农村生活污水治理的投建运经验与探讨

农村生活污水治理的投建运经验与探讨

江娜

湖南易净环保科技有限公司

摘要：农村生活污水治理是农村人居环境整治提升的重要内容，也是实施乡村振兴战略的重要举措。随着时代的发展和社会的进步，农村居民对美好生活的向往与农村水环境污染的矛盾日益突出。本文主要以某地级市饮用水源保护区生活污水治理项目为例，分析与探讨农村生活污水治理工程的投建运经验，期望能为我国农村污水治理项目的实施提供有益的借鉴作用。

关键词：农村污水治理；规划设计；施工建设；运行维护；

引言

农村生活污水对农村生态环境、村民生活质量有着直接影响，只有系统、科学地治理农村生活污水，才能够促进乡村振兴战略的全面实施，改善农村生态文明建设效果。近年来，国家高度重视农村生活污水治理工作，将其作为农村人居环境整治的重要内容。但就现阶段来讲，很多农村地区在生活污水治理实践中还面临着较多的问题，导致农村水环境得不到显著改善。面对这种情况，需进一步创新农村生活污水防治理念、技术工艺和制度体系，不断提高农村生活污水治理率，推动乡村振兴战略目标的顺利实现。

1、农村生活污水特征

农村生活污水以黑水和灰水为主。黑水主要是厕所冲洗粪便的高浓度生活污水；灰水主要指冲厕以外的洗衣、洗浴用水和厨房用水等其他的低浓度生活污水。农村生活污水一般N、P含量较高，可生化性较好。农村生活污水的另一特征是水质比较稳定，污水中重金属污染物含量相对较低，适合采用土地处理法、生化法等进行处理。

2、农村生活污水治理存在的问题

2.1污水处理技术生搬硬套

农村生活污水处理与市政污水处理具有一定的一致性。两者水质组成成份相近，均为居民生活污水，同样具有N、P含量较高、可生化性较好的特点。因此，两者的主流处理工艺均以生化法为主。但两者同时具有高度的差异性，主要差异性有三：一是处理规模有差异。市政污水厂服务于城市，人口多，水质、水量稳定，处理规模以“万吨”计。而农村污水站仅服务于村落，人口少，水质、水量波动大，处理规模以几十吨为主，不超过500吨；二是出水水质有差异。同一地区同一建设批次，市政污水厂执行的排放标准总是严于农村生活污水排放标准；三是运维水平有差异。市政污水厂的运维有专业的人员进行严格的分工，而农村污水站的运维大多由当地村民担任。

因此，生搬硬套市政污水处理技术的农村生活污水项目，便犹如高射炮打蚊子——大材小用，效果往往不尽如人意。

2.2工程建设忽视源头收集

近年来，随着经济的不断发展，人们生活水平逐步提高，家电、卫生器具走入千家万户，越来越多的农村厕所由旱厕改为了水冲厕，生活污水得以进入化粪池，为后续污水的收集处理创造了前提。然而，卫生厕所普及率提高的背后，人们常常忽略了一个事实：居民自建化粪池不合格率极高，污水渗漏严重，化粪池出水极少甚至不出水。

因此，忽视源头收集的农村生活污水项目，往往建设了污水收集管网，却收不到污水，导致污水站长期“大马拉小车”，造成了资源的浪费。

2.3污水处理设施重建设轻运维

根据民政部统计，截至2017年，全国共有691510个行政村，自然村多达261.7万个，农村生活污水治理任重道远。农村生活污水治理的建设费用主要依靠上级财政补贴，近年来，通过开展农村人居环境整治行动及乡村振兴工程，部分地区的农村污水治理设施已建设完成，但后期的运维尚无明确的收费机制。污水处理设施的后期运维费用持续时间长，依靠乡镇财政补贴，无疑面临着巨大的资金压力。目前，一些农村地区的污水处理设备管理、维护系统不完善，致使污水处理过程中遇到问题不能及时制定解决方案，污水处理效果大打折扣。

因此，不重视后期运维的农村污水处理设施，往往建成不久便因为设备故障无人维护，导致污水处理设施“晒太阳”。

3、饮用水源保护区生活污水治理项目经验

该地级市饮用水源保护区生活污水治理项目采用EPC模式实施，总投资1.58亿，实施范围包括保护区内7个行政村（75个自然村）及1个林场，日处理生活污水量为2087.7m3，惠及农村居民2万余人。建设内容主要包括：农村改水改厕、散户四格净化床、污水处理站、污水收集管网的建设。

项目于2019年5月开工，建设周期两年。项目完工后，水库水质持续向好、生态不断改善，2021年-2022年水源地水质处于地表水I类的月份均在10个月以上，在此期间，该处饮用水源地成功入围了2021年度国家生态环境部美丽河湖优秀案例评选。该项目建设成果喜人，主要经验如下：

3.1因地制宜，合理选用污水处理技术

总体而言，农村生活污水处理技术的选取，必须因地制宜，按照“三低一广一简单”（即：投资低、运营低、维护低、覆盖面广、操作简单）的农村生活污水治理原则。结合水库周边地广人稀，山区高差大，居住分散，村与村距离相隔较远的特点，拟采用分散与集中相结合，尽量利用高差，灵活处理农村生活污水。根据其所处保护区等级、分区域整治，按照环境敏感程度筛选最经济可行的处理工艺，科学制定排放要求。

目前，国内常用农村污水处理技术主要有：生物接触氧化、氧化塘、人工湿地、土壤型高负荷滤床、一体化MBR设备等。

生物接触氧化法具有结构简单、占地面积小，处理规模可大可小，污泥产量少，对水质、水量波动的适应性强，操作较为简便，对污染物去除效果好的优点。但能耗较高，除磷效果较差，对总磷指标要求较高的农村地区应配套建设出水的深度除磷设施。适用于用地紧张、对出水水质要求较高、经济条件较好的村镇。

氧化塘具有投资省、管理方便，降解有机物速率快、处理程度高的优点，但是占地面积大，需对出水进行除藻，对细菌去除效果差。适用于有现状水塘可利用、水量较少、经济条件一般的村庄。

人工湿地具有缓冲容量大、处理效果好、工艺简单、投资省、运行费用低的优点，但占地面积大，易受病虫害影响，冬季运行效果不稳定。适用于用地宽裕、对出水水质要求较低、经济条件一般的村庄。

土壤型高负荷滤床具有污水水质、数量变化适应性较强，脱氮除磷效果好，运行维护成本低，操作简单，运行效果稳定等优点，但是占地面积稍大。适用于用地宽裕、对出水水质要求高、经济条件一般的村庄。

一体化MBR设备具有处理能力高、占地省、运行效果稳定等优点，但系统投资、运行成本高，运行、维护复杂，需专人维护。适用于用地紧张、对出水水质要求高、经济条件较好的村镇。

由于项目区域完全处于该地级市饮用水源的保护区与准保护区范围内，环境敏感度较高，因此污水站优先选用出水水质较好、运行费用低的污水处理工艺，出水水质统一执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级B标准（设计时该省农村污水地方标准尚未出台）。项目实际采用工艺包括厌氧+多级潜流湿地、一体化MBR设备、土壤型高负荷滤床三种，规模为10~100m3/d不等，各村污水站选用的工艺根据污水站选址及该村所处的位置确定：在饮用水源一、二级保护区内的村庄，优先选用土壤型高负荷滤床工艺，用地受限时改用AO+MBR工艺；在准保护区内的村庄，污水站出水标准执行GB18918的一级B标准，优先选用厌氧+多级潜流湿地工艺，用地受限时改用土壤型高负荷滤床工艺，用地紧张时改用一体化设备工艺；对于居住较为分散、无法纳入村内污水站管网的农户，则建设散户型四格净化床处理。

3.2改厕入户，坚持污水应收尽收。

通过厕所改造将化粪池建好并确保不渗漏，管网铺设到位，才能做到污水的应收尽收，这是农村污水处理设施建设的前提。

项目实施前期，通过对实施区域的现场踏勘发现：当地化粪池修建比例达85%以上，但绝大部分没有进行防渗，75个自然村中只有4个自然村的极少部分村民（5%左右）建有标准防渗化粪池，其他均未按标准进行建设。有些只设有一格，基本为漏底化粪池，没有任何防渗漏措施，也没有设置出水管道，化粪池污水直接渗入地下。有些则未做盖板，污水在化粪池内不仅达不到厌氧发酵的效果，下雨时还会随着雨水被冲入地表径流，严重污染当地环境。

通过对现场排水取样检测发现：未经化粪池处理的生活污水有机物浓度都较高，氨氮、总磷达到常规生活污水的3倍以上；旱厕内污水有机物浓度都特别高，COD、氨氮高达常规生活污水的十倍以上；餐厨废水较多的非标准化粪池内污水COD偏高；较标准化粪池的出水各项指标则大致正常。

针对以上发现，本项目在设计之初便将农户的改厕入户纳入了项目建设范围。对于建在房前屋后的非标准化粪池，一律在原址拆除后新建玻璃钢化粪池；对于建在屋内的非标准化粪池，则选择将其废弃，在屋外择址新建玻璃钢化粪池，并将原有排污管道截断引入新建化粪池。对于各处污水接入化粪池的位置，规定如下：厨房污水及冲厕污水必须严格接入化粪池，洗涤废水视排放位置确定接入位置，餐饮废水必须经过新建隔油池后方可接入化粪池。

3.3简化运维，推行智能化运营

项目所在的乡镇行政区域面积达400km2，地广人稀，设计有污水站65座。传统的“人力巡检+本地调控”运维模式往往存在劳动强度大、管理粗放、运营成本高等问题，且无法保证工艺设备运行在最佳状态，污水处理的效率和质量得到不保障。为了保障项目建设成果，设计时从以下两个方面进行了考量：

一方面，优先选用操作简单的污水处理工艺。厌氧+多级潜流湿地工艺无需设置用电设备，日常运维内容极其简单，仅需视季节对湿地植物的生长进行维护，该工艺在本项目中占比超35%；土壤型高负荷滤床工艺用电设备仅包含1台水泵、1台旋涡风机，污水站采用周期运行模式，水泵、风机定期自动开启，无其他关键工艺参数需要调控，操作极其简单，日常运维内容仅为用电设备的故障排查，该工艺在本项目中占比超45%。

另一方面，将物联网的使用纳入设计范围。当前环境下，物联网技术作为高效的信息化管理工具，可帮助企业快速搭建水处理设施智能化运营管理中心，随时随地实时了解站点工艺的运行情况，及时发现工艺运行异常情况，并对现场的负载设备和关键参数进行远程调控，保证水处理设施运行在最佳工况模式，同时为设施维护工作提供精准的数据支撑。物联网运营新模式是传统水处理运营转型升级的必然趋势。

本项目搭建了统一的物联网云平台，各个污水站均配备了物联网组件，水泵、风机等主要用电设备已接入云平台，设备运行状况可在云平台实时监控，或通过手机APP实时操控。此外，为了保障污水处理效果，将污水处理工艺的关键参数亦纳入了监控。以一体化设备为例，设计时配备了在线DO仪，便于对好氧段的溶解氧浓度进行监控，一旦溶解氧浓度超出设定范围，平台便会发出警报，提醒运维人员调控相关设备。

通过上述措施，本项目污水站的运维强度大大降低，可实现无人值守的智能化运营。

3.4建立机制，创新运营管护模式

作为地级市的饮用水源地，市级人民政府高度重视饮用水源的保护工作，在项目建设之前，该处饮用水水源保护条例已颁布实施。条例中对水源地保护的资金、责任主体均进行了明确：饮用水水源保护经费纳入本级财政预算，由市人民政府设立的水库管理机构负责饮用水水源保护的日常监督管理工作。资金保障体系的建立与全过程监管机制的建立，为项目的运营管护打下了坚实的后盾[1]。

项目完工后，水库管理机构对已建成的污水处理站进行了全面接管。为了确保库区生活污水处理站的正常运行，通过政府公开采购，购买了第三方服务来保障设施的专业化管理，实现经污水站处理的污水全面达标排放。

结束语

随着我国农村基础设施建设的不断完善，农村居住环境也发生了显著改善。然而农村生活污水治理基础薄弱、区域差异大、治理任务艰巨，仍然是农村人居环境整治提升的突出短板，也是乡村振兴面临的重要难题。吨水投资成本高、管网建设难度大、运维保障不足等实际问题，严重制约着农村生活污水治理工作的开展，应合理选择处理技术，完善相关机制，利用现代化科技赋能，推动农村生活污水治理高效发展，助力乡村振兴。

参考文献

1郭芳，陈永，王国田等.我国农村生活污水处理现状、问题与发展建议［J］. 给水排水，2022，48（S1）：68-72

[1] 郭芳，陈永，王国田等.我国农村生活污水处理现状、问题与发展建议［J］. 给水排水，2022，48（S1）：68-72