对苏南农村分散式生活污水处理模式的探讨

发布时间:2012-10-08 00:00浏览次数:

对苏南农村分散式生活污水处理模式的探讨

●  赵 挺 (江苏省环保厅副厅长)

  随着经济的发展和城乡统筹步伐的加快,农民群众对环境质量要求越来越高,加之近年来国家对新农村建设及农村环保工作的重视,苏南地区结合农村环境综合整治、连片整治、太湖水环境综合治理和生态示范创建,在农村生活污水处理方面取得了较快发展,许多村庄生活污水实现了接管,在不具备接管的地区,陆续建设了几千座农村生活污水处理设施。如何管好、用好这批设施是迫在眉睫的一件大事。笔者在下农村“三解三促”中结合调研了苏南地区农村生活污水处理的情况,对我省苏南地区农村生活污水分散处理模式提出几点思考和建议。
一、重视规划设计,确保管网先行
  污水管网建设是农村生活污水处理中最重要的一环,笔者在考察中发现一些地区只重视污水处理设施主体工程建设,忽视污水管网建设,导致污水处理设施不能正常发挥作用,民生工程变成了“晒太阳工程”。因此,农村生活污水处理工作一定要确保厂管同步、管网优先。在污水管网建设时要特别注意以下几个问题。
  1. 科学规划设计。农村污水处理应结合村庄地形、房屋分布、人口数量、人均纯收入水平、经济发展及集体经济收入等因素,优先在规划保留的村庄科学规划设计污水管网。污水管网要沿已建成道路或规划道路铺设,设计成雨污分流模式,生活污水集中收集处理,雨水直接排入附近水体。应充分利用自然高程从高向低收集污水,同时应避免穿越河道、铁路、主要公路等现状设施,以减少施工、动力提升及运行成本。
  2. 确保管网入户。笔者在连片整治考察中发现,部分地区在建设污水管网时,管网入户率不高,这样会造成两个问题:一是污水收集量少,主体设施运行不正常;二是入户管网二次施工,增加道路开挖、覆土、浇筑和绿化等人工成本。因此,在建设污水管网时一定要尽可能提高管网入户率,确保一次性建成,并与化粪池改造结合起来。对于确实不能接管的农户,可单户或联户利用三格式、四格式化粪池(即三格式化粪池出水进入第四格人工湿地进行深度净化)或建设户用污水处理设施开展污水处理。
  3. 收集全部污水。农村生活污水主要是厨房、洗澡、洗衣和粪水四类。据统计,目前苏南地区三格式化粪池普及率在90%以上,但在调研中发现,三格式化粪池主要接入粪水,其他三类污水一般不经处理直接进入外部环境。因此在建设农村污水管网时,不仅要将农户家庭经三格式化粪池处理后的粪水清液接入污水管网,还要将其他三类污水纳入污水管网,确保四类污水得到规范化处理,减少污染物排放,改善地表水环境。由于农村污水处理设施工艺简单,污染物分解处理率低,抗冲击负荷能力有限,不能处理特征污染物,因此为保障污水处理设施正常运转,不应将工业废水和畜禽养殖污水排入污水管网。
  4. 确定管材管径。农村生活污水管网原则上应选择塑料排水管,包括UPVC管、PVC管、HDPE管、PE管等。在机动车道下的管网覆土厚度不小于0.7米,在绿化带或庭院内的管网覆土厚度不小于0.4米。农村生活污水管网最小管径和最小设计坡度可按表1的规定取值。
表1 农村生活污水管网最小管径和最小设计坡度
  【注:管道坡度不能满足上述要求时,可酌情减小,但应有防淤、清淤措施。】
二、优化工艺技术,确保出水达标
  农村生活污水处理要因地制宜地选择费用投入省、运行成本低、处理效果好、操作简便易行、维护管理方便的技术方案,做到保护环境、节约土地、经济合理、运行稳定。
  1. 确定工艺技术。苏南各地采用的分散式污水处理技术均有所不同,按使用的动力类型可分为有动力、微动力和无动力污水处理技术。单纯的有动力污水处理技术运行成本较高,而单纯的无动力生活污水处理设施处理效果较差。为了以较少的投入达到较好的污水处理效果,根据苏南各地在已有工作中取得的经验,优先推荐有动力生化+人工湿地组合工艺技术。
  2. 推荐技术方案。根据以上确定的有动力生化+人工湿地组合工艺技术特点,结合苏南地区实际,优先推荐以下几种农村分散式生活污水处理技术方案,见表2。通过实地监测,以下几种农村生活污水处理技术方案污染物削减范围大致为:COD去除率79%~88%,氨氮去除率61%~83%,总氮去除率43%~85%,总磷去除率55%~90%。
表2 苏南农村分散式生活污水处理推荐技术方案
注※:苏南地区处理规模不大于500吨/日的农村生活污水处理工程尾水COD、氨氮、总氮、总磷4项指标执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准。
  3. 灵活选取方案。对于处理不同类型的农村生活污水,要灵活地选取污水处理技术方案。例如南京江宁区郄坊村以旅游、餐饮、农家乐为主,其排放污水中油脂含量较高,处理污水时在调节池前增设了隔油池,先去除油脂再处理污水,保证后续设施正常运行。对于用地紧张的地区,应因地制宜地选取占地面积小的污水处理技术方案(例如高负荷生物滤池、氧化沟等),以节约土地资源。
  农村生活污水经处理达标后,尾水可就近排入自然水体,但严禁直接排入自然保护区、饮用水源保护区、风景名胜区等环境敏感区域及水环境质量不达标的区域。
  农村分散式污水处理设施产生的污泥建议采用自然干化处理,待污泥熟化稳定后,与畜禽粪污、可降解垃圾、稻麦秸秆等简易堆肥后还田。
三、合理确定造价,争取最佳效益
  调研中我们发现,苏南地区农村分散式生活污水处理设施(处理规模小于200吨/日)主体工程造价约在0.45-1万元/吨水之间。如果造价过低,难以保证工程质量和处理效果;如果造价过高,考虑到农村经济发展水平,分散式污水处理设施将难以推广使用。
  这就要求在建设农村生活污水处理设施时,应根据地形地貌、村庄规模、人口数量、住房分布、排水特点、收入高低、集体经济实力等诸多因素,选取与本地区相适应的最佳处理模式,并充分利用现有沟渠、水塘、废弃洼地等有利条件,减少征地、开挖、排管以及后期污水提升等方面的费用,节约资金投入。
四、选择间歇运行,降低运行成本
  苏南大部分农村地区生活污水排放具有以下三个特点:一是由于进城务工者较多,“空心村”现象比较普遍,生活污水收集量一般达不到污水处理设施设计规模;二是受农村传统生产生活方式影响,生活污水日变化系数大,通常早、中、晚饭时间污水量较多,其他时间污水量较少;三是由于农村生活污水管网建设滞后,即便是已开展生活污水处理的村庄污水收集率通常也仅在50%~60%左右。
  根据对苏南某自然村部分居民2011年9月用水量进行统计分析,人均日用水量为88.3L。生活污水产生量按80%计,则人均日产生污水量为70.6L。生活污水收集处理率以60%计,则人均日产生污水收集处理量为42.4L左右。
  由此可见,苏南地区农村生活污水产生量少、日变化不均匀、收集处理率也有待进一步提高。根据这些特点,建议选择间歇运行方式,从而节约电能,降低运行成本。从实践中看,许多地方也是这样做的,取得了较好的效果。
五、加强统一管理,保障长效运行
  农村生活污水处理设施建成之后能否正常发挥作用,保障长效运行、统一管理是关键。建议可以采用以下几种长效运行管理模式。
  1. 各部门联合统一管理。政府协调,成立由环保、财政、住建、水利、农业等部门组成的农村生活污水处理设施长效运行管理考核小组。住建、水利、农业等部门负责监督和指导污水处理设施运行维护工作;环保部门负责监测污水处理设施出水水质和人员培训;财政部门负责污水处理设施运行管护经费的核定、拨付和监管。
  2. 镇、村联合统一管理。污水处理设施所在镇为运行维护责任单位,所在村落实专(兼)职环保监督员对污水处理设施进行运行维护管理,县环保局定期对管护人员进行统一培训,镇、村两级财政解决污水处理设施运行管护经费。
  3. 委托污水处理厂统一管理。苏南地区建制乡镇污水处理厂已全部建成,有一批专业的运行维护技术人才,农村生活污水处理设施可由所在镇污水处理厂统一管理,适当收取污水处理费,不足部分由镇、村两级财政补贴。
  4. 企业化运行统一管理。实现区域供水的地区,可以县(市、区)为单位,委托有环境污染治理设施运营资质的公司对全县(市、区)农村生活污水处理设施进行统一运行、统一管理,运行管护费用从农村自来水费中列支,不足部分由县(市、区)财政补贴。
六、加大资金投入,改善环境质量
  农村生活污水处理需要大量资金投入,由于各地经济发展不平衡,单靠政府投入无法大规模开展农村生活污水处理。建议苏南地区探索建立多元化的资金投入机制,解决好农村生活污水处理设施工程建设和后期运行维护资金。
  1. 工程建设资金。解决污水处理设施工程建设资金,结合南京市高淳县经验,可采用“四方挂钩”帮扶措施。县级财政拿出专项预算实行“财政挂钩”,有关部门涉农资金整合实行“部门挂钩”,鼓励企业投身农村环保公益事业实行“村企挂钩”,争取上级财政补助资金实行“上下挂钩”。
  2. 运行维护资金。农村生活污水处理设施后期运行维护资金,可通过多渠道筹措来解决。例如通过适当收取自来水费,鼓励镇、村自筹,争取企业赞助等方式筹集资金,设立农村生活污水处理设施运行维护资金专户,分年度对农村生活污水处理设施运行情况进行绩效考核,不足部分由县(市、区)财政以“以奖代补”的方式解决。
  此外,还可以规范引导社会资本进入农村生活污水处理领域,鼓励经济基础较好的镇村自行投入、鼓励农民投工投劳,多方参与农村生活污水处理等环保基础设施建设。
七、相关建议
  1. 制定农村分散式生活污水处理设施设计、建设和运行管理指导意见。目前,我国生活污水处理工程设计、建设和运行管理的规范、指南等技术政策主要集中于城镇和工业污水处理领域,农村生活污水处理现状仍是空白。为规范全省农村生活污水处理工作,指导各地选择符合当地实际的处理工艺,强化污水处理设施建设质量,节约建设成本,提高管护水平,建议由省政府组织住建、农委、环保、水利等有关部门研究制定一系列农村生活污水处理技术规范和指导意见,合理确定农村人均排水系数、进水污染物浓度、出水执行标准、推荐处理工艺、污泥处置要求、管网布设原则等工程主要技术内容和参数,明确农村生活污水处理设施建成后的运行管护经费来源、管理模式、管理要求,确保设施建的起来、管的到位,发挥应有的环境效益。此外,农村卫生改厕也是生活污水处理的一个重要手段,改厕用的三格式化粪池完全可以和生活污水处理设施整合,纳入技术规范和指导意见,开展统一设计、建设和运营,避免出现二次施工、接口不匹配、高程不合适等问题,造成不必要的浪费。
  2. 制定农村分散式生活污水处理设施建设标准。据不完全统计,截至去年,苏南地区已建成农村分散式生活污水处理设施3000余套,但这些设施的处理模式、处理工艺、外观造型、施工方式五花八门、各有千秋,由于缺乏统一的建设标准,在运行、维修、养护等售后服务方面各家不能兼容。为此,建议由省有关部门联合省内知名环保企业,借鉴日本净化槽建设标准,结合我省多年农村生活污水处理实践,出台分散式生活污水处理设施建设标准,加强设施模块化和通用性,延长设施的使用寿命,保证设施长期稳定运行,同时也能带动我省环保产业、特别是污染防治设施第三方运营业的发展。
  3. 加大对农村分散式生活污水处理工作的扶持力度。农村分散式生活污水处理设施是公益项目,是民生工程和惠民工程,但目前受到多方制约,用地难批,审批手续难办,设施用电执行工业电价,设计、建设和运行企业因为工程规模小、利润低不愿意承接这类项目。建议省政府协调相关部门综合运用经济、行政、法律、税收等手段尽快研究制定农村分散式生活污水处理的扶持政策,加大扶持力度,激发地方政府、企业和农民开展农村生活污水处理的积极性和主动性。
  4. 加强对农村分散式生活污水处理设施的监督管理。农村分散式生活污水处理设施面广量大,难以实现集中管理。为了提高管理效率,南京市江宁区和高淳县在部分农村生活污水处理设施上试验采用在线管理系统。该系统以3G无线网络技术进行组网,以.NET技术为核心,通过标准流程测试保证系统稳定运行。该系统能提供WEB交互和短信互动两种数据查询方式,其中,通过WEB交互方式,管理人员可在互联网上对污水处理设施实现数据查询、数据统计、报表、故障查询、运行时间统计等系统设计时的所有功能;通过短信互动方式,管理人员可随时、随地查询设备运行状态,实现对分散式污水设施的实时远程监控。据了解,这种在线管理系统成本并不高,各地可借鉴这些案例,结合本地区实际情况运用高新技术手段实现对分散式污水处理设施的有效管理。
  农村生活污水处理是一项长期的系统工程,各地政府应充分调动各方力量和积极性,加大资金投入力度,完善长效管理制度,在工程建设和后期运行上把握好管网设计、工艺选择、工程造价、运行方式、长效管理等问题,真正使农村生活污水处理成为民生工程、惠民工程,让更多老百姓受益。

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