农村污水治理机遇与困难并存 ——探讨农村水处理常用方法及现状
    

据统计,我国有19000多个建制镇,60多万个行政村,250多万个自然村(统称为村镇),其污水排放量约占我国生活污水总排放量的55%。村镇污水来源分散,难于集中,只能通过建设小规模污水处理设施(日处理数吨至数千吨)就近处理。目前,我国村镇生活污水处理率很低,已成为区域水环境的重要污染源。其主要原因除了经济发展不平衡、村镇污水处理设施建设投入较少外,更重要的是现有分散污水处理工艺不符合中国国情,致使已建成的污水处理设施的正常运行率很低。

村镇污染治理工作将加速

12月9日,住建部公布《住房城乡建设部等部门关于开展改善农村人居环境示范村创建活动的通知》,包括:

保障基本示范村

环境整治示范村

美丽宜居示范村

三方面创建活动。村镇污染治理工作将加速。

据了解,《通知》要求环境整治示范村污染有效控制,实现农村垃圾全面收运、有效处理并长效保持,无非正规垃圾堆放点,生活污水处理覆盖60%以上常住居民且稳定运行,90%以上农户及公共场所使用卫生厕所。同时,公共环境整洁,公共空间和农户庭院整洁且普遍绿化,坑塘河道消除黑臭水体并保持干净,无乱堆乱放。此前,全国改善农村人居环境电视电话会议中,也提出继续集中力量加大农村垃圾、污水治理力度,加快改水改厕步伐,全面加强村庄环境综合整治。这将为环保企业带来更多农村环境污染治理的市场机遇。

农村污水常用处理方法

为了便于维护和降低污水处理厂运营的人力成本,我国城市污水处理厂的规模往往很大(日处理数10万吨,甚至过百万吨)。而我国镇级污水处理厂的日处理规模一般为数百吨至数千吨,一座日处理2000吨的污水厂的运行费用约为100-150万元/年。经验表明,如将这类工艺用于村镇污水处理,由于其运行费用高 、管理维护难度大,我国大部分村镇将难以承受,会导致采用这类技术建成的村镇污水处理设施普遍闲置。因此,目前我国村镇污水处理中大量采用土地生态处理技术,其中以人工湿地应用最广。

1.人工湿地污水处理技术

人工湿地 是一种工程方案,利用地下人工介质中栖息的植物、植物根系、微生物,以及填料介质所具有的物理、化学特性,将污水净化的技术工艺。我国现有的人工湿地污水处理系统以潜流式为主,由于没有动力曝气,氧气在水中的溶解度很低、扩散速率小,主要依靠植物根系泌氧(≤3g/m2湿地),供氧能力很差。国内外大量研究和实践证明,日处理1吨生活污水需湿地面积10m2以上。以人工湿地应用案例较多的捷克为例,195个人工湿地的平均占地面积为5.1m2/PE(populationequivalent,人口当量)。美国环保署则建议日处理1吨生活污水采用15m2—20m2人工湿地。然而,为了减少用地和降低投资,我国大部分现有人工湿地案例的用地仅为2m2—3m2/吨水•天,有的甚至更少。其后果是这些湿地系统仅可在运行初期短暂正常运行(除非实际污水量很小),大部分系统因为氧气供应不足、厌氧菌大量繁殖而变成黑臭污水潭。此外,人工湿地对磷的去除效果较差,在低温条件下不能正常运行甚至失效。

2.地下渗滤污水处理技术

地下渗滤污水处理技术,又称为化粪池系统(Septictank systems),因其突出的经济和环境优势,是北美、澳洲等地污水分散处理的首选技术。然而,由于 设计欠佳、未考虑不同土壤类型差异、缺少维护 等原因,部分地下渗滤系统处理效果较差;同时,由于非饱和带中缺少碳源,从而抑制了反硝化脱氮,最终导致硝酸盐渗入地下水,这被认为是正常运行的地下渗滤系统最为普遍的环境危害。此外,传统地下渗滤技术用地面积很大(>20m2/吨水•天),难以在我国推广应用。为了减少用地面积,人们采用人工土填料代替原生土壤,使日处理1吨污水的占地面积减少到10—15m2。即使这样,其占地面积仍然很大,并且还增加了工程建设成本。

3.其他污水处理技术

稳定塘技术 是由若干自然或人工挖掘的池塘组成,通过菌藻、水生生物等综合作用而实现污水净化的目的,其具有 基建投资少、运行费用低、维护简单、不产生污泥 等优点,但传统稳定塘 占地面积大、受气候影响大,出水水质一般也不能达到较严的污染物排放标准。

生物接触氧化法 在我国部分地区应用较多,兼有活性污泥法及生物膜法的特点,该法在池内设置填料,进行淹水曝气,污水与填料表面的生物膜充分接触,使污水得到净化。生物接触氧化法 占地面积小,但能耗较高、管理维护复杂、对总氮和总磷去除效果较差。

“非尔脱”(FILTER)污水处理系统 源自澳大利亚,是一种“过滤、土地处理与暗管排水相结合的污水处理与再利用系统。其原理类似于种植农作物的垂直流人工湿地,由于以 土壤做滤料,水力停留时间较长,对生活污水的处理效果好,适用于土地资源丰富、可以轮作休耕的地区。该系统 受气候和作物生长季节限制,水力负荷低、用地面积大,此外还需修建控制排水量的泵站,成本较高。为了克服单一技术的不足,有些采用组合工艺处理农村生活污水。例如生物接触氧化+人工湿地、厌氧处理+人工湿地等,组合工艺能够获得更好的处理效果,但是建设和运行费用往往更高,使其在我国推广受限。

由于我国土地资源珍贵、经济欠发达(村镇的经济承受能力更小)、缺少小规模污水处理设施的运行保障机制、气候条件的地域性和季节性变化大,上述技术均不能满足国情要求,在我国适用性差。因此,亟需研发和推广 占地面积小、投资小、运行费用低、管理维护简便、处理效果好的小规模污水处理技术。

我国农村污水治理的现状

——部分摘录《新西部》我国农村污水治理的现状与对策,李冠杰

1、农村污水治理的工程量大、需求复杂

农村基础设施建设长期亏欠, 因此很多农村污水治理工程项目不仅要建设室外排水设施(包括污水收集管道和污水处理设施),还可能会延伸到室内的卫生改造,其工程量大、结构独特、施工复杂, 从而增加了农村污水治理的工程量。

2、 农村污水治理工程的单位建设成本和运行成本高

一般来说, 以村落为主要集聚形态的农村, 其人口规模与居住密度都大大低于城市, 除土地成本以外, 相同出水水质要求下污水治理设施的单位建设成本和运行成本普遍高于城市。我国大部分农村土地资源并不丰富,污水处理工艺不可能大量采用占地指标很高的土地处理法。

农村污水治理工程在很多情况下是对现有村庄的改造, 涉及对现有道路和绿化等设施的破坏与恢复,从而使农村污水治理工程的单位造价大幅提升。总体而言,按人均或户均投入计算, 农村污水治理的成本要高于城市污水治理的成本。

3、 农村污水治理存在体制障碍

首先, 政府管理体制不畅。农村污水治理尚未形成完整有序的政府管理体系, 在客观上造成投资效率低下、 资金浪费严重。农村污水治理在管理功能上涉及基础设施、卫生健康、 环境保护、 水利与水源、 农村与农业等多个方面, 然而目前政府管理体制并未将污水治理系统的多个环节和多种功能按照不同政府部门的管理职能进行有机结合,农村污水治理同时存在条块分割、 组织不力、 监管缺位等现象。

其次, 行业管理体制缺失。污水处理有集中处理和分散处理两种方式, 集中处理主要适用于居住密度和人口规模均较大的城镇,分散处理主要适用于居住密度和人口规模均较小的农村地区以及不适合通过主干管网连通收集的城镇片区。集中处理和分散处理的管理需求、技术需求与环境约束存在很大不同,适合作为两个行业区别对待, 这也是国外通行的做法。无论是城镇还是农村, 两种处理方式都可以适用, 但需要从技术经济和生态环境的角度进行对比和选取。结合我国农村实际,考察国外发展趋势, 采取分散式农村污水处理势在必行。然而, 我国目前尚未将分散污水处理作为一个相对独立的行业部门来管理, 现有的适用于城市的污水处理行业管理体制与农村污水处理的需求不相适应,导致规划、 监管与技术标准等缺失, 严重制约了农村污水治理的有效开展。

最后, 组织实施成本高。农村污水处理需要大量采用分散污水处理的方式, 对组织实施的要求高于城市污水集中处理, 到目前为止我国尚未有成熟的经验。农村污水治理具有农村工作的一般性特征,与城市相比, 农村情况复杂, 农村居民的整体素质和基层干部的管理水平不及城市, 使得农村污水治理组织实施的难度高于城市。因此, 农村污水治理组织实施成本高于城市污水治理。

4、 农村污水治理资金保障能力低

我国的城镇化与发达国家有三个显著区别:

一是起点低,

二是速度快,

三是各种问题包括环境污染的问题集中爆发,

这就意味着我国农村污水治理所面临的困难比发达国家大得多。虽然近年来我国一些发达地区和政府部门在推进农村污水治理工作上做出巨大地努力,但由于缺乏在国家层面上的整体部署,使得我国当前农村污水治理的资金能力、 管理能力和技术能力与迫切而巨大的需求极不适应, 导致农村污水治理工作推进困难, 工程项目投入产出绩效低下,大量已建设的农村污水处理设施质量差、 难以运行或无法运行。在三大能力建设中, 资金瓶颈的矛盾最突出, 并且直接影响或间接地影响了其它两个方面的能力建设。

我国农村污水治理中面临的资金瓶颈

首先是总量不足, 影响到农村污水治理的整体推进速度。目前,我国农村污水治理的投入主要来源于县级政府财政,但长期以来我国所实行的城乡二元发展模式严重制约了县域经济和社会发展, 县级公共财力不足, 农村居民支付能力有限且缺乏为污水治理付费的意愿, 致使农村污水治理面临投入不足、投资分散的尴尬局面, 农村污水治理不能得到大面积开展。

其次是资金供给的强度不足。农村污水治理属于基础设施建设的范畴, 设施寿命应能达到 30 年以上,由于客观上受到资金供给总量的限制,主观上收到决策者的错误观念导向, 我国当前的农村污水治理工程普遍存在片面追求不切实际的低成本的倾向, 部分工程预算资金不能及时到位或被任意截留, 不仅导致大量的半拉子工程和无效建设,同时也使得已投资建成的工程因运行费用不能落实使实施效果大打折扣。

再次是资金供给的可持续性较差。我国当前的农村污水治理投入大多依赖于领导的意志和突发性的环境事件, 缺乏制度性的、可持续性的安排,是制约农村污水治理最主要的结构性问题。这不仅导致所谓的 “重建设、 轻管理”、“重建设、 轻运行” 的现象, 而且也使我国农村污水治理管理能力和技术能力建设不能获得良性的发展环境。

5、 农村污水治理技术能力不足

首先, 农村污水治理缺乏规划技术指导。在目前的农村污水治理实践中, 存在以下几种突出的规划问题, 即过度依赖集中处理模式,忽视分散污水处理技术的应用; 集中污水处理系统布局不合理,存在城乡分割、 行政区划分割的现象; 在农村分散污水处理中套用城市的规划技术, 导致不恰当的污水处理规模和处理深度。

其次, 农村污水治理缺乏应用技术指导。在实践中存在两大误区:

一是成本与技术误区。污水治理属于基础设施建设范畴, 建成后的设施应能够正常运行,且使用寿命应保持在二、 三十年以上。如因资金不足和急于求成导致无效建设, 则是最大的浪费。相反,则是盲目的高投入, 照搬城市污水收集处理的方式与技术模板, 或试图以昂贵的设备投资和动力消耗来减少精细化管理的需求;

二是“因地制宜” 误区。农村污水治理过分强调并片面理解 “因地制宜”,技术应用五花八门, 导致生产制造、工程建设和运行管理均形不成规模效应, 不利于降低投资与运行费用。尽管目前农村污水分散处理工艺、设备材料、 运行管理等方面均不存在难以克服的技术难点,但一些常见的成熟工艺技术仍难以发挥应有的效果, 这与生产制造、 施工及服务质量控制不严有相当大的关系, 从而极大地挫伤了政府投资分散污水治理的积极性,同时也制约了行业的健康发展。

最后, 农村污水处理设施运行管理不完善。统计数据显示, 各地已建成的农村分散污水处理设施的有效运行率不足 20%, 长期缺乏有效维护还将加快设施老化与报废。目前农村分散污水处理设施通常由乡镇自行组织运行, 这种方式难以配备不同专业的技术人员且存在监管难题,当运行维护资金不能及时到位或没有保障时,农村分散污水处理设施便成了摆设。

小编后记

我国的城镇化与发达国家相比, 一是起点低, 二是速度快, 三是各种问题包括环境污染的问题集中爆发, 这就意味着我国农村污水治理所面临的困难比发达国家大得多。中国人民大学环境学院王洪臣副院长就曾表示,中国农村污水处理具有中国特色,无法复制西方的污水分散治理技术及经验,需要基于中国国情探索创新。

在水处理技术百家争鸣的今天,我国农村污水治理应因地制宜、对症下药,完善行业管理体制、重建设更要重管理,理论与实践相结合,开创环保产业的“新”蓝海。


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    收录时间:2017年01月04日 01:48:47 来源:中国节能产业网 作者:匿名
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