青島市農(nóng)村生活污水處理實(shí)施方案及建議

隋海濤

（青島水務(wù)集團(tuán)有限公司 山東青島 266071）

引言

山東省發(fā)布了 《山東省農(nóng)村人居環(huán)境整治三年行動實(shí)施方案》（2018-2020），鼓勵在農(nóng)村建設(shè)分散式小型環(huán)境服務(wù)設(shè)施。根據(jù)《山東省農(nóng)村生活污水治理行動方案》要求，到2022 年，全省50%以上的行政村完成生活污水治理任務(wù)；到2025 年，全省90%的行政村完成生活污水治理任務(wù)。青島市發(fā)布的《青島市農(nóng)村人居環(huán)境整治三年行動實(shí)施方案》和《關(guān)于加快推進(jìn)農(nóng)村生活污水治理的緊急通知》明確提出：到2020 年，55%以上的村莊對生活污水進(jìn)行處理。作為改善農(nóng)村人居環(huán)境、促進(jìn)鄉(xiāng)村生態(tài)振興的重要一環(huán)，全面開展農(nóng)村生活污水治理行動已刻不容緩。

1 農(nóng)村生活水量水質(zhì)概況

本方案主要針對農(nóng)村居民生活排放污水，組成主要包括：沖廁污水、廚房污水和盥洗污水等。根據(jù)目前已公開的全國性的農(nóng)村生活用水量（表1），青島市下轄各市經(jīng)濟(jì)發(fā)展基礎(chǔ)相對較好，適宜選取經(jīng)濟(jì)條件較好地區(qū)的用水量指標(biāo)；同時(shí)，青島市作為缺水地區(qū)，也應(yīng)對相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)減?！掇r(nóng)村生活污水處理項(xiàng)目建設(shè)與投資指南》指出：農(nóng)村生活污水排放量應(yīng)按其用水量的40%～90%折算。根據(jù)估測，青島市嶗山區(qū)農(nóng)村生活污水排放量約為100L/人·日，青島膠州市北片區(qū)治理工程則按照65L/人·日確定項(xiàng)目規(guī)模。綜合考慮以上因素，初步預(yù)測農(nóng)村廁所改造工作完成后，青島市農(nóng)村污水排放量應(yīng)為75L/人·日。

表1 農(nóng)村居民生活用水量參考取值

按照一般經(jīng)驗(yàn)，農(nóng)村生活污水中各類污染物濃度相對較低，但水質(zhì)變化較大；大部分地區(qū)農(nóng)村生活污水的成分組成相差不大，基本不含或少含重金屬和有毒有害物質(zhì)。因其生活生產(chǎn)方式等因素的影響，農(nóng)村生活污水中大多含有機(jī)物、氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，兼有懸浮物以及病菌等污染成分，可生化性相對較強(qiáng)。全國范圍內(nèi)農(nóng)村居民生活污水水質(zhì)指標(biāo)如表2 所示，青島膠州市北片區(qū)農(nóng)村居民生活污水水質(zhì)指標(biāo)如表3 所示。

表2 農(nóng)村居民生活污水水質(zhì)指標(biāo)

表3 膠州市農(nóng)村居民生活污水水質(zhì)指標(biāo)

因?yàn)榍鄭u市屬于嚴(yán)重缺水地區(qū)，其各項(xiàng)污染指標(biāo)應(yīng)參照全國范圍的上限取值，對比膠州市北片區(qū)和青島市區(qū)生活污水為主的市政污水廠實(shí)測水質(zhì)指標(biāo)，初步確定青島市農(nóng)村污水水質(zhì)指標(biāo)如表4 所示。

表4 青島市農(nóng)村生活污水水質(zhì)

針對農(nóng)村居民生活污水處理設(shè)施，目前尚缺乏專門的國家和地方排放標(biāo)準(zhǔn)，供參照的標(biāo)準(zhǔn)為《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）和《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB5084-2005），水質(zhì)指標(biāo)如表5 所示。

表5 農(nóng)村生活污水處理設(shè)施污染物排放標(biāo)準(zhǔn)參考指標(biāo)

近年，村鎮(zhèn)污水處理設(shè)施出水一般直排入村鎮(zhèn)的塘、庫、河等，所以污水處理站的出水水質(zhì)一般執(zhí)行GB18918-200 一級A標(biāo)準(zhǔn)，其他地區(qū)也存在執(zhí)行農(nóng)業(yè)灌溉標(biāo)準(zhǔn)GB5084-2005 的例子。

2 青島市農(nóng)村生活污水處理現(xiàn)狀

2011 年底，原膠南市（現(xiàn)歸屬黃島區(qū)）開始著手實(shí)施農(nóng)村污水處理工程；2012 年，青島萊西市編制了《農(nóng)村污水處理總體規(guī)劃》，勾畫了全市城鄉(xiāng)一體化的污水處理系統(tǒng)；2014 年，青島膠州市開始實(shí)施農(nóng)村污水處理工作；2017 年，原青島即墨市（現(xiàn)為即墨區(qū)）開始農(nóng)村污水連片整治工作；2017 年，青島平度市選定10個(gè)農(nóng)村污水處理站作為試點(diǎn)，分別代表山區(qū)、平原區(qū)和果蔬區(qū)、產(chǎn)糧區(qū)等四個(gè)類型的村莊，開展農(nóng)村污水處理站建設(shè)工作。

近年來，在相關(guān)政策文件指引下，青島市在農(nóng)村城市化進(jìn)程和水源地保護(hù)過程中，采用不同工藝逐步建設(shè)多個(gè)農(nóng)村分散式生活污水處理項(xiàng)目，具備一定的農(nóng)村分散式污水處理基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)。但存在的問題也十分突出，主要表現(xiàn)在：處理工藝的適宜性和穩(wěn)定性不足；缺乏后續(xù)維護(hù)保養(yǎng)、運(yùn)行資金和管理保障，致使現(xiàn)有工程已基本失效，環(huán)境問題未得到解決，同時(shí)造成資源浪費(fèi)；只重視工程建設(shè)，忽視配套污水管線建設(shè)，污水處理設(shè)施不能正常發(fā)揮作用。

3 適用于農(nóng)村污水處理的工藝和裝置

3.1 基本要求

在工藝選擇上，根據(jù)農(nóng)村污水水量小、水量和水質(zhì)波動大等特征，建議選取抗沖擊能力強(qiáng)、布置方式靈活、產(chǎn)泥量小、能快速啟動的工藝。處理裝置、設(shè)施應(yīng)具有模塊化、組件化的特點(diǎn)，在不同的尾水利用場景下，可進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)，便于后期進(jìn)行提標(biāo)改造；運(yùn)行管理力求簡便，運(yùn)行費(fèi)用也應(yīng)盡量低廉。

3.2 推薦工藝

工藝選擇影響因素眾多，但主要由進(jìn)出水水質(zhì)決定，根據(jù)青島市農(nóng)村生活污水水質(zhì)和出水標(biāo)準(zhǔn)，主要的處理指標(biāo)在于COD、BOD 和TP，因此推薦工藝[1～3]為：

（1）MBR 工藝。MBR 膜生物反應(yīng)器作為一種結(jié)合活性污泥法與膜過濾技術(shù)的污水處理技術(shù)，具有高效靈活、占地少、污泥產(chǎn)量低、處理效果好等優(yōu)勢，其缺點(diǎn)是費(fèi)用較高，且膜組受污染時(shí)清洗作業(yè)較為復(fù)雜。

（2）A/O（厭氧/好氧）工藝。氨氮和TN 既然不是處理指標(biāo)，則無需進(jìn)行硝化，泥齡短，好氧段可以選取較高的污泥負(fù)荷和較短的停留時(shí)間，有效降低建設(shè)投資。運(yùn)行管理中，避免了缺氧和厭氧碳源競爭、泥齡難以兼顧等一系列矛盾，無需外加碳源，降低了管理難度和運(yùn)行費(fèi)用，缺點(diǎn)是除磷效果較差。

（3）人工濕地。污水人工濕地處理技術(shù)利用土壤、植物和微生物等生態(tài)系統(tǒng)的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)調(diào)作用，通過過濾、吸附、沉淀、離子交換、植物吸收和微生物分解來實(shí)現(xiàn)對廢水的高效凈化。人工濕地處理系統(tǒng)對生活污水的COD、BOD 有較高的去除效果，同時(shí)通過水生植物吸收、微生物的硝化和反硝化以及氮的揮發(fā)等途徑實(shí)現(xiàn)良好脫氮，人工濕地還通過人工土壤固磷及植物根系吸收除磷兩種方法去除磷。人工濕地的優(yōu)勢主要有：投資少，建設(shè)、運(yùn)營成本低廉，污水處理系統(tǒng)組合多樣性和獨(dú)特的綠化環(huán)境功能。缺點(diǎn)在于占地面積較大。

（4）A/O+人工濕地。在對出水指標(biāo)要求較高的地點(diǎn)，或者在非灌溉季節(jié)，可采用A/O+人工濕地組合系統(tǒng)，兼采各自優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)行管理較為靈活，且處理工藝簡單。

3.3 模塊化

以上工藝除了人工濕地（表流或潛流）外，都可以采用模塊化，模塊化的最大規(guī)模500 噸/日，超過500 噸/日可以現(xiàn)場組裝或者并聯(lián)拼裝；中型以上規(guī)模，考慮到運(yùn)行管理問題，預(yù)處理一般采用混凝土/磚砌結(jié)構(gòu)。大型城鎮(zhèn)、社區(qū)，規(guī)模超過2000 噸/日，采用模塊化優(yōu)勢不明顯，一般采用混凝土結(jié)構(gòu)建設(shè)。近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，自動化管理水平越來越高，模塊化基本上可以無人值守，但需要定期巡視，定期用抽糞車抽取剩余污泥，因地制宜資源化利用或者運(yùn)到附近污水處理廠處理處置。

4 經(jīng)營模式

（1）培訓(xùn)現(xiàn)場管理人員：可以就地招募值守和巡視人員以及污泥抽吸車駕駛員，加以培訓(xùn)持證上崗，當(dāng)?shù)厝藛T人力成本低，節(jié)省人力成本。（2）定期統(tǒng)一化驗(yàn)檢測；統(tǒng)一污泥抽取。（3）運(yùn)行管理：已有大型污水處理廠的區(qū)市，在污水處理廠運(yùn)營公司下成立運(yùn)行管理團(tuán)隊(duì)；與當(dāng)?shù)卣蚴姓炗喎?wù)協(xié)議（含電費(fèi)、藥劑費(fèi)、人工、污泥處理處置費(fèi)、管理費(fèi)等），每月收取管理服務(wù)費(fèi)。（4）模塊化設(shè)備設(shè)施置于地下不利于檢修，運(yùn)行效果難以保證，可以選擇便于維修維護(hù)的地上模塊化設(shè)備設(shè)施。

結(jié)語

（1）當(dāng)前國家集中開展農(nóng)村環(huán)境整治工作，各地政府高度重視，社會資本廣泛參與，污水處理技術(shù)比較成熟，且已有較多的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)[4]，介入農(nóng)村污水處理市場的時(shí)機(jī)已經(jīng)相對成熟。（2）為規(guī)避項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)，在項(xiàng)目合同簽訂中應(yīng)對項(xiàng)目邊界條件、付費(fèi)機(jī)制、免責(zé)條款等進(jìn)行明確約定，確定合同雙方的權(quán)責(zé)利益。（3）在項(xiàng)目準(zhǔn)備階段，要對項(xiàng)目所在地情況、項(xiàng)目建設(shè)方案等進(jìn)行充分調(diào)研論證，尤其要考慮農(nóng)村戶籍人口與流動人口差異問題，保證污水處理項(xiàng)目的處理能力與項(xiàng)目所在地實(shí)際情況相匹配。（4）農(nóng)村污水處理項(xiàng)目的長期運(yùn)維需要財(cái)政資金的持續(xù)投入，為保證項(xiàng)目的可在開展項(xiàng)目前務(wù)必保證政府付費(fèi)有可靠的資金來源保障。（5）因在基層地區(qū)開展項(xiàng)目，和鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府的溝通聯(lián)系必不可少。與當(dāng)?shù)卣⒘己玫暮献麝P(guān)系、獲取當(dāng)?shù)卣膹?qiáng)力支持是保證項(xiàng)目順利開展的必要條件。