基于全生命周期的農(nóng)村生活污水處理管理探討

李 敏 劉慶玲* 李 燕 吳 維 謝 蕓

(1.貴州省環(huán)境科學(xué)研究設(shè)計(jì)院,貴陽(yáng) 550081；2.貴州省環(huán)境工程評(píng)估中心，貴陽(yáng) 550002)

隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)村水污染問(wèn)題引起更多的關(guān)注。黨中央、國(guó)務(wù)院高度重視農(nóng)村生活污水治理工作。2018年2月，中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《農(nóng)村人居環(huán)境整治三年行動(dòng)方案》，明確要求“健全農(nóng)村生活垃圾污水治理技術(shù)、施工建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范”。《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的意見》提出把污水治理作為實(shí)施農(nóng)村人居環(huán)境整治三年行動(dòng)計(jì)劃的三大助攻方向之一，提出“良好生態(tài)環(huán)境是農(nóng)村最大優(yōu)勢(shì)和寶貴財(cái)富”，明確把農(nóng)村環(huán)境和生態(tài)問(wèn)題擺在突出位置。打好農(nóng)業(yè)農(nóng)村污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)，解決好農(nóng)村生活污水治理問(wèn)題是實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要任務(wù)。在《十四五規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)》中提出改善農(nóng)村人居環(huán)境，以鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府駐地和中心村為重點(diǎn)梯次推進(jìn)農(nóng)村生活污水治理。各種文件的出臺(tái)督促全國(guó)各地開展以農(nóng)村生活污水治理為重點(diǎn)的農(nóng)村人居環(huán)境整治工作。

據(jù)第七次人口普查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)[1]，截至2020年，全國(guó)農(nóng)村人口數(shù)達(dá)到50979萬(wàn)人，占比36.11%，其中貴州省農(nóng)村人口占比46.85%，貴州省農(nóng)村人口基數(shù)大，相應(yīng)的農(nóng)村生活排污量大。在這種情況下，貴州省委、省政府高度重視農(nóng)村生活污水處理問(wèn)題，印發(fā)了《貴州省全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興五年行動(dòng)方案》《貴州省農(nóng)村生活污水治理三年行動(dòng)計(jì)劃(2021-2023年)》等方案文件，強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)，“省負(fù)總責(zé)、市縣抓落實(shí)”的工作推進(jìn)機(jī)制不斷健全,部門職責(zé)分工進(jìn)一步明確,逐步形成上下齊心、合力共抓的良好工作局面。

1 貴州省農(nóng)村生活污水處理存在的問(wèn)題

貴州省農(nóng)村生活污水處理存在的問(wèn)題主要有以下幾個(gè)方面：

(1)農(nóng)村生活污水治理水平不高。截至2020年，貴州省僅有10.2%的農(nóng)村生活污水得到有效治理。由于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平不同，各地在農(nóng)村生活污水治理方面投入不均衡，取得的成效差異較大。經(jīng)濟(jì)條件較好的地區(qū)，實(shí)施效果較好，其他經(jīng)濟(jì)條件較弱的地區(qū)實(shí)施效果一般。貴州省行政村總數(shù)18091個(gè)，農(nóng)村生活污水處理設(shè)施覆蓋行政村4202個(gè)，全省已實(shí)施農(nóng)村生活污水治理設(shè)施行政村覆蓋率僅23.2%，不少邊遠(yuǎn)山區(qū)農(nóng)村生活污水仍未處理。

(2)已建污水處理設(shè)施運(yùn)營(yíng)問(wèn)題突出。一方面當(dāng)前農(nóng)村生活污水處理收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)未出臺(tái)，農(nóng)村生活污水處理設(shè)施建設(shè)和運(yùn)維主要依靠縣級(jí)財(cái)政預(yù)算支持，由于地方財(cái)力困難，后期運(yùn)營(yíng)、維護(hù)、監(jiān)管資金難以得到有效保障，不少污水處理設(shè)施難以正常運(yùn)行。另一方面由于項(xiàng)目后續(xù)運(yùn)行機(jī)制不健全，管理責(zé)任不明確，部分污水處理設(shè)施建好后移交給當(dāng)?shù)毓芾?，缺乏專業(yè)性技術(shù)支持。造成已建污水處理設(shè)施在不同程度上存在污水收集管網(wǎng)不全、堵塞、破損，污水處理設(shè)施長(zhǎng)效穩(wěn)定運(yùn)行存在困難。

(3)建設(shè)資金缺口大。農(nóng)村環(huán)境整治工作屬地方事權(quán)，資金籌措壓力大。農(nóng)村污水治理作為社會(huì)公益性項(xiàng)目，建設(shè)成本高，經(jīng)濟(jì)效益不明顯，大部分投資需要財(cái)政支持。雖然貴州省經(jīng)濟(jì)發(fā)展近幾年取得了顯著成績(jī)，但經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)仍較差，政府財(cái)政主要用于扶貧等重大項(xiàng)目支出，中央和省級(jí)籌集的農(nóng)村污水治理有限，同時(shí)由于社會(huì)資本投資回報(bào)機(jī)制、優(yōu)惠扶持政策等問(wèn)題，導(dǎo)致市場(chǎng)主體和社會(huì)資金參與度不高。

(4)污水處理模式與工藝還不夠成熟。截至目前，貴州省在農(nóng)村生活污水處理方面實(shí)踐了化糞池+小型人工濕地、人工濕地、土壤滲濾系統(tǒng)、A/O、A2/O工藝、MBR工藝等技術(shù)。但農(nóng)村污水處理技術(shù)仍處于探索階段，大部分工藝仍然在套用城市污水治理模式，未能結(jié)合農(nóng)村污水的水質(zhì)水量特點(diǎn)，尋找到適合處理農(nóng)村污水的建設(shè)成本低、處理效果好、運(yùn)行費(fèi)用低、特別適宜推廣的工藝技術(shù)模式。農(nóng)村污水處理后，循環(huán)利用不多，資源化率低。

(5)農(nóng)村污水處理重視程度不夠。農(nóng)村缺乏專業(yè)的環(huán)保人才，有關(guān)環(huán)保方面的工作通常都由村干部代為管理，部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村干部認(rèn)識(shí)不到農(nóng)村污水處理與資源化的重要性，對(duì)農(nóng)村污水處理與資源化不夠積極。特別是經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)，不少農(nóng)民仍然只關(guān)心經(jīng)濟(jì)收入，環(huán)境保護(hù)意識(shí)還沒有深入人心。

因此，用全生命周期理念分析農(nóng)村生活污水處理設(shè)施，加強(qiáng)全過(guò)程管理至關(guān)重要。

2 全生命周期理論在農(nóng)村生活污水處理中應(yīng)用

全生命周期理念被廣泛應(yīng)用于政治、經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境、社會(huì)管理等眾多領(lǐng)域[2]，具有廣義和狹義之分。從廣義來(lái)說(shuō)，是指自然界和人類社會(huì)中各種客觀事物不同階段的演變過(guò)程和規(guī)律；從狹義來(lái)說(shuō)，通常是指生物體從出生、成長(zhǎng)、成熟到最終衰亡的全過(guò)程[3]。針對(duì)某一個(gè)產(chǎn)品，其全生命周期大致可分為研發(fā) 設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、流通銷售、消費(fèi)使用、回收利用、廢棄處置等階段，經(jīng)歷了從“搖籃”到“墳?zāi)埂钡倪^(guò)程。

楊健、陳郁、王梅等人[4-6]曾針對(duì)污水處理工藝的生命周期進(jìn)行了初步定義和探討，并對(duì)污水處理廠生產(chǎn)運(yùn)行階段進(jìn)行了重點(diǎn)分析。將城市污水處理廠視作一個(gè)產(chǎn)品系統(tǒng)，即將污水處理廠作為研究對(duì)象，定義其生命周期為包括污水處理廠從自然界獲取最初資源、能源和原材料。經(jīng)過(guò)開采、加工、施工建設(shè)、長(zhǎng)期生產(chǎn)運(yùn)行等過(guò)程，直到污水廠生產(chǎn)運(yùn)行期滿后報(bào)廢拆除的全過(guò)程。從而構(gòu)成一個(gè)物質(zhì)能量轉(zhuǎn)化的全過(guò)程生命周期。

本文將農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)作為一個(gè)分析對(duì)象，全生命周期包括了從規(guī)劃設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、運(yùn)行到最終報(bào)廢整個(gè)過(guò)程。污水處理工程項(xiàng)目包括可行性研究、項(xiàng)目立項(xiàng)、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)、施工階段規(guī)劃和竣工驗(yàn)收等多個(gè)過(guò)程環(huán)節(jié)，才能完成最終的建設(shè)[7]，相對(duì)應(yīng)于全生命周期中的規(guī)劃設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、運(yùn)行和報(bào)廢拆除四個(gè)階段。

2.1 規(guī)劃設(shè)計(jì)階段

農(nóng)村污水處理設(shè)施設(shè)計(jì)對(duì)專業(yè)要求比較強(qiáng)，應(yīng)該委托專業(yè)隊(duì)伍進(jìn)行編制。技術(shù)層面上，建議在資料收集和現(xiàn)場(chǎng)踏勘階段，著重核實(shí)整個(gè)鄉(xiāng)村地形、地貌、水環(huán)境功能、地下水補(bǔ)徑排關(guān)系、農(nóng)村常住人口、戶數(shù)、農(nóng)村改廁情況、用水習(xí)慣、現(xiàn)有排水管道現(xiàn)狀、農(nóng)田灌溉，明確周圍有無(wú)敏感目標(biāo)如飲用水源保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、自然保護(hù)區(qū)、基本農(nóng)田等相關(guān)基礎(chǔ)信息。

規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)要考慮農(nóng)村戶籍人口和常住人口。從貴州省政府新聞辦召開的新聞發(fā)布會(huì)上獲悉，2021年截至10月底，全省脫貧人口外出務(wù)工規(guī)模達(dá)335.6萬(wàn)人。作為人口流出的農(nóng)村地區(qū)，青壯年到長(zhǎng)三角珠三角等地方打工，留在家里的多是老人和孩子。污水處理設(shè)施設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)以常住人口為主考慮。農(nóng)村生活污水處理設(shè)施建設(shè)應(yīng)與衛(wèi)生改廁統(tǒng)籌推進(jìn)，合理進(jìn)行設(shè)施布局選址，綜合考慮進(jìn)水水質(zhì)、出水標(biāo)準(zhǔn)、土地性質(zhì)、地形地貌、氣候條件、村莊規(guī)模、尾水排放條件、防洪安全等，對(duì)建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)綜合比較和分析的基礎(chǔ)上，宜采用工程和生態(tài)相結(jié)合的工藝技術(shù)，處理后的糞渣、尾水和污泥滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求后宜就地就近利用。需要注意的是，貴州省喀斯特地貌占大部分地區(qū)，地下水較為豐富，地表水地下水互為補(bǔ)給，農(nóng)村生活污水處理設(shè)施應(yīng)充分利用地形，宜優(yōu)先利用坑塘、溝谷、荒地等閑置土地時(shí)，應(yīng)采取防滲措施防止污染地下水。

預(yù)算層面上，在前期規(guī)劃設(shè)計(jì)這一準(zhǔn)備階段，需要較為成熟的理論指導(dǎo)以及詳細(xì)的數(shù)據(jù)分析，要極其重視概算編制，對(duì)項(xiàng)目投資回報(bào)率進(jìn)行詳細(xì)分析、論證[7]。因農(nóng)村居住較為分散、交通不便，可研階段應(yīng)重視現(xiàn)場(chǎng)踏勘工作，對(duì)材料轉(zhuǎn)運(yùn)、施工用電的接駁點(diǎn)逐一記錄，計(jì)入工程造價(jià)[8]。

2.2 生產(chǎn)制造階段

農(nóng)村生活污水處理工程包括土建工程和設(shè)備設(shè)施安裝工程。土建工程包括管道工程、人工濕地、土地處理工程、建構(gòu)筑物工程。管道溝槽開挖應(yīng)做好基坑降排水及基坑支護(hù)措施。管道安裝完成后應(yīng)進(jìn)行閉水試驗(yàn)，相關(guān)技術(shù)要求可參照GB 50268—2008《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。溝槽回填應(yīng)在管道閉水試驗(yàn)合格后進(jìn)行。位于車行道的檢查井，應(yīng)采用具有足夠承載力和穩(wěn)定性良好的井蓋與井座，設(shè)置在主干道上的檢查井的井蓋基座宜和井體分離。人工濕地施工包括土方開挖、前處理系統(tǒng)修建、土工防滲膜鋪裝、布水管道鋪設(shè)、基質(zhì)材料填裝、土壤回填和植物種植。設(shè)備設(shè)施安裝應(yīng)充分了解建設(shè)用地的地質(zhì)條件和洪水等自然災(zāi)害因素，防止地面下沉、塌陷、上浮及淹水等不可抗后果，影響設(shè)備的正常運(yùn)行。建構(gòu)筑物工程應(yīng)按照規(guī)范建設(shè)。

2.3 運(yùn)行階段

農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的運(yùn)行維護(hù)分為戶內(nèi)收集系統(tǒng)、公共污水收集系統(tǒng)、污水處理設(shè)施和其他附屬設(shè)施的運(yùn)維。戶內(nèi)污水收集系統(tǒng)、戶用處理設(shè)施(如小型人工濕地、土地處理系統(tǒng)、一體化污水處理設(shè)備等)原則上宜由農(nóng)戶負(fù)責(zé)維護(hù)?？筛鶕?jù)農(nóng)戶需要和經(jīng)濟(jì)承受能力，由當(dāng)?shù)卣羞\(yùn)維單位加強(qiáng)檢修或指導(dǎo)農(nóng)戶進(jìn)行維護(hù)。

一般來(lái)說(shuō)，污水處理工程運(yùn)行成本包括固定資產(chǎn)折舊費(fèi)、設(shè)備日常維修費(fèi)及大修費(fèi)、無(wú)形資產(chǎn)及遞延資產(chǎn)攤銷費(fèi)、管理費(fèi)用、電費(fèi)、水費(fèi)、藥劑費(fèi)、人員工資福利費(fèi)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)費(fèi)、污泥處置費(fèi)、處理后污水排放費(fèi)、綠化保潔費(fèi)等[8-10]。在污水處理設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮到運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，可以避免出現(xiàn)污水處理設(shè)施曬太陽(yáng)的情況。

據(jù)調(diào)查，在當(dāng)前的管護(hù)成本當(dāng)中，人力的支出約占50%以上；公司的管理成本約占20%～30%；電費(fèi)約占10%～20%；真正用于設(shè)備維修和更換的費(fèi)用實(shí)際上比較少。將專業(yè)化的設(shè)施維護(hù)和日常管理分開。農(nóng)村生活污水設(shè)施的管理維護(hù)當(dāng)中，相當(dāng)部分的人力和物力花在日常巡查、環(huán)境保潔以及景觀休整等非技術(shù)環(huán)節(jié)。而且受人力成本限制，管護(hù)公司很難實(shí)現(xiàn)高頻率的巡查，導(dǎo)致一些設(shè)備故障得不到及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和解決[11]。

運(yùn)維資金籌措，一是針對(duì)目前村鎮(zhèn)污水項(xiàng)目在前期建設(shè)方面有一定利潤(rùn)而后期維護(hù)利潤(rùn)回報(bào)率不高的情況,可采取設(shè)施建管一體化模式,以確保設(shè)施建得起也用得起[12]；二是加大政府資金投入,確保運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的撥付；三是完善價(jià)格收費(fèi)體制, 加強(qiáng)收費(fèi)管理[13]。

2.4 報(bào)廢拆除階段

每一個(gè)設(shè)施都有一個(gè)壽命期，常規(guī)設(shè)施使用期按照15年估算，建構(gòu)筑物時(shí)間為20年。過(guò)了使用期，農(nóng)村污水處理設(shè)施需要改造更新或進(jìn)行拆除。拆除一般是把原有污水處理地下1m以上的設(shè)施全部拆除，然后恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)[14]。本階段的能源消耗主要與進(jìn)行拆除作業(yè)的機(jī)械設(shè)備有關(guān)，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生與能源生產(chǎn)相應(yīng)的污染。本階段產(chǎn)生的固體廢物有廢鋼鐵、混凝土等。若經(jīng)濟(jì)上有效益則可進(jìn)行資源回收利用。農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)多為小型設(shè)備，但分布在農(nóng)戶房前屋后，報(bào)廢拆除時(shí)更要注意對(duì)農(nóng)戶的影響，減少噪聲、振動(dòng)和粉塵的影響。

3 加強(qiáng)全過(guò)程監(jiān)督管理建議

3.1 監(jiān)測(cè)

農(nóng)村污水處理設(shè)施監(jiān)測(cè)極為重要，一方面檢測(cè)處理設(shè)施是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，出水達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，另一方面對(duì)不能滿足出水標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)施進(jìn)行檢修，防治設(shè)施帶病工作、超負(fù)荷工作。涉及生物或生態(tài)處理單元的設(shè)施，關(guān)注污水水質(zhì)指標(biāo)，防止進(jìn)水濃度過(guò)低導(dǎo)致微生物“餓死”。

監(jiān)測(cè)分為竣工驗(yàn)收監(jiān)測(cè)和日常監(jiān)測(cè)?？⒐きh(huán)境保護(hù)驗(yàn)收重點(diǎn)檢查設(shè)施出水水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)是否符合DB52/1424—2019《農(nóng)村生活污水處理水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》排放標(biāo)準(zhǔn)要求，污泥處理處置方法、臭氣與噪聲防治措施等是否符合環(huán)保要求。監(jiān)測(cè)可采用隨機(jī)抽測(cè)方式，抽測(cè)比例不低于設(shè)施總數(shù)的10%；監(jiān)測(cè)因子可參照 DB 52/1424—2019排放標(biāo)準(zhǔn)中確定的污染物指標(biāo)；對(duì)于集中式污水處理設(shè)施(日處理規(guī)模 20t 以上)，監(jiān)測(cè)頻次宜包括至少連續(xù) 3 日的早中晚三個(gè)時(shí)段的進(jìn)出口水量、水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；對(duì)于小型分散式處理設(shè)施或戶用污水處理設(shè)施(日處理規(guī)模 20t 以下)，監(jiān)測(cè)頻次宜包括至少一天早中晚三個(gè)時(shí)段混合水樣的出水水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

日常監(jiān)測(cè)建議根據(jù)地方標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，包括進(jìn)出水水質(zhì)、水量，監(jiān)測(cè)指標(biāo)為COD、BOD5、NH3-N、TP、動(dòng)植物油、細(xì)菌總數(shù)。對(duì)于人工濕地的監(jiān)測(cè)建議增加人工濕地內(nèi)部水位、水質(zhì)、水溫，生物群落物種和數(shù)量的變化，人工濕地自身健康狀況的體檢[15]。

3.2 評(píng)估

3.2.1 全過(guò)程評(píng)估

全過(guò)程評(píng)估建議成立省、市、縣工作專班，由專班負(fù)責(zé)包括方案審查、日常檢查、中期檢查、終期評(píng)估、跟蹤評(píng)估等階段評(píng)估。

方案審查：項(xiàng)目建設(shè)前，方案進(jìn)行初步審查，并對(duì)實(shí)施項(xiàng)目進(jìn)行全過(guò)程管理。

日常檢查：項(xiàng)目實(shí)施單位負(fù)責(zé)項(xiàng)目建設(shè)日常檢查工作，專班負(fù)責(zé)督導(dǎo)；上報(bào)工作指標(biāo)進(jìn)展。

中期檢查：項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，專班對(duì)試點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)行督導(dǎo)檢查，定期抽取項(xiàng)目進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查，提出整改意見。

終期評(píng)估：項(xiàng)目建設(shè)完成后，專班抽取比例不低于50%的試點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)行終期評(píng)估。

跟蹤評(píng)估：農(nóng)村生活污水處理設(shè)施在運(yùn)行1、2、3年后進(jìn)行復(fù)查。

3.2.2 評(píng)估內(nèi)容

評(píng)估內(nèi)容：(1)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢查和分析要求，核實(shí)是否落實(shí)實(shí)施方案中提出的績(jī)效要求，對(duì)存在問(wèn)題提出整改要求，要求實(shí)施單位提出整改方案，明確責(zé)任主體、整改措施、完成時(shí)限和運(yùn)維單位等。(2)是否建立農(nóng)村生活污水處理設(shè)施管護(hù)長(zhǎng)效機(jī)制。(3)資金使用是否按照預(yù)算執(zhí)行。

4 結(jié)論

(1)采用全生命周期理念，在農(nóng)村生活污水處理的規(guī)劃設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、運(yùn)行和報(bào)廢拆除四個(gè)階段優(yōu)化管理，優(yōu)化投資，節(jié)約運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，保證治理效果，減輕環(huán)境影響，做到環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的三統(tǒng)一。

(2)加強(qiáng)農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的全過(guò)程監(jiān)測(cè)和評(píng)估，便于進(jìn)一步了解處理設(shè)施的運(yùn)行管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題，保證處理效果，保護(hù)農(nóng)村人居環(huán)境。