分散式農(nóng)村生活污水處理設(shè)施運營模式

◎白力健

前言

農(nóng)村水環(huán)境的狀況直接影響水源地保護以及公眾身體健康，關(guān)系到城鄉(xiāng)的統(tǒng)籌發(fā)展。我國新農(nóng)村建設(shè)的重點是推進農(nóng)村環(huán)境整治，包括水環(huán)境的治理。從2008 年開始，中央設(shè)立農(nóng)村環(huán)保專項資金，促進全國村莊開展環(huán)境綜合整治和生態(tài)示范。我國農(nóng)村水環(huán)境整治內(nèi)容主要包括農(nóng)村生活污水治理和河道污染治理兩個方面。目前，農(nóng)村生活污水治理面臨兩大困擾，即設(shè)計問題和管理問題。我國農(nóng)村地域遼闊，居住地分散，離城鎮(zhèn)市政管網(wǎng)較遠(yuǎn)，相應(yīng)的環(huán)?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)比較滯后。在城市應(yīng)用的一些成熟或先進的污水處理技術(shù)，由于較低的農(nóng)村生活污水納管率以及處理技術(shù)本身涉及的維護、運行費用和操作管理要求等，不一定能在農(nóng)村適用。我國從20 世紀(jì)80 年代開展分散式生活污水處理技術(shù)的研發(fā)工作，雖然已形成了一批可行性技術(shù)，但在產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；?，產(chǎn)品的一體化、標(biāo)準(zhǔn)化、自動化等方面有待加強。在管理方面，有關(guān)我國農(nóng)村生活污水處理設(shè)施運營管理的理論與基礎(chǔ)研究較少，而農(nóng)村又不能完全照搬城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施的相關(guān)管理方法和體制。筆者在分析農(nóng)村生活污水排放現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，總結(jié)設(shè)施運營情況，針對出現(xiàn)的問題，探討分散式處理設(shè)施有效運營的對策———“第三方運營管理”模式，并分析該模式的特點。

一、農(nóng)村污水的水質(zhì)和特點

農(nóng)村家庭污水通常不包含有毒物質(zhì)，但包含許多細(xì)菌，病毒和寄生蟲卵以及N 和P 等營養(yǎng)物質(zhì)，并具有出色的生化特性。農(nóng)村生產(chǎn)廢水包括畜禽養(yǎng)殖，水產(chǎn)養(yǎng)殖和農(nóng)業(yè)加工等小型工作場所產(chǎn)生的高濃度有機廢水，其特征是懸浮固體濃度高，數(shù)量少且數(shù)量不均，并且大多數(shù)水質(zhì)是生化的。農(nóng)村生產(chǎn)廢水通常與家庭污水一起排放。

1.農(nóng)村家庭污水的來源。

農(nóng)村家庭污水的主要來源是：①含有有機物的廚房用水，例如甘蔗，蔬菜屑，油和乙酸，主要是鍋洗水，米洗水，蔬菜洗水等；化學(xué)成分（如清潔劑）會導(dǎo)致磷污染。③在沖洗廢水和沖洗廁所比較普遍的地區(qū)，會產(chǎn)生大量的“黑水”，在仍使用干式廁所的村莊和村莊，產(chǎn)生的沖洗廢水較少。另外，一些農(nóng)民飼養(yǎng)家禽并產(chǎn)生與牲畜糞便混合的污水。沖洗廢水中高濃度的N，P 和BOD。

2.農(nóng)村污水處理模型。

目前，中國農(nóng)村地區(qū)每年的污水排放量超過90%，未經(jīng)處理就將污水排放到多達(dá)200 億噸的河流和湖泊中。截至2010年，上海，浙江，江蘇，山東等省行政村高污水處理率地區(qū)的污水處理率也僅為48.6%，31.9%，19.6%和9.6%。在東北，污水處理率最高，為3.5%，在西北地區(qū)，污水處理率僅為0.6%至1.3%。

根據(jù)管網(wǎng)建設(shè)的程度，農(nóng)村污水處理模式可分為集中處理和分布式處理。在管網(wǎng)工程比較完備的居民居住的地區(qū)，農(nóng)村地區(qū)的生活污水通過排水管網(wǎng)收集，然后排入城鎮(zhèn)污水處理廠進行統(tǒng)一處理和排放。通過網(wǎng)收集少量水是不經(jīng)濟和不現(xiàn)實的，因此對于農(nóng)村地區(qū)零散的房屋，一般的排水方式為：①廚房和衛(wèi)生間的污水經(jīng)過處理后會通過管道進入自己的化糞池。②化糞池處理后，進行二次處理。③居民沿著河道穿過管道，將污水直接排入水體。農(nóng)田兩側(cè)的下水道開挖將下水道排入這些溝渠，這些溝渠自然蒸發(fā)并滲透。中國分布式處理設(shè)施的規(guī)模小于1，000m3/d，大多數(shù)日常處理能力集中在50 至500m3 的范圍內(nèi)。從全國的總體排放情況看，污水處理的程度各不相同，污水處理設(shè)施的水平也各不相同，污水排放水平與穩(wěn)定達(dá)標(biāo)水平之間存在較大差異。

在選擇農(nóng)村污水處理設(shè)施時，必須結(jié)合可靠穩(wěn)定的技術(shù)，較低的運行成本以及簡單的運行管理原則。中國農(nóng)村生活污水處理工藝一般采用常規(guī)處理和高級處理相結(jié)合的方法。常規(guī)處理技術(shù)包括非破壞性垃圾填埋場厭氧技術(shù)，催化氧化，A/O 方法和生物膜處理技術(shù)，而先進的處理技術(shù)包括人工濕地，生態(tài)塘（穩(wěn)定塘）和土壤滲透技術(shù)。

二、分散式農(nóng)村污水處理存在的問題

1.設(shè)施設(shè)備建設(shè)不合理，處理效率普遍較低。

農(nóng)村地區(qū)自然環(huán)境、用水方式及污水排放與城市不盡相同，各個地區(qū)農(nóng)村的情況也有不同程度的差異，因此水質(zhì)水量差異較大。在我國的一些農(nóng)村，由于污水處理設(shè)備的投入和使用時間不長，缺乏建設(shè)方面的經(jīng)驗，包括污水管網(wǎng)的收集點和處理設(shè)施的選型和選址均不是最佳，受水質(zhì)水量波動等因素的影響，設(shè)備不能穩(wěn)定運行，污水收集和處理效率和效能偏低，甚至一些農(nóng)村地區(qū)為減少處理成本，未設(shè)置足夠的設(shè)施設(shè)備，導(dǎo)致污水處理效果無法達(dá)到要求。

2.污水處理設(shè)施維護成本不夠。

污水處理設(shè)施在前期建設(shè)及后期管養(yǎng)維護中均需要投入較大的資金，而由于農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟水平較差，財政收入較低，不足以承擔(dān)污水處理設(shè)施的運營和維護費用，甚至連污水治理的正常開銷都成為財務(wù)負(fù)擔(dān)，存在資金不足的問題，導(dǎo)致污水處理過程中有很多問題無法得到解決，污水處理設(shè)施也未能穩(wěn)定運行，污水不能有效處置。

3.污水處理管理制度不完善，管理人員短缺。

如果管理制度不完善，就會影響污水處理的效率和效果。我國大部分農(nóng)村地區(qū)的污水處理環(huán)境較為復(fù)雜，未完善或未建立系統(tǒng)性的污水管理制度，沒有專業(yè)的運營維護團隊，且當(dāng)?shù)卣嚓P(guān)管理部門的污水處理意識相對薄弱，針對污水處理過程中各環(huán)節(jié)存在的問題未能及時解決，導(dǎo)致污染日益加重。

三、農(nóng)村污水處理設(shè)施的運營

許多因素會影響農(nóng)村家庭污水處理設(shè)施的運營和管理水平，包括國家和地區(qū)的政策和系統(tǒng)要素，以及諸如財產(chǎn)責(zé)任和運營管理模式以及行政人員的運營成本和技能水平等體制因素。有一個元素。等因素。當(dāng)前，在經(jīng)營和管理農(nóng)村污水處理設(shè)施時，必須緊急解決以下問題。

1.非科學(xué)規(guī)劃與設(shè)計。

許多農(nóng)村地區(qū)的污染控制工作很快開始，通過簡單地應(yīng)用一些計劃和設(shè)計而不考慮實際的計劃條件，大大提高了計劃和設(shè)計能力。例如，蘇北城市污水處理廠共計178 萬元，設(shè)計污水處理規(guī)模為500t/d。由于支管網(wǎng)建設(shè)的延誤，實際收集到的生活污水量無法達(dá)到最大容量運行，設(shè)施無法連續(xù)運行24 小時，設(shè)備長時間閑置，效率降低。

2.缺乏專業(yè)的運營管理人員。

大型城市污水處理廠的運行和管理人員必須具有相應(yīng)的專業(yè)知識，并且人員數(shù)量必須滿足污水處理廠的需求。但是，農(nóng)村家庭污水處理設(shè)施的運行和管理涉及許多話題，包括村政府，村或流域機構(gòu)和村理事會，權(quán)力和責(zé)任不均很容易導(dǎo)致混亂和管理失靈。農(nóng)村污水處理設(shè)施的管理者大多是當(dāng)?shù)厝耍狈Νh(huán)境保護知識和設(shè)備運行管理技能，僅負(fù)責(zé)設(shè)備的日常管理，很難進行專業(yè)級的系統(tǒng)維護。廢水質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。

3.無法保證的維修資金。

資金短缺一直是限制農(nóng)村污水處理的問題。全國大約有60萬個村莊，其中許多缺乏必要的環(huán)境保護設(shè)施，并得到了緊急資金的支持。在缺乏科學(xué)的籌資機制和渠道的情況下，很難投資私人資金并僅依靠財政預(yù)算，特別是在西部欠發(fā)達(dá)地區(qū)，那里的地方財政問題極為困難。

污水處理設(shè)施建成后，必須有必要的維護資金來確保設(shè)備的長期穩(wěn)定運行，而且許多城市和地區(qū)的環(huán)境保護資金中也沒有相應(yīng)的保障體系。除了財務(wù)預(yù)算包括運營管理和維護資金的某些地區(qū)以外，大多數(shù)地區(qū)的補貼很小，無法滿足設(shè)施的正常運營需求，并且設(shè)備的“日光照射”會帶來一定程度的設(shè)施收益降低。

4.管理系統(tǒng)尚未完成。

在兩個方面脫穎而出：首先，各地區(qū)的管理水平存在巨大差異；其次，沒有集成的標(biāo)準(zhǔn)體系。一些村莊和村莊對設(shè)施的運行進行了高水平的監(jiān)督，并且對運營和管理的水平也很高，但是在欠發(fā)達(dá)地區(qū)，注意力和技能水平相對較差，這使設(shè)施不能令人滿意。一些地區(qū)沒有明確的運營治理目標(biāo)，評價方法不科學(xué)，量化差，指標(biāo)一般單一，不同地區(qū)的管理要求不同，許多地區(qū)的廢水質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。建設(shè)和運營管理問題的基礎(chǔ)是相對隨機的。

四、用于農(nóng)村污水處理的第三方運營管理模型

居民無人值守管理或兼職管理是當(dāng)前農(nóng)村污水處理設(shè)施運行和管理的主要方式，也是造成污水處理設(shè)施運行不暢的重要原因。迫切需要在現(xiàn)有條件下提出可行的措施和有效的管理模式。

在海南，上海和常熟等農(nóng)村地區(qū)運營家庭污水處理設(shè)施的經(jīng)驗導(dǎo)致出現(xiàn)了市場驅(qū)動的運營模型，包括轉(zhuǎn)讓-運營-轉(zhuǎn)讓-轉(zhuǎn)讓（TOT）模型和托管運營。模型（也稱為第三方操作模型）特別受關(guān)注。第三方運營模式是政府投資的污水處理設(shè)施的建設(shè)，該項目完成后將委托給具有強大管理能力的專業(yè)運營公司，通過簽署合法合同或合同可冒其運營風(fēng)險。有償服務(wù)。

1.第三方運營模式的優(yōu)勢。

此委派的運營和管理模型主要具有以下優(yōu)點：①環(huán)境保護設(shè)施（政府），運營單位（專業(yè)公司）和監(jiān)管部門（環(huán)境保護部門）的所有者具有明確的權(quán)利，責(zé)任和明確的關(guān)系（““倒三角形”結(jié)構(gòu)），相互限制，享有權(quán)利獨立事件和履行職責(zé)；②通過市場競爭機制（軟性等）選擇運營和管理第三方專業(yè)公司，雙方簽署運營管理協(xié)議，并且各方的義務(wù)，權(quán)利和義務(wù)均同意該協(xié)議③第三方運營模式確保機制的穩(wěn)定運行和廢水處理設(shè)施的廢水排放。專業(yè)公司充分利用人才，技術(shù)和管理優(yōu)勢，同時運營和管理多個分散式污水處理設(shè)施，專業(yè)服務(wù)和規(guī)范化管理并利用規(guī)模來避免由于非專業(yè)管理而造成的浪費或資本資源的損失。

2.第三方運營模式的應(yīng)用。

研究表明，厭氧生物濾池技術(shù)的使用在村莊管理模式和第三方運行模式之間沒有顯著差異，并且在使用膜工藝時可以將第三方運行模式降低5.4%。運行速度超過80%，運行效果良好。

常熟市委托集中運營的311 戶農(nóng)村生活污水處理設(shè)施（處理規(guī)模1-140m3/d），其正常開工率從27.5%提高到89.3%，在數(shù)量和規(guī)模上均具有優(yōu)勢降低了人工成本，降低了每噸的運營成本。

福建安溪縣已經(jīng)為韓國25 個農(nóng)村污水處理廠引入了第三方運營管理模式，并通過一年的實踐培訓(xùn)達(dá)到了設(shè)備運行率和污水處理標(biāo)準(zhǔn)的100%符合率。與城市相比，這是及時完成的。每個組織都運行托管模式，這可以節(jié)省50%以上的成本。

對于政府而言，此模型不允許獲得投資回報，但可以引入競爭機制。由于污水處理的公共服務(wù)性質(zhì)和高沉淀資本的性質(zhì)，簡單地在資產(chǎn)鏈中引入競爭機制并延長合同期限將增加服務(wù)價格并縮短調(diào)試運行周期，這將使競爭更加合適。您可以通過不合理地提高服務(wù)價格并根據(jù)市場變化及時調(diào)整運營模式來有效地降低運營成本。政府部門對污水處理設(shè)施的有效監(jiān)督可以幫助保持污水處理廠的廢水為標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)營公司的初始投資很小，不涉及國有資產(chǎn)產(chǎn)權(quán)的轉(zhuǎn)讓，獲取經(jīng)營權(quán)的程序很簡單，與地方政府的協(xié)議會導(dǎo)致污水處理費用，收入穩(wěn)定，風(fēng)險低。

3.選擇適宜的生活污水處理系統(tǒng)。

農(nóng)村地區(qū)可根據(jù)實際情況，因地制宜選擇生活污水處理系統(tǒng)。第一種是分散式的地埋處理系統(tǒng)，這種系統(tǒng)將設(shè)備埋在地里，能夠持續(xù)有效地處理污水，且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，也能同時滿足農(nóng)村地區(qū)環(huán)境美觀和污水處理的需要。第二種是分散式處理的混合處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以針對各種各樣的途徑，將污水集中在一起進行處理，然后進行稀釋，高效率完成污水的處理工作。

4.引進合適的污水處理設(shè)備和技術(shù)。

可采用合適的處理設(shè)備，將其綜合運用于農(nóng)村分散式居民生活污水的處理工作中。目前，一些較為先進的小型化污水處理設(shè)備已經(jīng)能每天處理1t 污水，這樣的設(shè)備非常適合分散的農(nóng)村模式，圖1 展示了某種較為先進的一體化污水處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)。

圖1 該污水處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)

同時也可借助臭氧+生物濾池等技術(shù)，通過臭氧的強氧化性來提升廢水的可生化性，再借助生物濾池的生化氧化、物理吸附等功能，去除廢水的污染，不但綠色環(huán)保，而且處理效率也很高。

5.采用物聯(lián)網(wǎng)+遠(yuǎn)程監(jiān)控運營模式。

在農(nóng)村污水處理運營管理中采用物聯(lián)網(wǎng)+遠(yuǎn)程監(jiān)控模式既可以將生產(chǎn)運用、水質(zhì)監(jiān)測、安全管理、數(shù)據(jù)分析等重點業(yè)務(wù)進行標(biāo)準(zhǔn)化管理，也可以從規(guī)劃、設(shè)計到施工和運營的全流程信息整合，更好的管理污水處理。采用信息化技術(shù)，將生活污水處理數(shù)據(jù)傳遞給監(jiān)控部門，從而對系統(tǒng)進行分布式管理、統(tǒng)一化管控。不同的污水處理站點通過網(wǎng)絡(luò)，能將各種數(shù)據(jù)傳遞到管控部門，其由服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫軟件、數(shù)據(jù)采集配置軟件、采集設(shè)備所構(gòu)成。同時，污水處理的數(shù)據(jù)也能隨時進行搜索和查看，按照實際情況調(diào)整工藝參數(shù)。不但可實現(xiàn)對分散式污水處理的遠(yuǎn)程監(jiān)管、區(qū)域監(jiān)管，也能實現(xiàn)無人值守的先進模式。

6.構(gòu)建省、市、縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)為一體的運營資金系統(tǒng)。

分散式農(nóng)村污水處理設(shè)施運營的重點，在于資金方面的保障。要獲得長期性的運營維護資金，就需要由省、市、縣三級和鄉(xiāng)鎮(zhèn)財政共同進行擔(dān)負(fù)。省級污水運營維護補貼可按照15%的比例，發(fā)放給偏僻農(nóng)村。地方財政補貼比例則根據(jù)考核成績，可定在18%左右；縣級財政屬于農(nóng)村污水處理運營的主要保障，可承擔(dān)45%左右，剩下的資金則由鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道自行擔(dān)負(fù)。這樣一來，才能為分散式農(nóng)村污水處理設(shè)施運營奠定堅實的基礎(chǔ)。

五、分散式農(nóng)村生活污水處理設(shè)施運營模式帶來的效果

在實際運營中，某地將所屬的200 多座農(nóng)村污水處理設(shè)施全部進行統(tǒng)一化管理之后，設(shè)施的正常運行率從過去的28%提高到90%。針對分散式農(nóng)村生活污水的處理情況進行改進，采用了先進的技術(shù)和科學(xué)的處理運營模式，至少減少了5%左右的運行成本。同時也提高了污水處理20%的效率，效果非常好。同時，隨著設(shè)施的不斷增多以及規(guī)模的擴展，因為采用了遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)，所以也減少了人工成本以及噸水運行成本。

結(jié)束語：

分散式農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的管理水平直接關(guān)系到農(nóng)村水環(huán)境治理效果。由于點多面廣、缺乏專業(yè)的技術(shù)人員等原因，政府直接管理或村民兼職管理模式無法保障設(shè)施的正常運行和出水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。通過委托運營管理（第三方運營）模式，可以有效降低成本，提升管理效率，提高污水處理監(jiān)管的準(zhǔn)確度和透明度。因此，基于第三方運營管理的監(jiān)管機制可以科學(xué)、有效地管理農(nóng)村生活污水處理設(shè)施，適合我國國情，具有良好的發(fā)展?jié)摿Α?/p>