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一、前言
随着我国经济发展,水污染的问题日益严重。2016年全国废水排放量达7353226亿吨,而目前对于农村生活污水排放量的统计还是空白;2016年全国城镇污水处理厂年处理污水量达318亿吨,而据经济师赵晖所说,2016年我国农村污水处理率仅22%。
据测算,全国农村每年约产生生活污水量90多亿吨,绝大多数没有处理就直接排放。早在2002年我国城镇就开始了进行污水处理服务市场化改革[1],2015年我国治理废水项目完成投资高达1184138万元,但农村的污水处理仍较为落后。由此可见,我国目前农村污水处理现状不容乐观,农村水污染现象较为严重,须引起有关部门重视。究其原因,农村污水排放存在“面大点小”的问题,即所产生的生活污水较为分散,但总量相当庞大。
已经有许多专家和学者在污水处理方面做出了很多研究,主要结论如下:第一,农村污水处理的方法选择。李明虎[2](2015年)研究发现农村的污水处理技术主要有人工湿地处理、生物膜处理技术、稳定塘。第二,农村污水处理的政策支持。王树锋[3](2013年)等认为农村污水处理的支持政策有多元化的污水处理投资机制、分层次制定落实污水处理设施的建设和运营机制、激励机制长效的政策引导。第三,农村污水处理的成效分析。据顾华[4](2009年)对北京农村的研究,北京农村污水处理取得的成效有农村污水治理思想建立、污水处理模式选定、污水处理工艺确定、污水处理标准确立、农村循环水务的发展。
二、农村污水处理成效较低的原因
(一)农村污水的特征
农村污水收集较为困难,因为其具有来源多且分散的特点。
赵雪莲[5](2010)等人在对北京市农村污水的调查中发现,北京农村具有以下特点:第一,农村污水流量小、日夜变化大;第二,污水成分较为复杂,且波动性很大;第三,居民居住分散,要做到污水集中处理很困难。
(二)群众认知水平不够
我国农村对于污水治理的重要性上认知不够。一方面,农户未能意识到污水治理与自身的相关性,另一方面,农村现存的污水处理方式较为落后,且处理设施陈旧,管理水平低。尽管出台了如“美丽乡村”等政策上的支持,但群众的积极性依然未被调动。
通过在江苏省农村的调研,本文了解到多数农户并不清楚该村的污水处理模式,对处理厂有所认知的仅存于村级干部和部分普通农户中。
(三)资金投入有限
本文前往江苏省某农村了解其污水处理情况,通过调研得到以下数据:成本方面,该镇的污水处理厂总投资额9000万元,其中,土地900万元,建筑5300万元,设备、机器等3700万元,人力150万元/年,能源、原材料等日常开支0.7元/吨;配套污水管网约60公里,污水提升泵站5座,总投资约1.2亿元。每天处理污水约2.5万吨/座。税收方面,2016年截至到8月度缴纳增值税108.10万元,预计2016年全年缴纳增值税150.00万元。
从以上数据我们不难看出,污水处理的成本是很高的。而处理的成本均由政府承担,这对于政府而言是一项极大的支出。而投入了这么多之后,仍存在很多问题,例如收获的效益是否值得这些成本,要如何提高资源的利用率使资源和资金都得到节省等等。
三、建议与对策
(一)借鉴国外农村污水处理方式
通过搜集相关资料,了解到了部分国外较为先进的污水处理方式。
第一,韩国采用的是土地-植物系统。该方法利用处理过的污水对农田进行灌溉,不仅对农作物无害,还能增加其产量。第二,日本应用的是生物膜法、浮游生物法。该方法所用的装置体积小、成本低,且操作起来简单便捷。第三,美国采用的是高效藻类稳定塘处理系统。该系统是传统稳定塘处理系统的改良版,建设与运行都更加容易,但和传统稳定塘一样的是受环境影响很大。第四,荷兰应用的是一体化氧化沟。该方法投资少,便于管理,但存在一些技术上的限制。第五,法国采用的是蚯蚓生态滤池。该方法耗能低且高效,根据蚯蚓的特点设计而成。
以上为本文整理的部分具有代表性的处理方式,其余方法不再赘述。由此我们不难看出,各国的污水处理目标都是低成本、易操作等,与传统污水处理相比,此类处理方法最大的特点在于将生态效益与经济效益相结合,实现了物质循环与可持续发展。这些技术为我国污水处理具有重大的借鉴意义,但同时,各地的环境、经济发展情况都不一样,不可照搬其他国家或地区的成功案例。
(二)对我国农村污水处理方式的改进建议
1.污水的治理
在污水的治理上,我国农村污水治理应遵循“因地制宜”的原则。而无论具体情况如何,我国农村污水治理的总体方向均为简化工艺、降低成本、可持续等。
以前文所提到的北京市农村的污水处理为例。根据其特征,在技术选择上要注意以下几个方面:第一,工艺的运行应尽量稳定,并且做到治理完成的水能直接回用;第二,选取投资建设费用较低的方案;第三,利用当地的地理环境建设污水处理站;第四,运行尽可能简单。而针对本文所调研的江苏省某农村,有如下补充建议:第一,当地有不少工业企业,例如造船厂钢?F厂等,这样一来,资金上可以由这些企业和政府一同承担;第二,为了提高运行效率,可采用TOT模式或托管模式,这两种模式有利于污水处理厂的有效运营,且对于运行污水处理厂的公司而言,与政府合作风险较小;第三,该农村占地面积较大,可根据人口密度、地理环境等因素在当地建立小型污水处理厂。
2.污水的预防
在污水的预防上,各地政府应从源头上解决污水的排放问题。例如,出台和完善相关政策,严惩随意排放污水;严加监督,杜绝地方保护主义等。
关键词:农村及小城镇 污水处理 生态稳定塘系统 优缺点 应用前景
随着大中城市在污水处理上面取得的效果越来越广泛和显著,加强对农村及小城镇的污水处理问题也越来越紧迫和重要。近几十年来,一些欧美发达国家在对农村及小城镇生活污水的处理问题上就十分重视,且通过一系列先进的处理措施取得了很好的效果。农村及小城镇的污水处理不同于城市污水处理,而是属于“小型污水处理”的范畴。目前,国内对于小型污水处理的关注度越来越高,不断地加大投入以促进小型污水处理技术的发展。由于我国是一个农业大国,农村及小城镇的面积也远远大于城市面积。所以在不久的将来,小城镇污水处理厂的数目将远远超越大中型污水处理厂,成为一项新的备受关注的工程。
一、我国农村及小城镇污水处理的现状
随着改革开放以来我国农村及小城镇的飞速发展,小城镇的规模不断扩大。一些企业也在小城镇建立了工厂。这些变化使得小城镇的污水排放量大量增加。虽然近些年来小城镇的污水处理问题逐步得到重视,但依旧无法适应小城镇迅速发展的需要。除了某些关键的水源保护区附近的农村及小城镇的污水处理得到一些根本的解决外,其他小城镇的污水排放依然威胁着居民生活质量,同时也严重制约了这些小城镇经济发展。目前,一些地方政府针对这些情况已经拟定了项目来解决人口较为集中、经济较为发达的重点乡镇的污水治理问题。
二、农村及小城镇污水处理与城市污水处理的区别
1.农村及小城镇的污水排放量较城市来说要小很多,但是波动却比城市的污水排放要大。且还具有很强的季节性,所以治理关键时期不同。
2.农村及小城镇的污水排放中的污染物的浓度比城市的要低。且多是有机农药等可以进行降解的有机污染物,比较好处理,且可以进行再利用。
3.农村及小城镇的排水管网没有城市的完善,而且和城市的排水管网的距离较远。由于污水管网系统的投资费用较高,所以对污水的收集和处理较为困难。
三、生态稳定塘系统的运行原理及优缺点分析
生态稳定塘系统的技术起源于美国,在经历了一段时间的发展之后,又出现了一段时间的停滞状态。现在又重新开始发展和完善。生态稳定塘系统的运行原理是把最易得到的太阳能作为初始能源。然后在池塘中饲养一些水产和水禽,同时种植大量的水生植物。通过这样一个模式所形成的人工生态系统可以在太阳能的帮助下实现在这样一个生态塘里面的食物链进行转化和能量传递。这样一个人工生态系统可以较为有效的降解和转化那些进入塘中的污水中的污染物。当然,光是降解和转化还不能算是生态稳定塘系统的关键作用所在。生态稳定塘系统可以将这些污染物进行回收,作为再生的水资源进行再利用。从而实现了污水处理的资源化。在这一点上,普通的生物稳定塘是不能比的,普通的生物稳定塘在处理污水时常常因为排放达不到要求导致藻类滋长,从而造成二次污染。
1.生态稳定塘系统的优点
1.1结构比较简单,充分利用了有限的地形且建造费用低
生态稳定塘系统由于自身结构比较简单所以其建造对地形的要求不高,因此,在沼泽、峡谷、河道、废弃水库等地形较复杂的地方也可以建造。且因为大多采用土石为原材料,所以工程周期较短,建造的费用较低。可以降低投资的费用增加实际效益。
1.2可以实现污水的循环再利用,获得经济效益
生态稳定塘系统不但可以将污水进行处理,还能实现污水的循环再利用和资源化。具体就是将污水用于农业灌溉和对水生植物及水禽等生物的养殖。这样一来,本来可能危害无穷的废弃污水在生态稳定塘系统的处理下转化为了有利资源,为人们提供了新的食物和用品。做到了在节约水资源的过程中获取了经济利益。
1.3污泥产量少
生态稳定塘系统的污泥产量很少,通过专门的污泥处理系统可以有效将污泥送至一些例如藕塘等需要污泥养殖的农田。这样一来,污泥被成功转化为有机肥。且还有一些系统可以把其余污泥通过一些方法来使其酸化、发酵和水解。这样到最后,污泥产量接近于零。
1.4成本及处理能耗低且便于运行和维护
生态稳定塘系统以风能为主要的辅助能源,由于风能的易于获取,稳定塘的能源消耗很低,达到了节电的效果。并且稳定塘的运作不需要高端复杂的机械设备,既便于运行操作和长期维护又降低了成本,且保障了稳定的处理效果。
1.5有很强的抗冲击能力
无论面对浓度多少的污水,生态稳定塘系统都能很快适应对其实施处理,尤其对于浓度较低、波动较大的农村及小城镇生活污水有着很好的适应和抗冲击能力。
2.生态稳定塘系统的缺点
2.1占地面积一般较大,有时需要很大的空地来建造,建设不恰当将会浪费土地。
2.2由于生态稳定塘系统是以太阳能为主风能为辅的生态系统,所以对气候的要求和依赖性很大,一旦气候无法达到标准就很难运作。
2.3由于稳定塘中水生植物和水产等较多,容易产生臭味和引来一些害虫。
2.4虽然生态稳定塘系统的设计和运作都较为简单方便,但一旦设计运作不到位,不但不能起到污水处理的作用,反而还会造成二次污染。
四、生态稳定塘系统处理农村及小城镇生活污水的应用前景
生态稳定塘系统在运作的过程当中为了在污水处理中实现对水资源的再利用必须确保水质的处理妥善。这样一来,就可以建立一个安全的食物链,从而使稳定塘本身既是污水处理单元又是水资源利用单元。生态系统的概念被充分的推广和应用。目前这种保护生态的概念在许多西方发达国家广泛推广。生态稳定塘系统也在那些国家被广泛运用。在德国、美国、法国、日本等国家更是出现了大量的生态稳定塘系统,总数量已经超过了几万。这些国家都是经济发达且十分重视农业的国家,他们普遍选择了生态稳定塘系统这样一个生态系统来帮助中小乡镇和农村的污水排放处理,充分体现了生态稳定塘系统的可行性和优越性,所以,以目前的情况来说应该是,生态稳定塘系统应该是最先进最环保且优势最大的污水处理系统。
五、结束语
生态稳定塘系统通过人为地建立一种稳固而安全的食物链来使污水在被处理之后转化为了有利的水资源,从而造福于人。这种先进的塘处理系统克服了许多传统的塘处理系统中存在的致命的缺点,将先进的生态系统概念引入其中,从而使系统内部的每个部分都能按部就班、合理分工。构建出了一个良性循环的内部系统。生态稳定塘系统在将来会被改造成更正规、更高效的污水处理系统。
我国一直以来都把环境保护和生态治理工作作为各项战略任务的重中之重。没有一个好的生活环境就没有好的发展空间。尤其对于正在发展最关键时期的广大农村及小城镇,如何将他们的环境问题处理好考验了当地政府的能力和当地居民的接受水平。从目前的状况来说,我国大部分的农村及小城镇的污水处理技术还不高,甚至很多都还处于一个初级阶段。当然,也正是因为处于初级阶段因而更好进行新技术的普及和推广。农村里有大量的用地可以适应生态稳定塘系统对用地面积的需要,农民娴熟的农业技术也完全可以胜任对于生态稳定塘中水生植物的种植和水产的养殖。通过大家的一致努力,生态稳定塘系统在我国广大农村和小城镇的普及不会只是一个遥不可及的梦想,而是很快就能实现的事情。
【关键词】人工湿地技术 农村 生活污水
随着农村地区生活水平的不断提高,农村生活污水的排放量越来越大,远远超过了自然环境的负荷能力,而农村地区又没有污水处理厂,只能将这些生活污水排放到附近的沟渠或小河里,从而严重破坏了当地的自然环境。农村地区产生的污水没有经过处理,如果想要在农村地区建立污水处理厂则需要较大的资金投入,就目前我国的实际情况来说,这是难以在短时间内实现的。因此,必须要另寻他法。人工湿地技术是一种比较先进的技术,将其应用于农村生活污水处理之中,不仅可以解决环境污染的问题,同时还可以降低农村生活污水处理的成本。本文将从介绍农村生活污水的现状入手,简要介绍人工湿地技术,分析和研究人工湿地技术在处理农村污水中应用的方法。
1农村生活污水现状
随着农村地区生活水平的不断提高,农民生活过程中使用工业产品的频率不断增加,这些工业产品的使用虽然使得农民的生活变得更加便捷,但同时也使得农村地区生活污水的排放量大大增加。农村生活污水主要包括洗衣做饭、洗漱过程中产生的污水。通过对农村生活污水的研究不难发现,农村生活污水具有下述几方面的特点。第一,农村生活污水中氮、磷的含量是比较高的,这主要是因为农村生活污水中含有大量的人畜粪便;第二,农村生活污水排放过程中具有明显的时段变化,这主要是因为农村地区人们生活作息时间比较统一,不同的时间段内排放出的生活污水水量和水质是不同的;第三,农村生活污水中重金属和有害物质的含量比较少。农村生活污水主要来源于人们的日常生活,排放出的污水基本上不会存在重金属及其它有害物质;第四,农村生活污水排放比较混乱,不成系统。这主要是因为农村地区没有系统化的排水系统,人们大多根据自身的意愿选择污水排放的地点。
2人工湿地技术概述
湿地系统有人工湿地和天然湿地之分,但是天然的湿地系统是比较少的,所能承载的负荷也是比较小的。现在,人类生活所产生的污水量要远远超过天然湿地的负荷能力。在这种情况下,有人提出通过建立人工湿地的方式来处理生活污水。人工湿地的出现不仅可以有效解决生活污水处理的问题,同时还能减轻自然湿地的负荷,保护生态环境。
按照生活污水处理的方式可以将人工湿地系统分成两种类型,一种是表面流人工湿地,另一种是潜流式人工湿地。潜流式人工湿地按照污水流动的方式还可以分成水平潜流人工湿地和垂直潜流人工湿地。下文将具体介绍一下这三种类型的湿地。首先,介绍表面流人工湿地。表面流人工湿地处理的污水水位一般都控制在0.1米到0.6米之间,污水完全处于湿地的表面,这样不仅可以保证污水的流动性,同时还可以提高氧气传递的效率,保证氧气的充足性。表面流人工湿地处理污水的机理如下所述。湿地中的植物对污水中的污染物具有一定的拦截作用,这些被拦截下的污染物可以被植物根茎上的生物膜分解一部分,从而实现净化的目的。但是,湿地植物根茎对污水的净化效果有限。因此,该种类型的人工湿地适用于水塘比较多的农村地区。其次,介绍水平潜流人工湿地。水平潜流人工湿地污水处理过程是在填料层完成的,一个水平潜流人工湿地可以由一个填料床组成,也可以由多个填料床组成。在污水处理的过程中,污水从填料层的进水端进入,水平流到填料层的出水端。组成水平潜流人工湿地填料床的原料可以是卵石,也可以是粗砂或是沙土。为了避免污水污染地下水,通常会在填料床的底部用水泥处理。水平潜流人工湿地处理污水的机理如下所述。生活污水在水平潜流人工湿地的填料层流过,湿地植物的根系会将污水中的氮、磷等元素吸收掉。该过程和表面流人工湿地污水处理的过程比较相似,但相比于表面流人工湿地污水处理过程来说,水平潜流人工湿地污水处理过程的效果更好,而且在污水处理的过程中还可以有效减少蚊蝇等现象的发生。最后,介绍垂直潜流人工湿地。垂直潜流人工湿地中存在基质层和填料层。在处理污水的过程中,污水要垂直经过基质层和填料床。相比于其它两种污水处理方法来说,垂直潜流人工湿地污水处理的效果更好,占地面积也比较小。但垂直潜流人工湿地也存在一些不足之处,其中最大的一个问题就是对有机物处理的效果不是很好。
3人工湿地技术在处理农村污水中的具体应用
为了解决农村地区生活污水处理问题,人们开始寻求农村生活环境综合治理的方法。通过对多种方法的比较发现,采用人工湿地技术来处理农村生活污水是一种比较合理的方法。利用人工湿地技术处理农村生活污水的效果比较好,整体投资比较小,同时还比较环保。下文将具体介绍一下人工湿地技术在农村污水处理过程中应用的方法。在正式应用人工湿地技术前应先明确人工湿地工艺的流程。首先,应在各村中进行污水收集管网建设,这样就可以把各家各户产生的生活污水集中收集起来,并排放到污水处理站中。生活污水在进入污水处理站后应先经过格栅,将那些大型的污染物隔离出来。然后要经过厌氧池,经过处理之后才可以将污水排放到人工湿地中,在经过人工湿地处理后,才可以将污水排放到自然环境中。在进行人工湿地设计的过程中应充分考虑到生活污水排放的总量以及水质两项指标。人工湿地设计的重要内容包括基质的选取、微生物的培养、植物的种植等。
4结语
总之,农村生活污水处理不当已经严重影响了农村地区的生态环境,必须要采取合理的解决措施。而人工湿地是解决农村生活污水的一种有效方法。因此,应加强在相关方面的研究力度。
参考文献
[1]董贝,刘杨,杨平.人工湿地处理农村生活污水研究与应用进展[J].水资源保护,2011,02:80-86.
1苏州农村生活污水排放现状
1.1水环境特点与污染特征
苏州境内河网交织,湖泊众多,全市各级河道有2万多条,大小湖泊有300多个,水域面积占全市总面积的42.5%。太湖流域的6个大中型湖泊(湖泊面积≥40km2)中,80%的太湖湖区和50%的淀山湖湖区、阳澄湖和澄湖的全部湖区均在苏州市境内。苏州沿湖区域经济发达,人口密度大。其中,全市7472个农村集居点中有1727个在太湖一级保护区内,农村常住人口有48.22万人;位于阳澄湖水源水质保护区内的农村集居点有586个,农村常住人口为24.64万人。近年来,随着苏州城镇生活污水处理工程的有效实施,农村生活污水的直接排放以及农田灌溉退水等对区域河网水系污染以及太湖流域水环境的影响日益凸显。与城市生活污染以及工业点源污染相比,农村生活污染特征主要表现为:①污染面广且分散,难以收集;②污染物来源多,水质复杂,除了生活与生产排放的污水外,还包括人畜禽粪便以及生活垃圾堆放渗滤而产生的污水;③排放量增长快,变化幅度大;④处理设施缺乏,污水处理率低。总体而言,苏州市地表水污染属综合型有机污染,主要污染指标为NH3-N、TP、CODMn或COD。
1.2污染源调查
目前,苏州市现有农村户籍人口为357.6万人,其中农村常住人口约85.96万户,共计293.25万人。与城镇相比,苏州农村人口居住分散,生活污水收集系统和处理设施缺乏,零星的分散式污水处理设施的运行和管理也不到位。未经处理的生活污水任意排放,自流到地势低洼的河流、湖泊及排水沟渠塘等地表水体中,严重威胁区域乃至太湖流域水环境与生态。根据2008年苏州各区及县级市的农村人口在太湖一级保护区和阳澄湖一级保护区的分布情况及集居点分布可知,太湖一级保护区农村生活污水治理重点在于吴中区和吴江市,其农村生活污水排放量(分别为1380.0×104、1667.6×104m3/a)及污染物负荷均较大;阳澄湖一级保护区农村生活污水排放与治理重点在于相城区和常熟市(农村生活污水排放量分别为803.0×104、2415.9×104m3/a)。
1.3污水排放体制
随着我国社会和经济的发展,农村生活污水任意排放、生活设施不健全及相应的管理水平落后等原因,造成了农村水环境的恶化乃至对区域水环境的影响日益凸显的现状。据统计,农村生活源与农业面源占太湖富营养化污染物NH3-N、TP排放总量的比例分别为77%、66%[3]。农村生活污水的收集与排放直接影响生活污水的收集率和处理设施的运行效果,苏州农村生活污水主要存在三种排放体制,具体见图1。此外,排水系统的平面布置可分为直排式、分散式和集中式。图1苏州农村生活污水排水体制Fig.1DrainagesystemofruralsewageinSuzhou随着苏州城镇化水平的逐步提高,村庄较为密集的地区可能成为未来集聚化发展的农村社区。因此,其排水系统的规划可适当采用较高标准,并充分考虑未来发展的余地和具有一定的超前性,积极推行雨污分流排水体制。即使目前不具备建设雨污分流排水体制的经济能力,也应从长远规划着眼,先建设污水管网,并为未来雨水管网的建设留有余地,以实现远期逐步向雨污分流制过渡的目标。目前,苏州城镇新区一般实行雨污分流的排水体制,周边农村地区应与城市新区排水系统相协调,采取雨污分流制。对于地下适宜(具有坡度)的地区可考虑排水管网一次规划、分期施工的不完全分流制排水系统,即先修建分流制的污水排放系统,而缓建雨水排放系统。
2苏州农村生活污水治理的实施
2.1常用处理工艺的选择
与城镇相比,苏州农村地区人口密度相对较低,分布广而且分散,其生活污水与城市生活污水有所差异。农村用水一般以河水、井水和自来水三者结合使用,农村生活污水主要是洗涤、沐浴和部分卫生洁具排水,也包含生产经济活动的排水,水量因地区经济程度的差异而不同。农村生活污水一般具有排量小、所含有机物浓度相对偏高、日变化系数大(一般为3.0~5.0)、间歇排放等特点。因此,所选污水处理工艺应抗冲击负荷能力强,且宜就近独立处理的方式;同时,污水处理应充分考虑造价低、运行费用少、低能耗或无能耗的工艺;此外,所选工艺应具有运行管理简单和维护方便的特点。苏州农村污水处理独立设施目前所采用的工艺主要有22种,包括地埋式氧化工艺、地埋式微动力氧化沟、SBR、强化SBR、小型XSBR生活污水处理工艺、智能化小型膜生物反应器(KY-M)工艺、气升一体化高效处理工艺、KOT生物处理技术、生物转盘、A/O、地埋式A2/O、复合生物水处理技术、高效曝气生物滤池、塔式蚯蚓生态滤池、均流式生态复氧滤床+平流潜行生态湿地组合工艺、海沃特复合生物水处理系统(复合生物滤池+人工湿地)、生态湿地、分散式人工生态湿地床、微动力生化+景观绿地、多介质生态处理技术、人工生态绿地处理系统及A2O+MBR、AO+接触氧化、BAF一体机。可见,苏州各区县农村污水的处理工艺形式多样,多侧重于节约用地、运行费用低和处理高效的一体化系统,通常包含厌氧、好氧工序,强化了对氮磷营养物质的去除,以及采用土地生物处理系统等。此外,根据江苏省建设厅《农村生活污水处理适用技术指南(2008试行版)》的推荐,适于苏州等太湖流域农村生活污水处理技术的工艺包括“厌氧滤池—氧化塘—生态渠”、“厌氧—跌水充氧接触氧化—人工湿地”、“厌氧—滴滤池—人工湿地”、“厌氧—(接触氧化)—人工湿地”和“地埋式微动力氧化沟”等,这些处理工艺在苏州农村污水处理实践中均有所体现。
2.2苏州农村生活污水治理实施现状
截至2009年底,苏州累计完成476个农村集居点的生活污水治理工程建设,为农村集居点总数的6.4%,服务人口为26.1万人,为农村常住人口的8.9%。其中,166个集居点(服务人口为10.65万人)采用接管方式进行污水治理,通过敷设污水管网将集居点内的生活污水收集后输送至城镇污水处理厂进行处理;293个集居点(服务人口为15.20万人)采用建造独立处理设施的方式进行污水治理,通过敷设管网将集居点内的污水集中收集,就地建造独立处理设施进行处理;17个集居点(服务人口为0.28万人)采用分散型人工湿地的方式进行治理。建造的独立设施和人工湿地累计处理规模为2.86×104m3/d,累计投资达2.22亿元。其中,包括太湖一级保护区范围内的131个农村集中居住点,服务人口为3.8万人,为区域农村总人口的7.9%。61个集居点采用接管方式,其余70个集居点为独立设施,独立设施处理规模总计为3806m3/d,服务人口为1.8万人。阳澄湖水源水质保护区完成19个农村集中居住点的污水处理,服务人口为1.46万人,占区域内农村总人口的6.1%。12个集居点采用接管方式,其余7个集居点对污水进行收集后采用建造独立设施进行处理,独立设施处理规模为6265m3/d,服务人口为0.53万人。据调查统计、分析与测算,截至2008年苏州通过接管、建造独立设施或分散型人工湿地等污水治理工程,共完成26.1万农村人口的生活污水收集和处理,污染物削减量统计结果见表1。总的来看,苏州农村生活污水处理率仍然处于一个较低的水平,无论对于农村集居点或服务人口来说,生活污水处理率均不到10%,远低于城镇生活污水和工业废水的处理率。因此,对农村生活污水进行综合治理,改善区域水环境刻不容缓。
2.3生活污水处理工艺综合分析
截至2009年,综合苏州已运行的农村生活污水处理工程,统计得出其中污水处理独立设施的效成本分析和单位成本分析,具体结果见表3和表4。根据调查结果的测算,单位污水处理能力的平均建设投资为1.44万元/(m3•d-1)(根据财政部门统计数据得出),单位人口污水处理的平均建设投资约为1000元/人;从各区/市的具体情况来看,单位处理能力的平均运行费用为245元/(m3•d-1•a),单位人口污水处理的平均运行管理费用约为31元/(人•a)。随着农村生活污水处理工艺和技术的发展,在设备上要求一体化和系列化,具有结构紧凑、构成简单、易于施工、管理方便、运行费用低以及能够脱氮除磷等特点,这也是目前农村污水治理的重点与难点所在。因此,发展有较高水力负荷,并具备设备小型化、系列化,以及整合多种生物处理单元和工艺是农村生活污水处理技术发展的重点方向。分散式污水处理技术是当前治理农村生活污水的最佳适用技术。适合农村地区的分散式污水处理技术应具备工程投资省、运行费用低、管理维护方便、处理效果尤其是脱氮除磷效果好且无二次污染的特点。就江苏省范围而言,各种分散式生活污水处理技术现今处于不同的应用阶段,代表性的有净化槽、生物膜法、稳定塘、土地处理系统及其各种组合工艺。苏州各类分散式生活污水处理技术的综合比较如表5所示。可见,苏州现有农村生活污水处理技术多采用各种组合工艺,且大部分都采取土地处理作为后续深度脱氮除磷单元,因而占地面积较大。地埋式微动力氧化沟与净化槽不含土地处理单元,且构筑物设于地下,占地少是其显著优势。在处理出水水质方面,上述处理技术的出水水质均能达到GB18918—2002的二级排放标准。除地下渗滤工艺外,其他工艺均会产生剩余污泥,增加运行和维护成本。净化槽建设成本最高,而且需定期投药和排泥,其运行成本也较高。其他工艺的投资为600~3000元/m3,而且维护管理都较为简便,可以达到无人值守的要求。此外,现今应用的分散式污水处理工程的设计规模一般为5~800m3/d,苏州乃至江苏省其他农村地区的设计应用规模一般在200m3/d以下。苏州农村生活污水治理工程的综合效益体现在如下几方面:一是环境效益,能够削减农村污水排放污染物总量以及改善区域水环境与生态系统,可有效改善太湖流域区域生态环境,有利于区域水生生态系统的恢复和重建,提高对污染物降解净化能力和水源涵养能力。二是经济效益,农村生活污水处理后可作为河网的补给水源,其中部分经水系循环后可以作为农田灌溉、环境绿化用水;此外污水经净化后排入河网,能有效调节太湖河网区域生态环境需水平衡,具有间接经济效益。三是社会效益,农村生活污水治理工程对于逐步恢复太湖流域江南水乡景色意义重大,同时对于江苏乃至全国农村生活污水治理均有较好的示范作用,其社会效益显著。综上所述,苏州农村生活污水综合治理工程可以缓解农村生活污染现状,有助于实现区域污染物总量控制目标,有效降低太湖河网水系的污染程度,对于保障饮用水安全、改善人居环境、推进社会主义新农村建设、保障农村地区可持续发展均具有重要意义。
今年,江苏省人大常委会把检查《江苏省水资源管理条例》实施情况作为监督工作的重点,9月底召开的常委会第25次会议专门听取和审议执法检查报告,大家对水资源管理工作尤其是农村水环境问题给予了极大的关注,提出了不少好的意见建议。对农村生活污水治理问题,我在南京、苏州工作时就很重视,这次利用带队开展执法检查的机会,又专门走访了苏州、徐州、南通等市部分县区,实地调研江苏农村生活污水治理现状,参观考察一些治理设施和项目,座谈听取部分企业和基层干部群众的意见建议,亲身感受到治理后的明显成效。江苏是全国推进农村生活污水治理起步较早的省份之一,2007年就着手启动农村生活污水治理试点,无锡太湖蓝藻事件后,结合太湖流域水污染治理、农村环境整治、美丽乡村建设等工作,农村生活污水治理工作力度得以进一步加大。截至目前,全省已有6500多个规划发展村庄生活污水得到有效处理,其中,太湖流域就有4000多个,说明苏南地区在这方面走在全省前列。但总体上看,江苏农村污水治理仍处于起步阶段,治理模式仍在不断探索中,尤其是苏南、苏中、苏北不仅经济发展差距较大,在农村生活污水治理方面也呈现不同特点,需要及时总结经验、排查问题、剖析原因、找准关键,方能更好地推进。我认为,目前有这么几个问题值得重视。
污水处理设施建设不到位。对农村生活污水处理,苏南和苏中地区基本上能够做到集中处理和分散处理相结合,但一些地方仍存在设施重复建设、不合理建设的现象,缺乏科学的、系统的新农村布点规划和农村污水处理规划指导。有的地方污水处理设施是建了,但配套管网建设跟不上,未能发挥应有的功能作用。特别是目前苏北农村,不少地方由于缺少资金投入,污水处理设施严重不足。
农村污水收集难度大。农村生活污水分散、量小、不稳定,污水收集节点多、收集难。同时,农村生活污水治理直接面对千家万户,项目实施必须符合村民自治的相关要求,而江苏农村情况又千差万别,生活污水收集难度较大。
项目实施过程中问题多。虽然单个农村污水治理项目投资规模小,但立项、用地、环评、规划、招投标、施工许可等审批环节一个都不少。农村生活污水处理设施选址一般在农田、池塘、绿化等区域,有些因条件所限,会涉及基本农田,需进行用地调整才能组织实施,协调难度大。农村生活污水处理项目完全按照工程基本建设程序办理,需办理国土、规划、招投标、施工许可证等,手续繁杂,周期较长。
建设运行维护不规范。目前,除国家试点县(市、区)以外,大多数地区是以乡镇为主体建设运行维护,县及以上予以补助和监督考核,而乡镇普遍缺乏专业人才、技术力量,造成施工安装质量缺乏有效监管,运行维护缺经费、缺制度支撑,导致前一阶段已建设施稳定运行比例较低。
污染物排放标准未明确。目前,农村生活污水治理的排放标准只能参照执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》,国家和省级层面均缺乏能够体现乡村特色、符合农村特点的排放标准。
面对广大人民群众迫切要求改善农村生态环境、加强生活污水治理的期盼,我们没有任何理由观望懈怠,应从江苏实际出发,明确目标、科学规划,分类推进、规范管理,尽快取得重点突破,进一步美化农村人居环境,推动农村大地更加美丽宜居,切实增强农村群众对生态文明建设的获得感。
进一步提高思想认识。2015年年底,江苏被住房城乡建设部列入全国首批村庄生活污水治理试点省份,全国首批100个试点县(市、区),江苏占了16个,数量最多。今年初,江苏省委、省政府提出,到2020年,全省村庄生活污水治理得到有效推进,实现撤并乡镇集镇区所在地村庄生活污水治理全覆盖,苏南地区规划发展村庄、苏中地区行政村村部所在地村庄、苏北地区规模较大的规划发展村庄生活污水治理覆盖率达到90%以上。从调研情况看,我认为,结合生态文明建设要求和农民生活方式现代化的迫切需求,经过前一阶段的实践,江苏已具备逐步扩大试点示范范围、提升治理实效的基本条件。这方面,浙江经验值得认真学习和借鉴。浙江省委、省政府这几年在水环境治理方面确定“五水共治、治污先行”的思路,提出农村生活污水治理是打赢“五水共治”攻坚战的关键,要求从2014年开始,全面铺开全省有治理任务的83个县(市、区)的农村生活污水治理工作,用3~4年时间使全省农村生活污水治理村覆盖率达到90%以上,农村受益率达到70%以上。鉴于这项工作的复杂性和系统性,建议以江苏省政府的名义召开全省性会议部署任务,出台文件,传导压力,整体推进。各级党委、政府要统一思想,全力以赴,不折不扣抓好落实。同时,要充分利用电视、报纸、网络等媒介,让广大群众直观了解治理作用,争取广大群众的理解支持,激发广大群众“自力更生、共建家园”的积极性,形成人人关心、齐抓共管的良好氛围,使农村生活污水治理工作成为全社会的自觉行动。
进一步突出规划引领。搞好农村生活污水治理,科学规划是重要前提。省有关部门要及时指导各地开展镇村生活污水排放现状情况调查,全面掌握全省农村污水管道接纳现状、周边受纳水体环境质量、城镇污水处理厂规模能力等信息。在摸清家底、理清现状的基础上,坚持城乡、区域统筹,依据优化后的镇村布局规划,以县(市、区)为单位组织编制生活污水治理专项规划和行动计划,因地制宜选择治理模式和处理技术,明确治理目标、时序、措施等。从调研情况看,可以采用以下三种治理模式:一是接管优先模式。位于城镇周边和邻近城镇污水管网的农村,优先考虑将农村生活污水接入城镇污水管网统一处理。苏州常熟、张家港等地,通过编制镇村生活污水治理专项规划,打破行政区域界限合理布局乡镇污水处理厂,如常熟市69%、张家港市95%的农户生活污水纳入城镇管网处理。二是相对集中处理模式。不具备接管条件、居住相对集中且排放要求较高的农村,采取相对集中处理的模式,将一定范围内的农户生活污水统一收集后,就近建设适宜工艺的小型污水处理设施集中处理。苏州吴中区金庭镇引进德国一体化小型独立处理设施,尾水达到一级B标准,一部分用于农田浇灌,一部分用于山林防火,一部分达标后排放。南通如皋市着重推进农民集中居住点生活污水治理,已建成小型农村污水处理设施74座。三是相对分散处理模式。居住相对分散、管网建设难度较大的其他农村,采用分散处理的模式,就地就近对单户或多户生活污水进行收集后,通过户用净化槽、户用型生活污水处理标准化模块、生态卫生户厕等分散式的处理设施进行处理。常熟市引进消化日本净化槽技术,对单户或多户生活污水进行处理,每台设备费用近2万元,每天运行成本仅需2角多,老百姓承担的费用不算高;徐州市以省级试点示范农村为实施重点,除已建成小型污水处理设施150余座以外,对于分散农村采用三格式、四格式化粪池外接人工湿地处理。
进一步实施一体推进。农村生活污水治理是一项公益性建设事业,经济回报几乎没有,资金筹措压力很大。目前,农村生活污水治理以乡镇为主体建设运行维护的状况不可持续,全省乡镇经济发展状况参差不齐,特别是苏北地区乡镇一级财力普遍缺乏。建议:一是明确实施主体。要以县(市、区)为单位,依据农村生活污水治理专项规划和行动计划,统一优选实施方案,采用项目总承包、PPP合作等形式,由专业化公司、机构(一个或数个)负责辖区内农村生活污水治理设计、施工安装、运行维护等全过程建设管理,强化农村生活污水治理一体化推进、专业化建设、常态化管护,保证农村生活污水应收尽收,治理后的尾水稳定达标排放。二是扩大试点范围。在首批16个国家试点县(市、区)基础上,开展并逐步扩大省级试点县(市、区)范围,每个设区的市至少有1个试点县(市、区)。三是加大奖补力度。省级财政加大对农村生活污水治理的奖补力度,整合中央财政有关项目资金,不能各部门各搞一套,形成不了支持合力,解决不了实际问题。四是创新投融资机制。通过政府委托代建、购买服务等方式,因地制宜利用PPP模式,鼓励相关企业参与建设和管理,探索农村居民适当缴费的公用设施管护经费保障制度,多渠道筹措农村生活污水治理建设运行维护经费。五是完善政策配套。支持农村公益项目建设用地,简化规范农村公益项目基本建设程序,探索推行特许经营权制度,尽量缩短项目审批时限,落实项目法人责任制、招标投标制、建设监理制和合同管理制。
进一步严格督查考核。推进农村生活污水治理工作,重在抓好落实,必须建立健全严格的督查考核机制。一是明确年度目标任务。要将农村生活污水治理合格率纳入城乡发展一体化、全面建设小康社会的指标考核体系,作为地方政府年度责任目标考核的重要内容。开发建设覆盖省、市、县、乡镇、村级的农村生活污水治理信息管理系统和处理设施远程自动化监控系统,实时跟踪分析各地农村生活污水治理工作进展情况和实施成效。二是建立协调推进机制。既明确牵头部门,也确定各部门职责,建立协调机制,加强分工配合,共同把这项工作推向深入。三是健全绩效考评制度。明确按效果付费的绩效考评,在处理设施的进水端和出水端设置取样检测井,强化工程验收和后期运行维护的跟踪监测,保证处理设施的稳定运行。四是严格执行奖惩规定。对任务完成好、成绩突出的单位和个人给予表彰,对措施不力、工作进展缓慢的单位和个人给予批评。