水处理

农村生活污水治理现状的调研与思考

2021-04-08 08:54:56 中建政研集团 作者:麻志永 袁世喆

在国民经济快速发展的背景下,我国农业和农村建设也取得了长足的进步,特别是通过近年来的美丽乡村建设,大部分的农村生活污水得到了治理。农村污水治理工作,以2009年国务院提出的《关于实行“以奖促治”加快解决突出的农村环境问题的实施方案》为起点,在2010年环保部发布《农村生活污染防治技术政策和规范》后实现全面推进,又在2018年《农村人居环境整治三年行动方案》发布实施后达到了高潮。农村生活污水治理工作在东北、东南、华北、西北、西南和中南六个区域内分梯次推进,具体实施工作考虑了当地的人口聚集程度、污水规模、自然地理条件等因素。在确定农村污水治理的建设模式和处理工艺时,采取了三结合原则,即污染治理与资源利用相结合、工程措施与生态措施相结合、集中与分散相结合。

农村生活污水治理工作在全国已经推进多年,在治理政策、治理规范、治理技术和项目实践方面都取得了很大成绩。本文通过对农村生活污水处理现状的调研,对相关情况进行了总结,并提出了一些对农村污水治理工作未来的思考。下面从四个重点方面进行阐述。

01 做好准备工作

截至2019年,东南区域的江苏省、上海市、浙江省、福建省、广东省已经基本完成了治理工作;华北地区的北京市、天津市、河北省、山西省、山东省和中南地区的河南省、湖北省、湖南省、安徽省和江西省已经完成了85%的治理工作;东北、西北、西南都在因地制宜、循序渐进的积极推进治理工作。

治理工作一般是市县级主管部门统一规划、统一建设、统计管理,主要采取政府直接投资、PPP模式和特许经营模式进行建设和运营。以PPP模式为例,广东省陆河县2018年将条件成熟的5个镇区及全县农村地区的污水打包以PPP模式统一规划治理;天津市武清区在2018年和2020年将相关项目分两批采取PPP模式统一实施;安徽省黄山市采用区县乡镇村组合打包形式将2个区、4个县、55个镇、46个乡、4个街道和692个行政村(屯溪区、徽州区、歙县、休宁县、黟县、祁门县)整体打包以PPP模式统一治理。

02 处理方式、收集方式、处理工艺和主要设备

1处理方式

农村生活污水主要指农村居民生活产生的污水,包括厕所污水和生活杂排水。目前,污水处理方式主要有三种,即分户式处理、村庄集中处理和纳入城镇污水管网处理。分户式处理适合零散聚居的山区或丘陵地区的村庄,是采用单户或多户公用的污水站进行就地处理的方式。集中处理适合住户集中的平原村庄,是整个村庄或一定范围农户的污水经管网收集后就近接入公用处理设施的处理方式。

位于城镇及其周边的村庄污水经支管收集后可以直接排入污水干网,此类村庄适合污水直接排入城镇干网的处理方式。

2收集方式

污水收集采用雨污分流制,按收集区域分为庭院户内收集和户外收集两个系统。

户内收集系统由集水口、收集管道、检查井和集水井组成。户外收集系统由收集支管、干管、检查井、集水井、提升井组成;移动式车辆收集作为户外收集的补充形式。

当村落水量达到工艺要求时,一般采用管网系统对全村污水进行收集;达不到要求时,则采取专用车辆运输方式实现收集。天津市武清区农村污水项目中,90%村庄采用管网收集,10%村庄采用车辆收集。

3处理工艺

农村污水主要由化粪池产生的“黑水”和厨房和洗浴间产生的“灰水”组成,单个村落处理站建设规模较小,一般都在50—500吨/天范围。从全国实施案例看,处理主体工艺基本围绕活性污泥法的A/A/O工艺展开,此工艺适应性强,运行稳定,效率高。如东南区域广泛应用的复合A/O工艺、A/A/O+表流人工湿地工艺,华北区域的A/A/O+稳定塘工艺、A/A/O+MBR膜工艺、A/A/O+人工湿地/土地处理工艺,中南区域的A/A/O+稳定塘工艺、A/A/O+人工湿地工艺、氧化沟+稳定塘+生物浮岛工艺,东北区域的A/A/O+稳定塘+人工湿地工艺等。

4主要设备

处理设备主要包括格栅和提升泵等初级处理设备和曝气机、加药机、提升排污泵等深度处理设备。

格栅、提升泵、曝气机、膜生物反应器、加药机、提升排污泵、配电柜、控制柜等设备一般是集中布置于每个站点;运输车辆、污泥脱水机等设备集中布置在乡镇等规模较大的污水站。曝气机有两大类:射流曝气机和罗茨风机。射流曝气机在水下工作,无曝气管路,噪声低,安装管理方便,效率较高;而罗茨风机需要独立设备间内,由输气管路和曝气头组合实现曝气,运行稳定,单位能耗低,适合规模较大的污水站。目前,污水站一般采用射流曝气机。

处理设备管理采取一般站点巡检和特殊站点驻场管理的方式。

03 建设成本、运营成本和回报方式

1建设成本

农村生活污水项目的建设成本主要包括工程费用、工程建设其他费、预备费、建设期利息和流动资金。

工程费用是进行户内管网、户外管网、处理站、道路恢复、生态工程建设和工艺设备购置及安装过程中发生的直接费用。工程建设其他费中的土地费用和占地补偿费用发生概率很高;由于建设期一般在3年以内,预备费中通常只设置基本预备费;若采用特许经营或PPP模式,应当根据资本市场情况合理考虑建设期利息;另外,适当考虑流动资金规模能保证建设期短期资金的需求平衡。

2运营成本

农村生活污水项目的运营一般委托给社会第三方,以PPP模式为例,经营总成本主要包括外购材料费、外购辅助材料费、燃料费、动力费、职工薪酬、修理费、管理及其他费、折旧摊销费、利息支出等。由于站点分散,人员成本较高,通常会占总成本10%左右;管理及其他费成本也较高,占8%左右。

3回报方式

采取特许经营或PPP模式进行治理时,社会资本回报方式主要为两种。一是水量保底、水价定期调整的量价结合模式;二是根据建设成本计算可用性付费,和根据运营成本计算运营绩效付费的模式。

04 治理过程中的问题及解决思路

1治理过程中的问题

相对于城镇,农村生活污水项目开展的时间较短,建设条件复杂多变,水量季节性波动大。因此,在项目建设和运营过程中出现了许多新问题,代表性的有土地批复滞后、设计规模偏大和运营管理低效问题。

土地批复滞后,污水站零散分布在各个村落,数量多,站址土地性质又多为集体所有土地,因此选址后项目不能及时取得批复意见的现象很普遍,这导致许多项目竣工验收困难。市县级主要负责人应积极协调有关部门及时办理规划和土地手续。

设计规模偏大,由于项目的实践经验少,可参照的技术参数少,设计单位一般依据城镇污水处理的工艺技术路线进行设计,由此产生了设计规模偏大,运行效率偏低,部分设施设备闲置的现象。这就要求科研和工程技术人员及时总结设计和运营经验,不断丰富设计手册以保证设计的准确性。

运营管理低效,2015年以前农村生活污水项目全部由政府方投资,建设和运营效率偏低,出现大部分污水站运营负荷低或是运营管理不到位,出水长期不达标排放的现象。后期通过采用特许经营模式或PPP模式,并进行及时的绩效考核,建设效率和运营效率通过市场手段得到了有效提高。污水站能够实现高负荷运行,并实现达标排放。

2解决思路

《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》明确提出,因地制宜推进农村改厕、生活垃圾处理和污水治理,实施河湖水系综合整治,改善农村人居环境。

农村污水治理工作有统一规范的工艺技术标准,更有项目个体差异的现状,只有创造性的开展治理工作,点源治理和面源治理有机结合,才能取得良好的成效,形成有益的经验。

作为相关工作参与者,要贯彻落实党中央国务院关于农村污水治理工作的决策部署,要结合各地自然条件、发展阶段和生态基础,同时有效借鉴其他区域的治理经验,创造性的开展工作,坚持问题导向、目标导向和结果导向,坚持实事求是,就一定能取得农村污水治理工作的全面胜利。

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