戴曉虎:農村污水處理技術(shù)思考
全康環(huán)保:以農村污水處理緊迫性、我國農村人口變化、人口密度分布、農村生活污水的特點(diǎn)、來(lái)源與組成為背景切入主題報告。同時(shí)介紹了農村污水處理國家政策標準、地方標準、技術(shù)現狀、國家最新要求。進(jìn)而從農村污水處理的定位和路徑、農村污水處理的難點(diǎn)、全生命周期系統考慮、農村污水處理收集系統、農村污水處理系統、重視農村污泥處理處置等方面總結了對農村污水處理的思考。最后提出農村生活污水處理的幾點(diǎn)建議。
本文根據戴曉虎院長(cháng)在“2021(第五屆)中國農村污水治理與飲水安全提升高峰論壇”上的發(fā)言整理而成,未經(jīng)本人審閱。
1 農村污水治理背景
1.1 農村污水治理緊迫性
隨著(zhù)我國農村經(jīng)濟和鄉村休閑旅游業(yè)的發(fā)展,農村生活污水已成為制約農村環(huán)境改善的重要因素。推進(jìn)農村生活污水治理,走出一條人與自然和諧相處、經(jīng)濟社會(huì )和生態(tài)環(huán)境相得益彰的可持續發(fā)展新路迫在眉睫,同時(shí)也是實(shí)現2035美麗中國和美麗鄉村建設的要求。
1.2 2000年-2020年我國農村人口變化
根據全國人口普查數據,我國農村人口自2000年起呈現遞減趨勢,但仍逾5億人口。
1.3 農村生活污水的特點(diǎn)
高排放量。我國廢水總排放量已超過(guò)1000億立方米/年,其中城鎮污水超過(guò)700億立方米/年,農村生活污水達230億立方米/年;
低處理率。我國村鎮地區污水處理設施不完善、污水處理率嚴重不足, 污水處理率僅為30%;
高分散性。農村人口分布分散,區域發(fā)展不平衡、污水收集管網(wǎng)對其進(jìn)行集中收集處理困難;
水質(zhì)水量波動(dòng)大。水質(zhì)會(huì )受到生產(chǎn)方式、生活習慣以及地下水的影響,水量集中在早、中、晚三個(gè)時(shí)段,且南北方呈現季節性差異。
1.4 農村生活污水來(lái)源與組成
廚房污水。污水中有機物的主要來(lái)源,排放量占生活污水總量約1/5;
洗滌污水。占生活污水總量的1/2以上,含氨氮、總磷,農村水體富營(yíng)養化的主要原因之一;
廁所污水。污水中氮磷、COD、細菌病毒的主要貢獻者。
2 農村污水處理的標準和要求
2.1 農村污水處理政策標準
農村污水排放可參照的國家政策標準
2.2 農村污水處理技術(shù)現狀
2.2.1 南方地區(以江蘇和浙江為例)
江蘇省農村污水處理工藝:
“微動(dòng)力生化-景觀(guān)綠地”組合技術(shù);
“厭氧池-脈沖多層復合濾池-人工濕地”技術(shù);
MBR-人工濕地組合工藝;
“SBR-化學(xué)除磷”組合技術(shù);
一體化高效濾池。
浙江省農村污水處理工藝:
厭氧+人工濕地占比約48.4%;
地埋式一體化處理;
A2/O工藝;
A/O工藝占比約40.3%;
MBR。
2.2.2 北方地區(以北京和寧夏為例)
目前北京市村鎮污水處理主要采用分散處理模式和集中處理模式,有時(shí)也采用管網(wǎng)截污模式。
厭氧生物處理技術(shù);
A/O工藝;
生物接觸氧化工藝;
生物轉盤(pán)工藝;
MBR工藝;
人工濕地。
寧夏回族自治區農村生活污水處理設施設計處理規模介于30~500m3/d 之間,大部分處理規模在300m3/d 以下。
氧化塘;
人工濕地;
一體化設施(A2/O 工藝、生物接觸氧化法、微動(dòng)力生物轉盤(pán)、MBR 以及A2/O+MBR 工藝)。
2.3 農村污水處理國家最新要求
近期,國家發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)污水資源化利用的指導意見(jiàn)》及《“十四五”城鎮污水處理及資源化利用發(fā)展規劃》,污水資源化利用再次被重點(diǎn)提及。其中,《關(guān)于推進(jìn)污水資源化利用的指導意見(jiàn)》提出逐步建設完善農業(yè)污水收集處理再利用設施,處理達標后實(shí)現就近灌溉回用。開(kāi)展畜禽糞污資源化利用,到2025年全國畜禽糞污綜合利用率達到80%以上。
3 農村污水處理的幾點(diǎn)思考
3.1 農村污水處理的定位和路徑
定位:滿(mǎn)足環(huán)境衛生需求和鄉村環(huán)境質(zhì)量改善需求,包括病原微生物去除,污染物去除和鄉村環(huán)境改善,以及環(huán)境容量的維持。
路徑:
因地制宜推進(jìn)農村生活污水處理(規模和聚集度);
鄉村宜采用小型化、生態(tài)化、分散化的污水處理模式;
合理確定排放標準(環(huán)境容量);
推動(dòng)農村生活污水就近就地資源化利用。
3.2 農村污水處理的難點(diǎn)
農村污水處理成本節約潛力在不同工程階段不同,隨著(zhù)方案、設計、施工、運行等逐漸下降,因此農村污水處理需要更加重視方案設計等前端工作。另外,不同規模的污水處理設施出水標準和單位將設成本也會(huì )存在一定差異,隨著(zhù)處理規模增加,出水濃度和建設成本逐漸降低。
應該從規模、經(jīng)濟、技術(shù)、維護、運行等全方位考慮制定污水排水標準,但在我國排放標準往往忽略這些因素。建議參考德國污水處理的排放標準。
德國污水處理的排放標準
3.3 全生命周期項目管理模式
農村污水治理應將收集系統和處理系統作為一個(gè)整體,系統性地思考解決方案。
技術(shù)咨詢(xún)。全過(guò)程、跨專(zhuān)業(yè)討論,村民參與、系統思維;
現場(chǎng)調研。結合農村實(shí)際情況,做到功能適用、技術(shù)合理、經(jīng)濟合理,因地制宜;
方案設計。頂層設計,收集處理同步從設計、施工、運維等全局考慮,保證質(zhì)量、投資和運營(yíng)綜合考慮;
裝備儀表適合農村特點(diǎn)。維護保養簡(jiǎn)單、生態(tài)化、一體化處理設施等,工藝設備簡(jiǎn)單、運行費用低、管理方便;
工程建設(精細化)。結合農村特點(diǎn),造價(jià)成本,綜合考慮,施工過(guò)程、施工質(zhì)量監管等;
運行維護(農村設施瓶頸)。收集、處理同步管理;專(zhuān)業(yè)的運維團隊。
3.4 農村污水處理收集系統
單位水量管網(wǎng)的投資成本高,應根據具體情況,全生命周期評估管網(wǎng)建設以及污水處理規模的可行性和必要性(戶(hù)型、小型以及相對集中型)。
不同的污水收集管網(wǎng)具有不同的特點(diǎn)和優(yōu)劣勢,特別是在管網(wǎng)維護中可引入自動(dòng)沖洗裝置,對下游管段進(jìn)行瞬時(shí)大流量的脈沖式?jīng)_洗,可有效防止管道沉積物的淤積。
3.5 農村污水處理系統
水量水質(zhì)和區域環(huán)境容量是關(guān)鍵因素,建容易、穩定運行難;
非敏感區域:預處理(可以裝備化)+生態(tài)化處理;
敏感區域:相對集中處理,保證出水質(zhì)量(500-1000立方米/日以上);
裝備化一體化污水處理設施的優(yōu)勢需要謹慎評估。
3.6 重視農村污泥處理處置
農村污泥污染物少,建議“因地制宜”,就地土地利用。
4 總 結
農村污水處理是美麗鄉村建設的重要內容之一 ;
加強頂層設計,改變城市污水處理的思維方式,因地制宜;
農村污水有戶(hù)型、小型和相對集中型不同模式,應根據當地的經(jīng)濟發(fā)展水平和水體環(huán)境容量統籌考慮;
根據農村的人文特點(diǎn),要鼓勵全民參與監督,實(shí)行“村長(cháng)或鎮長(cháng)”責任制,做到建得起并用得起;
由于農村污水技術(shù)門(mén)檻低,可以借鑒國外發(fā)達國家的成功經(jīng)驗,構建系統和裝備 的標準化體系,質(zhì)量可量化可評估,促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展;
綜合考慮生活污水、面源污染、雨水的綜合處理,技術(shù)路線(xiàn)簡(jiǎn)單實(shí)用,非敏感區域應優(yōu)先考慮生態(tài)化資源化路線(xiàn),敏感區域優(yōu)先考慮相對集中的處理路線(xiàn);
關(guān)注新技術(shù)開(kāi)發(fā)以及管理模式的創(chuàng )新。
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