杭世珺：村镇污水处理问题分析与思考
2018年9月7日，“第八届中国农村和小城镇水环境治理论坛暨第二届村镇环境平台---中关村中科水环境保护技术创新推广水中心论坛”于上海召开（相关链接：曲久辉、杭世珺、刘俊新等行业大家干货不断，第八届中国农村和小城镇水环境治理论坛上海开幕）。论坛首日，全国村镇污水治理专家委员会顾问、北控水务集团顾问总工杭世珺做题为《村镇污水处理问题分析与思考》的报告，报告围绕我国村镇污水处理面临的问题与村镇污水处理设施运行现状展开，并提出针对我国村镇污水处理的几点建议。本文为《水工业市场》根据现场录音整理，希望给您带来思考与帮助。
全国村镇污水治理专家委员会顾问、北控水务集团顾问总工杭世珺
一、村镇污水处理面临的问题 当前，我国村镇污水处理行业发展迅速，当仍面临许多问题，主要有以下4点：厂站数量多、分散性强、选址难；水质水量差异大；标准不明确、不健全；部分处理设施运行效果不佳。 1.厂站数量多、分散性强、选址难 我国村镇数量非常之多，建制镇水量也在逐年增加，2016年，我国村庄数量261.7万个，建制镇数量1.81万个，建制镇供水达135.3亿立方米。面对如此庞大的水量，我国村庄以及建制镇的待建设厂站也亟待增多，但由于我国城乡发展的不平衡，截止2016年，全国有生活污水处理设施的建制镇比例占28%，有生活污水处理设施的村庄比例占20%，除了上海、江苏、浙江、山东等经济较发达地区外，其余地区处理站点数量极少。同时，处理站点的选址和建设也存在一定难度，例如某些村民认为处理后的出水直排水塘，会导致水塘污染等主观原因，使得污水收集处理设施的建设也经常受到村民阻挠。 2.水质水量差异大 水质水量差异大包含以下几个原因：首先，由于资金有限，村镇地区基本不建设灰水收集管，因此仅仅能收集到水量小、浓度高的黑水。第二，由于村民户内化粪池渗漏的情况时有发生，导致黑水无法收集，仅有部分灰水进入收集管，水量小、浓度低。第三，当污水量小于设计值时，化粪池停留时间过长，污水在化粪池内停留时间也会变长，导致碳源过度消耗，碳氮比失调。第四，雨季来临时，雨水会通过天井明渠进入户内的收集管，导致水量大、浓度低的情况出现。最后，节假日用水人口增加会导致污水量突然加大，污水处理设施溢流的问题。 3.标准不明确、不健全 目前，我国镇级污水处理基本参照城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）。村庄地区尚无明确排放标准，部分省市颁布了地方排放标准或要求（北京、宁夏、山西、河北、浙江、上海、重庆等），但各地对村庄污水的排放标准限值差异较大。最后，《农村生活污水处理设施技术标准（报批稿）》 中已经对村庄污水管网提出要求：排水管管径宜不低于100mm，坡度宜不低于5%，70m以内或转弯处设置检查井，但该标准还未正式颁布实施。 4.部分处理设施运行效果不佳 通过对江苏地区某些案例进行实地调研，发现设施运行存在许多问题，例如：某AO+稳定塘未连续运行，呈厌氧状态；某A2O跌水充氧+人工湿地运行不稳定，异味大；某些蚯蚓滤池+稳定塘或AO+人工湿地已被废弃；某AO生物转盘+人工湿地未连续运行，无生物膜等等。 二、村镇污水处理设施运行现状 1.收集系统现状 众所周知，村镇污水收集系统有三种模式：纳管方式、小集中方式以及分散方式。目前我国的管网情况是，管径一般最小管径采用100mm，材质普遍为混凝土管、UPVC管、HDPE管、FRP管等。 2.处理系统现状 经过对一些地区进行实地调研，总结出了我国村镇地区目前在用的工艺类型。  由表可知，目前我国村镇地区污水处理系统一共可以分几大类： （1）稳定运行的一体化设施。包括FMBR+人工湿地、A2O-MBR、A2O（MBBR）、AO+人工湿地、土壤净化槽、土壤净化槽+人工湿地等。调研发现，此类设施基本都是稳定运行且排放达标的（半年以上数据结果）。 （2）稳定运行的净化槽设施。净化槽在日本是一项非常普及的村镇污水处理工艺，目前我国许多企业也在研发制造这类设备，如AO生物接触氧化、A2O生物接触氧化、AO净化槽等。现场调研发现，该类工艺处理标准大部分可以达到一级B。 （3）稳定运行的其他设施。如人工湿地和AO-MBR。目前业内许多专家认为，MBR不适宜村镇污水处理，但从实地案例调研中发现，MBR稳定运行的项目是存在的，并且处理效果可以保持在一级A。我认为，这和运营团队有很大关系，每一种工艺都不是单一的技术本身的问题，需要综合考虑，如果有好的技术和管理人员定期维护，每种工艺其实都可以应用成功。 （4）稳定运行的非一体化设备。包括A2O的、A2O+MBR、BAF、AO、BBR等，此类工艺大部分规模较大。 三、村镇污水处理的几点建议 1. 规划 规划要注重5个方面：首先要注重流域的统筹。农村环境治理跟城市不一样，必须以流域水环境治理为中心，统筹环境治理，包括面源、农业、畜禽和垃圾等等。仅仅把污水治好，流域没有统筹，垃圾还在堆放，河水仍然不会干净，所以一定要把流域进行统筹规划。 第二要明确排放标准。现在许多省市都出台了地方标准，虽然其精确度或准确度还有待加强，但在未来，随着国家对村镇污水的不断深入研究，并找到充分的决定依据，制定出完全符合环境要求的标准是完全可行的。此外，除了标准制定以外，检测的方法也非常重要，过去行业对这方面一直不够重视，许多上报的地方标准中的检测方法也都是照搬城镇，因此未来，找到针对村镇的污水处理特点的检测方法也是很重要的一件事情。 第三要有多元化的利用途径。村镇环境治理首先要把资源利用放在第一位，根据地方的区域需求和特点，确定排水要不要再生利用。还有污泥的处理处置，都需要考虑多种利用途径。 第四要注重政府的监管。政府的全过程监管十分重要，需要从源头到出水，全部覆盖。源头水质的情况对于出水是否达标影响巨大，如果源头水质浓度高，出水标准却要求达到一级A或者四类是非常困难的，这就需要政府的全过程监管。 第五要建立后评估制度。现今有许多项目，做完以后就不管了，我认为政府部门应在机制里设立一个后评估制度，评估对象是以城镇为核心，村镇为网络的排水系统，评估目的就是要改善生态环境的效果。 2. 标准 标准要注重4个方面：首先是因地制宜，实事求是，切实可行。要在在技术经济合理的前提下，制定满足地方生态环境需求的标准。 二是建立多级标准体系。要建立国家级标准体系、省级及省级以下标准体系。国家标准体系有宏观的、总体的控制标准；省级应根据不同自然条件、生态环境区域及用途，分别制定相应标准，并统筹厕所革命及资源化利用。 三是加强运营管理。从重工程建设到重运行管理，保障运营效果。 四是强化监测监管力度。明确采样、检测方法，制定监管规则，保证运行数据的可靠性。 3. 收集和处理 （1）污水收集 污水收集方面首先建议应当黑水、灰水分质收集。排泄物虽然只占污水的1%，但污水中大部分有机物和绝大部分营养盐均来自排泄物，农村地区也没有大规模的工业废水和不可降解的物质，如果该能将黑水、灰水分质收集、处理的话，便可以综合性的资源化利用、就地利用，对整个污水处理效果有十分积极的作用。 第二是负压收集。负压收集是在各个排水点设置通过重力汇集后的废水与负压管道的适配链接装置，不需要动力，废水通过负压和大气环境压力的差，被吸入管道，流向收集中心的负压罐，吸入过程中同时有一定量的空气进入管道，达到对管道的自清洗效果。负压收集适用面广，可靠性好，费用较低，便于智能化管理，虽然也存在一次提升能力有限（2~4米），同时一次提升高度过高时需要特殊解决方案等缺点，但在较低密度的市政排水或近水空间的截污，城市分质排水（单独收集黑水），低密度城市排水，乡村排水，工业园区排水，复杂地形或地下水位高的区域排水等均有适用能力。该技术目前在常熟、靖江等地均有应用。 （2）处理模式 处理模式无外乎3个：纳管处理，适用于现况城市污水管网距离较近的地区，对此模式建议保证管网施工质量。集中处理，适用于自然村集中收集处理，避免污水管网过长导致渗漏，建议适当提高排放标准，污水集中排放。分户处理，适用于丘陵或山区等环境基础较好、环境容量大、居住分散的地区，建议降低排放标准，水中氮磷就地利用。 （3）处理规模和水质 对于处理规模和水质，污水量总变化系数是其中一个重要的参考因素，目前污水量总变化系数来源有三个：《镇（乡）村给水工程技术规程》（CJJ 123）、《村镇供水工程技术规范》（SL 310）以及北京市“新农村污水综合治理示范工程”课题，我认为，各省也应根据各自地区特点制定村庄污水总变化系数，而不应照搬城镇标准中的变化系数。同时，可以同设置调节池以及优先采用抗冲击负荷强的处理工艺等方法来应对水量的变化。 （4）处理工艺选择 处理工艺选择建议遵循3点原则：首先工艺流程应当简化，选用质量好、易维护的设备，强化自控系统；同时分质排水，黑水可集中储存，用作肥料；灰水单独收集处理后排放；最后是自然处理，南方地区可酌情选用人工湿地和稳定塘等自然处理工艺（立体湿地）。 4.运行和维护 运行和维护有以下3方面，首先，对自然处理设施进行规范化管理，对人工湿地的布水和收水系统定期清理；湿地和塘内植物应加强日常维护，定期收割，保证处置出路。 二是提高自控水平，实现智慧化管理，百吨级-千吨级处理设施如果监控系统完善的可1人值守，监控系统不完善的，需配备技术人员值守；百吨级以下处理设施做到无人值守，技术人员巡视。 三是加强人员培训，综合技术能力（工艺、电气、设备）、工艺运行、故障诊断及问题处理能力。 最后智慧化管理目前已经在村镇污水治理项目中应用的越来越多，并且从许多案例中看出，其确实达到了非常好的效果，因此在未来，对各站点进行远程监控并实现指令传输（4G技术）也是实现农村污水处理设施的长效运行管理的一个重要方向。 本文根据杭世珺在“第八届中国农村和小城镇水环境治理论坛暨第二届村镇环境平台---中关村中科水环境保护技术创新推广水中心论坛”的主旨报告整理，未经本人审阅。 |