基于規(guī)劃視角的農(nóng)村生活污水處理模式應用探討

袁敏航 王子涵 吳迪

農(nóng)村生活污水處理作為新農(nóng)村基礎設施建設中的重要環(huán)節(jié)，對構建良好生態(tài)環(huán)境構架、水源保護、生態(tài)修復和經(jīng)濟健康發(fā)展起到積極作用。其中處理模式的應用和選擇是農(nóng)村生活污水處理規(guī)劃中的核心任務，其直接影響建設成本、運營維護成本、土地利用等實際問題。本文在闡述當前我國農(nóng)村生活污水處理模式應用不當造成的實際問題基礎上，分析借鑒日本、美國成熟的農(nóng)村生活污水處理模式應用經(jīng)驗，基于規(guī)劃視角提出我國農(nóng)村生活污水治理中納管、集中、分散三種處理模式的優(yōu)勢和應用建議。

一、處理模式應用不當帶來的主要問題

1.建設成本增加，推進難度增大

農(nóng)村生活污水處理項目初期，在實踐經(jīng)驗缺失、小型污水處理設施技術不完備等因素影響下，大多選用集中處理模式鋪設大量管網(wǎng)，由于污水分散，水量小，長距離運輸?shù)挠绊?，常造成管網(wǎng)阻塞、空置、浪費現(xiàn)象。

據(jù)實際測算，集中污水處理管網(wǎng)成本約占總費用60%～70%，大范圍集中處理直接增大成本。由于農(nóng)村生活污水處理項目常需引入社會投資方進行資金支持，建設成本增高帶來投資風險增加，使得項目資金遲緩難以推進。

2.運營成本增加，管理難度增大

能納廠未納、能合并未合、應分散未分等情況帶來的污水處理廠、泵站等設施數(shù)量增加直接提高運營管理難度和成本。實踐經(jīng)驗中表明，在相同的污水處理需求下，使用若干個小型污水處理廠的總費用往往低于大型污水處理廠的相應費用。當前我國農(nóng)村生活污水處理項目運營管理處于缺乏有效機制，缺失專業(yè)資質(zhì)，欠缺主動管理意識的狀態(tài)，不具備有效管理運營大量設施的基礎和能力，導致大量公共污水處理設施長期無人維護 “曬太陽”；污水處理設備產(chǎn)生泄露時對于周邊環(huán)境造成大規(guī)模大范圍污染等情況。

3.土地浪費增加，環(huán)境污染風險加大

一方面，由于模式選擇帶來的管網(wǎng)鋪設、設施建設等情況占用大量農(nóng)村自留地，造成土地浪費，在我國農(nóng)地匱乏糧食緊缺的國情下，不利于宏觀的長遠發(fā)展。另一方面，長距離、大面積污水設施建設以及運營管理維修滯后等情況，直接加大污水泄露、擾動原生環(huán)境、土地污染、水體污染等環(huán)保問題風險，尤其在生態(tài)敏感區(qū)，很多土地并不適合建設污水處理系統(tǒng)，污染帶來的環(huán)境影響將造成不可逆的危害。

二、國外農(nóng)村污水處理模式應用借鑒

1.日本

日本人口分布與我國具有一定相似性，呈現(xiàn)分布不均，城鎮(zhèn)密度遠高于鄉(xiāng)村的特征。日本農(nóng)村污水處理方面堅持結合地區(qū)的特點進行建設和模式應用。農(nóng)村生活污水由兩種模式構成，分別為使用小型凈化槽的分散處理模式和采用村落排水設施的集中處理模式。分散處理模式主要是采用凈化槽處理，應用于人口低密度地區(qū)，通過不同規(guī)格凈化槽處理污水。對于人口中等密度地區(qū)，往往使用集中處理模式，通過管網(wǎng)收集并運輸至小型污水處理廠集中處理。

圖1 分散處理與集中處理成本比較

日本農(nóng)村生活污水處理已經(jīng)形成相對成熟的體系，其指出影響農(nóng)村污水分散-集中處理模式應用因素主要有實施主體、適用地區(qū)、設計規(guī)模、處理污水種類（如表1）以及人均建設費及運營費成本測算（如圖1），其中最重要的限制指標為設計規(guī)模和人均處理成本。

表1 日本分散處理與集中處理模式應用

2.美國

美國人口總量少，居住分散，早期由于小型就地污水處理設施技術落后，幾乎所有地區(qū)都采用集中模式，造成管網(wǎng)浪費、成本激增等情況。

1987年美國環(huán)境保護署出臺《小社區(qū)廢水管理模式選擇指導手冊》中提出，美國的農(nóng)村污水應采用分散和集中模式。分散式即每戶采用單獨小型污水處理器，適用于農(nóng)村地區(qū)以及人口分布密度小地區(qū)；集中模式往往更適用于人口密度較大，分布集中地區(qū)。

美國對于模式選擇已經(jīng)形成更精細化管理系統(tǒng)，影響分散-集中處理模式應用的因素主要為適用地區(qū)、設計規(guī)模、土地要求（見表2）等工程要素以及環(huán)境敏感性、土壤滲透性、坡度、洪泛頻率等地理環(huán)境要素，在地理要素評估中不同州應選擇不同指標。在分析評估過程中應運用arcgis、WAWTTAR程序反復核算生態(tài)和經(jīng)濟成本的合理性。

表2 美國分散處理與集中處理模式應用

三、基于規(guī)劃視角的農(nóng)村生活污水處理模式應用探討

在日本與美國成功經(jīng)驗深入思考和總結基礎上，綜合設計規(guī)模、地形地貌、成本核算、生態(tài)環(huán)保等影響因素，總結出納管、集中、分散三種處理模式應用優(yōu)勢、應用范圍以及我國農(nóng)村生活污水處理應遵循“優(yōu)先納管，適度集中，合理分散，多邊聯(lián)動”的特色處理原則。

1.能接盡接，優(yōu)先納管

納管模式是指將生活污水統(tǒng)一收納并運送至就近城鎮(zhèn)管網(wǎng)統(tǒng)一處理的污水處理方式。納管模式具有最大程度減少運營成本、保證污水處理運營穩(wěn)定、提升污水處理效率等優(yōu)點，適用于于距離城區(qū)較近地區(qū)。長遠規(guī)劃發(fā)展角度上應遵循“能接盡接，優(yōu)先納管”原則，將具有合適條件（如表3）村鎮(zhèn)接入城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)，由城鎮(zhèn)污水處理廠統(tǒng)一處理。

表3 適合采用納管模式情況

2.核算成本，適度集中

集中污水處理模式是指對于無法采用納管模式且分布集中的地區(qū)，可采用單個村落或多個村落獨立進行污水收集，運輸至統(tǒng)一污水廠集中處理后就近排放的模式。集中處理模式在分布緊湊地區(qū)具有明顯的降低運營管理難度、減少污水處理設施數(shù)量的優(yōu)勢。從遠期規(guī)劃角度出發(fā)，具有合適特征（如表4）的中高人口密度村落以及規(guī)劃中拆村并點的中心村落適合采用集中處理模式。

表4 適合采用集中模式情況

3.因地制宜，合理分散

分散處理模式是指單戶或幾戶采用獨立的污水處理設備，就地進行污水處理的模式。分散模式在國際發(fā)達國家中應用普遍并被積極推行，該模式具有節(jié)約成本、操作靈活、維護便利等優(yōu)勢。在實際規(guī)劃中應將具有分布密度低、地形地貌特殊或?qū)僦羞h期規(guī)劃拆撤村等特征（表5）的用戶采用分散模式。

表5 適合采用分散模式情況

圖2 適合采用納管模式進行污水處理示意圖

圖3 適合采用集中模式進行污水處理示意圖

4.綜合評估，多邊聯(lián)動

農(nóng)村生活污水治理是一項綜合性工程，處理模式應用選擇應建立綜合評估系統(tǒng)，包括管網(wǎng)距離、地形地貌、設計規(guī)模、服務人口等工程因素，生態(tài)敏感性、人口流動性、上位規(guī)劃對接程度、投資情況公眾意愿等生態(tài)因素和成本因素。

另一方面，農(nóng)村生活污水治理是一項多方參與的復合型工程，對于過程參與的政府方、社會投資方、建設方、管理方、使用方應充分廣泛采取建議，形成多邊聯(lián)動的發(fā)展模式。

四、結語

農(nóng)村生活污水處理中，模式的應用是決定農(nóng)污項目全周期順利運行的核心要素之一。在逐步發(fā)展中尋求建立完善的服務體系，管理體系和綜合評估體系。加強政府方、社會方、投資方、建設方、管理方和使用方的多方聯(lián)動，切合實際改善農(nóng)村環(huán)境、加強農(nóng)村基礎設施建設，形成綜合型、高效型、具有中國特色的農(nóng)村污水處理體系。