我國(guó)村鎮(zhèn)污水發(fā)展深度剖析

溫雪梅，南國(guó)英，房新樂(lè)，周宗玉，李亞楠

(1.河北建筑工程學(xué)院，河北張家口 075000；2.中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津 300452；3.河北恒特環(huán)保工程有限公司，河北秦皇島 066000)

隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，村鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得了很大成效，但是村鎮(zhèn)水環(huán)境質(zhì)量卻呈不斷惡化趨勢(shì)，已經(jīng)嚴(yán)重影響了我國(guó)村鎮(zhèn)人民的生活質(zhì)量[1]。據(jù)住建部發(fā)布的《2013年城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計(jì)公報(bào)》顯示，我國(guó)村鎮(zhèn)戶籍總?cè)丝诩s9.48億，其中僅約9.1%的村鎮(zhèn)生活污水加以處理[2]。而原建設(shè)部的《村莊人居環(huán)境現(xiàn)狀與問(wèn)題》調(diào)查報(bào)告顯示，約96%的村莊沒(méi)有排水渠道和污水處理系統(tǒng)。從全國(guó)來(lái)看，目前我國(guó)661個(gè)大中小城市中，城市污水處理率約為46%，而縣城污水處理率約為11%，鄉(xiāng)鎮(zhèn)一級(jí)甚至不超過(guò)1%[3]。經(jīng)過(guò)“十一五”“十二五”城市污水處理廠的快速建設(shè)發(fā)展，城市污水處理市場(chǎng)已接近飽和，而村鎮(zhèn)污水治理市場(chǎng)空間巨大，未來(lái)我國(guó)污水處理主戰(zhàn)場(chǎng)一定會(huì)轉(zhuǎn)移到農(nóng)村。筆者分析了目前我國(guó)村鎮(zhèn)污水處理現(xiàn)狀及阻礙其發(fā)展的原因，并提出了長(zhǎng)效整體解決方案。

1 制度問(wèn)題

1.1法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)缺乏我國(guó)大部分農(nóng)村地區(qū)生活污水處理缺乏明確的排放標(biāo)準(zhǔn)，一般參照GB 18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。而發(fā)達(dá)國(guó)家在村鎮(zhèn)污水處理方面則都相應(yīng)出臺(tái)了一系列的規(guī)章制度。尤其是日本的凈化槽技術(shù)，其技術(shù)發(fā)展已經(jīng)相當(dāng)成熟，普及率達(dá)到84%，其中政府制定的一系列與凈化槽相關(guān)的法律法規(guī)對(duì)其普及起到強(qiáng)大的推動(dòng)作用，如《凈化槽法》《凈化槽構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)及解說(shuō)》等[4]。美國(guó)國(guó)會(huì)于1972年頒布清潔水法，1987年國(guó)會(huì)通過(guò)清潔水法修正案并增補(bǔ)非點(diǎn)源污染控制大綱。歐洲各國(guó)政府也都相繼出臺(tái)一系列有關(guān)村鎮(zhèn)污水治理的舉措[5]。而我國(guó)村鎮(zhèn)污水處理方面的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)欠缺嚴(yán)重，由于沒(méi)有明確的技術(shù)規(guī)范和與村鎮(zhèn)污水相符的排放標(biāo)準(zhǔn)，造成相關(guān)部門(mén)執(zhí)行力較差，污水處理設(shè)施運(yùn)行后不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)[6]。

1.2認(rèn)識(shí)深度不夠清華大學(xué)王凱軍教授指出，我國(guó)村鎮(zhèn)污水處理的很多問(wèn)題根本上是制度問(wèn)題[7]。在絕大多數(shù)農(nóng)村，污水治理出現(xiàn)缺錢(qián)、缺技術(shù)、缺專(zhuān)業(yè)人員運(yùn)行維護(hù)等現(xiàn)象。究竟是哪個(gè)方面出現(xiàn)了問(wèn)題，是法律問(wèn)題、技術(shù)問(wèn)題，還是管理問(wèn)題，根本上是體制的問(wèn)題，是頂層設(shè)計(jì)出現(xiàn)了問(wèn)題。

我國(guó)城市化進(jìn)程太快，對(duì)村鎮(zhèn)污水的治理一直被忽視，使城鄉(xiāng)分化矛盾不斷加劇。村鎮(zhèn)污水現(xiàn)狀尤其嚴(yán)峻，不僅總體排放量大(約為城市污水和工業(yè)廢水總和)，而且分散性廣，地區(qū)差異也大。農(nóng)村污水處理必須有適宜的技術(shù)和管理能力做支撐，且絕不是處理城市污水模式的縮小版能夠解決的[8]。處理模式需要?jiǎng)?chuàng)新，需要從處理城市污水的傳統(tǒng)理念中跳出來(lái)，需要一個(gè)全新的顛覆性變革?？梢越梃b國(guó)外的成功經(jīng)驗(yàn)，但還需對(duì)我國(guó)農(nóng)村污水處理現(xiàn)狀進(jìn)行深入研究分析，找到適宜的處理技術(shù)和管理模式。

2 技術(shù)問(wèn)題

2.1收集模式問(wèn)題復(fù)雜實(shí)現(xiàn)污水治理的關(guān)鍵步驟就是污水收集，但是目前農(nóng)村卻普遍出現(xiàn)收集系統(tǒng)嚴(yán)重滯后的現(xiàn)象，造成進(jìn)水水質(zhì)和水量難以滿足要求，水廠停滯、資金浪費(fèi)，從而達(dá)不到預(yù)期處理效果。而反過(guò)來(lái)重新思考污水收集的問(wèn)題，這又是一個(gè)大問(wèn)題。

2.1.1污染源分散，集中收集難度大。農(nóng)村地區(qū)縣鎮(zhèn)人口相對(duì)集中，城郊、鄉(xiāng)村人口居住分散，排出污水水質(zhì)水量波動(dòng)大，中西部山地和東部平原等地形差異較大[9]。一是如果全部采用管網(wǎng)收集，資金昂貴，工程巨大，施工困難；二是農(nóng)村面源污染嚴(yán)重，規(guī)模龐大，目前有超過(guò)300萬(wàn)個(gè)自然村及2億多農(nóng)戶，分散性大，大規(guī)模集中收集也不符合我國(guó)現(xiàn)階段的國(guó)情[10]。

2.1.2管理服務(wù)水平低，分散收集處理進(jìn)展困難。大部分農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后，就地收集處理的村鎮(zhèn)分散處理技術(shù)不僅投資少，管理方便，而且布局靈活，規(guī)模小。因地制宜地采用分散村鎮(zhèn)污水處理技術(shù)不失為一種良策，但是我國(guó)的分散處理歷時(shí)較短，技術(shù)大多處于試驗(yàn)研究階段，運(yùn)行管理主要憑借經(jīng)驗(yàn)。且分散處理對(duì)政府提出了更加精細(xì)的管理要求，其運(yùn)行需要高質(zhì)量的管理服務(wù)、有經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)維人員和充足的資金支持。因此，很多農(nóng)村出現(xiàn)“建得起用不起”的現(xiàn)象。

2.1.3水質(zhì)水量波動(dòng)較大，管網(wǎng)不匹配。農(nóng)村生活污水主要來(lái)源為廚余、沖廁、洗滌、人畜尿和養(yǎng)殖廢水[11]，一般早、中、晚是水量高峰期，與此同時(shí)水中有機(jī)物和氮、磷等也達(dá)到峰值。水量和污染物濃度隨季節(jié)變化而不同，水量冬少夏多，污染物濃度冬高夏低[12]。大部分農(nóng)村地區(qū)污水管網(wǎng)幾乎一片空白，少部分采用雨污合流制。排出的生活污水處理方式：①隨意潑灑至房前屋后，任其自然蒸發(fā)；②排入自家化糞池進(jìn)行簡(jiǎn)單的厭氧處理；③挖一條通入附近河流的溝渠；④直接傾倒入附近河流[13]。管網(wǎng)雨污合流時(shí)，大部分農(nóng)村排水管網(wǎng)設(shè)施不健全，有的管徑偏小(甚至小于200 mm)，夏季雨水量相對(duì)較大，管網(wǎng)超負(fù)荷運(yùn)行，對(duì)管壁沖刷強(qiáng)度較大，磨損嚴(yán)重；冬季雨水量較少，主要為生活污水，造成管網(wǎng)淤堵，污水漫流嚴(yán)重污染環(huán)境。

2.2處理技術(shù)不實(shí)用

2.2.1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化不足。 我國(guó)村鎮(zhèn)污水特點(diǎn)為量大面廣、分散性強(qiáng)、污染物成分復(fù)雜、來(lái)源廣泛、防治困難[14]。目前國(guó)內(nèi)有70余種村鎮(zhèn)污水處理技術(shù)，幾乎世界各國(guó)的村鎮(zhèn)污水處理技術(shù)在我國(guó)都能找到相應(yīng)的試點(diǎn)[15]。我國(guó)不缺少技術(shù)，而是缺少監(jiān)管體系和技術(shù)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，需要將處理技術(shù)制度化、標(biāo)準(zhǔn)化、市場(chǎng)化。

2.2.2原創(chuàng)實(shí)用技術(shù)缺乏。國(guó)外一些國(guó)家根據(jù)本國(guó)國(guó)情提出了新的理念或采用相適應(yīng)的村鎮(zhèn)污水處理技術(shù)。如歐盟的Zero-M理念，Zero-M是實(shí)現(xiàn)零排放自治區(qū)可持續(xù)觀念的簡(jiǎn)稱(chēng)，在實(shí)施過(guò)程中建立了大量示范中心，展示和測(cè)試大量不同技術(shù)[16]。奧地利的衛(wèi)生理念[17]是“糞尿分離”的“源分離”觀點(diǎn)，將尿液、糞便、洗滌水、雨水及有機(jī)廢物都分而治之，通過(guò)不同的處理措施，最大程度地利用資源。印度針對(duì)水葫蘆采取了相應(yīng)對(duì)策，利用水葫蘆進(jìn)行沼氣或堆肥生產(chǎn)。西班牙的環(huán)境決策支持系統(tǒng)(EDSS)用于多個(gè)污水收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià)(評(píng)估)，地理信息系統(tǒng)(GIS)即是基于EDSS建立，用于水資源管理、農(nóng)業(yè)管理、土地規(guī)劃等管理。

陸永興[18]對(duì)287家村鎮(zhèn)污水處理設(shè)施處理能力調(diào)查結(jié)果表明，村鎮(zhèn)污水處理技術(shù)主要為人工濕地、無(wú)動(dòng)力厭氧生物濾池、MBR、AO等技術(shù)，約占80%，處理設(shè)施運(yùn)行率偏低。且難以同時(shí)高效處理各種污染物，難以長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，投資成本高，管理操作復(fù)雜，自動(dòng)化程度低。缺乏有效的實(shí)用技術(shù)，常規(guī)污水處理設(shè)施運(yùn)行效率低、安全隱患眾多是大多數(shù)村鎮(zhèn)污水處理設(shè)施普遍存在的問(wèn)題。

3 運(yùn)營(yíng)管理模式問(wèn)題

3.1資金保障體系不完善污水處理設(shè)施的運(yùn)行離不開(kāi)資金的支持，得不到長(zhǎng)效的資金支持是制約村鎮(zhèn)污水處理發(fā)展的重要因素。我國(guó)村鎮(zhèn)污水處理設(shè)施一般是由國(guó)家和地方政府出資建設(shè)，運(yùn)行管理資金則以地方政府自籌為主。由于缺乏科學(xué)的集資機(jī)制和渠道，部分地方財(cái)政資金緊缺，污水處理設(shè)施負(fù)債運(yùn)行，最終停運(yùn)，導(dǎo)致污水處理設(shè)施“建得起，用不起”。

3.2運(yùn)行監(jiān)管體制不健全運(yùn)行監(jiān)管體制不健全，表現(xiàn)在產(chǎn)權(quán)責(zé)任不明、污水處理設(shè)施難以穩(wěn)定運(yùn)行、缺乏維護(hù)管理人員。對(duì)雄安新區(qū)實(shí)地調(diào)研發(fā)現(xiàn)，農(nóng)村污水處理方面的管理混亂，共有建設(shè)局、水利局、農(nóng)業(yè)局等6家部門(mén)負(fù)責(zé)管理，結(jié)果導(dǎo)致無(wú)人管理。新區(qū)的白洋淀內(nèi)有少數(shù)農(nóng)村建設(shè)了污水處理設(shè)施，其中4個(gè)村莊共8座污水處理站每年超過(guò)30萬(wàn)元的運(yùn)行費(fèi)用是當(dāng)?shù)匕傩粘袚?dān)不起的，耗資巨大的處理設(shè)施如今處于廢棄狀態(tài)。

4 長(zhǎng)效整體解決方案

我國(guó)眾多村鎮(zhèn)幾乎沒(méi)有能力來(lái)保障污水處理設(shè)施的安全穩(wěn)定運(yùn)行，需要政府引導(dǎo)，但絕不是政府包辦。需要政府和市場(chǎng)都充分配合，建立與農(nóng)村經(jīng)濟(jì)水平、自然條件、環(huán)境目標(biāo)相適應(yīng)的處理技術(shù)和行之有效的管理模式。

4.1制定系統(tǒng)的運(yùn)行管理機(jī)制

(1)政府需要制定國(guó)家村鎮(zhèn)污水治理戰(zhàn)略，統(tǒng)籌規(guī)劃，出臺(tái)相關(guān)政策措施扶持(尤其是資金補(bǔ)貼)，制定明確的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)指導(dǎo)，保證公平、公正地進(jìn)行污水治理[19]。

(2)市場(chǎng)一定要充分發(fā)揮積極作用，本著“誰(shuí)負(fù)擔(dān)，誰(shuí)受益”的原則。

(3)運(yùn)營(yíng)模式的創(chuàng)新是污水處理設(shè)施能夠正常穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，可分為政府自營(yíng)、非政府自營(yíng)、政府和企業(yè)共同經(jīng)營(yíng)3種模式。

(4)污水處理好了就變?yōu)樗Y源，以資源回收為導(dǎo)向的污水源分離體制及循環(huán)利用將成為兼具環(huán)境和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)的最佳選擇。

4.2研發(fā)適于村鎮(zhèn)污水處理技術(shù)設(shè)備原則針對(duì)村鎮(zhèn)污水國(guó)情，未來(lái)我國(guó)污水處理技術(shù)和設(shè)備需要?jiǎng)?chuàng)新，需滿足以下幾點(diǎn)需求：一省(投資省)；二低(運(yùn)行成本低)；三好(處理效果好)；四易(管理維護(hù)容易)。研發(fā)實(shí)用技術(shù)設(shè)備，不能盲目套用或照搬他國(guó)技術(shù)，更不能建設(shè)城市污水處理技術(shù)的縮小版，高效低耗一體化集成處理設(shè)備是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)[20]。

4.3農(nóng)村污水處理模式以集約式組合處理和生物+生態(tài)組合處理為例。

案例一：集約式組合處理。集約式污水生態(tài)處理系統(tǒng)是由上海交通大學(xué)研發(fā)的一種生態(tài)處理系統(tǒng)，是由表層植物床和底層生物反應(yīng)床構(gòu)成的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。該系統(tǒng)依靠極少外部能量實(shí)現(xiàn)生物反應(yīng)床內(nèi)持續(xù)供養(yǎng)，并形成好氧、缺氧等不同生物呼吸區(qū)域；特殊的立體網(wǎng)狀支架不僅為微生物提供棲息場(chǎng)所，而且為表層植物根系延伸提供了充分空間；科學(xué)精致的內(nèi)部設(shè)計(jì)保證了系統(tǒng)均勻的水力分布和良好的水力循環(huán)；由外圈和內(nèi)圈構(gòu)成的表層植物床分別選育栽種根系發(fā)

達(dá)和污染物吸收能力強(qiáng)的沼澤類(lèi)水生植物，不僅可以起到凈化污水的功能，而且外觀天然美觀。

該系統(tǒng)具有以下幾方面優(yōu)點(diǎn)：①系統(tǒng)高度集約，占地面積小，處理能力達(dá)6 m3/d，占地面積3 m2；②出水效果好，出水水質(zhì)可達(dá)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)；③集成制造，運(yùn)輸安裝方便，造價(jià)低，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低；④主體為地埋式，地面為植物，環(huán)境優(yōu)雅美觀。目前該系統(tǒng)已在上海交通大學(xué)植物園和上海部分農(nóng)村安裝使用，運(yùn)作良好。適用于經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)、土地緊張、出水水質(zhì)要求高的部分農(nóng)村地區(qū)。

案例二：厭氧濾井+人工濕地處理農(nóng)村污水。該技術(shù)是北京市水利科學(xué)研究所自主研發(fā)的農(nóng)村污水處理示范類(lèi)技術(shù)，通過(guò)垂直流厭氧濾井降低人工濕地原水有機(jī)負(fù)荷，緩解人工濕地堵塞情況和需氧量，厭氧濾井停留時(shí)間約為12 h，填料層高度1.0～1.5 m。開(kāi)發(fā)出垂直流跌水曝氣系統(tǒng)，曝氣高度不超過(guò)1.5 m，利用水泵提升富余水頭或利用地形條件實(shí)現(xiàn)人工濕地進(jìn)水的預(yù)充氧。構(gòu)建以美人蕉、黃花鳶尾、蘆葦為主要植物的人工濕地。停留時(shí)間2～3 d。

該技術(shù)已應(yīng)用于北京昌平區(qū)四家莊村生活污水處理中，處理能力為200 m3/d，整個(gè)系統(tǒng)主要出水水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到《北京市水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB 11/307—2005)二級(jí)限值，水處理成本為0.16元/t。

5 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)地域遼闊，農(nóng)村人口眾多，村鎮(zhèn)污水處理任務(wù)重。從中央到地方，從政府到百姓都應(yīng)該肩負(fù)起這份重?fù)?dān)。這既是我國(guó)村鎮(zhèn)污水處理的一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)，又是一次技術(shù)變革和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機(jī)遇。應(yīng)以國(guó)家頂層設(shè)計(jì)為指導(dǎo)，以巨大的市場(chǎng)需求為支點(diǎn)，建立適于我國(guó)村鎮(zhèn)污水處理的規(guī)劃方案、工藝技術(shù)和運(yùn)營(yíng)管理機(jī)制。

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