探討農(nóng)村水處理常用方法及現(xiàn)狀
發(fā)布日期：2017-01-03 點(diǎn)擊：915
據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)有19000多個(gè)建制鎮(zhèn)，60多萬(wàn)個(gè)行政村，250多萬(wàn)個(gè)自然村(統(tǒng)稱(chēng)為村鎮(zhèn))，其污水排放量約占我國(guó)生活污水總排放量的55%。村鎮(zhèn)污水來(lái)源分散，難于集中，只能通過(guò)建設(shè)小規(guī)模污水處理設(shè)施(日處理數(shù)噸至數(shù)千噸)就近處理。目前，我國(guó)村鎮(zhèn)生活污水處理率很低，已成為區(qū)域水環(huán)境的重要污染源。其主要原因除了經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡、村鎮(zhèn)污水處理設(shè)施建設(shè)投入較少外，更重要的是現(xiàn)有分散污水處理工藝不符合中國(guó)國(guó)情，致使已建成的污水處理設(shè)施的正常運(yùn)行率很低。
村鎮(zhèn)污染治理工作將加速
12月9日，住建部公布《住房城鄉(xiāng)建設(shè)部等部門(mén)關(guān)于開(kāi)展改善農(nóng)村人居環(huán)境示范村創(chuàng)建活動(dòng)的通知》，包括：
保障基本示范村
環(huán)境整治示范村
美麗宜居示范村
三方面創(chuàng)建活動(dòng)。村鎮(zhèn)污染治理工作將加速。
據(jù)了解，《通知》要求環(huán)境整治示范村污染有效控制，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村垃圾全面收運(yùn)、有效處理并長(zhǎng)效保持，無(wú)非正規(guī)垃圾堆放點(diǎn)，生活污水處理覆蓋60%以上常住居民且穩(wěn)定運(yùn)行，90%以上農(nóng)戶及公共場(chǎng)所使用衛(wèi)生廁所。同時(shí)，公共環(huán)境整潔，公共空間和農(nóng)戶庭院整潔且普遍綠化，坑塘河道消除黑臭水體并保持干凈，無(wú)亂堆亂放。此前，全國(guó)改善農(nóng)村人居環(huán)境電視電話會(huì)議中，也提出繼續(xù)集中力量加大農(nóng)村垃圾、污水治理力度，加快改水改廁步伐，全面加強(qiáng)村莊環(huán)境綜合整治。這將為環(huán)保企業(yè)帶來(lái)更多農(nóng)村環(huán)境污染治理的市場(chǎng)機(jī)遇。
農(nóng)村污水常用處理方法
為了便于維護(hù)和降低污水處理廠運(yùn)營(yíng)的人力成本，我國(guó)城市污水處理廠的規(guī)模往往很大(日處理數(shù)10萬(wàn)噸，甚至過(guò)百萬(wàn)噸)。而我國(guó)鎮(zhèn)級(jí)污水處理廠的日處理規(guī)模一般為數(shù)百?lài)嵵翑?shù)千噸，一座日處理2000噸的污水廠的運(yùn)行費(fèi)用約為100-150萬(wàn)元/年。經(jīng)驗(yàn)表明，如將這類(lèi)工藝用于村鎮(zhèn)污水處理，由于其運(yùn)行費(fèi)用高 、管理維護(hù)難度大，我國(guó)大部分村鎮(zhèn)將難以承受，會(huì)導(dǎo)致采用這類(lèi)技術(shù)建成的村鎮(zhèn)污水處理設(shè)施普遍閑置。因此，目前我國(guó)村鎮(zhèn)污水處理中大量采用土地生態(tài)處理技術(shù)，其中以人工濕地應(yīng)用最廣。
1.人工濕地污水處理技術(shù)
人工濕地 是一種工程方案，利用地下人工介質(zhì)中棲息的植物、植物根系、微生物，以及填料介質(zhì)所具有的物理、化學(xué)特性，將污水凈化的技術(shù)工藝。我國(guó)現(xiàn)有的人工濕地污水處理系統(tǒng)以潛流式為主，由于沒(méi)有動(dòng)力曝氣，氧氣在水中的溶解度很低、擴(kuò)散速率小，主要依靠植物根系泌氧(≤3g/m2濕地)，供氧能力很差。國(guó)內(nèi)外大量研究和實(shí)踐證明，日處理1噸生活污水需濕地面積10m2以上。以人工濕地應(yīng)用案例較多的捷克為例，195個(gè)人工濕地的平均占地面積為5.1m2/PE(populationequivalent，人口當(dāng)量)。美國(guó)環(huán)保署則建議日處理1噸生活污水采用15m2—20m2人工濕地。然而，為了減少用地和降低投資，我國(guó)大部分現(xiàn)有人工濕地案例的用地僅為2m2—3m2/噸水•天，有的甚至更少。其后果是這些濕地系統(tǒng)僅可在運(yùn)行初期短暫正常運(yùn)行(除非實(shí)際污水量很小)，大部分系統(tǒng)因?yàn)檠鯕夤⿷?yīng)不足、厭氧菌大量繁殖而變成黑臭污水潭。此外，人工濕地對(duì)磷的去除效果較差，在低溫條件下不能正常運(yùn)行甚至失效。
2.地下滲濾污水處理技術(shù)
地下滲濾污水處理技術(shù)，又稱(chēng)為化糞池系統(tǒng)(Septictank systems)，因其突出的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境優(yōu)勢(shì)，是北美、澳洲等地污水分散處理的首選技術(shù)。然而，由于 設(shè)計(jì)欠佳、未考慮不同土壤類(lèi)型差異、缺少維護(hù) 等原因，部分地下滲濾系統(tǒng)處理效果較差;同時(shí)，由于非飽和帶中缺少碳源，從而抑制了反硝化脫氮，最終導(dǎo)致硝酸鹽滲入地下水，這被認(rèn)為是正常運(yùn)行的地下滲濾系統(tǒng)最為普遍的環(huán)境危害。此外，傳統(tǒng)地下滲濾技術(shù)用地面積很大(>20m²/噸水•天)，難以在我國(guó)推廣應(yīng)用。為了減少用地面積，人們采用人工土填料代替原生土壤，使日處理1噸污水的占地面積減少到10—15m²。即使這樣，其占地面積仍然很大，并且還增加了工程建設(shè)成本。
3.其他污水處理技術(shù)
穩(wěn)定塘技術(shù) 是由若干自然或人工挖掘的池塘組成，通過(guò)菌藻、水生生物等綜合作用而實(shí)現(xiàn)污水凈化的目的，其具有 基建投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、維護(hù)簡(jiǎn)單、不產(chǎn)生污泥 等優(yōu)點(diǎn)，但傳統(tǒng)穩(wěn)定塘 占地面積大、受氣候影響大，出水水質(zhì)一般也不能達(dá)到較嚴(yán)的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。
生物接觸氧化法 在我國(guó)部分地區(qū)應(yīng)用較多，兼有活性污泥法及生物膜法的特點(diǎn)，該法在池內(nèi)設(shè)置填料，進(jìn)行淹水曝氣，污水與填料表面的生物膜充分接觸，使污水得到凈化。生物接觸氧化法 占地面積小，但能耗較高、管理維護(hù)復(fù)雜、對(duì)總氮和總磷去除效果較差。
“非爾脫”(FILTER)污水處理系統(tǒng) 源自澳大利亞，是一種“過(guò)濾、土地處理與暗管排水相結(jié)合的污水處理與再利用系統(tǒng)。其原理類(lèi)似于種植農(nóng)作物的垂直流人工濕地，由于以 土壤做濾料，水力停留時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)生活污水的處理效果好，適用于土地資源豐富、可以輪作休耕的地區(qū)。該系統(tǒng) 受氣候和作物生長(zhǎng)季節(jié)限制，水力負(fù)荷低、用地面積大，此外還需修建控制排水量的泵站，成本較高。為了克服單一技術(shù)的不足，有些采用組合工藝處理農(nóng)村生活污水。例如生物接觸氧化+人工濕地、厭氧處理+人工濕地等，組合工藝能夠獲得更好的處理效果，但是建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用往往更高，使其在我國(guó)推廣受限。
由于我國(guó)土地資源珍貴、經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)(村鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)承受能力更小)、缺少小規(guī)模污水處理設(shè)施的運(yùn)行保障機(jī)制、氣候條件的地域性和季節(jié)性變化大，上述技術(shù)均不能滿足國(guó)情要求，在我國(guó)適用性差。因此，亟需研發(fā)和推廣 占地面積小、投資小、運(yùn)行費(fèi)用低、管理維護(hù)簡(jiǎn)便、處理效果好的小規(guī)模污水處理技術(shù)。
我國(guó)農(nóng)村污水治理的現(xiàn)狀
——部分摘錄《新西部》我國(guó)農(nóng)村污水治理的現(xiàn)狀與對(duì)策，李冠杰
1、農(nóng)村污水治理的工程量大、需求復(fù)雜
農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)長(zhǎng)期虧欠， 因此很多農(nóng)村污水治理工程項(xiàng)目不僅要建設(shè)室外排水設(shè)施(包括污水收集管道和污水處理設(shè)施)，還可能會(huì)延伸到室內(nèi)的衛(wèi)生改造，其工程量大、結(jié)構(gòu)獨(dú)特、施工復(fù)雜， 從而增加了農(nóng)村污水治理的工程量。
2、 農(nóng)村污水治理工程的單位建設(shè)成本和運(yùn)行成本高
一般來(lái)說(shuō)， 以村落為主要集聚形態(tài)的農(nóng)村， 其人口規(guī)模與居住密度都大大低于城市， 除土地成本以外， 相同出水水質(zhì)要求下污水治理設(shè)施的單位建設(shè)成本和運(yùn)行成本普遍高于城市。我國(guó)大部分農(nóng)村土地資源并不豐富，污水處理工藝不可能大量采用占地指標(biāo)很高的土地處理法。
農(nóng)村污水治理工程在很多情況下是對(duì)現(xiàn)有村莊的改造， 涉及對(duì)現(xiàn)有道路和綠化等設(shè)施的破壞與恢復(fù)，從而使農(nóng)村污水治理工程的單位造價(jià)大幅提升�？傮w而言，按人均或戶均投入計(jì)算， 農(nóng)村污水治理的成本要高于城市污水治理的成本。
3、 農(nóng)村污水治理存在體制障礙
首先， 政府管理體制不暢。農(nóng)村污水治理尚未形成完整有序的政府管理體系， 在客觀上造成投資效率低下、 資金浪費(fèi)嚴(yán)重。農(nóng)村污水治理在管理功能上涉及基礎(chǔ)設(shè)施、衛(wèi)生健康、 環(huán)境保護(hù)、 水利與水源、 農(nóng)村與農(nóng)業(yè)等多個(gè)方面， 然而目前政府管理體制并未將污水治理系統(tǒng)的多個(gè)環(huán)節(jié)和多種功能按照不同政府部門(mén)的管理職能進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，農(nóng)村污水治理同時(shí)存在條塊分割、 組織不力、 監(jiān)管缺位等現(xiàn)象。
其次， 行業(yè)管理體制缺失。污水處理有集中處理和分散處理兩種方式， 集中處理主要適用于居住密度和人口規(guī)模均較大的城鎮(zhèn)，分散處理主要適用于居住密度和人口規(guī)模均較小的農(nóng)村地區(qū)以及不適合通過(guò)主干管網(wǎng)連通收集的城鎮(zhèn)片區(qū)。集中處理和分散處理的管理需求、技術(shù)需求與環(huán)境約束存在很大不同，適合作為兩個(gè)行業(yè)區(qū)別對(duì)待， 這也是國(guó)外通行的做法。無(wú)論是城鎮(zhèn)還是農(nóng)村， 兩種處理方式都可以適用， 但需要從技術(shù)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境的角度進(jìn)行對(duì)比和選取。結(jié)合我國(guó)農(nóng)村實(shí)際，考察國(guó)外發(fā)展趨勢(shì)， 采取分散式農(nóng)村污水處理勢(shì)在必行。然而， 我國(guó)目前尚未將分散污水處理作為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的行業(yè)部門(mén)來(lái)管理， 現(xiàn)有的適用于城市的污水處理行業(yè)管理體制與農(nóng)村污水處理的需求不相適應(yīng)，導(dǎo)致規(guī)劃、 監(jiān)管與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等缺失， 嚴(yán)重制約了農(nóng)村污水治理的有效開(kāi)展。
最后， 組織實(shí)施成本高。農(nóng)村污水處理需要大量采用分散污水處理的方式， 對(duì)組織實(shí)施的要求高于城市污水集中處理， 到目前為止我國(guó)尚未有成熟的經(jīng)驗(yàn)。農(nóng)村污水治理具有農(nóng)村工作的一般性特征，與城市相比， 農(nóng)村情況復(fù)雜， 農(nóng)村居民的整體素質(zhì)和基層干部的管理水平不及城市， 使得農(nóng)村污水治理組織實(shí)施的難度高于城市。因此， 農(nóng)村污水治理組織實(shí)施成本高于城市污水治理。
4、 農(nóng)村污水治理資金保障能力低
我國(guó)的城鎮(zhèn)化與發(fā)達(dá)國(guó)家有三個(gè)顯著區(qū)別：
一是起點(diǎn)低
二是速度快
三是各種問(wèn)題包括環(huán)境污染的問(wèn)題集中爆發(fā)
這就意味著我國(guó)農(nóng)村污水治理所面臨的困難比發(fā)達(dá)國(guó)家大得多。雖然近年來(lái)我國(guó)一些發(fā)達(dá)地區(qū)和政府部門(mén)在推進(jìn)農(nóng)村污水治理工作上做出巨大地努力，但由于缺乏在國(guó)家層面上的整體部署，使得我國(guó)當(dāng)前農(nóng)村污水治理的資金能力、 管理能力和技術(shù)能力與迫切而巨大的需求極不適應(yīng)， 導(dǎo)致農(nóng)村污水治理工作推進(jìn)困難， 工程項(xiàng)目投入產(chǎn)出績(jī)效低下，大量已建設(shè)的農(nóng)村污水處理設(shè)施質(zhì)量差、 難以運(yùn)行或無(wú)法運(yùn)行。在三大能力建設(shè)中， 資金瓶頸的矛盾最突出， 并且直接影響或間接地影響了其它兩個(gè)方面的能力建設(shè)。
我國(guó)農(nóng)村污水治理中面臨的資金瓶頸
首先是總量不足， 影響到農(nóng)村污水治理的整體推進(jìn)速度。目前，我國(guó)農(nóng)村污水治理的投入主要來(lái)源于縣級(jí)政府財(cái)政，但長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)所實(shí)行的城鄉(xiāng)二元發(fā)展模式嚴(yán)重制約了縣域經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展， 縣級(jí)公共財(cái)力不足， 農(nóng)村居民支付能力有限且缺乏為污水治理付費(fèi)的意愿， 致使農(nóng)村污水治理面臨投入不足、投資分散的尷尬局面， 農(nóng)村污水治理不能得到大面積開(kāi)展。
其次是資金供給的強(qiáng)度不足。農(nóng)村污水治理屬于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的范疇， 設(shè)施壽命應(yīng)能達(dá)到 30 年以上，由于客觀上受到資金供給總量的限制，主觀上收到?jīng)Q策者的錯(cuò)誤觀念導(dǎo)向， 我國(guó)當(dāng)前的農(nóng)村污水治理工程普遍存在片面追求不切實(shí)際的低成本的傾向， 部分工程預(yù)算資金不能及時(shí)到位或被任意截留， 不僅導(dǎo)致大量的半拉子工程和無(wú)效建設(shè)，同時(shí)也使得已投資建成的工程因運(yùn)行費(fèi)用不能落實(shí)使實(shí)施效果大打折扣。
再次是資金供給的可持續(xù)性較差。我國(guó)當(dāng)前的農(nóng)村污水治理投入大多依賴(lài)于領(lǐng)導(dǎo)的意志和突發(fā)性的環(huán)境事件， 缺乏制度性的、可持續(xù)性的安排，是制約農(nóng)村污水治理最主要的結(jié)構(gòu)性問(wèn)題。這不僅導(dǎo)致所謂的 “重建設(shè)、 輕管理”、“重建設(shè)、 輕運(yùn)行” 的現(xiàn)象， 而且也使我國(guó)農(nóng)村污水治理管理能力和技術(shù)能力建設(shè)不能獲得良性的發(fā)展環(huán)境。
5、 農(nóng)村污水治理技術(shù)能力不足
首先， 農(nóng)村污水治理缺乏規(guī)劃技術(shù)指導(dǎo)。在目前的農(nóng)村污水治理實(shí)踐中， 存在以下幾種突出的規(guī)劃問(wèn)題， 即過(guò)度依賴(lài)集中處理模式，忽視分散污水處理技術(shù)的應(yīng)用; 集中污水處理系統(tǒng)布局不合理，存在城鄉(xiāng)分割、 行政區(qū)劃分割的現(xiàn)象; 在農(nóng)村分散污水處理中套用城市的規(guī)劃技術(shù)， 導(dǎo)致不恰當(dāng)?shù)奈鬯幚硪?guī)模和處理深度。
其次， 農(nóng)村污水治理缺乏應(yīng)用技術(shù)指導(dǎo)。在實(shí)踐中存在兩大誤區(qū)：
一是成本與技術(shù)誤區(qū)。污水治理屬于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)范疇， 建成后的設(shè)施應(yīng)能夠正常運(yùn)行，且使用壽命應(yīng)保持在二、 三十年以上。如因資金不足和急于求成導(dǎo)致無(wú)效建設(shè)， 則是最大的浪費(fèi)。相反，則是盲目的高投入， 照搬城市污水收集處理的方式與技術(shù)模板， 或試圖以昂貴的設(shè)備投資和動(dòng)力消耗來(lái)減少精細(xì)化管理的需求;
二是“因地制宜” 誤區(qū)。農(nóng)村污水治理過(guò)分強(qiáng)調(diào)并片面理解 “因地制宜”，技術(shù)應(yīng)用五花八門(mén)， 導(dǎo)致生產(chǎn)制造、工程建設(shè)和運(yùn)行管理均形不成規(guī)模效應(yīng)， 不利于降低投資與運(yùn)行費(fèi)用。盡管目前農(nóng)村污水分散處理工藝、設(shè)備材料、 運(yùn)行管理等方面均不存在難以克服的技術(shù)難點(diǎn)，但一些常見(jiàn)的成熟工藝技術(shù)仍難以發(fā)揮應(yīng)有的效果， 這與生產(chǎn)制造、 施工及服務(wù)質(zhì)量控制不嚴(yán)有相當(dāng)大的關(guān)系， 從而極大地挫傷了政府投資分散污水治理的積極性，同時(shí)也制約了行業(yè)的健康發(fā)展。
最后， 農(nóng)村污水處理設(shè)施運(yùn)行管理不完善。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示， 各地已建成的農(nóng)村分散污水處理設(shè)施的有效運(yùn)行率不足 20%， 長(zhǎng)期缺乏有效維護(hù)還將加快設(shè)施老化與報(bào)廢。目前農(nóng)村分散污水處理設(shè)施通常由鄉(xiāng)鎮(zhèn)自行組織運(yùn)行， 這種方式難以配備不同專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員且存在監(jiān)管難題，當(dāng)運(yùn)行維護(hù)資金不能及時(shí)到位或沒(méi)有保障時(shí)，農(nóng)村分散污水處理設(shè)施便成了擺設(shè)。
