馮俊華+吉李娜
在國家《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》中,到2020年,全國所有縣城和重點鎮(zhèn)具備污水收集處理能力,城市和縣城污水處理率分別達到95%和85%左右,地級及以上城市建成區(qū)基本實現(xiàn)污水全收集、全處理。目前,中國農(nóng)村生活污水收集和處理措施并未成熟,2010年,西部地區(qū)開展農(nóng)村生活污水處理的村莊比例只有2.1%,2017年1月18日,住建部總經(jīng)濟師趙輝在國新辦新聞發(fā)布會上指出,2016年全國農(nóng)村污水治理率僅為22%。而農(nóng)村作為用水量占全國用水量60%的地區(qū),生活污水的處理是生態(tài)環(huán)境保護的一項重要內(nèi)容,而且潛力巨大。據(jù)統(tǒng)計,到2020年,村鎮(zhèn)污水處理行業(yè)產(chǎn)值可增至840億,2025年,其產(chǎn)值將可達1300億。因此,本文將通過對西北地區(qū)村鎮(zhèn)污水處理現(xiàn)狀的梳理,結(jié)合目前村鎮(zhèn)污水處理行業(yè)內(nèi)較為先進的處理模式,以期為西北地區(qū)農(nóng)村生活污水處理提供相應(yīng)的解決方案,從而可以在建設(shè)生態(tài)文明的大背景下,改善農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量,建設(shè)美麗鄉(xiāng)村。
一、西北地區(qū)農(nóng)村生活污水處理現(xiàn)狀
1.農(nóng)村生活污水特點。①農(nóng)村生活污水主要由沖廁污水、洗衣洗澡污水、炊飲污水和家禽廢水組成,其中的主要污染物有SS、COD、氮、磷及治病微生物。農(nóng)村生活污水來源分布中,沖廁污水占到50%,炊飲污水占到11%,洗衣洗澡污水占到10%,29%來自其它家禽廢水或澆花等。②農(nóng)村生活污水的排放規(guī)律不同于城市,人均用水量遠低于城市,季節(jié)性比較明顯,夏季多、冬季少,早晨、中午、晚上三個時段用水量大,氮、磷等主要污染物濃度出現(xiàn)峰值。與排放規(guī)律不同的是,農(nóng)村生活污水的主要污染物如總氮、總磷、化學(xué)需氧量等的濃度變化規(guī)律是冬季高、夏季低。③農(nóng)村地區(qū)生活污水還有一部分來自垃圾堆產(chǎn)生的污水和高蝕度的雨水徑流。2016年,全國農(nóng)村生活垃圾處理率盡管得到了提高,達到了60%,但是大部分經(jīng)濟較為落后的地區(qū)對垃圾的無害化處理還未大規(guī)模開展,在普通行政村,垃圾隨意堆放現(xiàn)象普遍,或者集中堆放,形成“垃圾山”,這樣經(jīng)各種垃圾匯集的污水水質(zhì)復(fù)雜,對當?shù)赜盟踩a(chǎn)生威脅。④生活污水中的主要污染物與居民生活習(xí)慣、經(jīng)濟條件等密切相關(guān)。其中,農(nóng)村生活居民對于污水的處理基本為“就近排放,直接潑灑”,就近排放是指由于農(nóng)村居民居住分散,有的將生活污水排入就近的河流或湖泊,有的將其排入明溝或暗渠;直接潑灑是指農(nóng)戶將廚房用水或洗滌用水直接潑灑到自家院子或周圍,依靠土壤滲透和自然蒸發(fā)達到排放的目的。同時,農(nóng)民的經(jīng)濟收入水平與人均生活污水日排放量和污染物復(fù)雜程度成正比,即農(nóng)民經(jīng)濟水平越高,其人均生活污水日排放量越高,循環(huán)利用越少,較多肉蛋比例的消費使得污染物中氨氮濃度越高,大量洗滌劑的使用使得生活污水中氮磷偏高。
2.西北地區(qū)生活污水處理現(xiàn)狀。西北地區(qū)是中國七大地理分區(qū)之一,其它六個地理分區(qū)分別是華東地區(qū)、華南地區(qū)、華北地區(qū)、華中地區(qū)、東北地區(qū)、西南地區(qū)。按行政區(qū)劃分,西北地區(qū)包括新疆、青海、甘肅、寧夏和陜西五省。干旱是西北地區(qū)的主要自然特征,其年降水量從東部的400毫米左右,往西減少到200毫米,甚至50毫米以下。與其它地區(qū)相比,西北地區(qū)污水量較少,但污水濃度較大。盡管20世紀80年代開始,穩(wěn)定塘這種污水處理技術(shù)在我國被大力推廣,新疆、華東、華北、東北等地積極籌建。目前,西北地區(qū)大部分村莊的生活污水處理現(xiàn)狀是直接原地排放或排入水體,人工排水系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施缺乏,間接威脅著農(nóng)村飲用水源的安全。發(fā)展較好的村莊即使有人工排水系統(tǒng),但是普遍建材質(zhì)量較差,污水和雨水混合嚴重,排水系統(tǒng)工程“曬太陽”或無人管理。
二、桑德SMART系統(tǒng)及示范工程概況
1.桑德SMART系統(tǒng)。桑德集團是中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)跑者和國內(nèi)村鎮(zhèn)污水處理先行者,其在污水處理行業(yè)有一定的發(fā)言權(quán)和權(quán)威性。2012年,桑德集團創(chuàng)新性地研發(fā)出SMART村鎮(zhèn)水環(huán)境治理系統(tǒng),提出了“一個房子、一個池子、一套設(shè)備;集中捆綁、連片治理”的理念,該系統(tǒng)主要以集約化、模塊化及集群化管理為主,簡化操作,節(jié)約成本,增強了系統(tǒng)穩(wěn)定性及處理效果,給中國村鎮(zhèn)污水處理開辟了一條“夠得著、看得見”的可行之路。2017年,桑德SMART技術(shù)入選北京市水污染防治技術(shù)目錄,在水污染治理領(lǐng)域取得了重大突破,評選委員會對其入選的優(yōu)勢描述是:“先進成熟,已在實際工程應(yīng)用,治理效果穩(wěn)定、經(jīng)濟合理可行,具有較好示范價值”。SMART工藝的具體指導(dǎo)理念是S:小型的(small),精巧的(skillful);M:多功能的(multiple),模塊化的(modular);A:靈活的(active),自動化的(automatic);R:快速的(rapid);T :工藝的(technologic),其目標是達到“占地少,模塊化,易管理,低成本”。具體地,桑德SMART-PFBP多級生物接觸氧化工藝通過結(jié)合太陽能光伏技術(shù),將多個罐體相串聯(lián),采用多級處理,每個罐體利用仿水草的生物填料在各級形成菌群來逐級降解污染物。該工藝的優(yōu)勢在于節(jié)能環(huán)保、操作簡單、占地較小、效果良好、高自動化。
2.示范工程概況。①運行效果。以北京市通州區(qū)馬駒橋姚辛莊農(nóng)村污水處理項目為例具體說明。該項目為BOT項目,特許經(jīng)營年限15年,主要對姚辛莊村北側(cè)、中側(cè)和南側(cè)的三個排污口的生活污水進行治理,采用桑德SMART-PFBP多級生物接觸氧化工藝,出水水質(zhì)執(zhí)行北京市水污染物綜合排放標準(DB11307-2013)B標。同時,該項目還采用“新麥田式”設(shè)計,即污水處理設(shè)施與周圍景色和諧統(tǒng)一,整體景觀就像麥田般賞心悅目,最終使得“污水處理-生態(tài)環(huán)保-公司盈利”三者實現(xiàn)了協(xié)調(diào)發(fā)展。②經(jīng)濟分析。工程治理規(guī)模為250噸/日,服務(wù)人口2435人,運營主要構(gòu)成成本為電耗、人工和藥劑費,其中電耗和人工約占80%-90%,平均運行成本為1元/噸左右。項目通過采用“互聯(lián)網(wǎng)+村鎮(zhèn)水務(wù)”的理念,以“總部系統(tǒng)監(jiān)管、區(qū)域網(wǎng)絡(luò)運營、終端分散處理”的模式實現(xiàn)統(tǒng)一管理,減少了人員配備,提高了工作效率,從而縮減了運營成本。endprint
三、西北地區(qū)村鎮(zhèn)生活污水處理模式選擇
目前,除了對污水的直接排放,西北地區(qū)對農(nóng)村生活污水處理的技術(shù)工藝主要有化糞池、厭氧沼氣技術(shù)、人工濕地、土壤滲濾系統(tǒng)等,農(nóng)村生活污水有其獨特性,排放量少且不夠集中。而西北地區(qū)農(nóng)村生活污水處理缺乏完善的管網(wǎng)系統(tǒng)和處理系統(tǒng),加之經(jīng)濟發(fā)展滯后,缺乏專業(yè)的管理人員,導(dǎo)致農(nóng)村生活污水處理不能盲目照搬城市污水處理工藝。那么,西北地區(qū)在選擇農(nóng)村生活污水處理模式時,應(yīng)滿足以下幾個原則:經(jīng)濟實用性原則,即處理技術(shù)經(jīng)濟適用,達到節(jié)能降耗;操作簡單化原則,即運行操作簡單,便于村民日常維護和管理;出水達標原則,即經(jīng)過處理后的污水可以達標排放,能夠二次利用;資源化原則,即盡量減少污泥的產(chǎn)量并進行資源化利用。
SMART這套小城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)在全國分布廣泛,項目主要集中在東南、西南和東部地區(qū),日處理規(guī)模超過30萬噸,服務(wù)人口300多萬人。而目前該系統(tǒng)在西北和東北普及率還較低,系統(tǒng)本身“可地上、可地下、可南方、可北方”的特性對于西北地區(qū)農(nóng)村生活污水處理有一定的適用性,但同時也要結(jié)合當?shù)厣罘绞健⒔?jīng)濟水平、地理氣候作出適量調(diào)整。SMART 系統(tǒng)在西北地區(qū)的具體實施方案從運營模式、付費制度展開。
1.運營模式。目前,桑德集團將村鎮(zhèn)水務(wù)與市政水務(wù)、工業(yè)水務(wù)這三大業(yè)務(wù)板塊置于同樣重要的戰(zhàn)略地位。村鎮(zhèn)水務(wù)主要包括鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理、大中城市周邊農(nóng)村污水集中處理、城鎮(zhèn)化進程中的社區(qū)污水集中處理。西北地區(qū)農(nóng)村聚集程度不同,對于人口聚集度高的村鎮(zhèn),可以采取區(qū)域內(nèi)示范效應(yīng)模式,同時配合管網(wǎng)建設(shè),形成示范效應(yīng);對于人口聚集度低的村鎮(zhèn),管網(wǎng)建設(shè)費用過高,可以采取分散式處理模式,進行區(qū)域內(nèi)連片打捆處理,形成規(guī)模效應(yīng)。
2.付費制度。付費制度在污水處理領(lǐng)域的實施還舉步維艱。江浙滬地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達,但是依然實現(xiàn)不了付費,更不用說農(nóng)村地區(qū)了。西北地區(qū)總體經(jīng)濟落后,但也有經(jīng)濟較為發(fā)達的村鎮(zhèn),對于不同經(jīng)濟情況的鄉(xiāng)鎮(zhèn),付費制度因地制宜。如經(jīng)濟較為發(fā)達的地區(qū),可以考量整體績效付費,根據(jù)污水處理績效酌情收費;經(jīng)濟較為落后的地區(qū),采取免費或相對免費的形式,如特色農(nóng)村可以發(fā)展“農(nóng)產(chǎn)品+旅游”等項目,參考桑德SMART“新麥田式”設(shè)計,將污水處理設(shè)施與周圍景觀和諧統(tǒng)一,逐步建立村鎮(zhèn)水務(wù)平臺。
四、結(jié)語
西北地區(qū)農(nóng)村生活污水處理目前還不具備規(guī)?;幚砑夹g(shù)相對傳統(tǒng)落后。而桑德SMART系統(tǒng)已成功應(yīng)用于全國多個農(nóng)村污水處理案例中,其運行效果佳、運營成本低、“可地上,可地下,可南方,可北方”,符合西北地區(qū)農(nóng)村生活污水處理的自然環(huán)境和經(jīng)濟環(huán)境要求。最后,本文從運營模式和付費制度兩個方面來對桑德SMART系統(tǒng)在西北農(nóng)村地區(qū)污水處理項目的具體實施進行了適用性分析,對西北地區(qū)農(nóng)村污水處理模式的選擇有一定借鑒意義。
(作者單位:陜西科技大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院)endprint