1 乡镇农村污水处理必要性

我国农村经济发展水平相对落后, 相应的基础设施建设不到位, 96%的村庄没有排水渠和污水处理系统。乡镇农村生活污水绝大部分不经任何处理, 直接排入了河道或排出室外空地后任意渗入地下, 少部分经化粪池简单处理后任意渗入地下, 严重污染河水和井水, 致使一些河道和水塘成了天然的集污池, 农村生活污水造成的污染不仅是农村地区水源潜在的安全隐患, 还会加剧淡水资源的短缺, 耕地危机得不到有效的缓解, 从而危害农村的生存发展。

鉴于此, 乡镇农村污水处理项目开展如火如荼。但就笔者了解到的此类项目或多或少存在各种各样的问题, 项目运行并没有达到预期的效果。本文以笔者在某地乡镇污水管网及污水厂建设的实际经验, 结合其他乡镇农村污水处理项目的现状, 提出了乡镇农村污水处理项目在设计、施工以及运营过程中需要避免的问题, 并针对性地给出了对策建议。

某地6个乡镇污水管网及污水厂项目投资规模约4亿人民币, 各乡镇政府规划、地形地质、人口、经济发展状况各不相同, 管网布置和污水工艺的选择非常具有典型性, 对类似项目具有很好的指导作用。

2 乡镇农村污水处理项目的设计

(1) 应当认真落实多规合一, 避免项目设计、施工与其他的规划内容冲突、缺乏衔接协调等突出问题, 强调规划的整体性、互补性、协同性和前瞻性, 合理建设镇村污水处理设施, 避免出现刚建成的道路需要开挖, 甚至再三开挖而造成的资源浪费。

(2) 应当确定生活污水的处置方式采用分散型、集中型或是分散型与集中型的有机结合。这两种方式各有所长, 需要根据农村自身特点来定制处理方法, 因地制宜的找出最合适本地情况的生活污水处理方法。

对于村庄布局相对密集、规模较大、经济条件好、镇村企业或旅游业发达、处于水源保护区内的单村或联村可建立完善的排水管道收集系统, 采用集中处理模式。对于其他大多数行政村, 由于布局分散、规模较小、地形条件复杂、污水不易集中收集的村庄, 如若采用集中处理方式, 管网投资成本非常大, 且不实用。可采取分散处理模式, 即将农户污水按照分区进行收集, 以稍大的村庄或邻近村庄的联合为宜, 每个区域污水单独处理, 采用一体化污水处理设备或自然处理等形式处理村庄污水, 以达到布局灵活、施工简单、管理方便、出水水质有保障等效果。

(3) 应当合理确定排水体制。不建议千篇一律采用分流制, 根据不同的情况采用分流制、合流制和截留制, 少数已新铺设雨污合流管道的农村, 经过计算, 合流污水量仍在设计规模范围内, 且现场情况不适合分流制时, 建议保留合流制或者采用截留制, 其他需要新建的乡镇、农村采用分流制。

(4) 合理确定设计规模:农村、小镇没有太多的资料可以参考, 而且人口变化也大, 带来了估计污水量的不确定性。目前一些乡镇生活污水处理设施设计过程中参照城市标准选取设计用水指标, 人均水量指标选取值偏高, 造成设计规模偏大。另外, 对于集镇和场镇人口预测过高, 不符合实际情况, 随着城镇化进程快速推进, 农村、乡镇人口加速向县城、城市和中心集镇转移, 其人口逐步减少, 而规划设计对此考虑不周, 仍旧考虑一定的人口自然增长, 导致污水处理设施建成后来水量不足, 污水处理设施运行负荷率偏低。目前已建成并运行的乡镇农村污水处理设施的,很大一部分都存在这个问题。

(5) 污水处理工艺选择的原则应充分考虑本工程污水处理厂进水水质指标和要求处理达到的出水水质指标, 并考虑污水排放现状、受纳水体的环境容量与可利用情况, 经比较决定优先采用低能耗、运行费用低、基建投资少、占地省、操作管理简便的成熟处理工艺。原则:维护简单、运行费用低、处理效果好。着重考虑以下三点:

(1) 没有必要千篇一律要求出水水质达到一级A标准, 高标准意味着处理设施、运行维护量、成本、运行费用的增加。目前很多地方实施农村污水处理项目时, 不根据当地实际情况, 一味要求出水水质达到一级A标准, 而不考虑将来运行时维护要求、成本要求、污泥处置方面的要求。宜根据当地经济发展水平、河流自净能力等综合确定, 不宜一刀切的出水水质执行一级A标准。当污水处理厂出水排入具有较强稀释能力的河湖或者地表水Ⅲ类功能水域等其他水体时, 可执行一级B标准。

(2) 要考虑农村污水量变化大对运行工艺的影响, 正如前文介绍, 目前运行的很多污水厂面临着污水量不足的尴尬局面。个人认为目前采用的好氧工艺采用接触氧化法更能适应水量的波动。接触氧化法具有如下突出优点:BOD负荷高, MLSS量大, 效率较高, 并且对负荷的急剧变动适应性强;处理时间短。在处理水量相同的条件下, 所需装置设备小, 因而占地面积小;维护管理方便, 无污泥回流, 没有活性污泥法中所容易产生的污泥膨胀;易于培菌驯化, 较长时期停运后, 若再运转时生物膜恢复快;剩余污泥量少。以上优点正好解决目前乡镇农村污水处理过程中存在的典型问题。

(3) 运行工艺维护方便与否:相对而言, 农村污水厂维保技术力量薄弱, 个人认为A/O工艺、人工湿地技术比MBR工艺运行维护更方便。虽然MBR工艺出水水质稳定, 但MBR需要清洗和定期化学清洗, 且自动化程度较高, 对运行维保人员的要求较高。

3 乡镇农村污水处理项目的施工

乡镇农村污水处理项目施工过程中存在以下问题:

(1) 乡镇农村建设规划不完善, 其地形复杂, 建筑年代久远, 民房居多, 地基未处理或者简单处理, 建筑与道路之间无防护距离, 且可能只有一条主要交通道路的问题。施工工艺不当, 极有可能造成房屋开裂, 甚至倒塌。采用何种施工工艺能够最大限度地减少房屋损坏, 最大限度地减少对交通影响值得认真考虑。另外采用不同的施工方式会带来管材、成本的变化。根据笔者在海南省万宁市6个乡镇污水管网和污水厂建设项目的经验, 在不影响周边建筑、埋深较浅时, 可采用拉森钢板桩工艺, 管材采用HDPE 双壁波纹管;埋深较深时, 采用拖拉管的方式, 管材采用HDPE非开挖管,不会增加施工费用, 同时可降低对周边建筑的影响。但拖拉管施工要避免引起管道坡度的改变。具体采用何种施工工艺, 仍需要根据现场情况、土质情况等最终确定。

(2) 施工牵涉面广, 协调工作量大。乡镇农村污水处理项目施工过程中需要和政府部门、村委会、村民等各利益方进行协调。

(3) 污水管网建设还普遍存在一些质量通病, 例如施工单位随意更改管道坡度, 导致管道日后运行存在淤积可能;管道接头质量不好, 存在脱节和移位等情况, 渗水漏水现象严重, 导致收不到水;为通过闭水试验在检查井内乱设封头;拆除封头不彻底;沟槽、检查井回填作业不符合规范要求, 造成检查井沉降明显等。这些情况都给污水管网的安全运行和养护管理带来严重隐患, 因此必须加强污水管网建设的施工管理。

4 乡镇农村污水处理项目的运营维护

乡镇农村污水处理项目目前普遍存在管理水平低, 维护运营不到位, 甚至存在建设完成后没有投入运行的情况。究其原因, 主要存在以下几个方面的问题:技术力量薄弱, 缺乏专业技术人员和管理人员;政府配套资金不到位:乡镇农村污水处理费用主要依靠政府财政资金, 由于乡镇农村经济发展水平较低, 政府的财政资金就有点捉襟见肘了。针对这种情况, 建议:

(1) 采用市场化运作, 提高污水处理设施运行水平。随着我国政府采购公共服务力度不断加大, 建议逐步实现乡镇农村污水处理设施市场化改革, 由目前的地方环保部门全权管理运行模式逐步向更为经济、合理的市场化运作 (BOT、BT、TOT等模式) 转变。积极推行政府购买环保服务, 以取得可量化的水环境治理效果为基础, 大力推行综合环境服务和合同环境服务, 以县 (区) 为单元, 将乡镇农村污水处理设施打捆, 委托第三方专业化运行单位进行运行维护管理。

(2) 乡镇农村污水处理设施建设时, 根据实际情况确定合适的出水水质指标, 从而选择运营维护成本更低的工艺。

(3) 提高信息化智能化水平。减少人工成本。尤其针对一体化污水处理装置, 采用互联网+运维管理, 可有效减少维保人员数量, 减少人工成本。

因此, 在乡镇农村污水处理项目建设过程中, 根据乡镇规划、地形地质、人口和经济发展规模等因素, 只有选择合理的收集处理方式、排水体制、设计规模和工艺路线, 合理确定施工工艺, 加强项目后期的运营维护, 才能发挥污水处理项目应有的作用。