国内外农村污水处理设施建设运营现状与思考

   2020-08-16 聪慧网sxxjymy60
核心提示:发表于: 2020年08月16日 21时33分42秒

    慧聪水工业网 摘要:近年来,我国大力推进农村污水收集和处理,农村污水处理设施建设进度不断加快,环境效益日益显现,但在建设与运营这2方面存在较多问题,如工艺适用性较差、厂址选择不尽合理、运行成本偏高等,部分污水处理设施难以正常运转。在总结当前国内农村污水处理设施现状的基础上,提出了农村污水处理设施在建设及运营方面存在的主要问题,并结合美国、韩国、日本、欧盟等国外农村污水处理设施的经验和教训,从宏观法制层面和微观工艺方面提出了解决问题的具体措施。

    0引言

    随着农村建设事业的蓬勃发展,农村环境污染形势日益严峻,有效解决农村环境污染问题已经成为十分迫切的工作任务。当前,在社会主义新农村建设中,农村生活污水治理还处于摸索阶段,这已经成为制约新农村可持续发展的重要瓶颈之一。由于农村地区经济落后,技术管理水平相对较低,因此不适宜直接套用城市污水治理模式。尽管新农村污水处理示范工程已经在上海、北京、江苏、山东等省市一些比较发达的农村地区进行了建设,并取得了显著的成绩,但仍存在污水收集处理设施覆盖率低,建设资金不足和运营管理困难等问题亟待解决。因此,总结国内农村污水处理设施现状和发展瓶颈,借鉴国外农村污水处理经验教训,提出解决问题的对策,对推动国内农村污水处理设施发展很有必要。

    1国内农村污水处理现状

    目前,国内农村污水设施建设及运营维护属于普遍性难题。公开报告显示,北京市农村污水处理设施存在普遍闲置、停运等情况[1],分析原因发现,工艺技术路线不合理是造成闲置的主要原因:机械地采用集中处理工艺,盲目追求高标准的再生水水质指标,广泛采用成本较高的MBR等工艺设备,敷设超长的污水管道系统,专业维护管理力量缺乏等等。

    浙江省从2003年开始结合“千村示范、万村整治”推广农村污水处理工程,到2010年底,全省开展生活污水治理的行政村覆盖率达45%。从推广情况看,虽然浙江农村生活污水的治理已取得很大进展,但依然存在一些问题与不足[2-4]。浙江农村污水处理工程的建设成本95%由政府承担,其中,省级财政负担5%,市和县、乡镇级政府负担90%以上,运营费用同样全部由地方政府承担,由于地方政府承担了过度的责任,很难实现长效持续的发展。主要表现在:①易示范、难推广,易建设、难运营;②无法形成有效激励,长期效果难以保证。

    江苏农村污水设施也面临一系列瓶颈,苏南已建的99个农村生活污水处理设施中,普遍存在以下问题:①农村污水处理设施的污水处理设计标准明显过高,太湖流域的农村生活污水实际产生量小于150L/(户·d),造成处理设施的设计污水量远高于实际产生量,导致部分处理项目投资浪费现象严重;②设施的建设费用过高,处理效果欠佳,且部分装置未全面接入农户生活污水,无法持续正常运转;③农户对农村生活污水处理缺乏理解与支持[5-8]。

    综合全国其他省市,如山东省[9]、辽宁省[10]、云南省[11]、湖北省[12]、河南省[13]等地的农村污水设施建设和运营情况,可以得出以下结论:目前全国各地农村污水设施普遍面临区域发展不平衡、资金投入不足、设备设置不合理、管理力量缺乏、监督机制不完善等问题,严重制约了农村污水处理事业的发展。具体表现为:①农村污水排放量的增加与农村污水处理设施建设相对滞后之间的矛盾。随着农村经济发展,农村生活用水量急剧增加,生活污水的排放量也与日俱增,而农村地区现有的污水处理设施建设还不够完善,农村污水设施的处理能力远远达不到污水排放量要求;②农村相对分散的布局与污水集中处理之间的矛盾。受到地理位置、村落布局等因素的制约,污水收集管网缺失,类似城市污水的集中式规模处理在农村地区具有很大的不适应性;③管理人员缺乏与专业化运营维护之间的矛盾。相比于城市,农村地区经济发展水平相对较低,经济承受能力较差,从而导致专业管理人员缺乏,污水处理设施的运营管理困难,处理效率低;④资金投入不足与建设运营支出的矛盾。当前不少农村地区自来水费收缴困难且标准较低,污水处理费缺口大,加上街镇一级政府财力有限,农村污水处理设施建设投入不足,长期稳定运营缺少持续财力支持。

    2国外农村污水处理设施建设情况

    2.1美国

    早在20世纪50年代,美国农村就开展了分散式污水处理系统的建设实践,经过长期的发展已经形成了比较完善的农村生活污水治理体系[14-15]。目前,美国25%的居民家庭采用了该系统,污水处理量约占美国废水总量的10%,为美国农村水污染治理和水环境质量改善发挥了重要作用。生活污水主要采用以土地处理为主的处理工艺或以生化、过滤为主的处理工艺,其中,土地紧张地区主要采用土地处理与生化或过滤相结合的工艺。同时,为了加强对分散式污水处理系统的运维管理,有效指导各州和地方开展分散式污水治理,2003年美国环保局发布了《分散式污水处理系统管理指南》,提出了5种运行模式:业主自主模式,维护合同模式,运行许可模式,集中运行模式,集中运营模式。上述5种运营维护模式根据项目所在地区的环境敏感度,逐步增加管理内容和提高管理程度,并由政府根据不同模式提供相应的配套资金和管理计划。美国城乡差别小,农村污水治理的水平比较高,但存在的问题也很明显[16],包括:①分散污水治理过度地依赖传统的土地系统,存在地下水污染风险;②业主自主管理缺乏专业知识,不能做到防患于未然。

    2.2韩国

    韩国政府在农村水污染控制中发挥着主导作用并且是投资的主体,韩国政府根据水环境保护要求,逐步推进该项工作[17]。针对农村所在地的水环境保护重要程度,将新建农村排水系统的顺序标准划分为5个等级,将改造已有农村下水道的顺序标准划分为8个等级,并依此制定相应的建设计划。在污水处理工艺方面,针对农村污水水质特点和水量,韩国农村地区选择了多样的污水处理工艺,按采用数量多少排序分别为:生物膜法、高效组合工艺、深度处理工艺、SBR法、A/O法和土地处理工艺,其中,生物膜法以及以其为核心的高效组合工艺是韩国农村污水处理工艺中的最常用工艺,时下韩国比较流行一种自然与生态相结合的NEWS处理工艺(NaturalandEcologicalWastewatertreatmentSystem),化粪池-厌氧生物滤池-上下流人工湿地组合工艺对N,P,COD去除率在夏、冬2季分别可以达到45.94%,48.65%,98.47%和27.93%,23.78%,86.45%,该工艺运行效果好,维护简单,被认为是一种行之有效的农村污水处理工艺[18]。在建设方面,韩国政府是农村污水设施最主要的财政支持者,在运维管理方面,则致力于建立完善的民间专业组织,同时加强和引导群众参与的积极性。韩国在农村污水设施方面也有不少教训[19]:由于设施选择没有因地制宜,专业管理人员配备无法满足需要,韩国的多数日处理规模小于50m3的污水处理设施,水处理达标率较低。

    2.3日本

    日本高度重视农村污水处理工作,在许多中小城市及农村地区,由于污水收集管道不健全,这些地区并没有引进集中式污水处理系统,而是采用了低成本、高效率、分散式的污水净化槽和农村集落排水设施。

 
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