農(nóng)村生活污水處理設(shè)施提標(biāo)改造實(shí)踐探討

摘要：以上海市金山區(qū)為例，系統(tǒng)闡述農(nóng)村生活污水處理設(shè)施提標(biāo)改造的原則和主要改造方式，從施工期污水臨時(shí)處理管控、廢棄處理站拆除風(fēng)險(xiǎn)管控、施工質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)管控3個(gè)方面分析施工重難點(diǎn)，提出合理選擇污水處理模式、充分考慮污水資源化利用、加強(qiáng)設(shè)施養(yǎng)護(hù)管理等建議。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村生活污水；提標(biāo)改造；實(shí)踐；上海市金山區(qū)

中圖分類號(hào)：X799.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-9500（2024）09-0-03

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Exploration on the Practice of Upgrading and Renovation of Rural Domestic Sewage Treatment Facilities

GUO Yuke

（Shanghai Jinshan Municipal Engineering Co.， Ltd.， Shanghai 201500， China）

Abstract： Taking Jinshan district， Shanghai city as an example， this paper systematically elaborates on the principles and main renovation methods for upgrading rural domestic sewage treatment facilities. It analyzes the critical difficulties in construction from three aspects： temporary sewage treatment and control during the construction period， risk control for the demolition of abandoned treatment stations， and control of construction quality and safety risks. Furthermore， suggestions are proposed， including the rational selection of sewage treatment modes， full consideration of sewage resource utilization， and enforcement of facility maintenance and management.

Keywords： rural domestic sewage; upgrading and renovation; practice; Jinshan district， Shanghai city

農(nóng)村生活污水處理可明顯改善農(nóng)村河道水質(zhì)，提升農(nóng)村人居環(huán)境，是全面深入推行河長(zhǎng)制工作、全力提升河湖水環(huán)境質(zhì)量的重要抓手[1]。金山區(qū)是上海市城鎮(zhèn)化率較低的地區(qū)，自2008年起開始實(shí)施農(nóng)村生活污水處理工作，2020年基本完成農(nóng)村生活污水處理全覆蓋，投入運(yùn)行的農(nóng)村生活污水處理站點(diǎn)約有600座，處理工藝以“生物濾池+人工濕地”、模塊化膜生物反應(yīng)器（Membrane Bio-Reactor，MBR）兩種工藝為主[2]。

《上海市農(nóng)村生活污水治理提標(biāo)增效行動(dòng)方案（2021—2025年）》《關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)農(nóng)村生活污水治理的指導(dǎo)意見》等文件明確指出，對(duì)于非正常運(yùn)行設(shè)施，要建立整改清單，分析原因，制訂計(jì)劃，分類整改。根據(jù)上海市金山區(qū)農(nóng)村生活污水處理設(shè)施改造工程實(shí)踐，分析改造原則、改造方式、施工重難點(diǎn)等，并提出相關(guān)建議，以期為其他地區(qū)的農(nóng)村生活污水處理設(shè)施提標(biāo)改造提供借鑒。

1 提標(biāo)改造原則

1.1 堅(jiān)持規(guī)劃引領(lǐng)，統(tǒng)籌推進(jìn)

結(jié)合地方農(nóng)村生活污水處理專項(xiàng)規(guī)劃、郊野單元（村莊）規(guī)劃、市政道路建設(shè)規(guī)劃、城鎮(zhèn)污水處理規(guī)劃等內(nèi)容，統(tǒng)籌鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、農(nóng)村環(huán)境整治，實(shí)行統(tǒng)一規(guī)劃、分步實(shí)施。

1.2 堅(jiān)持因地制宜，經(jīng)濟(jì)適用

合理選擇污水治理提標(biāo)增效方式，距離市政污水管網(wǎng)3 km以內(nèi)優(yōu)先選擇納入城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)。不具備納管條件的，采用相對(duì)集中就地處理，選擇技術(shù)成熟、運(yùn)行穩(wěn)定、管理便捷的工藝和設(shè)備。倡導(dǎo)合理利用現(xiàn)有存量資源，以保留利用、合并處理、廢站納管為主，避免大拆大建。對(duì)滿足條件的設(shè)施，宜同步實(shí)施尾水資源化利用。

1.3 堅(jiān)持突出重點(diǎn)，有序?qū)嵤?/p>

遵循城鄉(xiāng)發(fā)展演變規(guī)律和人口流動(dòng)趨勢(shì)，采用近期與遠(yuǎn)期結(jié)合的方式，區(qū)分輕重緩急，堅(jiān)持“按照納管優(yōu)先、老舊低標(biāo)設(shè)施優(yōu)先、日處理20 t以上及水質(zhì)反復(fù)超標(biāo)站點(diǎn)優(yōu)先”的原則，逐步實(shí)現(xiàn)全域提標(biāo)增效[3]。

1.4 堅(jiān)持建管并舉，務(wù)求實(shí)效

多措并舉做好溝通協(xié)調(diào)，規(guī)范工程建設(shè)過程，加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，確保建設(shè)質(zhì)量和治理實(shí)效。加強(qiáng)設(shè)施運(yùn)維管理，確保設(shè)施運(yùn)行穩(wěn)定、出水達(dá)標(biāo)排放，促進(jìn)農(nóng)村人居環(huán)境進(jìn)一步優(yōu)化。

2 主要提標(biāo)改造方式分析

2.1 管網(wǎng)系統(tǒng)

對(duì)于2015年之前所建農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的老舊管道進(jìn)行翻建，對(duì)于2016年之后新建的管網(wǎng)保持利用，僅對(duì)損壞嚴(yán)重的區(qū)域進(jìn)行翻建或維修，對(duì)遺漏的農(nóng)戶應(yīng)納盡納。對(duì)具備納管條件的站點(diǎn)，新建污水主管，在原處理站前端新建管網(wǎng)，納入市政管網(wǎng)。

2.2 終端處理站

按照原終端處理站與市政管網(wǎng)長(zhǎng)度距離分為兩類：一是二者距離小于3 km的終端處理站，收集的污水納入市政管網(wǎng)，拆除原處理站；二是二者距離大于3 km的終端處理站，根據(jù)實(shí)際情況采用原地改造方式或合并處理站后改造。

2.2.1 生物濾池+人工濕地工藝改造

在提升水質(zhì)處理效能的過程中，將原有的“生物濾池+人工濕地”工藝優(yōu)化為“缺氧生物濾池耦合系統(tǒng)+人工濕地”的集成工藝方案。此舉不僅保持了原工藝操作簡(jiǎn)便、能源消耗低的優(yōu)點(diǎn)，還顯著增強(qiáng)了其在氮、磷去除方面的性能。這一創(chuàng)新組合融合了生物處理的高效性與生態(tài)濕地的自然凈化能力，構(gòu)成了一種集生物技術(shù)與生態(tài)手段于一體的綜合性生物膜法處理技術(shù)，展現(xiàn)了更高的處理效率與環(huán)保效益。

針對(duì)調(diào)節(jié)池的改造策略，封閉既有調(diào)節(jié)池內(nèi)墻上原有的格柵開口，巧妙地將調(diào)節(jié)池劃分為集水區(qū)域與兼具調(diào)節(jié)與缺氧功能的池體兩部分。在集水區(qū)域內(nèi)，增設(shè)提升泵設(shè)備，并在污水進(jìn)水口與提升泵之間設(shè)置粗細(xì)格柵，形成一道有效的預(yù)處理屏障。當(dāng)污水進(jìn)入集水池后，經(jīng)由提升泵的動(dòng)力作用，順利輸送至調(diào)節(jié)/缺氧池內(nèi)，確保集水池能夠在低水位狀態(tài)穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水水量的靈活調(diào)節(jié)與控制。對(duì)于調(diào)節(jié)池改造，封閉原調(diào)節(jié)池中內(nèi)墻上的格柵缺口，將調(diào)節(jié)池分為集水池和調(diào)節(jié)/缺氧池兩部分。在集水池中設(shè)置提升泵，在污水進(jìn)水口與提升泵之間設(shè)置粗細(xì)格柵，污水進(jìn)入集水池后由水泵提升進(jìn)入調(diào)節(jié)/缺氧池，從而在保證集水池低水位運(yùn)行同時(shí)實(shí)現(xiàn)水量調(diào)節(jié)功能。調(diào)節(jié)/缺氧池中設(shè)置提升泵，并設(shè)置高、低水位液位計(jì)，調(diào)節(jié)輸出水量，在調(diào)節(jié)/缺氧池中通過浮體懸掛的方式布置固體碳源，在為微生物提供載體的同時(shí)實(shí)現(xiàn)碳源緩釋補(bǔ)充，避免碳源過量投加或投加不足的問題。

在改進(jìn)生物濾池方面，填料的裝填方式由單一型填料裝填升級(jí)為復(fù)合型填料多層級(jí)裝填，進(jìn)一步構(gòu)建豐富的生物類群，并根據(jù)不同生物特點(diǎn)設(shè)置裝填層級(jí)，增強(qiáng)處理效能。布水系統(tǒng)新增前置過濾器，既可有效防止布水系統(tǒng)淤堵，又能大幅提升養(yǎng)護(hù)便利性。各級(jí)填料筐均設(shè)置導(dǎo)流設(shè)備，避免形成集中匯水點(diǎn)，確保各級(jí)填料均勻布水，實(shí)現(xiàn)填料利用率最大化。

在中間池改造中，原有結(jié)構(gòu)增設(shè)微納米曝氣生物濾池，與自然復(fù)氧濾池互補(bǔ)，構(gòu)建內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)強(qiáng)化好氧處理。同時(shí)，部分中間池轉(zhuǎn)型為除磷沉淀模塊，集成高效澄清與斜管沉淀技術(shù)，增設(shè)除磷加藥單元，自動(dòng)投藥除磷并澄清水體，顯著改善出水懸浮物指標(biāo)。

對(duì)于人工濕地改造，原水平潛流人工濕地改造為復(fù)合人工濕地，水流方式采用前段垂直潛流與后段水平潛流二級(jí)串聯(lián)形式，通過復(fù)合型流態(tài)延長(zhǎng)水力停留時(shí)間，實(shí)現(xiàn)濕地內(nèi)部生物環(huán)境逐級(jí)由好氧、缺氧向厭氧轉(zhuǎn)變，構(gòu)建豐富的微生態(tài)環(huán)境。同時(shí)，將原人工濕地中的單一型填料，升級(jí)為功能性分層組合填料，根據(jù)不同填料種類和粒徑，優(yōu)化配置各層級(jí)填料，為不同類群微生物營造可適環(huán)境。

2.2.2 MBR工藝改造

MBR工藝提標(biāo)改造后稱為改良型MBR工藝，具有處理效率高、脫氮除磷能力強(qiáng)、運(yùn)行控制簡(jiǎn)單、成本低及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。污水經(jīng)管道收集至格柵集水井，新增格柵攔截污水中的大型垃圾及漂浮物。缺氧池出水自流進(jìn)入MBR池，在MBR池通過鼓風(fēng)曝氣，對(duì)膜組件進(jìn)行沖刷，以降低膜污染。同時(shí)，通過好氧實(shí)現(xiàn)氨氮的硝化及有機(jī)物的去除，硝化液通過回流泵回流至缺氧池，當(dāng)進(jìn)水碳氮比較低時(shí)可在缺氧池內(nèi)投加碳源，以達(dá)到理想的脫氮效果。出水經(jīng)過MBR池膜分離后，通過自吸泵抽吸，出水排放至出水井后直接排放。MBR池內(nèi)的污泥排放至污泥池，污泥池內(nèi)的污泥定期抽吸外運(yùn)處理。

3 施工重難點(diǎn)分析

3.1 施工期污水臨時(shí)處理管控

老舊設(shè)施提標(biāo)改造時(shí)，污水已不能正常處理，需對(duì)污水采取臨時(shí)管控措施。2015年之前所建設(shè)施，由于需要改造管網(wǎng)，采用化糞池收集污水，待化糞池積滿后進(jìn)行抽吸外運(yùn)。2016年以后所建設(shè)施，僅改造終端處理站，如周邊具備納入市政管網(wǎng)條件，則先敷設(shè)從處理站至市政管網(wǎng)之間的管網(wǎng)，再從站點(diǎn)前端管網(wǎng)截?cái)?，將污水納入新建管網(wǎng)。如無納管條件，需將濕地池作為污水的暫時(shí)收集調(diào)蓄池，調(diào)蓄池滿后進(jìn)行抽吸外運(yùn)處理。針對(duì)MBR工藝，由于MBR前端集水井和調(diào)節(jié)池保持利用，需將污水收集至集水井或調(diào)節(jié)池，污水滿后再進(jìn)行抽吸外運(yùn)處理。

3.2 廢棄處理站拆除風(fēng)險(xiǎn)管控

廢棄處理站拆除屬于危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程，應(yīng)制定專項(xiàng)方案上報(bào)并嚴(yán)格按照方案施工，施工單位做好管理，監(jiān)督部門做好監(jiān)管。設(shè)備房改造中，不銹鋼設(shè)備按固廢標(biāo)準(zhǔn)處理。針對(duì)下部構(gòu)筑物，先拆除混凝土底板與邊墻，清理廢料后回填壓實(shí)，以恢復(fù)耕地使用。污泥處理嚴(yán)格遵循行政主管部門的要求，采用聯(lián)單制度，經(jīng)檢測(cè)合格后妥善處置，并建立詳盡臺(tái)賬，確保整個(gè)處理流程合規(guī)、透明、可追溯。

3.3 施工質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)管控

建立健全安全管理和質(zhì)量管理體系，注意作業(yè)安全，避免硫化氫中毒、洞口墜落等危險(xiǎn)，做好危險(xiǎn)源摸排，有需要的做好下井作業(yè)備案、下井前氣體檢測(cè)，配好鼓風(fēng)設(shè)備。另外，要做好臨邊圍護(hù)、基坑支護(hù)、起重吊裝管理、隱患排查治理等。施工時(shí)需嚴(yán)格按照要求實(shí)施管道嚴(yán)密性試驗(yàn)、池體滿水試驗(yàn)等功能性試驗(yàn)，確保達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

4 建議

4.1 合理選擇污水處理模式

提標(biāo)改造目的是使出水符合水質(zhì)要求，改善農(nóng)村河道水環(huán)境。污水要能治盡治、能納盡納，不能納入市政管網(wǎng)的污水選擇能耗低、投入小、運(yùn)維簡(jiǎn)單的處理方式，充分考慮建設(shè)和運(yùn)維成本，合理選擇符合農(nóng)村環(huán)境需求的治理工藝，如土壤滲濾、人工濕地等生態(tài)處理技術(shù)[4-5]。在改造中審慎選擇MBR工藝或類MBR工藝，這些工藝的效果雖好，但運(yùn)維成本高，不適合處理農(nóng)村污水。

4.2 充分考慮污水資源化利用

資源化利用的農(nóng)村生活污水主要考慮兩個(gè)出處：一是從三格化糞池排放的污水，二是從處理站出水口排放的水體?？山Y(jié)合金山區(qū)農(nóng)村的特點(diǎn)，從環(huán)境敏感區(qū)、設(shè)施情況、村莊人口規(guī)模等方面，分區(qū)分類考慮不同村莊的污水資源化利用方式。農(nóng)村屋后一般有化糞池，可作為污水暫存或預(yù)處理設(shè)施。在不造成二次污染的前提下，滿足資源化利用要求，利用房前屋后的小花園、小菜園等作為受納體；對(duì)于處理站出水口的水體，受納體可以是農(nóng)田、林地、草地、水塘等，用于資源化利用的污水還應(yīng)根據(jù)利用途徑執(zhí)行相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。

4.3 嚴(yán)格加強(qiáng)設(shè)施運(yùn)維管理

終端處理站提標(biāo)改造后要及時(shí)納入金山區(qū)農(nóng)村生活污水處理設(shè)施信息化監(jiān)管平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)管理、檢查管理、監(jiān)督考核、決策分析、基礎(chǔ)信息管理、水質(zhì)管理及統(tǒng)計(jì)報(bào)表等目標(biāo)。加強(qiáng)運(yùn)維單位人員專業(yè)培訓(xùn)，提高專業(yè)水平，對(duì)農(nóng)村污水處理設(shè)施進(jìn)行規(guī)范化管理，包括規(guī)范命名編碼、規(guī)范標(biāo)志標(biāo)識(shí)、規(guī)范巡查檢查、規(guī)范臺(tái)賬記錄、規(guī)范安全作業(yè)等，做到巡查養(yǎng)護(hù)六必做。要探索創(chuàng)新運(yùn)維管理模式和方法，讓村委會(huì)、村民參與進(jìn)來，發(fā)揮村委會(huì)、村民的監(jiān)督作用。探索建立“站長(zhǎng)制”管理模式，明確站長(zhǎng)的工作職責(zé)，形成區(qū)、鎮(zhèn)街、村委、村民的四級(jí)聯(lián)動(dòng)管理體系。

5 結(jié)論

上海市金山區(qū)農(nóng)村生活污水處理設(shè)施提標(biāo)改造已基本全覆蓋，但面臨提標(biāo)改造需求。后期改造將合理選擇處理模式，考慮成本及運(yùn)維簡(jiǎn)便性，推薦綠色生態(tài)工藝。同時(shí)，倡導(dǎo)污水資源化利用，并加強(qiáng)設(shè)施運(yùn)維管理，通過信息化平臺(tái)、專業(yè)培訓(xùn)及創(chuàng)新管理模式實(shí)現(xiàn)農(nóng)村污水高效治理，提升水環(huán)境質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

1 戴東宸，白俊杰，張 波，等.農(nóng)村生活污水智慧運(yùn)營管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].科技視界，2021（3）：73-76.

2 周 飛.3種農(nóng)村生活污水處理工藝處理效果比較分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2022（21）：208-210.

3 黃海東.農(nóng)村生活污水處理工程施工與運(yùn)行中存在的問題及解決策略探究[J].居業(yè)，2024（7）：31-33.

4 趙瑞琪，孫秀芹，李 寧.濟(jì)寧市農(nóng)村生活污水治理創(chuàng)新與實(shí)踐[J].山東水利，2024（7）：93-95.

5 劉惠萍.生物膜法在散小型農(nóng)村生活污水處理中的適用性分析[J].福建輕紡，2024（7）：1-4.