农村生活污水处理的现状分析和对策建议
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作者:姜珊 李想 姜彩红 丘丽清 佘磊 李方鸿
摘 要:当前,农村生活污水治理已成为实施乡村振兴战略的重要任务之一。该文综合考虑地形地貌、社会经济发展水平、人口密集度、环境敏感程度等因素,选取安徽省合肥市、宿州市、池州市,江苏省苏州市、扬州市、宿迁市和浙江省湖州市、杭州市、金华市3省9市为研究对象,对59个村庄进行了现场调研,掌握了污水处理后出水主要去向、管网配套情况、建设和运行成本、主要的运行主体类型等,分析了农村生活污水处理存在的问题和原因,提出了相应对策和建议,以期为区域农村生活污水治理工艺及适用技术的选择提供参考。
关键词:农村生活污水;处理工艺;适用技术,选择因素
中图分类号 X52 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2019)23-0122-04
Analysis of the Selective Factors of Rural Domestic Wastewater Treatment Process
Jiang Shan et al.
(South China Institute of Environmental Science.MEE,Guangzhou 510535,China)
Abstract:Recently,rural domestic sewage treatment is becomes an important task for China's Rural Revival Strategy.In our country,different regions included current rural situations and social economic development disparity,therefore,local governments to choose the treatment process and suitable technology are also large different.This article into account factors on topographic features,social economy development level,population density,environmental sensitivity,choose research objects 3 provinces and 9 city:Anhui,Jiangsu,Zhejiang and Hefei,Suzhou,Chizhou,Yangzhou,Suqian,Huzhou,Hangzhou,Jinhua,to research its 59 villages.The facilities discharge direction,pipe networks,construction and operation cost,main operation were obtained. Analysis of the influencing factors which is lead to local choice of suitable technology and process mode for rural domestic sewage treatment. It will provide reference opinions for local choice treatment technology and applicable technology for rural domestic sewage.
Key words:Rural domestic wastewater;Treatment process;Applicable technology;Selective factor.
开展村庄生活污水治理,是农村水环境治理及人居环境改善的重点和难点所在,对于提升乡村基本公共服务水平、建设美丽宜居乡村、转变农村居民生活方式、推进城乡发展一體化具有重要意义。“十二五”以来,党中央、国务院对村庄生活污水治理工作高度重视,国务院多次召开改善农村人居环境工作会议进行部署。同时颁布实施了一系列的政策法规推进农村生活污水治理工作:2018年2月,中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《农村人居环境整治三年行动方案》,2018年11月,生态环境部、农业农村部联合印发了《农业农村污染治理攻坚战行动计划》,2019年7月,中央农办、农业农村部、生态环境部、住房城乡建设部、水利部、科技部、国家发展改革委、财政部、银保监会等九部门联合印发了《关于推进农村生活污水治理的指导意见》等。地方为落实国家层面的相关文件及任务,均开展了不同程度的农村生活污水治理工作。
农村生活污水治理应因地制宜,地方在治理的过程中往往会考虑很多因素,例如地形地貌、人口密集度和社会经济发展等因素,最终优选出符合地区条件的适用技术和工艺模式[1]。本文对安徽省合肥市、宿州市、池州市,浙江省湖州市、杭州市、金华市和江苏省苏州市、扬州市、宿迁市3省9市的59个村庄的农村生活污水处理设施开展走访调研,了解其设施出水主要去向、管网配套情况、单位建设和运行成本、主要的运行主体类型等内容,整理并分析导致地方选择农村生活污水处理适用技术和工艺模式的影响因素,从而为各地在农村生活污水治理工艺及适用技术的选择提供借鉴。
1 研究对象与数据来源
本文综合考虑地形地貌特征、经济发展水平、环境敏感程度和人口密集度等因素[2],在安徽,选取合肥巢湖市作为经济发展水平较高、水环境质量较敏感的丘陵地区代表,宿州市埇桥区、砀山县、萧县作为人口和农业相对集中的平原地区代表,池州市石台县、东至县作为人口少、居住较分散的山区代表;在江苏,选取宿迁市宿豫区、泗阳县作为苏北经济相对落后,农业相对发达区域的代表,扬州高邮市、江都区作为苏中经济较发达地区的代表,苏州常熟市、吴中区作为苏南经济发达地区的代表。其中,苏州市属于太湖流域,水环境比较敏感,污水排放标准要求较高;在浙江,杭州建德市为山地和丘陵区代表,该地区位于钱塘江上游,区域水环境质量较好。湖州市长兴县、安吉县为太湖流域和平原区代表,环境较敏感,污染物排放标准要求较高;金华义乌市、金东区为丘陵区代表。 调研以3省9市为对象,采取查资料、听介绍、看现场、座谈讨论、走访运营企业及村民等方式共调研了59个村庄[3-4]。其中现场调研污水处理设施58座,乡镇污水处理厂1座。研究分析了各村庄生活污水处理设施的基本情况,以及出水主要去向、管网配套情况、单位建设和运行成本、主要的运行主体类型等内容。
2 结果与分析
2.1 设施建设和运行现状
2.1.1 主要工艺路线和装备 (1)总体情况 从现场调研情况来看,安徽省、江苏省和浙江省农村生活污水处理工艺类型主要包括A/O、A2/O、接触氧化、人工湿地、MBR及净化槽6种工艺类型及其组合工艺[5-8]。如安徽省合肥市主要采用A2/O工艺;宿州市主要采用A2/O和A/O工艺;池州市主要采用A/O+MBR和人工湿地工艺;江苏省宿迁市主要采用A/O和接触氧化工艺;扬州市主要采用A2/O 和A/O工艺;苏州市主要采用净化槽和人工湿地工艺;浙江省杭州市主要采用A2/O和A/O工艺;湖州市主要采用人工湿地、A/O和A2/O;金华市主要采用人工湿地、A/O和A2/O工艺。
(2)调研点情况 本次调研的处理技术安徽省16个村庄中,采用活性污泥法及其衍生工艺(A2/O、A/O等)的处理技术有11个,采用人工湿地的有5个。从地区来看,活性污泥法及其衍生和人工湿地工艺在平原和丘陵区均有较多应用,工艺的选择主要取决于设施所在地的排放标准。
江苏省调研的22个村庄中,主要处理工艺采用活性污泥法及其衍生工艺(含A2/O、A/O等为主后加人工湿地、MBR的工艺)的有12个,使用人工湿地(不包含活性污泥法处理后使用人工湿地深度处理)的2个,使用净化槽技术的3个,使用接触氧化工艺的5个。从不同地区来看,江苏省主要采用活性污泥法及其衍生工艺和人工湿地,工艺的选择主要取决于设施所在地的排放标准。
浙江省调研的21个村庄中,主要处理工艺采用活性污泥法及其衍生工艺(以A2/O或A/O和人工湿地或MBR的组合工艺)的有10个,使用人工湿地(不包含活性污泥法处理后使用人工湿地深度处理)的4个,使用生物转盘和生物滤床的各2个,使用净化槽技术的1个,另有2个村庄污水接入城镇污水厂管网。工艺的运用主要取决于设施所在地的排放标准[9-13]。
2.1.2 污水处理后出水主要去向 安徽省调研的16个点位中,11个排水用于灌溉水或肥田,其余5个均向自然水体排放。江苏省调研的22个点位中,所有点位排水均排入自然水体。浙江省调研的21个点位中,其中11个点位排入自然水体,8个用于灌溉水,其余2个排入城镇市政管网。
2.1.3 管网配套情况(配套管网的集中处理设施比例) 安徽省调研的16个点位均属于集中式污水处理设施,也都不同程度配套了管网。砀山县李庄镇吴庙村主要使用改造的雨水渠道收集污水,在一定程度上节省了管网建设费用,其余村庄均新建配套管网,实行雨污分流,配套管网长度与设施规模无显著关系,受到成本、地形、原有管网配套情况等影响。
江苏省调研的22个点位均通过新建或改建的方式配备了管网。江苏省苏州常熟市采用日本净化槽技术,因地制宜采用分散与集中处理相结合的方式开展农村生活污水治理,其余宿迁、扬州均为集中处理方式。调研配套管网的集中处理设施比例为86.4%。
浙江省调研的21个点位均通过新建或改建的方式配备了管网。调研地点中,湖州安吉县有分散式净化槽处理工艺,其余均为较大规模集中式处理工艺,调研配套管网的集中处理设施比例为95.2%[14-16]。
2.1.4 建设和运行成本(每常住人口平均投资和年均运行费) 安徽省16个调研点中,AO工艺吨水建设成本(不含管网)从0.38~0.73万元不等,吨水运行成本为0.20~1.60元;厌氧+人工湿地工艺吨水建设成本(不含管网)为0.37~2.25万元,吨水运行成本为0.22元;膜处理工艺吨水建设成本在2.84万元左右,吨水运行成本从0.66~1.32元不等;A2O工艺吨水建设成本为0.50~2.00万元,吨水运行成本从1.37~1.85元不等。
江苏省22个调研点中,AO工艺吨水建设成本(不含管网)从0.47~2.10万元不等,吨水运行成本为0.41~2.00元;AO+人工湿地工艺吨水建设成本(不含管网)从0.45~2.30万元不等,吨水运行成本为0.17~1.75元;膜处理组合工艺吨水建设成本在0.70~0.80万元左右,吨水运行成本从0.44~0.46元不等,相较安徽、浙江采用膜处理组合工艺的调研点,江苏膜处理组合工艺建设成本较低,主要原因是建设日处理规模较大,工艺较为简单,主要为采用MBR工艺处理后直接外排;在调研的村庄中,仅有一个村庄采用SBR工艺,吨水建设成本为1.83万元,吨水运行成本为1.10元。
浙江省21個调研点中,多为AO工艺(含微动力好氧生物处理工艺),其吨水建设成本在0.65~2.57万元左右,吨水运行成本为0.16~5.48元,其中规模最小的日本久保田净化槽技术,吨水运行成本最高;人工湿地工艺或氧化塘工艺吨水建设成本在0.87~1.90万元左右,吨水运行成本为0.62~2.19元;膜处理工艺吨水建设成本在0.88~2.67万元左右,吨水运行成本从0.67~2.05元不等,主要原因是虽然主体工艺采用MBR,但组合工艺不一,部分MBR后接人工湿地,部分直接外排。其他工艺还有内循环三相流化床工艺、高负荷地下渗滤+絮凝沉淀,其吨水建设成本分别为3.78和0.55万元,吨水运行成本分别为1.10和1.33元[17-18]。
2.1.5 运行主体类型(专业公司、村集体、个人等) 安徽省各市运行主体部分为村集体,部分为专业公司,16个调研点中,专业公司负责运行的有7个,村集体负责运行的有9个。
江苏省调研的设施运行主体大部分为专业公司,22个调研点位中,17个采用专业公司运营,4个为村集体代管,1个为乡镇政府管理。 浙江省调研的设施全部都有专业公司参与运行,21个点调研点位中,有10个完全由专业公司负责运行,有11个由村集体+专业公司负责运行,其中村集体负责清理工作,专业公司负责机械维护工作。
2.2 问题分析 一是农村生活污水治理工作基础薄弱。安徽省和江苏省省级环保部门从2018年底才开始全面接手农村生活污水治理工作,目前存在家底不清、管理机制不完善、技术标准不健全等问题。同时在现场调研中发现,村镇一级农村生活污水治理设施运行维护普遍缺乏专业技术人员,管理水平有待提高。二是建设和运维资金缺口大。首先,农村生活污水治理设施全覆盖建设资金投入巨大。其次,农村生活污水治理设施配套管网建设资金缺口大。再次,大部分地区农村污水处理设施日常运行维护主要依靠地方财政支持,压力较大。在调研的3个省中,除经济较发达的浙江和江苏苏南地区,其余大部分地区的财力均比较薄弱,“建得起、用不起”的现象普遍存在。三是农村生活污水治理设施管网部分未实现雨污分流[19-21]。2省部分地区农村生活污水收集管网是在原雨水排水管网的基础上改建而成,没有实现雨污分流,雨季来水污染物浓度偏低,影响污水处理设施运行效率,且雨季时存在污水溢流情况。四是缺乏适用处理技术。从调研各省来看,各地现有的农村生活污水处理技术和设备的质量、效果参差不齐,许多不能满足经济、高效、节能和简便易行的要求。就安徽省池州市而言,作为一个地形以山地、丘陵为主,农村人口分布分散的地区,亟需研究开发建设成本低、处理效果好、无运行费用或低费用、维护管理方便、适用于山区分散分布村庄的处理技术或专用设备。
3 对策建议
(1)梯次推进农村生活污水治理。根据农村不同区位条件、村庄人口聚集程度、污水产生规模、周边环境敏感性等因素,因地制宜采用污染治理与资源利用相结合、工程措施与生态措施相结合、集中与分散相结合的建设模式和处理工艺。对城镇近郊、饮用水水源保护区等农村地区,先行开展生活污水治理工作,对居住区域分散、环境容量大的地区,优先保障农村改厕及配套化粪池建设,待条件成熟后再推进生活污水治理项目建设。
(2)强化农村生活污水治理项目全周期管理。以县级行政区域为单位,严格落实农村生活污水处理规划(或方案)编制工作。强化农村生活污水治理项目技术选型、项目选址等的经济比选,加强农村生活污水收集管网质量控制,确保农村生活污水实现雨污分流,确保农村生活污水治理设施建成一个运行一个。鼓励有资金保障的地区推行专业化运行维护;工艺简便的地区,依托乡镇政府或村民开展日常运行维护。
(3)研究开发适用技术。实践经验表明,村庄生活污水治理必须切合乡情、结合实际,集中/相对集中处理设施不能简单复制和套用城镇生活污水处理模式和技术,分散/独户处理设施亦不能完全照搬东部经济较发达农村地区广泛使用的日本久保田净化槽技术[22-24]。各地需积极组织开展村庄生活污水治理实地调查,通过召开专家咨询会、领导座谈会、专业公司负责人座谈会、村民座谈会等形式,多方征求意见和建议,综合考虑农村生活污水特征、区域农村特点、农业发展和农民生产生活习惯等因素,研究开发占地面积小、建设和运行成本低、处理效果好、处理水量可灵活调节的农村生活污水适用处理技术或一体化设备。
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(责编:张 丽)
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