上海農(nóng)村生活污水處理的實踐與思考

吳偉峰，洪　宏，胡昕曄

（上海市水利管理處，200002，上海）

上海農(nóng)村地區(qū)隨著生活水平的提高和農(nóng)民生活方式的改變，生活用水大量增加，未經(jīng)處理或簡單處理的農(nóng)村生活污水直排河道導致水體水質惡化，甚至出現(xiàn)黑臭現(xiàn)象，嚴重影響農(nóng)村地區(qū)環(huán)境面貌。據(jù)《2016上海農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》，上海有2.3萬個自然村落，99.2萬戶農(nóng)戶，260萬農(nóng)業(yè)人口，每天產(chǎn)生農(nóng)村生活污水27.3萬t。相關研究表明，太湖流域農(nóng)村生活污水中 COD、TN、TP和 NH3-N的排放量占總量的比例分別為33.5%、21.2%、50.4%和22.7%。為進一步改善上海農(nóng)村水環(huán)境面貌，結合新農(nóng)村建設，上海自2007年起實施了農(nóng)村生活污水處理工程，到2017年年底全市農(nóng)村生活污水處理率達到56%。

一、上海農(nóng)村生活污水的特點

農(nóng)村生活污水主要是指沖廁污水和洗滌廢水，以氮、磷、細菌、病毒和寄生蟲卵為主。由于生活方式、生活習慣、經(jīng)濟發(fā)展水平等不同，上海農(nóng)村生活污水在水量水質方面差異較大，有以下主要特點：

①分散排放。上海農(nóng)村村莊布局相對分散，農(nóng)民住宅基本沿水而居、枕河而立，長期以來農(nóng)村生活污水隨意排放到周邊河道或溝渠，導致河道水質不斷惡化。

②水量變化大。從時間上來看，周末污水量較平時多，早晚污水量較其他時間多。從區(qū)域分析來看，近郊地區(qū)人均生活污水量多，而遠郊農(nóng)村地區(qū)則較少。農(nóng)村地區(qū)生活污水排放呈現(xiàn)出間歇式且水量不穩(wěn)定的特點，要求污水處理系統(tǒng)具有較強的抗沖擊負荷能力。

③水質不穩(wěn)定。根據(jù)農(nóng)村生活污水水質分析：CODCr普遍小于210 mg/L，平均值為141.5 mg/L；BOD5多數(shù)小于75 mg/L，平均值為 43.7 mg/L，但濃度波動較大；NH3-N和TP的平均值分別為27.9 mg/L和2.6 mg/L，其數(shù)值之間的差異性較大。由于經(jīng)過化糞池的初步凈化，污水中污染物濃度有所降低。

二、處理模式與工藝分析

農(nóng)村生活污水處理不是純粹的技術問題，處理模式和工藝的選擇需要綜合考慮經(jīng)濟發(fā)展、地形地貌、生活方式、環(huán)境容量、土地約束、排放標準和后期管護等諸多因素，選擇適宜的處理模式和工藝至關重要。

1.主要模式

上海農(nóng)村生活污水處理模式有納入城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)（簡稱集中納管）和就地處理兩種。

①集中納管模式。適用于靠近城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)的村莊，對距城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)2～3 km以內(nèi)且符合高程接入要求的村莊，污水按此模式處理。由于城鎮(zhèn)污水處理廠相對運行規(guī)范、管理完善，污水處理效果也更有保障，因此優(yōu)先采用此模式。

②就地處理模式。適用于無法就近接入城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)的農(nóng)村生活污水處理，需要就地建設污水處理設施解決污水出路。該模式按覆蓋面大小不同可細分為聯(lián)村型、聯(lián)戶型和單戶型等處理模式，各處理模式采用的處理工藝和處理設施規(guī)模等不盡相同。

2.處理工藝

經(jīng)過10年發(fā)展，上海農(nóng)村生活污水處理工藝主要有生物濾池、接觸氧化、一體化膜法A2/O（厭氧-缺氧-好氧）、MBR（膜生物反應器）、人工濕地和土壤滲濾等生物型或生態(tài)型處理工藝。監(jiān)測評估表明，上海已建農(nóng)村生活污水處理設施出水水質較好且保持穩(wěn)定，CODGr、BOD5、NH3-N 和TP的平均削減率均在60%以上，其中CODGr和BOD5達標率較高，NH3-N和TP達標率稍差。近幾年，鑒于用地規(guī)模、建設成本、運行費用、水質長久穩(wěn)定等方面的綜合考慮，對于農(nóng)村生活污水處理工藝的選用，逐步由單一生態(tài)型向生物型或組合型轉變，即土壤滲濾和人工濕地等生態(tài)型工藝的選用呈下降趨勢。

三、政策和機制分析

1.資金政策

針對農(nóng)村生活污水處理項目的特點和管理情況，上海市制定出臺了項目和資金管理辦法，市級財政加大政策傾斜力度，實行差別化補助政策，補助分為70%和50%兩檔。區(qū)鎮(zhèn)兩級財政均落實了配套資金，確保農(nóng)村生活污水處理建設資金足額及時到位。

2.建設程序

為保證工程質量、安全、進度，農(nóng)村生活污水處理工程參照基本建設項目程序，實行項目法人責任制、招標投標制和工程監(jiān)理制。項目由區(qū)立項審批，鄉(xiāng)鎮(zhèn)人民政府作為實施主體，水務部門實施行業(yè)監(jiān)管。

3.技術導則

明確了農(nóng)村生活污水處理工程項目設計的基本原則、污水排放要求、處理池和管道設計要求。同時，還對生物濾池、接觸氧化、一體化膜法、MBR、人工濕地、土壤滲濾等6類工藝的適用范圍、設計參數(shù)、防滲、填料和維護等作了具體規(guī)定。

4.出水標準

2010年出臺了《上海市農(nóng)村生活污水處理工程出水水質暫行規(guī)定》，結合近年上海深入開展水污染防治和農(nóng)村生活污水處理實際，2017年對出水水質規(guī)定進行了重新修訂，控制指標由4個調整為7個，標準限值進一步嚴格，提高了出水水質標準。詳見表1。

5.運行維護

基本建立了農(nóng)村生活污水處理設施“區(qū)監(jiān)管、鎮(zhèn)實施、村參與”的管理機制，區(qū)鎮(zhèn)兩級財政落實了日常管護經(jīng)費，并積極探索政府購買服務的方式，通過市場化擇優(yōu)選擇運行維修養(yǎng)護單位，將設施良性運行和出水水質穩(wěn)定作為考核的主要內(nèi)容，不斷提升運行水平和管理水平。

四、對策與建議

1.科學合理制定建設規(guī)劃

生活污水是農(nóng)村地區(qū)主要的面源污染之一，也是影響農(nóng)村地區(qū)水環(huán)境質量的重要因素，然而國內(nèi)很多學者對于不同地區(qū)農(nóng)村生活污水對河道污染物貢獻率的觀點不盡相同。農(nóng)村生活污水處理規(guī)劃尤為關鍵，要結合經(jīng)濟社會發(fā)展和環(huán)境治理保護要求，區(qū)分輕重緩急，分區(qū)域、分時段、分步驟制定實施計劃，切不可簡單化地一刀切，搞一種模式或一種方案。從上海的實踐來看，四類地區(qū)建議重點推進：一是城市近郊外來人口集聚的地區(qū)，二是村莊集中、污水量大的地區(qū)，三是河道自凈能力弱、水質較差的地區(qū)，四是新農(nóng)村建設或宅基地置換等整合推進的地區(qū)。

表1　上海市農(nóng)村生活污水處理工程出水水質指標要求?。▎挝唬簃g/L）

2.因地制宜選擇處理技術工藝

農(nóng)村生活污水具有分散排放、水量較小、污染物濃度不高等特點，加之受農(nóng)村地區(qū)地形地貌約束和技術經(jīng)濟考量的影響，其處理技術工藝不能簡單地照搬照套城鎮(zhèn)污水處理廠的做法，選擇適宜的處理技術工藝至關重要。從上海多年來的實踐情況來看，需要綜合考慮村莊布局、人口規(guī)模、集聚程度、地形地貌等因素，結合村莊道路、河網(wǎng)水系、受納水體等現(xiàn)狀以及出水水質標準、投入產(chǎn)出效益、管理維護成本等，合理選擇符合當?shù)貙嶋H的污水處理技術工藝。農(nóng)村生活污水處理技術選取的主要原則有：效果穩(wěn)定、出水達標、投資較少、管理簡單、運行費用較低。對于環(huán)境容量較大、土地資源豐富、出水水質標準較低的地區(qū)，可以選擇生態(tài)型處理技術；對于人口密度大、河道水質較差、出水水質標準較高的地區(qū)，建議選擇處理能力較強但管理維護要求也較高的生物型處理技術。

3.合理選定關鍵設計參數(shù)

（1）設計污水量

目前，農(nóng)村生活污水處理管網(wǎng)造價占總造價的60%左右，而管徑是影響管網(wǎng)造價的重要因素。據(jù)調查，國內(nèi)不少省市在設計農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)時沒有進行入戶調查，往往憑經(jīng)驗預估人均設計污水量為105 L/d。從大量已建設施運行監(jiān)測分析得知，實際污水量遠低于設計污水量，且不同地區(qū)污水量、污水水質差異較大，因此建議設計單位在開展項目前期工作時需要進行污水量的入戶調查或抽樣調查，并對進水水質進行化驗。

（2）排放標準

排放標準是農(nóng)村生活污水處理規(guī)劃設計的“牛鼻子”和導向，而目前國家層面沒有統(tǒng)一的排放標準，不能簡單地套用《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918—2002）， 更不能不切實際地求高求全。農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)排放標準中的控制指標和標準限值確定，要綜合平衡考慮技術經(jīng)濟指標、農(nóng)村環(huán)境容量、環(huán)?？己艘?、污染物貢獻率、進水水量水質、處理工藝可達性和設施長效管理等因素。

（3）系統(tǒng)規(guī)模

農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)進水量在時空分布上存在著不穩(wěn)定、不平衡的情況，有時在一天的某個時間段沒有進水量，污染物處理負荷或高或低，給系統(tǒng)設計帶來一定的難度。同時，如果處理系統(tǒng)規(guī)模過小，服務戶數(shù)或人口過少會導致系統(tǒng)數(shù)量增加，給后期運行維護帶來困難。從上海農(nóng)村生活污水處理規(guī)模分析，已經(jīng)從單戶型向聯(lián)戶型轉變，50戶以上的處理系統(tǒng)成為主流，規(guī)?；⑾鄬刑幚硪呀?jīng)成為發(fā)展趨勢。建議國內(nèi)其他省市開展農(nóng)村生活污水處理工程時適當控制處理系統(tǒng)規(guī)模。

4.研究適宜的管護體制機制

農(nóng)村生活污水處理設施面廣量大，點多分散，維護要求較高，且涉及千家萬戶，建立一套適宜的管護體制機制是確保處理系統(tǒng)穩(wěn)定運行、水質達標的關鍵。

（1）實行專業(yè)化養(yǎng)護

針對農(nóng)村生活污水處理工藝繁雜、管理粗放的情況，可將收集管網(wǎng)管理和處理系統(tǒng)管理分開，分別通過政府購買服務的方式，委托專業(yè)化公司進行維修養(yǎng)護。日常運行管理可發(fā)揮村委會和村民的作用，一家一戶的化糞池和集水井由各自負責，并建立應急報修機制。

（2）開展日常水質檢測

農(nóng)村生活污水處理設施需定期進行檢測，檢測工作應由具有相關資質的獨立第三方承擔，以保證污水的處理效果和結論的客觀公正。檢測的范圍和頻次可結合實際情況確定，目前上海試行每年全覆蓋檢測2次。

（3）依托信息化開展運行監(jiān)管

農(nóng)村生活污水處理設施點多分散，巡檢工作量大，傳統(tǒng)的運行監(jiān)管方式低效且費用較高。然而，以物聯(lián)網(wǎng)技術和網(wǎng)絡通信技術為核心的遠程監(jiān)控技術具有良好的應用前景，變被動應對為主動預控，變局部關注為系統(tǒng)監(jiān)控，將對處理設施的穩(wěn)定運行和水質達標起到保障作用，對降低運行成本和提高監(jiān)管效率亦將起到關鍵作用。

5.及時開展處理實效評估

我國幅員遼闊，地形地貌和氣候條件差異大，加之農(nóng)村生活污水處理技術工藝都有一定的適用條件，因而各地在推進農(nóng)村生活污水處理過程中，需要把握好試點先行、逐步推廣的原則，建立評價指標體系，及時總結評估各類已建設施和技術工藝的優(yōu)缺點，適時優(yōu)化調整推進目標和技術路線，以期取得更大的社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，不斷改善農(nóng)村環(huán)境面貌。

參考文獻：

[1]藍炳杰，南方農(nóng)村生活污水處理工程技術方案[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2013（7）.

[2]謝勝，等.農(nóng)村生活污水處理工程的工藝應用探討[J].凈水技術，2013（6）.

[3]劉泓，等.太湖流域某市農(nóng)村生活污水處理工藝的比較研究[J].環(huán)境科學與管理，2013（6）.

[4]袁海平，等.農(nóng)村生活污水處理工程案例分析[J].中國給水排水，2013（21）.

[5]聶秋月，等.農(nóng)村生活污水處理工藝與管理措施探討[J].中國農(nóng)村水利水電，2012（4）.

[6]阮曉卿，等.江蘇不同地區(qū)典型農(nóng)村生活污水處理適用技術[J].中國給水排水，2012（18）.

[7]阮曉卿，等.江蘇省農(nóng)村生活污水處理適用技術推薦[J].污染防治技術，2013（4）.