曹華

(中國(guó)城市建設(shè)研究院有限公司福建分院 福建福州 350002)

福建省農(nóng)村生活污水收集處理方式研討

曹華

(中國(guó)城市建設(shè)研究院有限公司福建分院 福建福州 350002)

以福建省農(nóng)村地區(qū)生態(tài)環(huán)境健康和可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)，文章分析了國(guó)內(nèi)外的農(nóng)村生活污水處理的現(xiàn)狀、福建省農(nóng)村生活污水排放的特征，及其污水處理存在的問(wèn)題，探討了福建省適合的農(nóng)村污水收集處理模式以及不同的污水處理工藝的適用地。最后，從農(nóng)村生活污水處理的全過(guò)程建設(shè)上分析了福建省農(nóng)村污水處理設(shè)施建設(shè)的關(guān)鍵問(wèn)題，認(rèn)為福建省的農(nóng)村污水排放體制，應(yīng)根據(jù)地形、經(jīng)濟(jì)情況等因素選擇相應(yīng)類(lèi)型的農(nóng)村采用排水模式;污水處理工藝應(yīng)依據(jù)出水水質(zhì)要求、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)條件、氣候特征、地形地貌、污水收集方式等因素進(jìn)行選擇。

農(nóng)村生活污水;排放模式;處理技術(shù)

0 引言

據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部門(mén)統(tǒng)計(jì)，2010年村鎮(zhèn)集中用水量達(dá)到170.29億噸，其中村莊生活用水量達(dá)到115.69億噸，全國(guó)村鎮(zhèn)污水的總產(chǎn)量達(dá)到136.2億噸，占全國(guó)生活污水排放總量的22.9%，但是污水的處理效率并不高，最高的是上海，也僅達(dá)到48.6%，福建省還未達(dá)到10%，因此，福建省的農(nóng)村污水處理設(shè)施建設(shè)問(wèn)題更應(yīng)該引起進(jìn)一步的關(guān)注。建設(shè)部基于我國(guó)9個(gè)省43個(gè)縣74個(gè)村莊的《村莊人居環(huán)境現(xiàn)狀與問(wèn)題》調(diào)查報(bào)告結(jié)果表明:96%的村莊沒(méi)有排水渠道和污水處理系統(tǒng)，生產(chǎn)、生活污水隨意排放，89%的村莊將垃圾堆放在房前屋后、坑邊路旁甚至水源地、泄洪道、村內(nèi)外池塘，無(wú)人負(fù)責(zé)垃圾收集與處理。大量的農(nóng)村污水未經(jīng)處理直接進(jìn)行排放已成為眾多湖泊、河流富營(yíng)養(yǎng)化等環(huán)境污染的主要原因之一，由此可見(jiàn)農(nóng)村污水處理任務(wù)之重。加強(qiáng)農(nóng)村污水的收集、處理、處置，是新農(nóng)村建設(shè)過(guò)程中一項(xiàng)重要任務(wù)。

2016年，全國(guó)“兩會(huì)”期間，民進(jìn)中央提交了一份名為《關(guān)于加強(qiáng)農(nóng)村污水治理 促進(jìn)美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的提案》，這份提案明確指出，我國(guó)農(nóng)村污水處理仍處于污水處理初級(jí)階段，農(nóng)村污水處理設(shè)施建設(shè)普遍存在廠網(wǎng)建設(shè)不完善的問(wèn)題?；?，政府表明將對(duì)農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提出了更高的要求。農(nóng)村污水處理市場(chǎng)將隨之迎來(lái)“大機(jī)遇+大挑戰(zhàn)”，未來(lái)的10年～20年將是農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的關(guān)鍵時(shí)期。

1 國(guó)內(nèi)外農(nóng)村污水處理及運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀

美國(guó)在20世紀(jì)60年代基本實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)一體化，大約用了15年的時(shí)間，完成了城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施的全面普及。法律法規(guī)體系方面，形成較為完善的農(nóng)村源水污染防治法律法規(guī)體系，明確了政府機(jī)構(gòu)和公民在防治水質(zhì)污染和水資源方面的權(quán)利、義務(wù)和職責(zé)。2003年，美國(guó)EPA發(fā)布了《分散處理系統(tǒng)管理指南》，提出了5種集中管理、逐步加強(qiáng)的運(yùn)行模式，即用戶(hù)自主模式、協(xié)議維護(hù)模式、許可運(yùn)行模式、集中運(yùn)行模式、集中運(yùn)營(yíng)模式。資金方面，各州設(shè)立“清潔水州立滾動(dòng)基金”，投向污水處理項(xiàng)目。通過(guò)滾動(dòng)基金的計(jì)劃資金和EPA、農(nóng)業(yè)部、住建部、當(dāng)?shù)刂菡纫幌盗衅渌Y金來(lái)源維持農(nóng)村污水處理設(shè)施的正常運(yùn)營(yíng)［1］。

在日本，農(nóng)村污水處理主要采用凈化槽等分散式污水處理技術(shù)，此外還有農(nóng)業(yè)村莊排水設(shè)施等其他技術(shù)。日本各類(lèi)生活污水處理設(shè)施權(quán)責(zé)清晰明確，污水處理設(shè)施建設(shè)費(fèi)用分?jǐn)偙嚷史€(wěn)定。對(duì)于集中式污水處理設(shè)施，中央及地方各級(jí)政府直接撥款是集中式污水處理設(shè)施建設(shè)的主要資金來(lái)源。分散式污水處理設(shè)施方面，政府視情況對(duì)凈化槽等分散性處理設(shè)施出資建設(shè)或給予補(bǔ)貼;在以地方政府為主體的建設(shè)項(xiàng)目中，地方政府投資57%，而受益?zhèn)€人僅出10%［2－4］。

目前我國(guó)污水處理主要采用厭氧生物濾池、A/O、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、MBR、CASS、A/O+土地處理、曝氣生物濾池、化糞池等技術(shù)。農(nóng)村環(huán)境治理的資金投入通過(guò)“以獎(jiǎng)促治”“連片整治”以及“拉網(wǎng)式全覆蓋”3條渠道。在運(yùn)營(yíng)方面，由政府投資建設(shè)運(yùn)行的農(nóng)村污水處理站多采用縣級(jí)政府監(jiān)管、鄉(xiāng)鎮(zhèn)運(yùn)營(yíng)的方式［5］。這種方式，具有執(zhí)行效率低、后續(xù)獎(jiǎng)懲措施不到位、第三方監(jiān)管不完善等特點(diǎn)。另外，污水處理設(shè)施的運(yùn)行管理應(yīng)具備一定的專(zhuān)業(yè)性，而農(nóng)村卻普遍存在維護(hù)管理能力不足［5－6］;并且，維護(hù)污水設(shè)備的運(yùn)行，需要持久的資金投入，否則容易出現(xiàn)污水處理設(shè)施的運(yùn)行障礙。

2 福建省農(nóng)村污水排放特征

2.1 污水量相對(duì)規(guī)模小、分散

陳國(guó)忠［7］等人對(duì)福建省21個(gè)衛(wèi)生監(jiān)測(cè)縣的215個(gè)行政村(平原22.3%，山區(qū)22.4%，丘陵53.2%)的調(diào)查指出，福建省農(nóng)村污水的排放量為147m3/d·村，遠(yuǎn)低于城市V類(lèi)規(guī)模。此見(jiàn)，福建省農(nóng)村污水排放總量雖然大，但是單個(gè)村落的污水量較小。

2.2 不同區(qū)域的污水量差異大

福建省不同地區(qū)地形地勢(shì)、氣候均有較大差異，地勢(shì)總體上西北高、東南低，西北部多為山地、丘陵地帶，東南部多為沿海地帶;氣候上，閩東南沿海地區(qū)屬于南亞熱帶氣候，閩東北、閩北和閩西屬中亞熱帶氣候，各地區(qū)氣候垂直分異也較明顯［8］。另外，不同地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同，不同地區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)也顯著差異。由于生活水平和經(jīng)濟(jì)水平的差異造成不同地區(qū)人民生活習(xí)慣也有一定差別，因而，不同地區(qū)農(nóng)村污水質(zhì)量、水量差異較大。

2.3 污水的水量水質(zhì)變化大

農(nóng)村生活污水突出特征是排放的不均勻性，排水量早晚高、白天低，夜間排水量小甚至可能斷流［9－10］，日變化系數(shù)大。農(nóng)村居民在早間、午間和晚間排水量較高，這些時(shí)段排水主要集中于洗漱、炊事清洗、沖廁、洗浴等環(huán)節(jié)，而生活污水中的污染物也主要集中于這幾個(gè)排水環(huán)節(jié)。因此，農(nóng)村生活污水的水質(zhì)波動(dòng)較大。另外，冬季與夏季居民的不同生活習(xí)慣、節(jié)假日人口變動(dòng)大也會(huì)帶來(lái)水量水質(zhì)差異。此外，福建省降雨量較為充足，夏季時(shí)有暴雨等，對(duì)污水處理設(shè)施的處理負(fù)荷也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。

2.4 廢水可生化性較好

農(nóng)村生活污水主要是生活廢料和人的排泄物，一般不含重金屬和有毒有害物質(zhì)，往往含有氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還有大量的細(xì)菌、病毒和寄生蟲(chóng)卵。這些廢水均有可生化性好、易生物降解的特點(diǎn)，在進(jìn)行污水處理時(shí)，不僅要消減有機(jī)物，還需進(jìn)行脫氮除磷。如果回用，必須經(jīng)消毒處理。但是，這些生活污水，往往沒(méi)有經(jīng)過(guò)任何處理就通過(guò)非點(diǎn)源或點(diǎn)源排放到農(nóng)村附近的河流中，導(dǎo)致污水中含有大量的有機(jī)物、氮、磷使河流水體出現(xiàn)了富營(yíng)養(yǎng)化，使水體中的藍(lán)藻瘋長(zhǎng)，河流中的水遭到污染。

2.5 農(nóng)村污水排放系統(tǒng)尚不完善

由于農(nóng)村面廣且一般沒(méi)有固定的污水排放口，生活污水排放比較分散，目前大部分農(nóng)村尚無(wú)排水系統(tǒng)。雨水和污水大多沿道路邊溝或路面排至就近水體。

3 農(nóng)村生活污水處理存在的問(wèn)題

3.1 污水治理規(guī)劃不明確

農(nóng)村生活污水處理設(shè)施建設(shè)大多缺乏統(tǒng)一規(guī)劃管理，在實(shí)際工作中無(wú)法真正指導(dǎo)農(nóng)村污水處理工程的建設(shè)。個(gè)別農(nóng)村污水處理規(guī)劃簡(jiǎn)單參考城鎮(zhèn)污水規(guī)劃，存在著規(guī)劃目標(biāo)不明確，規(guī)劃規(guī)模不合理、工藝選擇不科學(xué)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一等一系列問(wèn)題。缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃，存在建設(shè)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、建設(shè)思路不一致的情況，不利于農(nóng)村污水處理設(shè)施的整體規(guī)劃和建設(shè)管理［11］。

3.2 運(yùn)行養(yǎng)護(hù)缺乏有效監(jiān)管

由于建設(shè)部門(mén)多，監(jiān)管部門(mén)不明確，容易出現(xiàn)排水設(shè)施后續(xù)監(jiān)管不到位的局面。另外，如果存在農(nóng)村污水處理設(shè)施數(shù)量多，地點(diǎn)分散的情況，水務(wù)、環(huán)保部門(mén)對(duì)其進(jìn)行全面運(yùn)行監(jiān)管難度較大。

3.3 缺乏專(zhuān)業(yè)運(yùn)營(yíng)管理隊(duì)伍

農(nóng)村污水廠建設(shè)后，大部分設(shè)施仍由村委會(huì)負(fù)責(zé)運(yùn)行管理。運(yùn)行管理人員大多是村內(nèi)人員，缺乏污水處理設(shè)施管理的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，難以勝任污水設(shè)施的專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)維護(hù)工作。同時(shí)，農(nóng)村自身存在的管理特點(diǎn)，也給農(nóng)村污水處理設(shè)施工作帶來(lái)了較大的影響，容易導(dǎo)致設(shè)施管理不到位、運(yùn)行效率低，成本較高等問(wèn)題。

3.4 運(yùn)營(yíng)資金缺乏

農(nóng)村地區(qū)還實(shí)行征收污水處理費(fèi)制度，污水處理設(shè)施運(yùn)行及管網(wǎng)維護(hù)費(fèi)用主要靠各級(jí)政府投入，而各區(qū)(縣)政府對(duì)農(nóng)村污水治理工作重視程度不一，因此，容易出現(xiàn)資金難以保障的問(wèn)題。然而，農(nóng)村污水處理設(shè)施運(yùn)行經(jīng)費(fèi)不足，便易出現(xiàn)污水廠無(wú)人管理甚至停運(yùn)的現(xiàn)象。

4 福建省農(nóng)村污水收集處理模式選擇

農(nóng)村污水處理模式主要有3種［12］:

(1)分散處理模式

適用于規(guī)模小、布局分散、地形條件復(fù)雜、污水不易集中收集的村莊污水處理。

(2)集中處理模式

污水通過(guò)管網(wǎng)收集后進(jìn)入污水處理站集中處理。適用于規(guī)模大、經(jīng)濟(jì)條件好、村鎮(zhèn)企業(yè)或旅游業(yè)發(fā)達(dá)、處于水源保護(hù)區(qū)內(nèi)的單村或聯(lián)村污水處理。

(3)接入市政管網(wǎng)模式

污水通過(guò)管網(wǎng)收集后輸送至附近市政污水干管，進(jìn)入城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)行處理。適用于距離新城、建制鎮(zhèn)的市政污水管網(wǎng)較近、符合高程接入要求的農(nóng)村污水處理。

通過(guò)查閱福建省2015年統(tǒng)計(jì)年鑒中關(guān)于農(nóng)村環(huán)境情況可以發(fā)現(xiàn)，福建省在改善農(nóng)村環(huán)境方面，在整改廁所方面的投資比重較大(在2010年達(dá)到60 429.77萬(wàn)元)，主要是將旱廁改造為生態(tài)廁所或三格化糞池廁所，定期清理。另外，福建省地形以低山、丘陵為主，素有“八山一水一分田”之說(shuō)，省內(nèi)氣候溫暖，雨量充沛。因此，分區(qū)收集農(nóng)村生活污水，每個(gè)區(qū)域污水采用小型污水處理設(shè)備等形式單獨(dú)處理的方式更加靈活，更加適合福建的農(nóng)村地區(qū)。

5 國(guó)內(nèi)常用的農(nóng)村污水處理技術(shù)

根據(jù)污水處理階段的不同，可以將污水處理技術(shù)分為初級(jí)處理技術(shù)、二級(jí)處理技術(shù)、三級(jí)處理技術(shù)，適用于農(nóng)村污水的處理技術(shù)往往為一種技術(shù)的使用或者幾種技術(shù)的組合。初級(jí)生活污水處理技術(shù)能夠去除部分懸浮固體和有機(jī)質(zhì)，二級(jí)污水處理一般采用生化技術(shù)，三級(jí)處理是在二級(jí)處理的基礎(chǔ)上對(duì)污水進(jìn)行更高一級(jí)的處理過(guò)程。

通過(guò)對(duì)比國(guó)內(nèi)各試點(diǎn)常用的污水處理技術(shù)，總結(jié)出以下8種不同工藝的適用性供我省污水設(shè)施建設(shè)過(guò)程中參考。

①厭氧生物濾池適用于經(jīng)濟(jì)條件較差，規(guī)模小，出水水質(zhì)要求不高的地區(qū)［13］。

②A/O工藝適用于經(jīng)濟(jì)條件一般，出水水質(zhì)要求一般的地區(qū)，生物接觸氧化適用于經(jīng)濟(jì)條件一般，出水水質(zhì)要求一般的地區(qū)［14］。

③生物轉(zhuǎn)盤(pán)工藝適用于經(jīng)濟(jì)條件一般，出水水質(zhì)要求一般，遠(yuǎn)離居住區(qū)的地點(diǎn)［15］。

④MBR工藝適用于經(jīng)濟(jì)條件較好，水質(zhì)要求高的地區(qū);人工濕地適用于土地資源豐富，進(jìn)水污染負(fù)荷不高或?qū)Τ鏊柽M(jìn)一步深度處理的地區(qū)［16］。

⑤CASS工藝適用于經(jīng)濟(jì)條件較好，水質(zhì)要求較高的地區(qū)［17］。

⑥A/O+土地處理適用于土地資源豐富，水質(zhì)要求高的地區(qū)［14，18］。

⑦曝氣生物濾池適用于進(jìn)水SS不高，出水要求較高的地區(qū)［19－20］。

⑧化糞池適用于預(yù)處理［21－22］。

6 農(nóng)村污水處理設(shè)施建設(shè)的關(guān)鍵問(wèn)題

農(nóng)村生活污水處理上要注重全過(guò)程的建設(shè)，應(yīng)考慮以下4個(gè)方面:

(1)污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)

注重農(nóng)戶(hù)內(nèi)部污水收集:廚房、小院、化糞池。特別注意污水管網(wǎng)系統(tǒng)的防滲、防於設(shè)計(jì)和管網(wǎng)疏通的便利性?？紤]是否縮短檢查井間距，增大管道坡度。注意管道受壓可能性，在特殊管段(過(guò)車(chē)、淺埋深)需要采取高強(qiáng)度的管材。

(2)針對(duì)治污具體目標(biāo)開(kāi)展工程設(shè)計(jì)

在建設(shè)前首先要明確農(nóng)村治污的具體需求，確定是否需要再生水回用、是否需要因地適宜建造濕地、氧化塘等進(jìn)一步景觀處理措施?；疽笫潜苊馕鬯幚砗笫艿皆俅挝廴荆部梢钥紤]利用土地、溝道的自?xún)裟芰Γ跐M(mǎn)足水源保護(hù)要求的前提下降低污水處理站設(shè)計(jì)處理標(biāo)準(zhǔn)。

(3)針對(duì)不同污水類(lèi)型進(jìn)行工程設(shè)計(jì)

福建省屬于沿海地帶，很多農(nóng)村產(chǎn)海鮮也有養(yǎng)家禽等，因此，對(duì)于魚(yú)池廢水處理，應(yīng)考慮到其具有水量大，污染物濃度小、氮磷含量多的特點(diǎn);對(duì)于畜禽養(yǎng)殖廢水，應(yīng)考慮其間歇性排水，污染物濃度非常高的特點(diǎn)［23］;對(duì)于餐飲店污水的處理，要注意其時(shí)間段明顯、周期性極強(qiáng)的特點(diǎn)。

(4)針對(duì)所在區(qū)域特點(diǎn)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)

水源地河溝邊的村莊，嚴(yán)格達(dá)到規(guī)定排水標(biāo)準(zhǔn)要求，并確保處理站防洪安全問(wèn)題。水源地集水區(qū)，但又遠(yuǎn)離河溝的村莊，應(yīng)考慮利用土地的自?xún)裟芰Α５叵滤吹卮迩f，宜根據(jù)地下水埋深和與水源井的距離確定出水指標(biāo)。山區(qū)居住分散村莊，可考慮采用單戶(hù)或多戶(hù)分散式治污模式，同時(shí)降低單戶(hù)處理設(shè)施的建設(shè)成本，使之在建設(shè)成本上比鋪管網(wǎng)有優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，對(duì)單戶(hù)設(shè)施進(jìn)行隱蔽性設(shè)計(jì)。山區(qū)多個(gè)規(guī)模小且分散的村莊，是否考慮采取移動(dòng)式污水處理站進(jìn)行處理。城鄉(xiāng)結(jié)合部地區(qū)的村莊，一是無(wú)法鋪設(shè)管網(wǎng)，在村外截留明溝中的污水進(jìn)行處理;二是考慮村莊的拆遷可能性，建設(shè)低成本、短使用年限的污水處理站。

7 結(jié)論

福建省農(nóng)村污水排放體制，應(yīng)根據(jù)地形、經(jīng)濟(jì)情況等因素進(jìn)行選擇不同類(lèi)型的農(nóng)村排水模式。污水處理工藝應(yīng)依據(jù)出水水質(zhì)要求、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)條件、氣候特征、地形地貌、污水收集方式等因素進(jìn)行選擇。在融資方面，應(yīng)制定合理可行的農(nóng)村污水處理融資試點(diǎn)平臺(tái)，根據(jù)當(dāng)?shù)卣爱?dāng)?shù)剞r(nóng)村的收入水平，在中央投入、地方各級(jí)政府投入、社會(huì)資本投入中尋求合理平衡的投入比率。注重落實(shí)污水、垃圾、廁所、溝道、面源污染‘五同步’治理的理念。

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The process of collecting and treating rural domestic sewage in Fujian province

CAO Hua
(Fujian Urban＆Rural Planning Design Institute，F(xiàn)uzhou 350002)

In order to achieve the goal of the healthy and sustainable development of the ecological environment in rural areas of Fujian province，the study raises the problems in rural sewage treatment and discusses rural sewage collection and treatment patterns and various available place for wastewater treatment processes in Fujian province by the means of analyzing current situation of rural sewage treatment at home and abroad and the features of rural sewage discharge in our province.Finally，the study analyzes the key issues in construction of rural sewage treatment facilities through the whole construction of rural sewage treatment in our province.It＇s think that our province＇s rural sewage discharge system should be based on the terrain，the economic situation and other factors to choose.Different types of rural should use different drainage patterns.The treatment process of Sewage should be selected by the water quality requirements，rural economic conditions，climate characteristics，topography，sewage collection methods and other factors to choose.

Rural sewage;Discharge pattern;Treatment process

TU992

A

1004－6135(2017)02－0076－04

曹華(1983．9－ )，女，高級(jí)工程師。

E-mail:caohua913@126.com

2016－10－13