西北地區(qū)農(nóng)村生活污水處理模式探究

馮俊華+吉李娜

在國家《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》中，到2020年，全國所有縣城和重點鎮(zhèn)具備污水收集處理能力，城市和縣城污水處理率分別達到95%和85%左右，地級及以上城市建成區(qū)基本實現(xiàn)污水全收集、全處理。目前，中國農(nóng)村生活污水收集和處理措施并未成熟，2010年，西部地區(qū)開展農(nóng)村生活污水處理的村莊比例只有2.1%，2017年1月18日，住建部總經(jīng)濟師趙輝在國新辦新聞發(fā)布會上指出，2016年全國農(nóng)村污水治理率僅為22%。而農(nóng)村作為用水量占全國用水量60%的地區(qū)，生活污水的處理是生態(tài)環(huán)境保護的一項重要內(nèi)容，而且潛力巨大。據(jù)統(tǒng)計，到2020年，村鎮(zhèn)污水處理行業(yè)產(chǎn)值可增至840億，2025年，其產(chǎn)值將可達1300億。因此，本文將通過對西北地區(qū)村鎮(zhèn)污水處理現(xiàn)狀的梳理，結(jié)合目前村鎮(zhèn)污水處理行業(yè)內(nèi)較為先進的處理模式，以期為西北地區(qū)農(nóng)村生活污水處理提供相應(yīng)的解決方案，從而可以在建設(shè)生態(tài)文明的大背景下，改善農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量，建設(shè)美麗鄉(xiāng)村。

一、西北地區(qū)農(nóng)村生活污水處理現(xiàn)狀

1.農(nóng)村生活污水特點。①農(nóng)村生活污水主要由沖廁污水、洗衣洗澡污水、炊飲污水和家禽廢水組成，其中的主要污染物有SS、COD、氮、磷及治病微生物。農(nóng)村生活污水來源分布中，沖廁污水占到50%，炊飲污水占到11%，洗衣洗澡污水占到10%，29%來自其它家禽廢水或澆花等。②農(nóng)村生活污水的排放規(guī)律不同于城市，人均用水量遠低于城市，季節(jié)性比較明顯，夏季多、冬季少，早晨、中午、晚上三個時段用水量大，氮、磷等主要污染物濃度出現(xiàn)峰值。與排放規(guī)律不同的是，農(nóng)村生活污水的主要污染物如總氮、總磷、化學(xué)需氧量等的濃度變化規(guī)律是冬季高、夏季低。③農(nóng)村地區(qū)生活污水還有一部分來自垃圾堆產(chǎn)生的污水和高蝕度的雨水徑流。2016年，全國農(nóng)村生活垃圾處理率盡管得到了提高，達到了60%，但是大部分經(jīng)濟較為落后的地區(qū)對垃圾的無害化處理還未大規(guī)模開展，在普通行政村，垃圾隨意堆放現(xiàn)象普遍，或者集中堆放，形成“垃圾山”，這樣經(jīng)各種垃圾匯集的污水水質(zhì)復(fù)雜，對當?shù)赜盟踩a(chǎn)生威脅。④生活污水中的主要污染物與居民生活習(xí)慣、經(jīng)濟條件等密切相關(guān)。其中，農(nóng)村生活居民對于污水的處理基本為“就近排放，直接潑灑”，就近排放是指由于農(nóng)村居民居住分散，有的將生活污水排入就近的河流或湖泊，有的將其排入明溝或暗渠；直接潑灑是指農(nóng)戶將廚房用水或洗滌用水直接潑灑到自家院子或周圍，依靠土壤滲透和自然蒸發(fā)達到排放的目的。同時，農(nóng)民的經(jīng)濟收入水平與人均生活污水日排放量和污染物復(fù)雜程度成正比，即農(nóng)民經(jīng)濟水平越高，其人均生活污水日排放量越高，循環(huán)利用越少，較多肉蛋比例的消費使得污染物中氨氮濃度越高，大量洗滌劑的使用使得生活污水中氮磷偏高。

2.西北地區(qū)生活污水處理現(xiàn)狀。西北地區(qū)是中國七大地理分區(qū)之一，其它六個地理分區(qū)分別是華東地區(qū)、華南地區(qū)、華北地區(qū)、華中地區(qū)、東北地區(qū)、西南地區(qū)。按行政區(qū)劃分，西北地區(qū)包括新疆、青海、甘肅、寧夏和陜西五省。干旱是西北地區(qū)的主要自然特征，其年降水量從東部的400毫米左右，往西減少到200毫米，甚至50毫米以下。與其它地區(qū)相比，西北地區(qū)污水量較少，但污水濃度較大。盡管20世紀80年代開始，穩(wěn)定塘這種污水處理技術(shù)在我國被大力推廣，新疆、華東、華北、東北等地積極籌建。目前，西北地區(qū)大部分村莊的生活污水處理現(xiàn)狀是直接原地排放或排入水體，人工排水系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施缺乏，間接威脅著農(nóng)村飲用水源的安全。發(fā)展較好的村莊即使有人工排水系統(tǒng)，但是普遍建材質(zhì)量較差，污水和雨水混合嚴重，排水系統(tǒng)工程“曬太陽”或無人管理。

二、桑德SMART系統(tǒng)及示范工程概況

1.桑德SMART系統(tǒng)。桑德集團是中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)跑者和國內(nèi)村鎮(zhèn)污水處理先行者，其在污水處理行業(yè)有一定的發(fā)言權(quán)和權(quán)威性。2012年，桑德集團創(chuàng)新性地研發(fā)出SMART村鎮(zhèn)水環(huán)境治理系統(tǒng)，提出了“一個房子、一個池子、一套設(shè)備；集中捆綁、連片治理”的理念，該系統(tǒng)主要以集約化、模塊化及集群化管理為主，簡化操作，節(jié)約成本，增強了系統(tǒng)穩(wěn)定性及處理效果，給中國村鎮(zhèn)污水處理開辟了一條“夠得著、看得見”的可行之路。2017年，桑德SMART技術(shù)入選北京市水污染防治技術(shù)目錄，在水污染治理領(lǐng)域取得了重大突破，評選委員會對其入選的優(yōu)勢描述是：“先進成熟，已在實際工程應(yīng)用，治理效果穩(wěn)定、經(jīng)濟合理可行，具有較好示范價值”。SMART工藝的具體指導(dǎo)理念是S：小型的（small），精巧的（skillful）；M：多功能的（multiple），模塊化的（modular）；A：靈活的（active），自動化的（automatic）；R：快速的（rapid）；T ：工藝的（technologic），其目標是達到“占地少，模塊化，易管理，低成本”。具體地，桑德SMART-PFBP多級生物接觸氧化工藝通過結(jié)合太陽能光伏技術(shù)，將多個罐體相串聯(lián)，采用多級處理，每個罐體利用仿水草的生物填料在各級形成菌群來逐級降解污染物。該工藝的優(yōu)勢在于節(jié)能環(huán)保、操作簡單、占地較小、效果良好、高自動化。

2.示范工程概況。①運行效果。以北京市通州區(qū)馬駒橋姚辛莊農(nóng)村污水處理項目為例具體說明。該項目為BOT項目，特許經(jīng)營年限15年，主要對姚辛莊村北側(cè)、中側(cè)和南側(cè)的三個排污口的生活污水進行治理，采用桑德SMART-PFBP多級生物接觸氧化工藝，出水水質(zhì)執(zhí)行北京市水污染物綜合排放標準（DB11307-2013）B標。同時，該項目還采用“新麥田式”設(shè)計，即污水處理設(shè)施與周圍景色和諧統(tǒng)一，整體景觀就像麥田般賞心悅目，最終使得“污水處理-生態(tài)環(huán)保-公司盈利”三者實現(xiàn)了協(xié)調(diào)發(fā)展。②經(jīng)濟分析。工程治理規(guī)模為250噸/日，服務(wù)人口2435人，運營主要構(gòu)成成本為電耗、人工和藥劑費，其中電耗和人工約占80%-90%，平均運行成本為1元/噸左右。項目通過采用“互聯(lián)網(wǎng)+村鎮(zhèn)水務(wù)”的理念，以“總部系統(tǒng)監(jiān)管、區(qū)域網(wǎng)絡(luò)運營、終端分散處理”的模式實現(xiàn)統(tǒng)一管理，減少了人員配備，提高了工作效率，從而縮減了運營成本。endprint

三、西北地區(qū)村鎮(zhèn)生活污水處理模式選擇

目前，除了對污水的直接排放，西北地區(qū)對農(nóng)村生活污水處理的技術(shù)工藝主要有化糞池、厭氧沼氣技術(shù)、人工濕地、土壤滲濾系統(tǒng)等，農(nóng)村生活污水有其獨特性，排放量少且不夠集中。而西北地區(qū)農(nóng)村生活污水處理缺乏完善的管網(wǎng)系統(tǒng)和處理系統(tǒng)，加之經(jīng)濟發(fā)展滯后，缺乏專業(yè)的管理人員，導(dǎo)致農(nóng)村生活污水處理不能盲目照搬城市污水處理工藝。那么，西北地區(qū)在選擇農(nóng)村生活污水處理模式時，應(yīng)滿足以下幾個原則：經(jīng)濟實用性原則，即處理技術(shù)經(jīng)濟適用，達到節(jié)能降耗；操作簡單化原則，即運行操作簡單，便于村民日常維護和管理；出水達標原則，即經(jīng)過處理后的污水可以達標排放，能夠二次利用；資源化原則，即盡量減少污泥的產(chǎn)量并進行資源化利用。

SMART這套小城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)在全國分布廣泛，項目主要集中在東南、西南和東部地區(qū)，日處理規(guī)模超過30萬噸，服務(wù)人口300多萬人。而目前該系統(tǒng)在西北和東北普及率還較低，系統(tǒng)本身“可地上、可地下、可南方、可北方”的特性對于西北地區(qū)農(nóng)村生活污水處理有一定的適用性，但同時也要結(jié)合當?shù)厣罘绞健⒔?jīng)濟水平、地理氣候作出適量調(diào)整。SMART 系統(tǒng)在西北地區(qū)的具體實施方案從運營模式、付費制度展開。

1.運營模式。目前，桑德集團將村鎮(zhèn)水務(wù)與市政水務(wù)、工業(yè)水務(wù)這三大業(yè)務(wù)板塊置于同樣重要的戰(zhàn)略地位。村鎮(zhèn)水務(wù)主要包括鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理、大中城市周邊農(nóng)村污水集中處理、城鎮(zhèn)化進程中的社區(qū)污水集中處理。西北地區(qū)農(nóng)村聚集程度不同，對于人口聚集度高的村鎮(zhèn)，可以采取區(qū)域內(nèi)示范效應(yīng)模式，同時配合管網(wǎng)建設(shè)，形成示范效應(yīng)；對于人口聚集度低的村鎮(zhèn)，管網(wǎng)建設(shè)費用過高，可以采取分散式處理模式，進行區(qū)域內(nèi)連片打捆處理，形成規(guī)模效應(yīng)。

2.付費制度。付費制度在污水處理領(lǐng)域的實施還舉步維艱。江浙滬地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達，但是依然實現(xiàn)不了付費，更不用說農(nóng)村地區(qū)了。西北地區(qū)總體經(jīng)濟落后，但也有經(jīng)濟較為發(fā)達的村鎮(zhèn)，對于不同經(jīng)濟情況的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，付費制度因地制宜。如經(jīng)濟較為發(fā)達的地區(qū)，可以考量整體績效付費，根據(jù)污水處理績效酌情收費；經(jīng)濟較為落后的地區(qū)，采取免費或相對免費的形式，如特色農(nóng)村可以發(fā)展“農(nóng)產(chǎn)品+旅游”等項目，參考桑德SMART“新麥田式”設(shè)計，將污水處理設(shè)施與周圍景觀和諧統(tǒng)一，逐步建立村鎮(zhèn)水務(wù)平臺。

四、結(jié)語

西北地區(qū)農(nóng)村生活污水處理目前還不具備規(guī)?；幚砑夹g(shù)相對傳統(tǒng)落后。而桑德SMART系統(tǒng)已成功應(yīng)用于全國多個農(nóng)村污水處理案例中，其運行效果佳、運營成本低、“可地上，可地下，可南方，可北方”，符合西北地區(qū)農(nóng)村生活污水處理的自然環(huán)境和經(jīng)濟環(huán)境要求。最后，本文從運營模式和付費制度兩個方面來對桑德SMART系統(tǒng)在西北農(nóng)村地區(qū)污水處理項目的具體實施進行了適用性分析，對西北地區(qū)農(nóng)村污水處理模式的選擇有一定借鑒意義。

（作者單位：陜西科技大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院）endprint