鄭展望

ZHENG Zhanwang

經(jīng)過多年發(fā)展,我國的水環(huán)境已經(jīng)得到了明顯的改善,尤其是城鎮(zhèn)環(huán)境治理已取得階段性成果,目前城市和縣城污水處理率已分別達(dá)到92%和85%；但農(nóng)村環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)仍然存在較大缺口,環(huán)保形勢(shì)依然嚴(yán)峻,仍有78%的建制村未建設(shè)污水處理設(shè)施,40%的畜禽養(yǎng)殖廢棄物未得到資源化利用或無害化處理。《國家“十三五”規(guī)劃綱要》中提出,要通過提升基礎(chǔ)設(shè)施和完善管理來解決農(nóng)村安全飲水和水污染治理問題?！墩憬∷廴痉乐涡袆?dòng)計(jì)劃》(浙政發(fā)〔2016〕12號(hào))中提出,要因地制宜選擇經(jīng)濟(jì)實(shí)用、維護(hù)簡便、循環(huán)利用的生活污水治理工藝,科學(xué)制定農(nóng)村生活污水治理規(guī)劃。本文在對(duì)浙江省污水治理技術(shù)分析的基礎(chǔ)上,探討浙江省農(nóng)村污水治理模式,以便將來為其他省市的污水治理提供參考。

1 農(nóng)村污水治理概述

1.1 浙江省農(nóng)村污水治理發(fā)展

2003年浙江省開始開展“千村示范、萬村整治”環(huán)境治理，2010年開展“農(nóng)村環(huán)境連片整治”，2013年開展“五水共治”工程。2015年開展“全省覆蓋拉網(wǎng)式農(nóng)村環(huán)境綜合整治”試點(diǎn)，由省環(huán)保廳牽頭,以錢塘江流域、太湖流域治理為重點(diǎn),開展1250個(gè)行政村整治。這其中,浙江省行政村約2.8萬個(gè),“千村示范、萬村整治”目前仍能有效運(yùn)行的行政村3000多個(gè),“五水共治”預(yù)計(jì)完成2.1萬個(gè),兩項(xiàng)工作已完成2.4萬多個(gè)行政村治理,“全省覆蓋拉網(wǎng)式農(nóng)村環(huán)境綜合整治”只需對(duì)1250個(gè)行政村進(jìn)行整治,即可通過環(huán)保部驗(yàn)收。2017年,以全面消除劣五類水作為目標(biāo),使全省農(nóng)村人居環(huán)境得到顯著改善。

1.2 浙江省農(nóng)村污水治理分析

浙江省陸域面積10.18萬km2,其中山區(qū)面積占70.4%,平原占23.2%,河流和湖泊占6.4%,有“七山一水二分田”之說,農(nóng)村污水治理技術(shù)、模式也不盡相同。以浙南山區(qū)永嘉為例,其農(nóng)村生活污水處理要采用四種模式：1)無動(dòng)力處理池,如沉砂池、厭氧消化池、兼氧過濾池等；2)微動(dòng)力處理池,如生物濾池、高負(fù)荷地下滲濾法等；3)動(dòng)力處理池,如A/O處理池,好氧一體化處理池等；4)生態(tài)景觀凈化設(shè)施：如人工濕地、水生氧化塘等[1]。

農(nóng)村污水個(gè)體水量小,但總量很大；水質(zhì)、水量變化大,排放無規(guī)律；分布分散。由于自然條件及行業(yè)本身的特點(diǎn),造成了收集難,建設(shè)難,管理難。具體表現(xiàn)為：

1)變化系數(shù)大

農(nóng)村污水水質(zhì)水量波動(dòng)大,各季氣溫變化大。大型污水廠因?yàn)轶w量大,自身調(diào)節(jié)功能好,體現(xiàn)在水質(zhì)水量上變化系數(shù)就比較小。但是農(nóng)村污水因?yàn)閱蝹€(gè)體量小,持續(xù)穩(wěn)定的達(dá)標(biāo)就成為一道難題。

2)施工監(jiān)管難

農(nóng)村污水少、多、散,監(jiān)管是一個(gè)難題,施工質(zhì)量參差不齊。部分地區(qū)農(nóng)村污水的收集管網(wǎng)存在滲漏等質(zhì)量問題,直接影響到污水的收集。很典型的就是雨天水量變大,污水被稀釋后,生化效率又大幅降低,進(jìn)一步影響出水效果。

3)運(yùn)行管理難

由于站點(diǎn)分布散,要達(dá)到同一排放標(biāo)準(zhǔn)的要求,農(nóng)村污水單位運(yùn)行成本普遍比城鎮(zhèn)污水高。成千上萬個(gè)站點(diǎn),專業(yè)管理人員又少,誰去管？如果委托給第三方,第三方又該怎么管？監(jiān)管部門又如何監(jiān)測(cè)管理成效等一系列問題。

4)投資成本、運(yùn)維費(fèi)用高

農(nóng)村污水因?yàn)槠浔旧硖攸c(diǎn),平均到每噸水的成本,無論是建設(shè)還是運(yùn)維費(fèi),都高于城鎮(zhèn)污水廠。如何能拿出一個(gè)最佳的方案,在投資和效果間取得平衡，也是一個(gè)難點(diǎn)。

1.3 國外農(nóng)村污水治理

農(nóng)村生活污水治理,日本、韓國、歐洲、美國等國家起步較早。日本作為一個(gè)多山的島國,且火山地震活動(dòng)頻繁。因此,抗震性能好的小型家庭生活污水的凈化槽技術(shù)在日本應(yīng)用廣泛[2]。日本凈化槽始于20世紀(jì)70年代,其主要采用樹脂玻纖材料作為原料,不需要額外的防腐措施,一般使用壽命可達(dá)30年以上。產(chǎn)品可以采用深埋等方式進(jìn)行保溫處理,常用的工藝為A/O等。經(jīng)過多年的發(fā)展,已經(jīng)形成了一套比較完善的法律法規(guī)體系、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系和技術(shù)服務(wù)體系,支撐和規(guī)范著凈化槽在日本的應(yīng)用。

歐洲國家較為常用的農(nóng)村污水處理方法是分流式污水處理系統(tǒng)。德國常用的處理方法是PKA濕地污水處理系統(tǒng)，該工藝主要將農(nóng)村生活污水通過水管道,匯集流入沉淀池,經(jīng)過沉淀池的4層篩選之后,再經(jīng)PKA濕地凈化處理,然后達(dá)標(biāo)排放或用于農(nóng)田灌溉。法國蚯蚓生態(tài)濾池是利用蚯蚓對(duì)有機(jī)物的吞食功能,對(duì)土壤滲透性的提升和蚯蚓與微生物的協(xié)同作用,該處理技術(shù)具有高效去污能力,同時(shí)還能降低剩余污泥量。

美國是一個(gè)地廣人稀的國家,美國將人口小于1萬人的聚集區(qū)稱為農(nóng)村地區(qū),農(nóng)村人口約為1.18億人,占總?cè)丝诘?7.3%。美國廣大農(nóng)村生活污水處理的主要手段是分散式處理系統(tǒng)[3]。全美25%的居民家庭采用該系統(tǒng),污水處理量占廢水總量的10%。常見的處理工藝有：一是物理過濾法；二是生化法。分散式污水處理系統(tǒng)的特點(diǎn)是：投資成本低、維護(hù)管理簡單；動(dòng)力消耗小、符合生態(tài)友好要求；技術(shù)成熟、運(yùn)行穩(wěn)定。美國農(nóng)村污水治理適用于《清潔水法》。

2 浙江省農(nóng)村污水治理模式

2.1 制度創(chuàng)新,引領(lǐng)浙江農(nóng)村生活污水治理

習(xí)近平總書記2005年在浙江首次提出“綠水青山就是金山銀山”的科學(xué)論斷,成為浙江新時(shí)期發(fā)展的主要思路。但在當(dāng)時(shí)全國農(nóng)村生活污水治理的標(biāo)準(zhǔn)還較欠缺,非常有限。為切實(shí)加大浙江省水污染防治力度,以保障全省水生態(tài)環(huán)境安全,浙江省相繼出臺(tái)《關(guān)于切實(shí)加強(qiáng)農(nóng)村生活污水治理工程質(zhì)量管理的通知》《關(guān)于切實(shí)加強(qiáng)農(nóng)村生活污水治理工程施工現(xiàn)場(chǎng)規(guī)范化管理的通知》《關(guān)于加強(qiáng)農(nóng)村生活污水治理設(shè)施運(yùn)行維護(hù)管理的意見》《關(guān)于保障“五水共治”依法推進(jìn)的意見》《關(guān)于印發(fā)浙江省美麗鄉(xiāng)村建設(shè)專項(xiàng)資金管理辦法(試行)的通知》《浙江省“五水共治”工作領(lǐng)導(dǎo)小組成員單位工作職責(zé)》《農(nóng)村生活污水處理技術(shù)規(guī)范(DB33/T 868—2012)》《浙江省農(nóng)村生活污水治理項(xiàng)目設(shè)計(jì)施工參照要點(diǎn)(試行)》《浙江省農(nóng)村生活污水治理實(shí)用技術(shù)手冊(cè)》《農(nóng)村生活污水處理設(shè)施水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(DB33/973—2015)》等制度文件,以保障農(nóng)村生活污水治理工作的全面推進(jìn)。

2.2 技術(shù)創(chuàng)新,帶動(dòng)浙江農(nóng)村生活污水治理

要做好農(nóng)村污水治理,最基本的就是要堅(jiān)持效果導(dǎo)向的原則。在這方面,浙江的一些企業(yè)進(jìn)行了卓有成效的探索,提出了農(nóng)村污水“以用為本”的原則,其核心內(nèi)涵就是四個(gè)“用”。

首先是“有用”,即解決農(nóng)村污水治理中“達(dá)標(biāo)難”的問題,提高達(dá)標(biāo)率,這也是最基本的需求。造成達(dá)標(biāo)難的問題有很多,解決的關(guān)鍵點(diǎn)在于提升工藝處理水平。目前,浙江省的德清、余杭等地的幾千座農(nóng)村污水處理站點(diǎn),大部分采用的是“厭氧/缺氧/好氧”,即A/A/O工藝(圖1)。這類工藝對(duì)COD等有機(jī)污染物的去除率相對(duì)較高,也較容易實(shí)現(xiàn),但是對(duì)氮磷的去除效果還有待加強(qiáng)。如何提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,增加對(duì)水質(zhì)水量波動(dòng)的適應(yīng)性,也已成為行業(yè)今后的一項(xiàng)重點(diǎn)和難點(diǎn)。當(dāng)前,生物處理方法主要集中于微生物特性研究和粗放式投放應(yīng)用上,而忽略了微環(huán)境惡劣條件下各種微生物類群間的相互影響以及代謝調(diào)控在污水處理過程中的重要影響。因此,在污水處理系統(tǒng)中引入微生物發(fā)酵技術(shù),是一個(gè)重要的研究方向。目前,相關(guān)企業(yè)也開發(fā)了功能菌等相關(guān)產(chǎn)品,其主要機(jī)理是通過添加營養(yǎng)劑,促進(jìn)微生物的繁殖,從而增加微生物對(duì)污染物的氧化分解能力,提高生化效率及對(duì)出水達(dá)標(biāo)率。

圖1 A/A/O的工藝流程圖

其次是“耐用”,關(guān)鍵在于提高農(nóng)村污水治理設(shè)備的使用壽命以及對(duì)農(nóng)村施工環(huán)境的適應(yīng)性。農(nóng)村污水治理是一項(xiàng)長效工程,需要保證設(shè)備幾十年的正常運(yùn)行。我國農(nóng)村污水治理主要經(jīng)歷了3個(gè)階段：2004年前,第一代終端主要以土建池子為主。這類設(shè)施施工周期長,隱蔽工程多,質(zhì)量難保證,一般使用壽命為5～10年。2012年,第二代終端纏繞玻璃鋼一體化設(shè)備開始使用,產(chǎn)品進(jìn)行了成套化、設(shè)備化改造,相比第一代有了明顯的優(yōu)化,但也存在質(zhì)量穩(wěn)定性不高等問題。2014年,第三代終端凈化槽逐步應(yīng)用,這些產(chǎn)品多由模壓一次成型,質(zhì)量有保障,部分廠家在引進(jìn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次創(chuàng)新,使得產(chǎn)品有了更好的性價(jià)比。日本從20世紀(jì)70年代末開始使用凈化槽,其經(jīng)久耐用的特性得到了時(shí)間的檢驗(yàn)。浙江農(nóng)村的情況與日本較為相似,采用凈化槽技術(shù),可以有效提升農(nóng)村污水終端設(shè)備的長效運(yùn)行能力。

再次是“好用”,也就是要提升農(nóng)村污水治理管理的便捷性。農(nóng)村污水具有點(diǎn)多面廣的特點(diǎn),在這樣的條件下,如果純粹通過人力管理,所需的管理人員人數(shù)非常多,管理效率也相對(duì)低下，因此應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)去解決這些難題是行業(yè)的方向。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以對(duì)各站點(diǎn)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控并實(shí)現(xiàn)指令傳輸,最終實(shí)現(xiàn)農(nóng)村污水處理設(shè)施的長效運(yùn)行管理。

為了更好指導(dǎo)農(nóng)村污水運(yùn)維工作,浙江省住房和城建設(shè)廳組織了浙江省環(huán)境科學(xué)研究院、雙良節(jié)能集團(tuán)、浙江商達(dá)水務(wù)有限公司等單位進(jìn)行相關(guān)運(yùn)維導(dǎo)則的編寫工作,進(jìn)一步明確運(yùn)維相關(guān)要求及內(nèi)容。目前,相關(guān)的運(yùn)維導(dǎo)則已經(jīng)陸續(xù)完成,包括《農(nóng)村生活污水治理設(shè)施第三方運(yùn)維管理導(dǎo)則》《農(nóng)村生活污水治理設(shè)施運(yùn)行維護(hù)縣域管理導(dǎo)則》《農(nóng)村生活污水治理設(shè)施運(yùn)行維護(hù)技術(shù)導(dǎo)則》《農(nóng)村生活污水治理設(shè)施維修導(dǎo)則》等。

最后是“實(shí)用”，就是要提升經(jīng)濟(jì)性。由于農(nóng)村地區(qū)的實(shí)際情況,無論是哪方面的提升,都需要考慮經(jīng)濟(jì)性要求：提升治理的達(dá)標(biāo)率,如果成本提升過高,就無法得到大范圍推廣；提升使用壽命,但是設(shè)備成本不能有大幅度的提升,而使用壽命的提升,本身就可以降低維修率,降低后續(xù)的維護(hù)成本。

2.3 管理創(chuàng)新,保障農(nóng)村生活污水運(yùn)維

2.3.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

農(nóng)村污水治理“三分治、七分管”。農(nóng)村生活污水治理存在的一個(gè)普遍問題是治理設(shè)施設(shè)備建而不用。針對(duì)這個(gè)問題,在“五水共治”后期,浙江對(duì)農(nóng)村生活污水治理的運(yùn)維提出了更高的要求,這其中,最重要的一項(xiàng)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用。物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)管理模式的應(yīng)用,填補(bǔ)了人員現(xiàn)場(chǎng)管理的不足,從管理方式上保障了設(shè)備與站點(diǎn)的正常運(yùn)行。

2.3.2 “五位一體”運(yùn)維模式

湖州市德清縣是全省第一批運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)管理農(nóng)村污水治理設(shè)施的地區(qū),當(dāng)?shù)卣e極創(chuàng)新,探索出了“五位一體”的農(nóng)村污水長效監(jiān)管模式。所謂“五位一體”,即縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村、農(nóng)戶、第三方各司其職,縣級(jí)職能部門督查考核、鄉(xiāng)鎮(zhèn)(開發(fā)區(qū))具體實(shí)施、行政村日常運(yùn)作、農(nóng)戶積極參與、第三方終端運(yùn)維。2014年,浙江省“深化千萬工程,建設(shè)美麗鄉(xiāng)村”現(xiàn)場(chǎng)會(huì)在德清召開,德清成為了浙江農(nóng)村污水治理的優(yōu)秀范本。隨后,浙江省政府辦公廳發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)農(nóng)村生活污水治理設(shè)施運(yùn)行維護(hù)管理的意見》,“五位一體”的運(yùn)維模式開始在全省范圍內(nèi)推廣。現(xiàn)在,這一模式已經(jīng)成為浙江省農(nóng)村污水分散式治理的標(biāo)配,大幅減少了運(yùn)維人數(shù),降低了運(yùn)維成本,是農(nóng)村污水分散式治理能夠?qū)崿F(xiàn)的前提之一。

許多外省領(lǐng)導(dǎo)在參觀之后,紛紛學(xué)習(xí)借鑒德清

農(nóng)村污水治理的經(jīng)驗(yàn),“五位一體”管理模式在全國得到推廣。日本專家在德清參觀后,在日本具有50年歷史的主流期刊《用水與廢水》中刊發(fā)署名文章，詳細(xì)介紹了德清農(nóng)村污水治理經(jīng)驗(yàn),使德清的農(nóng)村污水治理模式受到日本的關(guān)注。

3 結(jié) 語

近年來,浙江省的農(nóng)村污水治理一直走在全國前列,但依舊還存在一些問題與不足。在技術(shù)方面,比如，如何提高處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性,增加對(duì)水質(zhì)水量波動(dòng)的適應(yīng)性；如何保證冬季低溫時(shí)的處理效率。在監(jiān)管制度方面,雖然前期已經(jīng)頒布實(shí)施了《浙江省農(nóng)村生活污水處理設(shè)施水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》,但由于在運(yùn)行的污水處理技術(shù)繁多,還缺少規(guī)范的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、技術(shù)路線和管理模式。目前,浙江省農(nóng)

村環(huán)境專業(yè)委員會(huì)已經(jīng)聯(lián)合浙江省環(huán)境科學(xué)研究院和部分企業(yè)開始著手相關(guān)資料的收集工作,牽頭起草國內(nèi)凈化槽行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),開展對(duì)凈化槽的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)等初稿的編制工作。相信通過制度上和技術(shù)上的不斷探索、創(chuàng)新與完善,浙江省農(nóng)村污水治理工作一定能取得更好的成效,同時(shí),也為開創(chuàng)一條適應(yīng)我國國情和各地條件的農(nóng)村污水治理道路提供實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

[1] 胡躍芬,李海雷,麻建鋒.永嘉縣農(nóng)村生活污水現(xiàn)狀與治理[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2016(9):307-310．

[2] 武璐,王浙明,何志橋,等.浙江省農(nóng)村生活污水治理設(shè)施的長效管理機(jī)制研究[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2015,40(11):6-9．

[3] 黃文飛,韋彥斐,王紅曉,等.美國分散式農(nóng)村污水治理政策、技術(shù)及啟示[J].環(huán)境保護(hù),2016,44(7):63-65．