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我國村鎮污水治理技術標準體系的構建

我國村鎮污水治理技術標準體系的構建

發布日期:2019-04-08 作者: 點擊:

村鎮污水的排放特征差異很大,對污水處理技術的要求也不盡相同,因此,迫切需要出臺有關村鎮污水排放標準及監管政策,完善村鎮污水處理設施建設標準,根據各地區特點,綜合考慮經濟發展與環境保護、污水排放與利用等關系,因地制宜地制定和實施相關的建設和運行管理標準。解決直接套用城市及行業污水處理技術、設計施工與運行管理脫節的問題。


“十二五”期間,我國城鎮生活污水設施處理能力達到1.83億m3/d,城市污水處理率達到92%,已接近發達國家水平。但是,村鎮污水治理相對滯后,大量村鎮生活污水未經處理直接排放,導致農村的環境、水體、土壤污染日益嚴重。黨的十九大報告指出,加快水污染防治,開展農村人居環境整治行動;國民經濟和社會發展“第十三個五年規劃綱要”提出,實現城鎮生活污水處理設施全覆蓋和穩定達標運行,梯次推進農村生活污水治理,另外,2013~2017年中央一號文件、國務院印發的《水污染防治行動計劃》《土壤污染防治行動計劃》《國務院辦公廳關于改善農村人居環境的指導意見》等都提出具體要求。


推進村鎮生活污水治理,需建立符合村鎮實際的污水治理體系,建立村鎮污水治理技術、建設、運營體制機制。村鎮生活污水治理技術標準體系是其中重要部分。然而我國幅員遼闊,自然、經濟社會區域差異顯著,村、鎮類型眾多,生活污水水質和排放規律、治理模式、污水收集、處理方式及排放要求與城市不同,就是同一地區因人口、季節、時序等因素差異很大,這就對實地調查、客觀規律把握、因地制宜選用技術、創新建設運行方式等提出更高要求。但是,在實際工程建設中,套用城市相關標準及技術模式的現象多見。當前,迫切需要盡快制定和完善我國村鎮污水治理技術標準體系,指導各地因地制宜地制定和實施相關的建設、運行、管理標準,引導、規范和推動村鎮水務行業企業發展。根據各地區特點,綜合考慮經濟發展與環境保護、污水排放與利用等關系,建立相應的村鎮污水污染物排放標準或要求體系。


1村鎮生活污水處理現狀及相關標準


1.1村鎮生活污水處理現狀及主要問題


村鎮污水處理在我國剛剛起步,污水處理設施建設落后于經濟發展的速度。截至2016年底,全國對生活污水進行處理的建制鎮比例為52.64%,也就是說全國有18 099個建制鎮,其中13 028個沒有污水處理設施,同時已建成的污水處理設施不到一半尚可正常運行;對生活污水進行處理的行政村占20%。仍有大量地區的農村污水處理設施處于空白。圖1表明各省市行政村污水處理設施建設情況,地區差異較為明顯。上海、江蘇、浙江、山東等省市建制鎮污水處理率較高的地區可達到89.18%,行政村比例達到64%、44%、84%和18%,西北、東北地區僅為0.01%~25.7%。考慮到農村污水治理建設費用巨大、農村管理能力不足等因素,參照國外發達國家治理歷程,全面實現農村污水治理還需較長時間努力。當前,在大幅度提高建制鎮污水處理率基礎上,重點推動經濟發達地區、生態環境敏感、人口密集等地區農村污水治理,梯次推進農村生活污水治理。


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村鎮污水從宏觀來看總量很大,但作為村莊或農戶個體而言,水量又較小,日變化很大。污水水質和排放的規律與城市有很大不同,加上農村的技術經濟條件限制,造成農村水污染治理有很多與城市污水治理不同的地方。首先,我國農村人口居住分散,散戶、聯戶及自然村占很大比例,受自然條件限制,難以統一收集后集中處理,適合采用就地處理;其次,農村技術薄弱,經濟承載力較弱;第三,由于我國不同地區的差異性較大,造成不同區域與環境條件導致各地農村的污水排放特征差異很大,對污水處理技術的要求也不盡相同;第四,我國有糞便還田傳統,促進農業發展,從而延續中華文明。生活污水中氮磷等營養元素在城市,是河道水體的富營養化的因素,但對大多數農村卻是農業作物所需。針對農村污水特點與經濟承受能力,健全公平、規范和高效的農村污水治理的法規與標準體系,建立適合農村的污水污染物排放標準或要求。對于保障農村污水治理工作的有效開展,建立長效運營與有效監督機制,實現我國農村污水處理技術的可持續發展具有重要的作用。


因此,當前迫切需要培育面向村鎮污水治理的產業力量,科學規劃與高效組織,引導行業的規模化、產業化與標準化發展。完善相關標準體系,逐步建立有效監督機制,成新型的適合農村的污水處理與管理模式,使村鎮污水處理技術與產業新市場村鎮污水治理逐漸規范化發展。


1.2村鎮生活污水處理排放標準


目前村鎮污水排水主要依據《污水綜合排放標準》(GB 8978-1996)、《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918—2002)的規定以及《小城鎮污水處理工程建設標準》(建標148-2010)。建標148-2010中將小城鎮污水處理工程按建設規模劃分為:Ⅰ類:5 000~10 000 m3/d;Ⅱ類:3 000~5 000 m3/d;Ⅲ類:1 000~3 000 m3/d;Ⅳ類:1 000 m3/d以下。不同規模執行不同的出水水質指標。其中Ⅰ、Ⅱ類污水處理廠執行GB18918中的一級A標準,Ⅲ、Ⅳ類污水處理廠執行GB18918中的三級標準。但是,在實際工程設計中,設計出水水質指標要求偏高。對全國809座建制鎮污水處理廠調查表明,已建污水處理廠根據環評要求確定的排放標準主要執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)中的一級B(56%)、一級A(36%)、二級(5%)和三級(0.7%)標準,只有1.5%和0.2%分別執行地方標準和《污水綜合排放標準》(GB 8978-1996)。其中有83%的Ⅳ類、46%的Ⅲ類污水處理廠按GB 18918-2002一級B出水設計,如圖2所示。對部分省市23 000余套農村污水處理設施設計出水標準的調查表明,大部分村莊污水處理設施執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918—2002)一級B的規定,只有接近13%的設施出水依據農田灌溉水質標準(GB 5084-2005)(見圖3)。


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由于農村的水污染特征、技術經濟條件與城鎮不同,污水處理工藝也存在很大差別,農村污水執行城鎮排放標準,這對農村污水處理工藝、設計水平和運行水平有很高的要求,是造成污水處理設施排水達不到預期處理效果、污水處理設施無法正常運行的原因之一。因此,根據村莊污水的特征及排水去向,制定科學合理的農村污水處理目標是推進農村污水處理工作順利開展的迫切需求。近幾年,我國不同地區已開展了大量農村污水處理實踐,河北、江西、福建、寧夏、浙江等地也相繼頒布了各省農村污水處理設施排放標準。地方標準根據農村經濟水平和受納水體的不同,提出應該參照哪個標準執行,或者以污染物排放主要指標(COD、總氮、總磷)制定了新的排放限值,幾級標準均低于《城鎮污水處理廠污染物排放標準》同級限值。考慮農村污水的灌溉等回用目的。


1.3處理技術相關規范


村鎮污水處理技術相關標準的制定,對規范整個行業的技術發展起著重要作用。從2008年以來,住建和環保等部門相繼發布了一系列村鎮生活污水處理技術標準指南指導建設工作,如表1所示。以上標準的出臺對于規范管理村鎮污水處理設施的建設起到了一定的作用。


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已有的技術標準為村鎮污水處理設施適宜技術的選擇提供了依據,但是從農村污水處理設施建設、運行監管欠缺。造成設計中村鎮仍然應用技術套用城鎮污水處理技術模式;另一方面,也大量存在利用簡單工藝達到較高排放標準的工程案例。村鎮污水處理設施很多處于未運行的狀態,或面臨未按設計標準運行、出水水質不達標等問題。運管能力不足,長效保障欠缺使得已建污水處理設施不能達到相應的環境改善作用。如何保障建設與后續運行的質量是村鎮污水治理面臨的重要難題。由于沒有相應的標準,村鎮污水處理設施的長效運行管理、質量監督和人員培訓等都沒有很好地解決。


隨著農村生活污水處理設施數量迅速增加,亟需完善農村生活污水治理的標準化監管體系以提升設施治理效果。對于農村污水處理設施的維護應重視管網建設與運行管理,保證設施運行的進水水量。農村污水處理設施運行維護包括收集管網及處理設施的維護管理,由于缺乏建設與運行管理標準,管網建設落后并且建成管網收集率不高,雨污混流現象突出。


目前,小城鎮污水處理設施的平均負荷率約為60%,有近一半的省份鎮污水處理率低于35%,導致污水處理廠長期“吃不飽”,成為了“曬太陽”工程。使得一部分設施建成后無正常進水,無法按設計要求正常運行。同時,很多村鎮污水處理管網采用城市標準建設,在水量小、波動大的條件下成為“沉淀池”堵塞管網。有必要制定農村污水收集系統的設計、施工及運行管理規程,以保證設施的正常運行。


對于村莊污水處理,特別是小型的污水處理裝置現有標準缺乏對長期穩定運行的統一安全定義、技術要求及設計標準。現有CJ/T 355-2010,CJ/T 441-2013中對產品的結構、電氣、控制儀表、安全、外觀、規格等項目進行了簡單規定,設備安裝驗收時對較短期限的進出水質進行測定,造成廠家在設備生產及設施安裝過程中,對于材料的采用及設備用量上更多地強調設施建設投入資金,缺乏對后續運行管理中風險問題的考慮。因此市場內的設備普遍存在產品設計規范性低,農村污水處理設施運行及管理中廣泛存在低穩定性和難持續性等問題。研究確定適合我國村莊污水小型設備穩定運行材質、性能評估的標準方法,不僅可為當前各項繁雜技術的比對提供統一客觀依據,更重要的是為農村設施的長效穩定運行提供有力的專業保障。


我國目前從事村鎮污水處理的企業達數千家,但非專業化企業較多;治理技術類型很多,但真正具有經濟可行及長期穩定運行的適用技術應用現狀不容樂觀。農村污水治理存在重建設、輕運行管理的普遍問題,沒有取得應有的環境效益。黨的十九大報告指出,構建政府為主導、企業為主體、社會組織和公眾共同參與的環境治理體系。污水處理設施企業化建設運行可以保證設施良好運行的關鍵,是主導發展方向。因此,農村生活污水治理標準化體系應涵蓋了從治理設施設計、建設、驗收、運行維護和達標排放及產品設備的各個環節。


2農村生活污水處理技術標準體系構建的思考


2015年國務院印發水污染防治行動計劃,要求加快農村環境綜合整治,以縣級行政區域為單元,實行農村污水處理統一規劃、統一建設、統一管理,有條件的地區積極推進城鎮污水處理設施和服務向農村延伸。2016年國務院印發了土壤污染防治行動計劃,要求實施農村生活污水治理工程。2010年,住建部在江蘇省常熟市開展縣(市)域村鎮污水治理示范,探索出“統一規劃、統一建設、統一運行、統一管理”城鄉污水統籌治理模式,并在全國選擇了100個縣(市、區)開展農村生活污水治理示范。農村生活污水治理宜以縣域為整體“統一規劃、統一建設、統一運行、統一管理”城鄉污水處理設施,組織編制縣域農村生活污水治理規劃,因地制宜選擇適宜技術和確定處理標準,推行污水處理設施建設運行一體化,強化設施運行維護保障。農村生活污水治理應統籌考慮污水的收集系統及處理設施,合理確定集中處理規模。加強規范化建設,完善工程的設計、施工、評價、驗收的統一技術標準規范。


2.1規劃


以城鄉區域統籌為原則確定以縣(市、區)為單位推進農村生活污水治理的規劃編制標準化中,應注重環境敏感區域和規模較大村莊優先,突出鎮村布局規劃確定的規劃發展村莊和撤并鄉鎮集鎮區所在地村莊的生活污水治理,指導區域農村污水治理。規劃文本應包括規劃背景、農村水環境及生活污水治理現狀、總體思路和工作目標、規劃方案、建設計劃、投資估算與效益分析、保障措施等內容。特別是貫徹低碳生態理念,結合農田灌溉回用、生態修復保護和環境景觀建設,注重水資源和氮磷資源的循環利用。有條件的地區應將村莊生活污水治理與村莊生態文明建設、生態農業發展緊密銜接。協調城鄉發展,科學制定村鎮污水處理發展規劃,結合現狀特征及未來變化趨勢,科學編制污水整治規劃及實施方案。


2.2不同排水去向的排放標準


從完善農村生活污水治理和監管體系出發,十分有必要出臺專門針對農村污水的排放標準,為農村生活污水排放監管提供技術支撐,為大量建設的農村生活污水治理設施運行效果提供統一的評判標尺。由于農村點多面廣、情況復雜,出臺排放標準需要大量調研和專項研究,在實踐中總結經驗、確定成熟技術,再行制定標準。處理后以資源化利用和排放兩種方式為主,應優先考慮資源化利用。處理水需排入自然水體時,需根據水體功能區劃確定排放標準,且宜經過濕地、土地、溝渠、水塘等方式進一步處理達標后排入受納水體。農村污水處理應確定排水標準分級管理、污水處理設施建設技術標準分區管理的方針,根據區域特征及排水去向,綜合考慮經濟發展與環境保護、污水排放與利用等關系,因地制宜地制定和實施相關的建設和運行管理標準。污水處理工藝選擇和處理程度直接影響到工程投資和運行維護費用,處理工藝以分級分類為原則,根據區域特征及排水去向,綜合考慮經濟水平、地理環境、水質水量特點、區域水環境保護要求、排放標準、資源化利用、運行維護等因素,因地制宜地選擇適宜的處理模式、處理工藝及運行管理方式。同時應充分利用現有條件和設施。根據農村所處區位、住戶集聚程度、環境條件、地形地質特點以及污水排放要求,因地制宜地選擇集中或分散處理及相應的處理技術。解決直接套用城市及行業污水處理技術、設計施工與運行管理脫節的問題。


2.3處理技術標準


以縣域范圍綜合整治為主,處理模式可分為就近納管處理、村集中處理和分戶處理3種模式。技術及工藝組合上根據我國華北、東北、西北、東南、西南、華東等6個區域經濟發展與地理氣候特征考慮以下幾種模式:一是在國家規定的重點流域(如三湖等),向河流、湖泊等地表水直接排放的村鎮污水,必須執行國家或當地的標準;二是村容整治需要,根據不同的排水去向提出可選工藝;三是綜合考慮村鎮污水的綜合利用,提出與城市污水回用不同的處理工藝。嚴重缺水地區,污水處理應與資源化利用結合。同時,應避免污染地下水和地表水;寒冷地區應采用適當的保溫措施,保障污水處理設施在冬季正常運行;在重點流域應采取適當的污水攔截技術減少入河污染物總量。


針對配套管網建設滯后,雨污管道混接、污水處理設施運行負荷率低,區域分布不均衡、重建設輕運營等突出問題,應在廣泛調研國內外經驗及示范的基礎上,提出適合我國農村地區的農村污水收集系統建設標準、要求和方法。


2.4運行維護標準


推進農村生活污水污水處理設施運行管理標準化是健全污水處理設施長效運行機制的重要內容,包括適合村鎮污水處理運行管理技術和模式,新技術新設施需經性能評價、運行管理評價等內容。促進專業企業技術創新,以保證農村污水處理事業的順利發展。


2.5農村污水處理技術標準化體系


綜上所述,農村污水治理與城市模式有較大差異,應該盡快推進農村生活污水處理標準化體系建設,建立涵蓋從規劃到建設、運行、監管全過程的技術標準化體系(見圖4),確立完整的具有我國不同地域特征的村莊污水治理與管理模式體系。通過標準化規劃方法提升農村污水治理工作的整體水平,完善農村人居環境改善的相關法律法規。從排放水質、設計建設、運行維護和監管評估等環節借鑒國內外的成功經驗,在深入調查研究的基礎上,根據村莊污水的特征及排水去向,制定科學合理的農村污水處理目標。按照分類管理的原則,制定適合我國不同區域村鎮污水治理的工程建設及管理標準。健全村鎮污水治理的法規與標準體系。


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3結語


目前農村污水治理產業已發展到迫切需要培育面向村鎮污水治理的產業力量的階段,應科學規劃與高效組織,引導行業的規模化、產業化與標準化發展。在完善相關標準體系的基礎上,逐步建立有效的評估與監督機制對于形成新型的適合農村的污水處理與管理模式,為農村設施的長效穩定運行提供有力的專業保障。使村鎮污水處理技術與產業新市場村鎮污水治理逐漸規范化發展。


轉自:給水排水

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