江苏省太湖流域农村生活污水处理设施建设情况剖析

龙 珍，张亚平，管永祥，朱光灿，周永苏

（1.东南大学能源与环境学院，江苏南京210096;2.江苏省农业环境监测与保护站，江苏南京 210036）

太湖流域作为我国人口最稠密和经济发展最有活力的地区，在农村经济快速发展和人口不断增长的同时，生活污水排放量也在逐年增长。然治污水平的相对滞后导致大量未经处理的生活污水任意排放，农村环境污染问题日趋严重，生活污水已然成为流域水体的重要污染源之一［1-2］。2007～2012年江苏省太湖流域新建农村生活污水处理设施3 580多处，受益农户近50万户，为太湖筑起了“天罗地网”式的无形堤坝［3］。笔者通过对太湖流域苏州、无锡、常州等地区3 000多处农村设施点进行调研，分别从建设主题、动力类型、工艺原理等方面介绍太湖流域农村生活污水处理设施建设情况。

1 调研区域概况

1.1 调研区域污水基本特征 农村生活污水是农村居民在日常生活和家庭养殖等过程中产生的污水总称。农村生活污水包括洗浴、洗衣、厨房炊事废水和厕所污水以及家养畜禽粪便、废水等［4］。与城镇生活污水相比，农村生活污水浓度低，基本不含重金属和有毒有害物质，含有一定的氮磷，水质波动不大，可生化性好。但农村污水一般没有固定的污水排放口，排放比较分散，且排放量小，水量变化大［5］。

1.2 调研对象 一般而言，经济发展水平、区域地形条件以及居民生活习惯等是影响农村生活污水排放及其对环境影响的主要因素［2］。为有效处理农村生活污水，对距离市政污水管网较近、符合高程接入要求的村庄进行污水处理时，采用接管处理模式;对确实不具备接管条件的村庄，则根据村庄人口规模、聚集程度、地形地貌、排水特点、排放要求和经

Process principle济水平等特点，建立独立设施来处理农村生活污水［6-7］。笔者通过现场考察和主管部门访谈(如建设局、水务局、环保局、农林局等)两种调研方式对江苏省太湖流域苏州、无锡、常州等地进行调研，共收集汇总3 000多个农村生活污水处理设施点，并从多角度探讨了截至目前江苏省太湖流域农村生活污水处理设施建设情况，为太湖流域将要建立生活污水处理工程的农村提供借鉴。

2 处理设施建设情况探讨

2.1 建设主题，建设资金来源

2.1.1 太湖流域水环境综合治理项目。自2007年太湖蓝藻事件之后，江苏省启动太湖流域水环境综合治理实施方案，其措施之一就是要高度重视农村生活污水的治理。方案规定凡具备接管处理条件的村镇，应扩大城镇污水管网的延伸覆盖，提高污水集中处理率;不具备接管条件的农村地区，按因地制宜、分类处理的原则，采取微动力、少管网、低成本、易维护的生态处理模式。方案重点推广出水水质达到一级B以上标准的处理技术，并计划于2008～2012年在3 264个自然村建设乡村生活污水处理工程，农村生活污水处理率要达到40%以上;于2013～2020年建设3 600个，污水处理率要达到 70%以上［8］。

2.1.2 连片整治示范项目。在太湖流域水环境综合治理的同时，江苏省又于2010年被财政部、环保部确定为农村环境连片整治示范省，全面开展以农村生活污水治理为主要内容之一的农村环境连片整治示范工作，历时3年。连片整治技术模式主要包括:①距离城镇污水管网近、符合高程接入条件的村庄生活污水应采用接管处理模式;②村庄布局较为分散、人口规模较小、地形条件复杂、污水不易集中收集的连片村庄，宜采用无动力庭院式小型湿地、污水净化池和小型净化槽等分散处理技术;③村庄布局相对密集、人口规模较大、经济条件好、村镇企业或旅游业发达的连片村庄，宜采用活性污泥法、生物膜法和人工湿地等集中处理技术，其中，位于自然保护区、饮用水水源地保护区、风景名胜区等环境敏感区域的村庄，应按功能区水体水质要求及排放标准处理达标后方可排放。农村环境连片整治示范项目所需资金由中央、省、市及县、乡(镇)各级人民政府共同筹集，省、市、县配套比例由各地根据实际情况自行规定，乡镇、村、农户的资金投入由县级人民政府确定［9］。

2.1.3 拉网覆盖式项目。继农村连片整治项目之后，2013年下半年财政部、环境保护部决定启动覆盖拉网式农村环境综合整治试点工作，江苏省被确定为全国两个试点省份之一。为支持试点工作，中央及省级财政将安排奖励资金40亿元并根据工作进展情况逐年拨付到位。而省以上的补助资金奖补标准为:苏南地区每个行政村补50万元、苏中地区每个行政村补70万元、苏北地区每个行政村补80万元。据了解，江苏省财政将在不改变现有专项资金管理渠道和管理体制的情况下，对2014～2017年中央及省级村庄环境整治引导资金、农村环境综合整治资金、太湖水污染治理引导资金等12项用于农村环境的资金进行整合，集中投入。省以上奖励资金下达到市、县后，由市、县政府统筹用于农村环境综合整治［10］。

2.2 处理设施建设概况

2.2.1 处理设施分布情况。经分析，在太湖流域苏州、无锡、常州等地区收集汇总的3 000多个农村生活污水处理设施具体分布情况如图1所示。由于该研究的后续研究主要围绕建立独立设施的农村生活污水处理项目展开，因而舍去采用接管模式的调研样本后制得图2，即图2为建设独立设施的调研样本地区分布。又由于苏州部分调研样本未能得知其具体污水处理工艺，故在图2基础上去掉该部分数据制得图3，以后数据分析中也作此处理。

由图1～3可知，苏州总调研样本较多，占总调研样本的一半以上，但其接管数和未知工艺的调研样本也最多。舍去各市接管处理模式和未知工艺的数据后，苏州、常州、无锡3个大市的调研样本数量相差不大，调研样本分布较为均衡，而南京只对江宁地区作调研访问，因而数量相对较少，镇江也只有句容2个调研样本，调研样品数较少。

2.2.2 处理设施工艺类型。

2.2.2.1 按工艺原理分类。经调研分析，农村生活污水处理设施按其工作原理分类，主要可以分为以下五大类:活性污泥法、生物膜法、生态法、生物+生态法以及MBR工艺，其中活性污泥法主要指SBR工艺，而生物膜法则包括AO、接触氧化法、生物滤池等工艺。

笔者将图3中的调研样本按其工作原理分类，制得图4。由图4可知，绝大部分工艺都运用了微生物来处理农村生活污水，其中50%以上的污水处理设施利用了生物+生态的方法来处理生活污水，这主要是因为生活污水的B/C较高，生化性能好，利用微生物降解水中的污染物能取得较好的治理效果;另外，由于生态系统本身具有一定的自净能力，对污水处理起到一定的作用，因而将生态系统纳入污水治理环节可改善水质，提升污水处理效果。但生态系统有其特定的环境容量，自净能力有限。因此，若仅仅运用生态系统处理污水，其效果可能不够理想，不及生物与生态联合的治理效果，因而应用数量相对较少。

2.2.2.2 按动力类型分类。将污水处理设施按其消耗能量分类，主要可分为以下3种类型:无动力、微动力和有动力。无动力类型是指不需要消耗电力能耗的处理技术，其典型工艺有土壤渗滤等;微动力类型是指在工艺中加入了泵，有较小能耗;有动力则是指在工艺中加入了泵和充氧设备，如曝气装置，能耗较大。

笔者将图3中的调研样本按其动力类型分类，制得图5。由图5可知，92%以上的污水处理设施都有动力装置，包括微动力和有动力，即至少在处理过程中添加了泵，而只有不到8%的工艺没有动力装置，这可能是由于无动力装置存在系统污泥堵塞、处理效果不佳等缺点，因而运用较少。另外，从图5可知，近72%的工艺都是有动力工艺，有动力是目前生活污水处理的主要手段。

2.2.2.3 设施建设数量1%以上工艺详解。为深入了解江苏省太湖流域农村生活污水处理设施建设情况，笔者也对处理设施名称作了全面调研。经过整理，提取了占调研样本1%以上的农村生活污水处理工艺，如图6所示。由于部分处理设施工艺原理相同，图6中所示工艺种类已做合并归纳处理，其具体情况如表1所示。从图6和表1可知，占调研样品1%以上处理工艺中绝大多数都运用了微生物来降解生活污水中的污染物，大部分污水处理流程有湿地处理环节，即运用生物+生态工艺，与图4分析结论一致。

表1 部分合并工艺类型工艺细分情况

2.3 城市详解

2.3.1 苏州大市。苏州大市主要包括常熟、昆山、张家港、太仓、吴中区和吴江区等地。截至2013年底，苏州市共完成1 700多个自然村庄生活污水治理。其中47.27%的自然村采用接管处理，52.73%建立独立处理设施。笔者对独立设施按动力类型和工艺原理进行分析，结果如图7所示。由图7a可知，苏州市污水处理设施90%以上都是有动力工艺，即在污水处理过程中添加了泵和曝气装置，6%以上是微动力工艺，只有不到3%的工艺采用无动力装置。有动力工艺有助于增加水中氧气含量，有利于污染物的降解，是苏州的主流工艺。由图7b可知，苏州市运用工艺类型较多，5种主要工艺类型均有涉及，其中运用活性污泥法的处理工程占苏州调研样本的42%以上，是苏州市运用最广泛的工艺原理。其次，生物膜法、MBR工艺以及生物+生态法也运用较多，只有纯生态工艺不到3%，运用相对较少。

2.3.2 无锡大市。无锡大市主要包括宜兴和江阴等地，该次调研走访共收集调研样本480多个。笔者将这些工艺按动力类型和工艺原理进行分析，结果如图8所示。由图8a可知，无锡市近57%的污水处理设施运用了有动力工艺，30%以上的工艺运用微动力装置，而12%左右的设施是无动力工艺类型。与苏州市相比，无锡市有动力工艺类型所占比例要少，但其仍占据了超过无锡市调研样本一半的比例，是无锡市主要工艺动力类型。微动力其次，无动力占据比例最少。由图8b可知，无锡市污水处理设施建设情况与苏州市类似，均涉及了5种工艺类型。但无锡市运用最广泛的是生物+生态法，即在微生物处理生活污水后，增加了生态系统对污水的处理作用，达到技术上的互补，这可能也是无锡市微动力技术使用比例相对较多的原因之一。

2.3.3 常州大市。常州大市主要包括金坛、溧阳和武进地区，该次调研共收集调研样本600多个。同样，笔者将这些工艺按动力类型和工艺原理进行分析，结果如图9所示。由图9a可知，常州市污水处理设施同苏州市、无锡市类似，有动力同样是主流工艺类型，而其微动力与无动力也都占据一定比例，均在10%以上，同无锡市类似。而由图9b可知，常州市污水处理工艺主要工艺类型也同无锡市类似，是生物+生态法，占据调研样品81%以上，且其总体工艺原理比较集中，只涉及3种工艺原理，不含活性污泥法和MBR工艺。

2.3.4 南京江宁。该次调研在南京市只对江宁地区进行了走访，共收集调研样本180多个。笔者将这些工艺按动力类型和工艺原理进行分析，结果如图10所示。由图10a可知，南京江宁地区同苏州、无锡、常州市类似，均是有动力工艺为主流工艺，微动力次之，无动力占据最小比例。而由图10b可知，南京江宁地区污水处理设施的主流工艺是生物膜法，占据比例接近调研样本的一半;而生物+生态法所占比例为47%以上，与生物膜法接近，运用数量也较多。

3 结语

农村污水处理设施建设是江苏省农村生活污水处理的重要环节，也是太湖流域农村环境整治的重要内容之一，其先后经历太湖流域水环境综合治理项目、连片整治项目以及拉网覆盖项目，建设数量较多，涵盖范围较广。笔者通过实地调研和综合分析，了解到农村生活污水处理设施总体以有动力为主要动力类型，微动力次之，无动力运用较少;污水处理工艺名称较多，但主要原理有5种，分别为活性污泥法、生物膜法、生物+生态法、纯生态法以及MBR法，总体以生物与生态结合方式运用最为广泛。但由于各调研城市水质不同、环境不同、设施涉及人口不同(即规模不同)、城镇经济发展状况不同等因素，各城市所选工艺种类也有所差异，所占比例也各不相同。该研究以期对太湖流域将要建立农村生活污水处理设施的地区提供借鉴，对当前正在积极推进的农村污水环境治理工作有一定的帮助。

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