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國內(nèi)外農(nóng)村污水處理設(shè)施建設(shè)運營現(xiàn)狀與思考

作者:明勁松 林子增  
評論: 更新日期:2020年09月07日

摘要: 近年來,我國大力推進農(nóng)村污水收集和處理,農(nóng)村污水處理設(shè)施建設(shè)進度不斷加快,環(huán)境效益日益顯現(xiàn),但在建設(shè)與運營這2方面存在較多問題,如工藝適用性較差、廠址選擇不盡合理、運行成本偏高等,部分污水處理設(shè)施難以正常運轉(zhuǎn)。在總結(jié)當(dāng)前國內(nèi)農(nóng)村污水處理設(shè)施現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,提出了農(nóng)村污水處理設(shè)施在建設(shè)及運營方面存在的主要問題,并結(jié)合美國、韓國、日 本、歐盟等國外農(nóng)村污水處理設(shè)施的經(jīng)驗和教訓(xùn),從宏觀法制層面和微觀工藝方面提出了解決問題的具體措施。

0 引言

隨著農(nóng)村建設(shè)事業(yè)的蓬勃發(fā)展, 農(nóng)村環(huán)境污染 形勢日益嚴(yán)峻, 有效解決農(nóng)村環(huán)境污染問題已經(jīng)成 為十分迫切的工作任務(wù)。當(dāng)前,在社會主義新農(nóng)村建 設(shè)中,農(nóng)村生活污水治理還處于摸索階段,這已經(jīng)成 為制約新農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展的重要瓶頸之一。 由于農(nóng) 村地區(qū)經(jīng)濟落后,技術(shù)管理水平相對較低,因此不適 宜直接套用城市污水治理模式。 盡管新農(nóng)村污水處 理示范工程已經(jīng)在上海、北京、江蘇、山東等省市一 些比較發(fā)達(dá)的農(nóng)村地區(qū)進行了建設(shè), 并取得了顯著 的成績,但仍存在污水收集處理設(shè)施覆蓋率低,建設(shè)資金不足和運營管理困難等問題亟待解決。因此,總 結(jié)國內(nèi)農(nóng)村污水處理設(shè)施現(xiàn)狀和發(fā)展瓶頸, 借鑒國 外農(nóng)村污水處理經(jīng)驗教訓(xùn),提出解決問題的對策,對 推動國內(nèi)農(nóng)村污水處理設(shè)施發(fā)展很有必要。

1 國內(nèi)農(nóng)村污水處理現(xiàn)狀

目前, 國內(nèi)農(nóng)村污水設(shè)施建設(shè)及運營維護屬于 普遍性難題。公開報告顯示,北京市農(nóng)村污水處理設(shè) 施存在普遍閑置、停運等情況[1],分析原因發(fā)現(xiàn),工藝 技術(shù)路線不合理是造成閑置的主要原因: 機械地采 用集中處理工藝, 盲目追求高標(biāo)準(zhǔn)的再生水水質(zhì)指 標(biāo),廣泛采用成本較高的 MBR 等工藝設(shè)備,敷設(shè)超 長的污水管道系統(tǒng),專業(yè)維護管理力量缺乏等等。

浙江省從 2003 年開始結(jié)合“千村示范、萬村整 治”推廣農(nóng)村污水處理工程,到 2010 年底,全省開展 生活污水治理的行政村覆蓋率達(dá) 45%。 從推廣情況 看,雖然浙江農(nóng)村生活污水的治理已取得很大進展,但依然存在一些問題與不足[2-4]。 浙江農(nóng)村污水處理 工程的建設(shè)成本 95%由政府承擔(dān),其中,省級財政 負(fù)擔(dān) 5%,市和縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)級政府負(fù)擔(dān) 90%以上,運營 費用同樣全部由地方政府承擔(dān), 由于地方政府承擔(dān) 了過度的責(zé)任,很難實現(xiàn)長效持續(xù)的發(fā)展。主要表現(xiàn) 在:①易示范、難推廣,易建設(shè)、難運營;②無法形成 有效激勵,長期效果難以保證。

江蘇農(nóng)村污水設(shè)施也面臨一系列瓶頸, 蘇南已 建的 99 個農(nóng)村生活污水處理設(shè)施中,普遍存在以下 問題: ①農(nóng)村污水處理設(shè)施的污水處理設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)明 顯過高, 太湖流域的農(nóng)村生活污水實際產(chǎn)生量小于 150 L/(戶·d),造成處理設(shè)施的設(shè)計污水量遠(yuǎn)高于實 際產(chǎn)生量,導(dǎo)致部分處理項目投資浪費現(xiàn)象嚴(yán)重;② 設(shè)施的建設(shè)費用過高,處理效果欠佳,且部分裝置未 全面接入農(nóng)戶生活污水,無法持續(xù)正常運轉(zhuǎn);③農(nóng)戶 對農(nóng)村生活污水處理缺乏理解與支持[5-8]。

綜合全國其他省市,如山東省[9]、遼寧省[10]、云南 省[11]、湖北省[12]、河南省[13]等地的農(nóng)村污水設(shè)施建設(shè) 和運營情況,可以得出以下結(jié)論:目前全國各地農(nóng)村 污水設(shè)施普遍面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、資金投入不足、 設(shè)備設(shè)置不合理、管理力量缺乏、監(jiān)督機制不完善等 問題,嚴(yán)重制約了農(nóng)村污水處理事業(yè)的發(fā)展。具體表 現(xiàn)為: ①農(nóng)村污水排放量的增加與農(nóng)村污水處理設(shè) 施建設(shè)相對滯后之間的矛盾。隨著農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展,農(nóng) 村生活用水量急劇增加, 生活污水的排放量也與日 俱增, 而農(nóng)村地區(qū)現(xiàn)有的污水處理設(shè)施建設(shè)還不夠 完善, 農(nóng)村污水設(shè)施的處理能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到污水排 放量要求; ②農(nóng)村相對分散的布局與污水集中處理 之間的矛盾。 受到地理位置、 村落布局等因素的制 約,污水收集管網(wǎng)缺失,類似城市污水的集中式規(guī)模 處理在農(nóng)村地區(qū)具有很大的不適應(yīng)性; ③管理人員 缺乏與專業(yè)化運營維護之間的矛盾。相比于城市,農(nóng) 村地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平相對較低,經(jīng)濟承受能力較差, 從而導(dǎo)致專業(yè)管理人員缺乏, 污水處理設(shè)施的運營 管理困難,處理效率低;④資金投入不足與建設(shè)運營 支出的矛盾。 當(dāng)前不少農(nóng)村地區(qū)自來水費收繳困難 且標(biāo)準(zhǔn)較低,污水處理費缺口大,加上街鎮(zhèn)一級政府 財力有限,農(nóng)村污水處理設(shè)施建設(shè)投入不足,長期穩(wěn) 定運營缺少持續(xù)財力支持。

2 國外農(nóng)村污水處理設(shè)施建設(shè)情況

2.1 美國

早在 20 世紀(jì) 50 年代, 美國農(nóng)村就開展了分散式污水處理系統(tǒng)的建設(shè)實踐, 經(jīng)過長期的發(fā)展已經(jīng) 形成了比較完善的農(nóng)村生活污水治理體系[14-15]。 目 前,美國 25%的居民家庭采用了該系統(tǒng),污水處理 量約占美國廢水總量的 10%,為美國農(nóng)村水污染治 理和水環(huán)境質(zhì)量改善發(fā)揮了重要作用。 生活污水主 要采用以土地處理為主的處理工藝或以生化、 過濾 為主的處理工藝,其中,土地緊張地區(qū)主要采用土地 處理與生化或過濾相結(jié)合的工藝。同時,為了加強對 分散式污水處理系統(tǒng)的運維管理, 有效指導(dǎo)各州和 地方開展分散式污水治理,2003 年美國環(huán)保局發(fā)布 了《分散式污水處理系統(tǒng)管理指南》,提出了 5 種運 行模式:業(yè)主自主模式,維護合同模式,運行許可模 式,集中運行模式,集中運營模式。 上述 5 種運營維 護模式根據(jù)項目所在地區(qū)的環(huán)境敏感度, 逐步增加 管理內(nèi)容和提高管理程度, 并由政府根據(jù)不同模式 提供相應(yīng)的配套資金和管理計劃。美國城鄉(xiāng)差別小, 農(nóng)村污水治理的水平比較高, 但存在的問題也很明 顯[16],包括:①分散污水治理過度地依賴傳統(tǒng)的土地 系統(tǒng),存在地下水污染風(fēng)險;②業(yè)主自主管理缺乏專 業(yè)知識,不能做到防患于未然。

2.2 韓國

韓國政府在農(nóng)村水污染控制中發(fā)揮著主導(dǎo)作用 并且是投資的主體,韓國政府根據(jù)水環(huán)境保護要求, 逐步推進該項工作[17]。 針對農(nóng)村所在地的水環(huán)境保 護重要程度, 將新建農(nóng)村排水系統(tǒng)的順序標(biāo)準(zhǔn)劃分 為 5 個等級, 將改造已有農(nóng)村下水道的順序標(biāo)準(zhǔn)劃 分為 8 個等級,并依此制定相應(yīng)的建設(shè)計劃。在污水 處理工藝方面,針對農(nóng)村污水水質(zhì)特點和水量,韓國 農(nóng)村地區(qū)選擇了多樣的污水處理工藝, 按采用數(shù)量 多少排序分別為:生物膜法、高效組合工藝、深度處 理工藝、SBR 法、A/O 法和土地處理工藝,其中,生物 膜法以及以其為核心的高效組合工藝是韓國農(nóng)村污 水處理工藝中的最常用工藝, 時下韓國比較流行一 種自然與生態(tài)相結(jié)合的 NEWS 處 理 工 藝(Natural and Ecological Wastewater treatment System), 化 糞 池-厭氧生物濾池-上下流人工濕地組合工藝對 N, P,COD 去除率在夏、冬 2 季分別可以達(dá)到 45.94%, 48.65%,98.47%和 27.93%,23.78%,86.45%,該工藝 運行效果好,維護簡單,被認(rèn)為是一種行之有效的農(nóng) 村污水處理工藝[18]。 在建設(shè)方面,韓國政府是農(nóng)村污 水設(shè)施最主要的財政支持者,在運維管理方面,則致 力于建立完善的民間專業(yè)組織, 同時加強和引導(dǎo)群 眾參與的積極性。 韓國在農(nóng)村污水設(shè)施方面也有不少教訓(xùn)[19]:由于設(shè)施選擇沒有因地制宜,專業(yè)管理人 員配備無法滿足需要, 韓國的多數(shù)日處理規(guī)模小于 50 m3 的污水處理設(shè)施,水處理達(dá)標(biāo)率較低。

2.3 日本

日本高度重視農(nóng)村污水處理工作, 在許多中小 城市及農(nóng)村地區(qū),由于污水收集管道不健全,這些地 區(qū)并沒有引進集中式污水處理系統(tǒng), 而是采用了低 成本、高效率、分散式的污水凈化槽和農(nóng)村集落排水 設(shè)施。為了有效指導(dǎo)農(nóng)村污水設(shè)施建造和運行,日本 政府專門頒布了《凈化槽法》,建設(shè)省還專門公布了 有關(guān)凈化槽的構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)(1292 號公告),根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn), 可以根據(jù)處理人數(shù)、處理水質(zhì)、處理效率選擇標(biāo)準(zhǔn)處 理工藝, 這大大推動了農(nóng)村污水處理設(shè)施的低成本 化研究與開發(fā)[20]。 日本農(nóng)村污水治理由行政機關(guān)、用 戶以及行業(yè)污水治理中介服務(wù)機構(gòu)共同參與完成。 作為第三方的行業(yè)中介服務(wù)機構(gòu)在農(nóng)村污水設(shè)施運 營方面擔(dān)任很重要的角色,但要求亦相當(dāng)嚴(yán)格,如行 業(yè)機構(gòu)需取得相應(yīng)的資質(zhì), 從業(yè)人員需獲取相應(yīng)的 專業(yè)證書等。 日本在農(nóng)村污水處理方面也有很深刻 的教訓(xùn)[21-22]:農(nóng)村污水治理早期以單獨糞便污水為處 理對象、以化糞池處理為主,后期污水合并處理工作 并不順利,由于改造費用中家庭負(fù)擔(dān)部分過重,占總 費用的 60%,導(dǎo)致改造工程進展緩慢,這也從側(cè)面 表明如果僅僅為了保護外部環(huán)境, 個人和家庭支付 改造費用的意愿很有限。

2.4 歐盟部分國家

在農(nóng)村污水處理方面, 歐盟部分國家如意大利 則主要以集中式污水處理為主[23],意大利基礎(chǔ)設(shè)施 完善, 政府依靠良好的公路網(wǎng)絡(luò)體系在公路沿線鋪 設(shè)管道集中接納農(nóng)村污水。 國家、大區(qū)、省政府和基 層政府分別負(fù)責(zé)國道、區(qū)道、省道和干線下的污水管 網(wǎng)建設(shè)和投資, 用戶承擔(dān)私有住宅到管網(wǎng)的支線建 設(shè)費用。 在運營維護方面,農(nóng)村用戶僅需按 30%城 鎮(zhèn)居民污水處理費標(biāo)準(zhǔn)向政府支付污水處理費,對 不便接入排污管道的農(nóng)村居民家庭通過建立家庭式 污水儲存與凈化池,并交由專業(yè)機構(gòu)運營,保障農(nóng)村 污水充分處理。

3 主要思考和建議

從國外農(nóng)村污水設(shè)施建設(shè)運營情況來看, 歐洲 等部分國家如意大利由于基礎(chǔ)設(shè)施比較完善, 建立 了依托公路網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)村污水收集處理系統(tǒng), 實現(xiàn)了農(nóng)村污水的集中處理;美國、韓國、日本部分農(nóng)村分 散居住, 管網(wǎng)不健全, 則主要以分散式處理系統(tǒng)為 主。我國經(jīng)濟社會總體還處在發(fā)展階段,考慮到建設(shè) 成本和后期運營維護費用, 建議結(jié)合不同農(nóng)村地區(qū) 人口、用地、水環(huán)境等特征,按照因地制宜、經(jīng)濟高效 的原則合理選取農(nóng)村污水處理方式: ①對于距離街 鎮(zhèn)建成區(qū)較近的村莊, 可結(jié)合鄉(xiāng)村路網(wǎng)建設(shè)敷設(shè)短 距離污水收集管道,就近接入街鎮(zhèn)污水管網(wǎng),將村莊 污水納入街鎮(zhèn)污水處理廠統(tǒng)一處理; ②對于村莊布 局規(guī)劃中近期將遷并的村莊, 可選擇分散式污水處 理方式作臨時過渡處理, 處理方式包括小型人工濕 地、家庭沼氣池、太陽能驅(qū)動污水處理裝置[24]等;③ 對于地形地貌規(guī)整、居住相對集中、用地較為緊張的 規(guī)劃保留村莊, 可結(jié)合農(nóng)村環(huán)境整治工程同步完善 村莊道路污水收集管網(wǎng), 建設(shè)村莊污水站等小型污 水處理設(shè)施進行集中處理;④對于地形地貌復(fù)雜、污 水不易集中收集的規(guī)劃保留村莊, 可結(jié)合生態(tài)有機 農(nóng)業(yè)基地等項目建設(shè), 強化人畜禽糞便的資源化利 用, 采用土地處理等相對分散的處理方式分散處理 污水。

總結(jié)美國、韓國、日本、意大利等國家污水處理 模式及經(jīng)驗教訓(xùn),可以看出,從宏觀層面確定農(nóng)村污 水設(shè)施建設(shè)運營的法律地位, 對于農(nóng)村污水處理事 業(yè)發(fā)展具有極大的推動作用。具體到國內(nèi),在污水處 理工藝選擇方面, 建議遴選一批低成本污水處理工 藝, 并由政府主導(dǎo)頒布適合該地區(qū)的農(nóng)村污水處理 技術(shù)規(guī)范, 從工藝源頭規(guī)范污水廠建設(shè)。 在運維方 面,考慮到我國南北地理環(huán)境和氣候差異較大,建議 由地方政府部門有針對性地制定適合本地區(qū)實際的 污水處理設(shè)施運行管理指南,并根據(jù)工程規(guī)模、工藝 復(fù)雜性、項目所在地敏感程度等做好設(shè)施分類管理。 根據(jù)上述分類,分級引入志愿者、公益組織、市場化 運作公司等負(fù)責(zé)其運營, 具體費用可以由項目所在 地基層組織和相關(guān)單位市場化談判確定, 政府給予 一定的補貼或稅收優(yōu)惠。

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