乡镇生活污水处理现状分析与发展对策

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　　摘要 通过对渝东北地区10个区县210余座乡镇生活污水处理厂的实地调查研究，发现乡镇生活污水处理工艺具有多样性，主要为生物转盘、人工快渗、膜生物反应器以及梯田式多级人工湿地等。污水处理厂处理规模普遍较小，73%以上的设计处理规模在1 000 m3/d及以下，且部分污水处理厂设计处理规模远大于实际处理规模;其污染物排放标准大多援引城镇污水处理厂污染物排放标准;同时，污水处理厂运行管理方面也存在着不同程度的问题。根据这些现状调查、分析及思考，对乡镇生活污水处理的发展提出了相应的发展对策。
　　关键词 乡镇生活污水处理;现状;发展对策
　　中图分类号 X799.3 文献标识码 A
　　文章编号 0517-6611（2020）11-0082-03
　　Abstract We investigated 210 township domestic sewage treatment plants in 10 districts and counties of northeastern Chongqing，the results showed that the treatment process of township domestic sewage had diversity.The main methods were biological rotary table，artificial rapid infiltration，membrane bioreactor，terraced multistage constructed wetland and so on.In addition，the treatment scale of sewage treatment plant was generally small，and more than 73% of the designed treatment scale was less than 1 000 m3/d，and the treatment scale of some sewage treatment plants was much larger than that of the actual treatment scale.Furthermore，most of its pollutant discharge standards refer to the pollutant discharge standards of municipal sewage treatment plants.At the same time，there were also some problems in operation and management.Based on the investigation，analysis and consideration of the present situation，this paper put forward the corresponding development countermeasures for the development of domestic sewage treatment in villages and towns.
　　Key words Township domestic sewage treatment;Present situation;Development countermeasures
　　隨着国民经济的快速发展，居民的生活水平不断提高，人们对生存环境的关注也越来越密切。特别是城镇化进程加快后，居民由原来的分散居住逐渐变为集中居住，生活方式的改变导致一系列的环境资源问题，其中水资源的保护与持续利用已成为非常显著的环境资源问题。如何使有限的水资源能够持续利用，同时减少污染物对水体的污染，是一个亟需解决的问题。乡镇生活污水的集中处理既能解决环境污染问题也能节约水资源。目前，我国乡镇污水处理厂发展迅速，一定程度上解决了从“无”到“有”的生活污水处理过程。由于各地区的地势、人口规模及生活排污种类等差异较大，在实际处理的过程中还存在诸多问题亟待解决。笔者以渝东北地区为例，从多角度对乡镇生活污水处理现状进行分析，针对发现的问题对其发展前景进行思考，并提出一些对策。
　　1 乡镇生活污水处理现状
　　乡镇生活污水的来源主要有厨房、沐浴、洗涤和冲厕等[1]，其数量、成分、污染物浓度与乡镇居民的生活习惯、生活水平和用水量有关[2]。一般而言，乡镇生活污水水量日变化系数大，早晨、中午、傍晚污水排放量大，夜晚排放少;水质波动大，氮、磷等物质及细菌为主要的污染物，一般不含有毒污染物，可生化性强[3]。根据乡镇的住宅分布和地理位置等特点，污水主要以集中模式进行收集处理。乡镇污水处理规模一般小于20 000 m3/d[4]，农村生活污水的产生量比镇还要小很多，通常都是在1 000 m3/d以下，且多数仅有150～500 m3/d。污水处理技术一般有接触氧化法、氧化沟、生物转盘、人工快渗和人工湿地等。污水处理达标后通常用于农业灌溉或经过沟渠排入附近的受纳水体。
　　渝东北地区地处渝鄂川陕交界地带，是重庆的东北门户，同时位于三峡库区，是国家重点生态功能区、农产品主产区和长江流域重要生态屏障，水环境质量一直倍受关注。在《三峡及其上游水污染防治规划》等一系列专项规划实施和政府的大力推动下，渝东北地区建成了大批乡镇生活污水处理设施，逐渐改变乡镇人口集中区生活污水直排的现状，改善了乡镇居民的生活环境[5]。
　　2018年，对渝东北地区乡镇生活污水处理设施进行现状调查，共计调查10个区县210余座乡镇生活污水处理设施，调查的各区县具体的污水处理设施数量如表1所示。
　　2 污水处理设施运行状况分析 　　2.1 污水处理工艺
　　生活污水处理以降低污水中的悬浮物、有机物、氨氮、总磷、总氮等污染物为主要目的，采用物理和生物相结合的方法，经过过滤、沉降、生物消解反应除去水中污染物，达到净化污水水质的效果[6]。乡镇生活污水的污染成分多为氮、磷等物质及细菌，不含有毒及重金属等物质[7]，处理相对简单，选择与当地经济承受能力相适应、充分利用地形地势特点、降低污水处理能耗的工艺，同时兼顾景观美化与环境协调。
　　调查的210余座乡镇污水处理设施的处理工艺多样，涵盖一体化氧化沟、人工快渗、人工湿地、周期循环活性污泥系统、膜生物反应器、厌氧好氧工艺、生物滤池、生物转盘、NLB新型景观地埋式处理技术、高效短程硝化和厌氧氨氧化等。其中大部分污水处理厂采用一种处理工艺为主，其他工艺为辅进行处理。图1为渝东北地区乡镇污水处理厂各工艺占比情况。
　　 渝东北地区主要为山地，结合当地的地形地势特点，污水处理厂多选用占地面积相对较小的NLB新型景观地埋式处理技术、膜生物反应器、高效短程硝化和厌氧氨氧化相组合的工艺以及梯田式多级人工湿地处理工艺。其中，1/3以上的污水处理厂选用了人工湿地处理工艺。如巫山县某污水处理厂，建设有多级梯田式人工湿地，收集的生活污水经前端预处理后，再经多级人工湿地，处理达标后排放。这种依势而建的人工湿地污水处理厂既节约了势能，又能增加环境的美观度。根据调查发现，目前的乡镇污水处理工艺仍然存在着很大的发展空间。人工湿地种植的植物比较单一，在植物收获后较长一段时间，存在污水处理效率下降的情况[8]。人工快渗工艺由于对总氮的去除率较低等自身缺点正在被厌氧好氧工艺等取代。同时，NLB新型景观地埋式处理技术、生物转盘等处理工艺也逐渐被应用到乡镇污水的处理中。
　　2.2 污水处理规模和进出水水质
　　乡镇生活污水处理设施相对城市污水处理设施而言，其规模普遍较小。图2为渝东北各区县污水处理厂设计处理规模与实际处理规模情况对比。从图中可以看到，此次调查的污水处理设施的设计处理规模全部在5 000 m3/d及以下，73%以上的设计处理规模在1 000 m3/d及以下，86%以上的实际处理规模在1 000 m3/d及以下。其中，城口县、巫溪县与万州区近60座乡镇污水处理厂实际处理规模基本上都在1 000 m3/d及以下。调查发现，这些污水处理厂在设计过程中其处理规模通常参照区域规划人口、设计规范等进行水量、水质计算，部分乡镇生活污水处理设施设计过程中参考城镇标准选取设计用水指标。渝东北片区多为山区，近年来乡镇人口逐渐向城市转移，常驻人口不断减少，生活污水的实际产生量远低于设计量。过低的进水量使得污水处理厂设备的运行负荷不能持续保持在一个正常的范围内，导致出水水质稳定性不高，特别是枯水期存在出水水质污染物持续超标现象。同时，还使得污染物浓度变化系数增大，增加污水处理厂的运行管理难度。
　　乡镇污水处理厂出水水质排放标准多援引《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002），水质成分存在明显差异，且控制项目都过多，部分乡镇以目前的技术经济和管理水平很难实现。如此次调查的巫山、巫溪、城口等地区乡镇生活污水处理厂80%的设计处理规模在500 m3/d及以下，进水主要为洗涤、洗浴和厨厕等家庭排水，旱季时出水水质较难达到城镇污水处理厂污染物排放标准。为更好地促进农村生活污水污染防治，改善水环境质量，多地制订并发布地方农村生活污水排放标准，重庆市也于2018年7月实施了农村生活污水集中处理设施水污染物排放标准的地方标准。
　　2.3 运行管理
　　乡镇生活污水处理厂的建设是水污染治理的良好开端，但污水处理厂的长期正常运行才能保证污水被有效处理，最终起到净化环境的作用。经调查，目前乡镇污水处理厂的运行管理存在诸多不足：①配备的管理人员缺乏污水处理技能，未对污水处理厂的核心处理单元进行有效的日常维护。污水处理厂的运行管理是一项需要专业技能的工作，而部分乡镇污水处理厂由于地处偏远，技术人员缺乏，由当地村民参与运行维护，缺乏完善的运维监管专业队伍。②运行管理机制欠缺。目前，我国普遍缺乏乡镇污水处理厂的长效运行管理机制。污水处理厂建成投用后，面临着管道查漏、填料更换、植物收割、电泵检修等一系列维护问题[9]。部分乡镇污水处理厂存在设备维护和检修不及时，处理单元出现故障后带病运行情况，影响污水处理效率和污水处理厂的使用寿命。③运行台账记录和管理不到位。乡镇污水处理厂大部分位于偏远区域，上级主管部门疏于监督检查，导致部分污水处理厂运行记录缺乏，管理欠缺。在污水处理运行发生故障后，无据可查，导致污水处理厂的建设未达到净化环境的效果。
　　3 乡镇生活污水处理发展对策
　　3.1 因地制宜 污水处理设施工艺的选择需因地制宜，充分考虑服务范围内地形地势特点，结合当地居民的生活习惯，同时考虑美化环境等因素。其中，人工湿地处理工艺可根据处理效果选种不同的植物，避免部分植物秋冬季节收割后处理效果下降。
　　3.2 符合地方需求 污水处理规模结合当地实际人口进行规划，进出水水质符合地方标准。污水处理厂的设计充分考虑乡镇人口转移等因素，部分人口转移度高的区域建议减少污水处理厂的规划数量及规模。针对目前仍援引城镇污水处理厂污染物排放标准的地区加快推行符合地方特色的污染物排放标准，已制定地方标准的地区尽早实施地方标准。
　　3.3 加强运维管理 加强污水处理厂的运维管理。提升污水处理人员的专业技能，定期开展技能培训;健全及优化污水处理设施的监管运营管理机制。可以在污水处理及监控过程中引入大数据、智能化[10]等手段，为乡镇生活污水处理升级赋能。
　　4 结论
　　该研究调查了渝东北地区10个区县共计210余座乡镇生活污水处理厂，对其污水处理工艺、污水处理规模、进出水水质及运营管理等现状进行深入的研究。这些研究结果显示出目前乡镇生活污水处理存在的突出问题，进而提出相应的发展对策：污水处理工艺需结合当地实际情况，考虑当地居民生活习惯和环境美观等多种因素;污水处理规模充分考虑经济发展情况，同时实施符合乡镇实情的污染物排放标准;加强污水处理厂的运维监督管理。
　　参考文献
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