莊人口規(guī)模、聚集程度、地形地貌、排水特點(diǎn)、排放要求和經(jīng)

Process principle濟(jì)水平等特點(diǎn)，建立獨(dú)立設(shè)施來(lái)處理農(nóng)村生活污水［6-7］。筆者通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)考察和主管部門訪談(如建設(shè)局、水務(wù)局、環(huán)保局、農(nóng)林局等)兩種調(diào)研方式對(duì)江蘇省太湖流域蘇州、無(wú)錫、常州等地進(jìn)行調(diào)研，共收集匯總3 000多個(gè)農(nóng)村生活污水處理設(shè)施點(diǎn)，并從多角度探討了截至目前江蘇省太湖流域農(nóng)村生活污水處理設(shè)施建設(shè)情況，為太湖流域?qū)⒁⑸钗鬯幚砉こ痰霓r(nóng)村提供借鑒。

2 處理設(shè)施建設(shè)情況探討

2.1 建設(shè)主題，建設(shè)資金來(lái)源

2.1.1 太湖流域水環(huán)境綜合治理項(xiàng)目。自2007年太湖藍(lán)藻事件之后，江蘇省啟動(dòng)太湖流域水環(huán)境綜合治理實(shí)施方案，其措施之一就是要高度重視農(nóng)村生活污水的治理。方案規(guī)定凡具備接管處理?xiàng)l件的村鎮(zhèn)，應(yīng)擴(kuò)大城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)的延伸覆蓋，提高污水集中處理率;不具備接管條件的農(nóng)村地區(qū)，按因地制宜、分類處理的原則，采取微動(dòng)力、少管網(wǎng)、低成本、易維護(hù)的生態(tài)處理模式。方案重點(diǎn)推廣出水水質(zhì)達(dá)到一級(jí)B以上標(biāo)準(zhǔn)的處理技術(shù)，并計(jì)劃于2008～2012年在3 264個(gè)自然村建設(shè)鄉(xiāng)村生活污水處理工程，農(nóng)村生活污水處理率要達(dá)到40%以上;于2013～2020年建設(shè)3 600個(gè)，污水處理率要達(dá)到 70%以上［8］。

2.1.2 連片整治示范項(xiàng)目。在太湖流域水環(huán)境綜合治理的同時(shí)，江蘇省又于2010年被財(cái)政部、環(huán)保部確定為農(nóng)村環(huán)境連片整治示范省，全面開(kāi)展以農(nóng)村生活污水治理為主要內(nèi)容之一的農(nóng)村環(huán)境連片整治示范工作，歷時(shí)3年。連片整治技術(shù)模式主要包括:①距離城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)近、符合高程接入條件的村莊生活污水應(yīng)采用接管處理模式;②村莊布局較為分散、人口規(guī)模較小、地形條件復(fù)雜、污水不易集中收集的連片村莊，宜采用無(wú)動(dòng)力庭院式小型濕地、污水凈化池和小型凈化槽等分散處理技術(shù);③村莊布局相對(duì)密集、人口規(guī)模較大、經(jīng)濟(jì)條件好、村鎮(zhèn)企業(yè)或旅游業(yè)發(fā)達(dá)的連片村莊，宜采用活性污泥法、生物膜法和人工濕地等集中處理技術(shù)，其中，位于自然保護(hù)區(qū)、飲用水水源地保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)等環(huán)境敏感區(qū)域的村莊，應(yīng)按功能區(qū)水體水質(zhì)要求及排放標(biāo)準(zhǔn)處理達(dá)標(biāo)后方可排放。農(nóng)村環(huán)境連片整治示范項(xiàng)目所需資金由中央、省、市及縣、鄉(xiāng)(鎮(zhèn))各級(jí)人民政府共同籌集，省、市、縣配套比例由各地根據(jù)實(shí)際情況自行規(guī)定，鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村、農(nóng)戶的資金投入由縣級(jí)人民政府確定［9］。

2.1.3 拉網(wǎng)覆蓋式項(xiàng)目。繼農(nóng)村連片整治項(xiàng)目之后，2013年下半年財(cái)政部、環(huán)境保護(hù)部決定啟動(dòng)覆蓋拉網(wǎng)式農(nóng)村環(huán)境綜合整治試點(diǎn)工作，江蘇省被確定為全國(guó)兩個(gè)試點(diǎn)省份之一。為支持試點(diǎn)工作，中央及省級(jí)財(cái)政將安排獎(jiǎng)勵(lì)資金40億元并根據(jù)工作進(jìn)展情況逐年撥付到位。而省以上的補(bǔ)助資金獎(jiǎng)補(bǔ)標(biāo)準(zhǔn)為:蘇南地區(qū)每個(gè)行政村補(bǔ)50萬(wàn)元、蘇中地區(qū)每個(gè)行政村補(bǔ)70萬(wàn)元、蘇北地區(qū)每個(gè)行政村補(bǔ)80萬(wàn)元。據(jù)了解，江蘇省財(cái)政將在不改變現(xiàn)有專項(xiàng)資金管理渠道和管理體制的情況下，對(duì)2014～2017年中央及省級(jí)村莊環(huán)境整治引導(dǎo)資金、農(nóng)村環(huán)境綜合整治資金、太湖水污染治理引導(dǎo)資金等12項(xiàng)用于農(nóng)村環(huán)境的資金進(jìn)行整合，集中投入。省以上獎(jiǎng)勵(lì)資金下達(dá)到市、縣后，由市、縣政府統(tǒng)籌用于農(nóng)村環(huán)境綜合整治［10］。

2.2 處理設(shè)施建設(shè)概況

2.2.1 處理設(shè)施分布情況。經(jīng)分析，在太湖流域蘇州、無(wú)錫、常州等地區(qū)收集匯總的3 000多個(gè)農(nóng)村生活污水處理設(shè)施具體分布情況如圖1所示。由于該研究的后續(xù)研究主要圍繞建立獨(dú)立設(shè)施的農(nóng)村生活污水處理項(xiàng)目展開(kāi)，因而舍去采用接管模式的調(diào)研樣本后制得圖2，即圖2為建設(shè)獨(dú)立設(shè)施的調(diào)研樣本地區(qū)分布。又由于蘇州部分調(diào)研樣本未能得知其具體污水處理工藝，故在圖2基礎(chǔ)上去掉該部分?jǐn)?shù)據(jù)制得圖3，以后數(shù)據(jù)分析中也作此處理。

由圖1～3可知，蘇州總調(diào)研樣本較多，占總調(diào)研樣本的一半以上，但其接管數(shù)和未知工藝的調(diào)研樣本也最多。舍去各市接管處理模式和未知工藝的數(shù)據(jù)后，蘇州、常州、無(wú)錫3個(gè)大市的調(diào)研樣本數(shù)量相差不大，調(diào)研樣本分布較為均衡，而南京只對(duì)江寧地區(qū)作調(diào)研訪問(wèn)，因而數(shù)量相對(duì)較少，鎮(zhèn)江也只有句容2個(gè)調(diào)研樣本，調(diào)研樣品數(shù)較少。

2.2.2 處理設(shè)施工藝類型。

2.2.2.1 按工藝原理分類。經(jīng)調(diào)研分析，農(nóng)村生活污水處理設(shè)施按其工作原理分類，主要可以分為以下五大類:活性污泥法、生物膜法、生態(tài)法、生物+生態(tài)法以及MBR工藝，其中活性污泥法主要指SBR工藝，而生物膜法則包括AO、接觸氧化法、生物濾池等工藝。

筆者將圖3中的調(diào)研樣本按其工作原理分類，制得圖4。由圖4可知，絕大部分工藝都運(yùn)用了微生物來(lái)處理農(nóng)村生活污水，其中50%以上的污水處理設(shè)施利用了生物+生態(tài)的方法來(lái)處理生活污水，這主要是因?yàn)樯钗鬯腂/C較高，生化性能好，利用微生物降解水中的污染物能取得較好的治理效果;另外，由于生態(tài)系統(tǒng)本身具有一定的自凈能力，對(duì)污水處理起到一定的作用，因而將生態(tài)系統(tǒng)納入污水治理環(huán)節(jié)可改善水質(zhì)，提升污水處理效果。但生態(tài)系統(tǒng)有其特定的環(huán)境容量，自凈能力有限。因此，若僅僅運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)處理污水，其效果可能不夠理想，不及生物與生態(tài)聯(lián)合的治理效果，因而應(yīng)用數(shù)量相對(duì)較少。

2.2.2.2 按動(dòng)力類型分類。將污水處理設(shè)施按其消耗能量分類，主要可分為以下3種類型:無(wú)動(dòng)力、微動(dòng)力和有動(dòng)力。無(wú)動(dòng)力類型是指不需要消耗電力能耗的處理技術(shù)，其典型工藝有土壤滲濾等;微動(dòng)力類型是指在工藝中加入了泵，有較小能耗;有動(dòng)力則是指在工藝中加入了泵和充氧設(shè)備，如曝氣裝置，能耗較大。

筆者將圖3中的調(diào)研樣本按其動(dòng)力類型分類，制得圖5。由圖5可知，92%以上的污水處理設(shè)施都有動(dòng)力裝置，包括微動(dòng)力和有動(dòng)力，即至少在處理過(guò)程中添加了泵，而只有不到8%的工藝沒(méi)有動(dòng)力裝置，這可能是由于無(wú)動(dòng)力裝置存在系統(tǒng)污泥堵塞、處理效果不佳等缺點(diǎn)，因而運(yùn)用較少。另外，從圖5可知，近72%的工藝都是有動(dòng)力工藝，有動(dòng)力是目前生活污水處理的主要手段。

2.2.2.3 設(shè)施建設(shè)數(shù)量1%以上工藝詳解。為深入了解江蘇省太湖流域農(nóng)村生活污水處理設(shè)施建設(shè)情況，筆者也對(duì)處理設(shè)施名稱作了全面調(diào)研。經(jīng)過(guò)整理，提取了占調(diào)研樣本1%以上的農(nóng)村生活污水處理工藝，如圖6所示。由于部分處理設(shè)施工藝原理相同，圖6中所示工藝種類已做合并歸納處理，其具體情況如表1所示。從圖6和表1可知，占調(diào)研樣品1%以上處理工藝中絕大多數(shù)都運(yùn)用了微生物來(lái)降解生活污水中的污染物，大部分污水處理流程有濕地處理環(huán)節(jié)，即運(yùn)用生物+生態(tài)工藝，與圖4分析結(jié)論一致。

表1 部分合并工藝類型工藝細(xì)分情況

2.3 城市詳解

2.3.1 蘇州大市。蘇州大市主要包括常熟、昆山、張家港、太倉(cāng)、吳中區(qū)和吳江區(qū)等地。截至2013年底，蘇州市共完成1 700多個(gè)自然村莊生活污水治理。其中47.27%的自然村采用接管處理，52.73%建立獨(dú)立處理設(shè)施。筆者對(duì)獨(dú)立設(shè)施按動(dòng)力類型和工藝原理進(jìn)行分析，結(jié)果如圖7所示。由圖7a可知，蘇州市污水處理設(shè)施90%以上都是有動(dòng)力工藝，即在污水處理過(guò)程中添加了泵和曝氣裝置，6%以上是微動(dòng)力工藝，只有不到3%的工藝采用無(wú)動(dòng)力裝置。有動(dòng)力工藝有助于增加水中氧氣含量，有利于污染物的降解，是蘇州的主流工藝。由圖7b可知，蘇州市運(yùn)用工藝類型較多，5種主要工藝類型均有涉及，其中運(yùn)用活性污泥法的處理工程占蘇州調(diào)研樣本的42%以上，是蘇州市運(yùn)用最廣泛的工藝原理。其次，生物膜法、MBR工藝以及生物+生態(tài)法也運(yùn)用較多，只有純生態(tài)工藝不到3%，運(yùn)用相對(duì)較少。

2.3.2 無(wú)錫大市。無(wú)錫大市主要包括宜興和江陰等地，該次調(diào)研走訪共收集調(diào)研樣本480多個(gè)。筆者將這些工藝按動(dòng)力類型和工藝原理進(jìn)行分析，結(jié)果如圖8所示。由圖8a可知，無(wú)錫市近57%的污水處理設(shè)施運(yùn)用了有動(dòng)力工藝，30%以上的工藝運(yùn)用微動(dòng)力裝置，而12%左右的設(shè)施是無(wú)動(dòng)力工藝類型。與蘇州市相比，無(wú)錫市有動(dòng)力工藝類型所占比例要少，但其仍占據(jù)了超過(guò)無(wú)錫市調(diào)研樣本一半的比例，是無(wú)錫市主要工藝動(dòng)力類型。微動(dòng)力其次，無(wú)動(dòng)力占據(jù)比例最少。由圖8b可知，無(wú)錫市污水處理設(shè)施建設(shè)情況與蘇州市類似，均涉及了5種工藝類型。但無(wú)錫市運(yùn)用最廣泛的是生物+生態(tài)法，即在微生物處理生活污水后，增加了生態(tài)系統(tǒng)對(duì)污水的處理作用，達(dá)到技術(shù)上的互補(bǔ)，這可能也是無(wú)錫市微動(dòng)力技術(shù)使用比例相對(duì)較多的原因之一。

2.3.3 常州大市。常州大市主要包括金壇、溧陽(yáng)和武進(jìn)地區(qū)，該次調(diào)研共收集調(diào)研樣本600多個(gè)。同樣，筆者將這些工藝按動(dòng)力類型和工藝原理進(jìn)行分析，結(jié)果如圖9所示。由圖9a可知，常州市污水處理設(shè)施同蘇州市、無(wú)錫市類似，有動(dòng)力同樣是主流工藝類型，而其微動(dòng)力與無(wú)動(dòng)力也都占據(jù)一定比例，均在10%以上，同無(wú)錫市類似。而由圖9b可知，常州市污水處理工藝主要工藝類型也同無(wú)錫市類似，是生物+生態(tài)法，占據(jù)調(diào)研樣品81%以上，且其總體工藝原理比較集中，只涉及3種工藝原理，不含活性污泥法和MBR工藝。

2.3.4 南京江寧。該次調(diào)研在南京市只對(duì)江寧地區(qū)進(jìn)行了走訪，共收集調(diào)研樣本180多個(gè)。筆者將這些工藝按動(dòng)力類型和工藝原理進(jìn)行分析，結(jié)果如圖10所示。由圖10a可知，南京江寧地區(qū)同蘇州、無(wú)錫、常州市類似，均是有動(dòng)力工藝為主流工藝，微動(dòng)力次之，無(wú)動(dòng)力占據(jù)最小比例。而由圖10b可知，南京江寧地區(qū)污水處理設(shè)施的主流工藝是生物膜法，占據(jù)比例接近調(diào)研樣本的一半;而生物+生態(tài)法所占比例為47%以上，與生物膜法接近，運(yùn)用數(shù)量也較多。

3 結(jié)語(yǔ)

農(nóng)村污水處理設(shè)施建設(shè)是江蘇省農(nóng)村生活污水處理的重要環(huán)節(jié)，也是太湖流域農(nóng)村環(huán)境整治的重要內(nèi)容之一，其先后經(jīng)歷太湖流域水環(huán)境綜合治理項(xiàng)目、連片整治項(xiàng)目以及拉網(wǎng)覆蓋項(xiàng)目，建設(shè)數(shù)量較多，涵蓋范圍較廣。筆者通過(guò)實(shí)地調(diào)研和綜合分析，了解到農(nóng)村生活污水處理設(shè)施總體以有動(dòng)力為主要?jiǎng)恿︻愋?，微?dòng)力次之，無(wú)動(dòng)力運(yùn)用較少;污水處理工藝名稱較多，但主要原理有5種，分別為活性污泥法、生物膜法、生物+生態(tài)法、純生態(tài)法以及MBR法，總體以生物與生態(tài)結(jié)合方式運(yùn)用最為廣泛。但由于各調(diào)研城市水質(zhì)不同、環(huán)境不同、設(shè)施涉及人口不同(即規(guī)模不同)、城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r不同等因素，各城市所選工藝種類也有所差異，所占比例也各不相同。該研究以期對(duì)太湖流域?qū)⒁⑥r(nóng)村生活污水處理設(shè)施的地區(qū)提供借鑒，對(duì)當(dāng)前正在積極推進(jìn)的農(nóng)村污水環(huán)境治理工作有一定的幫助。

［1］萬(wàn)寅婧，王文林，唐曉燕.太湖流域農(nóng)村生活污水排放特征研究——以宜興市大浦鎮(zhèn)為例［J］.污染防治技術(shù)，2013，26(3):13 -16.

［2］王文林，胡孟春，唐曉燕.太湖流域農(nóng)村生活污水產(chǎn)排污系數(shù)測(cè)算［J］.生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào)，2010，26(6):616 -621.

［3］中國(guó)江蘇網(wǎng)-新華日?qǐng)?bào).江蘇太湖流域新建農(nóng)村生活污水處理設(shè)施3580多處［EB/OL］.(2012 -10 -24)http://jsnews.jschina.com.cn/system/2012/10/24/014996095.shtml.

［4］孫小鋒，倪麗，陳宏觀.農(nóng)村生活污水處理方式與運(yùn)行模式的思考［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011(1):419-421.

［5］張后虎，祝棟林.農(nóng)村生活污水處理技術(shù)及太湖流域示范工程案例分析［M］.北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2011:5-6.

［6］姜立輝，劉廣齊.新農(nóng)村建設(shè)污水處理模式的選擇［J］.建設(shè)科技，2006(13):50-51.

［7］江蘇省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳.江蘇村莊生活污水處理［EB/OL］.(2013-07 -12)http://www.jscin.gov.cn/web/showinfo/showinfo.aspx?infoid=f61e7750-f58a-46a2-9127-052d86a7aee6＆siteid=1.

［8］江蘇省審計(jì)廳.江蘇省太湖流域水環(huán)境綜合治理實(shí)施方案［EB/OL］.(2009 -06 -05)http://www.jssj.gov.cn/info/2009/6/5/info_187_7279.html.

［9］江蘇省環(huán)境保護(hù)廳.全國(guó)農(nóng)村環(huán)境連片整治工作指南(試行)［EB/OL］.(2011 - 08 - 04)http://www.jshb.gov.cn/jshbw/rdzt/nchjlpzz/wjcl/gjwj/201108/t20110804_178228.html.

［10］陳霞.江蘇展開(kāi)農(nóng)村環(huán)境整治試點(diǎn)1年整合資金超44億［EB/OL］.(2014 -09 - 22)http://js.people.com.cn/n/2014/0922/c360301 -22392302.html.