以農(nóng)村污水處理緊迫性、我國農(nóng)村人口變化、人口密度分布、農(nóng)村生活污水的特點、來源與組成為背景切入主題報告。同時介紹了農(nóng)村污水處理國家政策標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)現(xiàn)狀、國家最新要求。進(jìn)而從農(nóng)村污水處理的定位和路徑、農(nóng)村污水處理的難點、全生命周期系統(tǒng)考慮、農(nóng)村污水處理收集系統(tǒng)、農(nóng)村污水處理系統(tǒng)、重視農(nóng)村污泥處理處置等方面總結(jié)了對農(nóng)村污水處理的思考。最后提出農(nóng)村生活污水處理的幾點建議。
本文根據(jù)戴曉虎院長在“2021(第五屆)中國農(nóng)村污水治理與飲水安全提升高峰論壇”上的發(fā)言整理而成,未經(jīng)本人審閱。
1 農(nóng)村污水治理背景
1.1 農(nóng)村污水治理緊迫性
隨著我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和鄉(xiāng)村休閑旅游業(yè)的發(fā)展,農(nóng)村生活污水已成為制約農(nóng)村環(huán)境改善的重要因素。推進(jìn)農(nóng)村生活污水治理,走出一條人與自然和諧相處、經(jīng)濟(jì)社會和生態(tài)環(huán)境相得益彰的可持續(xù)發(fā)展新路迫在眉睫,同時也是實現(xiàn)2035美麗中國和美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的要求。
1.2 2000年-2020年我國農(nóng)村人口變化
根據(jù)全國人口普查數(shù)據(jù),我國農(nóng)村人口自2000年起呈現(xiàn)遞減趨勢,但仍逾5億人口。
1.3 農(nóng)村生活污水的特點
高排放量。我國廢水總排放量已超過1000億立方米/年,其中城鎮(zhèn)污水超過700億立方米/年,農(nóng)村生活污水達(dá)230億立方米/年;
低處理率。我國村鎮(zhèn)地區(qū)污水處理設(shè)施不完善、污水處理率嚴(yán)重不足, 污水處理率僅為30%;
高分散性。農(nóng)村人口分布分散,區(qū)域發(fā)展不平衡、污水收集管網(wǎng)對其進(jìn)行集中收集處理困難;
水質(zhì)水量波動大。水質(zhì)會受到生產(chǎn)方式、生活習(xí)慣以及地下水的影響,水量集中在早、中、晚三個時段,且南北方呈現(xiàn)季節(jié)性差異。
1.4 農(nóng)村生活污水來源與組成
廚房污水。污水中有機物的主要來源,排放量占生活污水總量約1/5;
洗滌污水。占生活污水總量的1/2以上,含氨氮、總磷,農(nóng)村水體富營養(yǎng)化的主要原因之一;
廁所污水。污水中氮磷、COD、細(xì)菌病毒的主要貢獻(xiàn)者。
2 農(nóng)村污水處理的標(biāo)準(zhǔn)和要求
2.1 農(nóng)村污水處理政策標(biāo)準(zhǔn)
農(nóng)村污水排放可參照的國家政策標(biāo)準(zhǔn)
2.2 農(nóng)村污水處理技術(shù)現(xiàn)狀
2.2.1 南方地區(qū)(以江蘇和浙江為例)
江蘇省農(nóng)村污水處理工藝:
“微動力生化-景觀綠地”組合技術(shù);
“厭氧池-脈沖多層復(fù)合濾池-人工濕地”技術(shù);
MBR-人工濕地組合工藝;
“SBR-化學(xué)除磷”組合技術(shù);
一體化高效濾池。
浙江省農(nóng)村污水處理工藝:
厭氧+人工濕地占比約48.4%;
地埋式一體化處理;
A2/O工藝;
A/O工藝占比約40.3%;
MBR。
2.2.2 北方地區(qū)(以北京和寧夏為例)
目前北京市村鎮(zhèn)污水處理主要采用分散處理模式和集中處理模式,有時也采用管網(wǎng)截污模式。
厭氧生物處理技術(shù);
A/O工藝;
生物接觸氧化工藝;
生物轉(zhuǎn)盤工藝;
MBR工藝;
人工濕地。
寧夏回族自治區(qū)農(nóng)村生活污水處理設(shè)施設(shè)計處理規(guī)模介于30~500m3/d 之間,大部分處理規(guī)模在300m3/d 以下。
氧化塘;
人工濕地;
一體化設(shè)施(A2/O 工藝、生物接觸氧化法、微動力生物轉(zhuǎn)盤、MBR 以及A2/O+MBR 工藝)。
2.3 農(nóng)村污水處理國家最新要求
近期,國家發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)污水資源化利用的指導(dǎo)意見》及《“十四五”城鎮(zhèn)污水處理及資源化利用發(fā)展規(guī)劃》,污水資源化利用再次被重點提及。其中,《關(guān)于推進(jìn)污水資源化利用的指導(dǎo)意見》提出逐步建設(shè)完善農(nóng)業(yè)污水收集處理再利用設(shè)施,處理達(dá)標(biāo)后實現(xiàn)就近灌溉回用。開展畜禽糞污資源化利用,到2025年全國畜禽糞污綜合利用率達(dá)到80%以上。
3 農(nóng)村污水處理的幾點思考
3.1 農(nóng)村污水處理的定位和路徑
定位:滿足環(huán)境衛(wèi)生需求和鄉(xiāng)村環(huán)境質(zhì)量改善需求,包括病原微生物去除,污染物去除和鄉(xiāng)村環(huán)境改善,以及環(huán)境容量的維持。
路徑:
因地制宜推進(jìn)農(nóng)村生活污水處理(規(guī)模和聚集度);
鄉(xiāng)村宜采用小型化、生態(tài)化、分散化的污水處理模式;
合理確定排放標(biāo)準(zhǔn)(環(huán)境容量);
推動農(nóng)村生活污水就近就地資源化利用。
3.2 農(nóng)村污水處理的難點
農(nóng)村污水處理成本節(jié)約潛力在不同工程階段不同,隨著方案、設(shè)計、施工、運行等逐漸下降,因此農(nóng)村污水處理需要更加重視方案設(shè)計等前端工作。另外,不同規(guī)模的污水處理設(shè)施出水標(biāo)準(zhǔn)和單位將設(shè)成本也會存在一定差異,隨著處理規(guī)模增加,出水濃度和建設(shè)成本逐漸降低。
應(yīng)該從規(guī)模、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、維護(hù)、運行等全方位考慮制定污水排水標(biāo)準(zhǔn),但在我國排放標(biāo)準(zhǔn)往往忽略這些因素。建議參考德國污水處理的排放標(biāo)準(zhǔn)。
德國污水處理的排放標(biāo)準(zhǔn)
3.3 全生命周期項目管理模式
農(nóng)村污水治理應(yīng)將收集系統(tǒng)和處理系統(tǒng)作為一個整體,系統(tǒng)性地思考解決方案。
技術(shù)咨詢。全過程、跨專業(yè)討論,村民參與、系統(tǒng)思維;
現(xiàn)場調(diào)研。結(jié)合農(nóng)村實際情況,做到功能適用、技術(shù)合理、經(jīng)濟(jì)合理,因地制宜;
方案設(shè)計。頂層設(shè)計,收集處理同步從設(shè)計、施工、運維等全局考慮,保證質(zhì)量、投資和運營綜合考慮;
裝備儀表適合農(nóng)村特點。維護(hù)保養(yǎng)簡單、生態(tài)化、一體化處理設(shè)施等,工藝設(shè)備簡單、運行費用低、管理方便;
工程建設(shè)(精細(xì)化)。結(jié)合農(nóng)村特點,造價成本,綜合考慮,施工過程、施工質(zhì)量監(jiān)管等;
運行維護(hù)(農(nóng)村設(shè)施瓶頸)。收集、處理同步管理;專業(yè)的運維團(tuán)隊。
3.4 農(nóng)村污水處理收集系統(tǒng)
單位水量管網(wǎng)的投資成本高,應(yīng)根據(jù)具體情況,全生命周期評估管網(wǎng)建設(shè)以及污水處理規(guī)模的可行性和必要性(戶型、小型以及相對集中型)。
不同的污水收集管網(wǎng)具有不同的特點和優(yōu)劣勢,特別是在管網(wǎng)維護(hù)中可引入自動沖洗裝置,對下游管段進(jìn)行瞬時大流量的脈沖式?jīng)_洗,可有效防止管道沉積物的淤積。
3.5 農(nóng)村污水處理系統(tǒng)
水量水質(zhì)和區(qū)域環(huán)境容量是關(guān)鍵因素,建容易、穩(wěn)定運行難;
非敏感區(qū)域:預(yù)處理(可以裝備化)+生態(tài)化處理;
敏感區(qū)域:相對集中處理,保證出水質(zhì)量(500-1000立方米/日以上);
裝備化一體化污水處理設(shè)施的優(yōu)勢需要謹(jǐn)慎評估。
3.6 重視農(nóng)村污泥處理處置
農(nóng)村污泥污染物少,建議“因地制宜”,就地土地利用。
4 總 結(jié)
農(nóng)村污水處理是美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的重要內(nèi)容之一 ;
加強頂層設(shè)計,改變城市污水處理的思維方式,因地制宜;
農(nóng)村污水有戶型、小型和相對集中型不同模式,應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展水平和水體環(huán)境容量統(tǒng)籌考慮;
根據(jù)農(nóng)村的人文特點,要鼓勵全民參與監(jiān)督,實行“村長或鎮(zhèn)長”責(zé)任制,做到建得起并用得起;
由于農(nóng)村污水技術(shù)門檻低,可以借鑒國外發(fā)達(dá)國家的成功經(jīng)驗,構(gòu)建系統(tǒng)和裝備 的標(biāo)準(zhǔn)化體系,質(zhì)量可量化可評估,促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展;
綜合考慮生活污水、面源污染、雨水的綜合處理,技術(shù)路線簡單實用,非敏感區(qū)域應(yīng)優(yōu)先考慮生態(tài)化資源化路線,敏感區(qū)域優(yōu)先考慮相對集中的處理路線;
關(guān)注新技術(shù)開發(fā)以及管理模式的創(chuàng)新。