贵州山区农村生活污水低成本分散式治理思路探索

　　评估中心 陈 远

　　吴 维 陆 勇

　　摘要：农村生活污水面广量大，是污水治理中的重点和难点，本文通过对贵州省农村生活污水排放特征、农村生活污水处理技术应用现状、污水处理设施投资及运行维护管理情况进行评估分析，为探索具有贵州特色的农村生活污水低成本分散式治理技术和今后全省新农村建设、农村环境综合整治及示范工程等提供数据支撑。

　　一、引言

　　目前，贵州省居住在乡村的人口约为2200万人，占贵州省总人口的66%，农村生活污水是贵州省生活污水的重要组成部分。虽然贵州省正逐年走向城镇化，农村人口变化呈现负增长趋势，但随着近年来经济发展、农村生活习惯的改变以及旅游业发展，农村污水总量却有增无减。贵州省地貌主要以高原、山地、丘陵和盆地四种类型为主，导致贵州省农村村寨布局分散，大部分地区农村生活污水集中处理面临着处理工程量大、投资高等诸多问题，即使个别村寨建好集中污水处理设施，但仍存在一些问题，部分实施地区缺乏管理制度，对污水治理技术不熟悉等，没有找到最适合的生活污水治理模式，造成了一些资源浪费。农村生活污水污染形势仍然严峻，而国家对农村环境保护工作越来越重视，从现在的示范建设阶段走向全面铺开农村环境整治是必然之势。因此，探索具有开发投资和运行费用低、运营维护管理方便、适合贵州省各地区实际情况的农村生活污水处理技术及治理模式显得尤为重要。

　　二、贵州省农村生活污水排放特征

　　(一)农村生活污水的组成特点

　　农村生活污水主要包括人畜排泄及冲洗类便所产生的污水、洗涤和家庭清洁所产生的污水、农村居民洗浴所产生的污水以及厨用所产生的污水等。农村生活污水与城镇生活污水相比较，具有分布分散、水量差异较大、污染物浓度相对较高等多个特点。

　　(二)水量状况

　　给水系统、水资源利用方式以及卫生条件等生活条件状况是影响我国村镇居民的生活用水量的最显著因素。此外，农村生活习惯、节气等因素也会直接影响农村居民的生活用水量。农村生活用水可参照表1，在对所研究区域农村居民的用水现状、用水习惯、当地经济发展状况以及发展潜力等方面进行充分的调查分析的基础上酌情确定。

　　表1 农村居民生活用水量参考取值

　　(三)水质特征

　　一般来说，农村生活污水中各污染物浓度相对较低，但是水质变化较大;大部分农村生活污水的性质相差不大，基本不含或少含重金属和有毒有害物质。因为农户生活方式等因素的影响，污水中含有机物质，氮、磷等营养物质，悬浮物以及病菌等污染成分，可生化性较强。各污染物组分的排放浓度一般为：CODcr约250-400mg/L，  NH3-N 约25-40mg/L，TP约2.5-5mg/L。

　　三、分散式农村生活污水处理技术国内外研究进展

　　美国、德国和日本等发达国家根据其实际情况因地制宜，采用了合理、多样化的污水分散式处理模式，取得了很好的效果。我国农村生活污水的特点恰恰是以分散式为主，但对分散式生活污水的研究较少，相关科研工作起步较晚，开始于上世纪  80 年代末。

　　(一)国外研究进展

　　欧美研究进展。欧美国家中稳定塘特别应用于小型污水处理，美国较多采用分散式污水处理系统，美国1983年稳定塘数目就达7000座以上，其中90%建在人口少于5000的小城镇，这使得美国区域污水处理率达到95%以上;2007年美国环境保护局举办了“分散式污水处理与利用需求”中长期发展战略规划研讨会，发展方向为：节能化、生态化、景观化。

　　日本研究进展。日本净化槽的发展经历了单独处理净化槽、合并处理净化槽、深度处理净化槽3个阶段2009年日本全国的污水处理率达到了94%，目前日本的深度处理净化槽技术已经非常成熟，出水可达BOD﹤10mg/L、TN﹤1mg/L、TN﹤10  mg/L。

　　澳大利亚研究进展。澳大利亚开发了一种“过滤、土地处理与暗管排水相结合的污水再利用系统”，称之为“FILTER”高效、持续性污水灌溉新技术，该系统一方面可以满足作物对水分和养分的要求，同时降低污水中的氮、磷含量，但存在暗管排水系统造价较高，且在地下水位较高区应用困难。

　　挪威研究进展。挪威分散式污水处理系统主要包括小型污水处理厂和微型处理设备两种，大部分人口社区都设有小型污水处理厂，大约25%的人口居住地采取分散式的就地处理，一般包括化粪池、配水系统、土地渗滤系统，或者化粪池、生物处理、化学处理或者二者联合的处理。

　　(二)我国研究进展

　　我国在对分散式污水处理的研究工作中，起初考虑较多的是对(建筑)小区污水的处理，而且仍然是传统工艺的组合，基本等同于大型污水处理厂的小型化。随着科学技术的发展，尤其是膜技术的运用，实现了污水处理设施的装置化、小型化，以及稳定塘、土地处理系统、人工湿地等一批生态工程技术的运用，推进了农村生活污水的分散式处理。我国在“七五”期间对污水土地处理进行了深入的研究，并编写了污水土地处理手册。清华大学“九五”期间在滇池流域采用人工复合生态床处理农村生活污水，利用微生物的硝化/反硝化作用以及填料对磷的吸附/沉淀作用、水生植物的吸收作用，对营养物氮、磷的去除取得了较好的效果，但是在推广应用上仍有不足。近年来，太湖地区以沼气池发酵为核心，同时可联合固体废弃物发酵，形成一个较小的液-固联合处理系统。该技术解决了化粪池处理效果差、沉积污泥多、沼气池沼气回收率低的弊端。太湖地区另外一种常用的利用动物(  蚯蚓)-微生物-植物-土壤-填料的协同作用的生物滤池技术，对总氮的去除率﹥75%，总磷的去除率﹥85%。安徽省皖南沿江地区采取浙江大学研发的太阳能微动力污水处理系统，是采用“厌氧+缺氧+好氧“工艺为基础处理技术，以太阳能为动力，加速污水中营养物质的氧化，经过处理的污水氮、磷含量大大降低，再辅以湿地系统的吸收，处理后可以达到一级B类标准。特点是运行成本低，但是前期投入费用高。

　　四、我省农村生活污水处理技术应用现状及存在问题

　　由于农村污水处理与资源化工作起步较晚，大多数农村地区经济落后，技术和管理水平低，县城及以下小城镇污水处理率较低，排水系统基本未形成，污水处于随意排放状态，导致污水排放对当地水源安全构成严重威胁，因此解决农村地区水污染迫在眉睫。

　　截至目前，我省在农村生活污水处理方面实践了MBR工艺、人工湿地、土地处理系统及A/O或A2/O工艺等技术，但仍有大多数农村地区尚未建立污水处理和资源化设施，有些地区尽管建立了示范性的设施，但由于种种原因使得相关设施未能正常运转，造成了财力物力的极大浪费。具体表现在以下4个方面：

　　(一)思想上重视不够

　　部分乡镇、村一级干部重视程度不够，认识不到农村污水处理与资源化的重要性，知识水平上又有其局限性。因而，对农村污水处理与资源化不够积极。特别是经济不发达地区，不少农民仍然只关心经济收入，环境保护意识还没有深入人心。另外，涉及到征用污水治理设施建设用地时难度也很大。

　　(二)资金短缺

　　生活污水治理设施的建设、运行、维护等费用高，对于广大农村是一笔不小的负担，靠政府下拨资金远远不够，多数农村居民不愿意缴纳小型污水处理站的建设以及运营费用。

　　(三)处理模式单一

　　目前我国农村污水处理技术仍处于探索阶段，尚缺乏适合大范围推广的技术。大部分工艺仍然在套用城市污水治理模式，未能结合农村污水的水质水量特点，寻找到适合处理农村污水的建设成本低、处理效果好、运行费用低、特别适宜推广的工艺技术模式。农村污水处理后，循环利用不多，资源化率低。此外，目前，国内关于农村生活污水工程的设计、施工、评价指标、验收也缺乏统一标准。

　　(四)管理机制不完善

　　农村的环境保护机构不健全，缺乏专业的环保人才。在新农村建设过程中，有关环保方面的工作通常都由村领导代为管理，由于其重经济轻环保，而导致农村环境管理混乱，水污染问题突出。另外从试点农村生活污水处理设施运行情况来看，仍然存在两方面问题：一是管理责任人不明确，二是后续运行、维护资金来源问题。

　　五、贵州山区农村生活污水低成本分散式治理思路探索

　　针对贵州省地形地貌特征，村寨分布及排水特点，并结合目前应用较多的农村生活污水处理技术，如MBR工艺、人工湿地、氧化塘、土地处理系统、A/O或A2/O工艺、净化槽及其它工艺对比分析，本研究探索思路如下：

　　(一)对贵州省农村生活污水的处理现状进行调查：根据地区、污水处理工艺、居民生活水平的不同进行分类,整理并统计贵州省村落形态、居民情况、用水排水特征、污水处理设施投资、运行维护管理情况及进出水水质等基础资料与数据，为探索具有贵州特色的农村生活污水处理技术和今后全省新农村建设、农村环境综合整治及示范工程等提供数据支撑。

　　(二)整理并分析收集到的基础数据：从技术的适用性、经济性、有效性及运行稳定性等方面，对收集的农村生活污水处理技术案例进行评估分析，总结贵州省农村生活污水治理的管理机制，分析管理中存在的问题并探索优化措施。

　　(三)筛选出适合各地区的农村生活污水低成本分散式处理技术。

　　六、结论

　　通过调研贵州省现有的农村生活污水治理技术，从技术的适用性、经济性、有效性及运行稳定性等方面，对收集的技术案例进行评估分析，筛选出适合各地区的农村生活污水低成本分散式处理技术，探讨具有贵州特色的农村生活污水处理技术，为今后全省新农村建设、农村环境综合整治及示范工程等提供技术支撑。

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