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农村地区推行雨污分流的意义及建设模式

2018-12-07

经济研究导刊 2018年15期
关键词:分流污水处理污水

王 乐

(渤海大学 管理学院,辽宁 锦州 121013)

引言

2017年10月,习近平同志在十九大报告中指出,要坚持农业农村优先发展,实施乡村振兴战略,按照产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕的总要求,加快推进农业农村现代化。近年来,农村地区经济发展迅速,农民生活水平不断提高,但是农村地区在生态宜居方面仍然还有待改进。由于基础设施建设不足,目前很多农村地区都存在“垃圾靠风刮,污水靠蒸发”的现象[1]。洗漱水、洗衣水、厨房水等生活污水经常被倾倒到民居房前屋后的污水坑或排水沟中,污水中的水分主要靠日晒蒸发和地面渗透,而其中的有害成分则残留在土壤或河道中。

近年来,国家以生态文明理念为指导,积极推进美丽乡村建设,实施了农村饮水安全工程和无害化厕所工程,并在部分农村地区开始建设污水处理设施。住建部发布的城乡建设统计公报显示,2015年底全国11.4%的行政村对生活污水进行了处理,而2016年底这一数字上升到20%[2]。在农村快速推进污水处理设施建设时,由于对雨污合流的风险认识不够,规划和施工可能存在隐患,从而使污水处理面临较大压力。解决这一问题的有效手段是实施雨污分流,雨污分流既有利于减少污水处理量,也有利于雨水的收集和利用,农村地区应根据实际发展需要适时推进雨污分流建设。

一、研究综述

雨污分流是一种排水体系,是指将雨水和污水分开,分别输送。污水通过污水管网收集以后送到污水厂进行处理,水质达标后进行回用或排放;雨水经雨水管网或地面河道收集以后加以利用或排放[3]。

截至2017年底,中国知网中以雨污分流为主题的期刊论文共1 178篇(其中篇名中含有雨污分流的共124篇),能检索到的最早的文献是1980年由俞浩鸣发表的《对促进杭州城市污水治理的几点意见》一文中提到,杭州市旧城区改造应由雨污合流逐步过渡到雨污分流,城外扩建和新建区应一律采用雨污分流[4]。从2001年起每年的文献数量超过10篇,从2013年开始每年的文献数量超过100篇,显示出雨污分流已成为近年研究的热点问题。

现有的文献可以分为四大类:一是关于城市地区雨污分流设计与管网改造;二是关于农村地区的雨污分流与污水治理;三是关于垃圾填埋场的雨污分流设计;四是石化企业等特殊场所的雨污分流管理。其中,第一类文献多达近千篇,而第二类文献仅25篇。在第二类文献中,篇名中同时含有“农村”和“雨污分流”的文献目前还没有,这表明目前雨污分流在城市区域推行较好,但在农村地区还没有得到足够重视。

在25篇涉及农村雨污分流的文献中,有3篇是探讨农村规模养殖业的雨污分流;有14篇是研究农村或城乡结合部地区的污水排放及处理问题,主张将污水管网尽可能封闭从而在一定程度上实现雨污分流的效果;只有8篇文献对农村雨污分流问题进行专门探讨。其中,王秋平、解锟认为,新农村建设时应尽量采用雨污分流排水系统,并对污水系统和雨水系统分别进行了设计[5]。辛颖、安晓林认为,农村集镇应因地制宜选择排水体制,重点区域应在考虑到当地政府财政支持能力的情况,尽可能选择雨污分流兼初期雨水截流模式[6]。李忠群、何辉认为,可以对现行的雨污合流进行技术改造,在合流管排放口设置集水池,在无雨和初雨阶段由水泵将污水抽走进行处理,在暴雨阶段集水池中以雨水为主,水泵停止工作,水位达到一定高度后可自行溢出[7]。其他学者也都认为,农村地区应因地制宜推进雨污分流建设。

二、农村地区推行雨污分流的意义

农村地区推行雨污分流对农村污水治理和雨水收集利用都具有重要意义,可以助推美丽乡村早日实现。

(一)对农村生活污水治理的意义

在农村生活污水总量上,由于农村人口居住分散、污水产生情况复杂等多种原因,目前我国还没有发布权威的统计数据,但是可以采用其他方法加以推算。

根据水利部发布的《2016年中国水资源公报》,2016年农村居民人均生活用水量为86L/d。2013年环保部发布的《农村生活污水处理项目建设与投资指南》中指出,农村生活污水排放量应按生活用水总量的40%~90%计算,具体应结合当地经济条件和居民用水习惯酌情确定。因此,2016年农村人均生活污水排放量应介于35-77L/d之间,取平均值为56L/d,折合农村年人均生活污水量为20.4吨。

根据2017年《中国统计年鉴》,截至2016年底,全国人口总数为13.83亿,城镇人口比例为57.35,因此农村居民数量约为5.9亿人。将农村居民数量与农村年人均生活污水量相乘,可以计算出全国2016年农村生活污水总量约为116亿吨左右,因此农村污水处理压力非常巨大。

农村地区面积广大,在建设污水处理设施时,如果采用雨污合流的策略,那么在降雨时会使大量雨水混入污水,从而进一步增大污水的处理压力,很可能会超出污水厂的设计能力。如果实施雨污分流,则可以有效控制雨水的混入量,有效减轻污水厂的处理压力。

(二)对雨水收集利用的意义

国家《水利改革发展“十三五”规划》显示,截至2015年底,农村集中式供水人口比例已达到82%,农村自来水普及率为76%。由于国家农村饮水安全工程完成较好,而且农村地下水开采相对容易,因此除了干旱地区和海岛地区以外,大多数农村地区对雨水收集利用都不够重视。这里需要说明的是,雨水收集并不是要妨碍自然界的正常水循环,而是适当截流其中非常小的一部分,就可以解决极大的问题。

仅以农村住宅屋顶集水为例,根据住建部《2016年城乡建设统计公报》,截至2016年底,全国村镇实有住宅建筑面积323.2亿平方米。屋顶实际集水面积往往要大于住宅建筑面积一部分,同时也考虑到少部分农村地区存在二层以上住宅的情况,因此此处将全国农村住宅屋顶实际集水面积视为300亿平方米。《2016年中国水资源公报》显示,2016年全国年平均降水量730毫米,比多年平均偏多13.6%,因此多年平均值约为643毫米。将两者相乘,可以得出全国每年农村住宅屋顶的降水量,约为190亿立方米。根据农村住宅面积在农村地区土地面积中的比重可以发现,此数量仅是全国年降水量的非常小的一部分,对这部分雨水的利用并不会影响到农民房屋以外土地上的水循环。

从农村居民用水的角度来看,根据《2016年中国水资源公报》,2016年农村居民人均生活用水量为86L/d,折合年用水为31.4吨。而全国农村居民数约为5.9亿人,所以全国农村地区年生活用水量约为185亿吨。可以发现,全国农村住宅年屋顶降水量和全国农村地区年生活用水量基本相当,对雨水的利用将有助于减少地下水资源的开采。

雨水利用方面,一些人可能会认为如果不利用雨水,可以使雨水成为地表水、地下水或者蒸发,等雨水成为地下水以后再抽取利用,水质不是更好。实际上下暴雨时,浅层地下水会急速饱和,因此地表水才会泛滥,而且蒸发的数量也比较多。利用屋顶收集的雨水实际上主要是来自地表水和正常蒸发的部分,并不会使地下水减少。雨污分流以后,即使不对雨水加以利用,也可以避免污水污染雨水,使雨水可以以更好的水质地回归到自然界中。

(三)对美丽乡村建设的意义

建设美丽乡村的实质是改善农村生态环境,美化乡村面貌,并使农村居民可以享受到和城市居民基本均等的服务,生活也更加便利。2015年底,农村地区自来水普及率已达76%,随着生活水平的提高,农村居民越来越希望享受到更好的生活品质。在用上自来水以后,农村居民也向往像城市里一样可以在住宅内有卫生间,既可以享受到淋浴,也可以不必在夜晚或冬季还要到房屋外面。

习近平同志多次强调:“人民对美好生活的向往,就是我们的奋斗目标。”农村居民的这些想法一定会逐步实现,因此,随着农村地区生活品质的不断提升,污水的产生量也必然会随之提高。当前国家积极开展的农村污水处理设施建设,就是为了更好地应对这一问题。但是如果在建设时不考虑雨污分流问题,或者污水处理设施封闭不好,那么未必会达到理想的建设效果。

雨污分流设施如果能够同时规划、同时建设,那么就可以一步到位地解决问题。然而根据我国农村的发展现状,通过雨污分流来同时实现污水处理和雨水收集利用还有很大的超前性,也需要一定的资金支持,可能短期内大多数地区都实现不了。但各地区仍要具有雨污分流的意识,如果污水管网规划建设不好,那么几年以后很可能还需要重建。各地农村应结合本地实际情况,以前瞻性思维确定好本地区的雨污分流模式,在水资源管理方面助推美丽乡村建设。

三、农村地区雨污分流的实践探索

目前,我国已有少数地区开展了真正意义上的雨污分流,尽管还不是很尽如人意,但已经积累了一定的经验,可供其他地区参考。

(一)政府主导型:义乌市

2014年浙江省义乌市成立了“五水共治”(指治污水、防洪水、排涝水、保供水、抓节水)领导小组办公室,发布了《义乌市雨污合流整治技术指导书》和相关标准。义乌市从2015年开始在全市的街道乡镇中全面推广雨污分流,到2016底年共投入农村生活污水治理补助费用1.1亿元,治理成效显著。以城西街道和上溪镇为例,这两个地区都是以农村地区为主,2008年城西街道和上溪镇进行了旧村改造,并建设了污水管网,但当时没有考虑到雨污分流排放,大量的雨污合流水排放以后对生态环境和居民生活带来了严重影响。2016年随着义乌市“五水共治”工作的深入推进,城西街道和上溪镇都启动了雨污分流工作,工作人员对各村各户的污水管道走线进行了详细设计,保证施工质量,加大监督指导力度,并以《创建雨污分流达标村标准》《农村生活污水设施运维托管验收标准》为依据对各村雨污分流实施效果进行验收,经过全社会的共同努力,河流开始重现昔日光彩,农村相继蜕变成美丽乡村。

(二)村民自发型:台州、珠海和日照的三个村

浙江省台州市黄岩区西城街道新堂村是我国模具生产专业村,往年大量生活生产污水都是直接排入西江河,但下雨天西江河水位上涨,雨水伴着污水又流回到村民家中。2016年该村集体自筹资金1 200多万元,重建全村排水系统,以模具工匠一丝不苟的严谨态度来开展治水项目建设,并于2017年2月完工,雨污分流效果较好,为周边地区树立了标杆。

广东省也有一个新堂村,隶属于珠海市斗门区井岸镇,同样经济发展迅速。在村书记的主持下,2011年全村投入400万元打造了雨污分流排水系统,该系统的建成对于地方环境改善和居民环境意识培养起到了重要作用。

山东省日照市岚山区碑廓镇石家庄村也自发建设了雨污分流工程和村污水处理站,建设费用共45万元,其中村民每户出资550元,共出资10万元,村委会出资35万元。改造后每户家中都有若干污水下水口,厨房用水、洗涤用水和冲厕用水都通过管道流入村中的主管道,再流入污水处理站,处理后的中水可用于灌溉,村中环境也极大改善。

(三)雨水有效利用型:兰州市北山地区和北京市

农村地区雨污分流的侧重点大都是管好污水,而对雨水利用重视不够。目前国内只有少数缺水地区用好了雨水。甘肃省兰州市榆中县北山地区为严重缺水地区,雨水利用历史悠久,1994年底,当地共建成混凝土水泥瓦集流面238.5万平方米,蓄水窖22万眼,有效解决了居民和家畜的饮水问题[8]。北京市也积极利用雨水,截至2013年底,共建设了1 200余处农村雨洪利用工程,并做好了周边地区的污水处理工作,这些雨洪利用工程在汛期可减轻河道排洪压力,在非汛期可对河流进行补给。

四、农村地区雨污分流的主要建设模式

(一)建设模式分类

农村地区的雨污分流规划可以分为三种模式:最理想的模式是污水全部实现地下管线运输并得到有效处理,雨水收集以后得到充分利用。前文分析过,全国农村住宅年屋顶降水量和全国农村地区年生活用水量基本相当,不用则非常可惜。比较现实的模式是只做好污水封闭收集处理,雨水不进入污水,污水不影响雨水,雨水污水泾渭分明。较差的模式是实现部分雨污分流,污水和雨水之间的影响较小。

其中,第一种模式成本最高,在规划时就应统一考虑,同时设计,尽量避免多次返工和重建。在污水处理方面既可以将所有污水统一处理,也可以将冲厕水单独收集。在雨水利用方面可以考虑居民分户收集利用,也可以统一处理后再加以利用,后者在施工过程中铺设双管道。第二种模式的关键是做好封闭,比如应尽量将污水入口设在居民住宅内,或者提高户外污水入口的高度,并能够有效封盖,而且污水管道不能有泄漏或破损。第三种模式要求不高,成本也相对较低,比较适合推广。

(二)建设资金来源

在经济发达地区,地方政府应给予足够的财政支持,对农村雨污分流改造给予直接投入或经费补贴。也可以引入社会资本,采用BOT等方式建设,以收取污水处理费用方式回收投资并盈利。在经济欠发达地区,如果局部农村居民有雨污分流的建设需求,应允许村集体和村民自行融资,上级有关部门应做好监管和指导。在条件允许的情况下,给予少量支持。国家层面的农村基础设施建设投入应在农田水利、交通通讯、教育医疗、供水排水之间进行平衡,考虑地方实际需要,并尽量向欠发达地区倾斜。

(三)雨污分流设施的建设与管护

雨污分流是一项系统工程,需要专业人员进行设计,对施工人员的素质要求较高。国家和一些省份已经出台了《农村生活污水处理技术指南》,各地区在建设雨污分流设施时应作为依据。已建成雨污分流的地区应总结经验教训,供其他地区参考。

设施管网建成后应多次试运行,确定不存在跑冒滴漏现象以后才能回填覆盖。管网和设备应有专人负责管理,指导居民正确使用,避免堵塞和损坏。农村居民也应提高环保意识,尽量做到一水多用,节约用水,从源头上减少污水的产生,并尽可能多地利用雨水。

结语

在农村地区开始建设污水处理设施时,如果对雨污合流认识不到位,那么污水处理很难取得预期效果。雨污分流可以有效阻止雨水和污水的混合,既有利于减轻污水厂的处理压力,也有利于雨水资源收集利用。目前义乌市、台州市、珠海市、日照市等地的农村已经率先开展了农村雨污分流的试点,为其他地区推广提供了参考。农村地区应高度重视雨污分流工作,根据本地实际情况,选择合适的雨污分流建设模式,进行一次性统筹规划设计,保证工程建设质量,并加强使用指导监督与运行维护。

[1]赵永平.话说新农村:拒绝污染“上山下乡”[N].人民日报,2015-09-06.

[2]城乡建设统计公报[EB/OL].住房和城乡建设部网站.

[3]吴雪军.雨污分流制改造工程设计方案改进的探讨[J].中国市政工程,2005,(3):40-41.

[4]俞浩鸣.对促进杭州城市污水治理的几点意见[J].环境污染与防治,1980,(1):6-7.

[5]王秋平,解锟.陕西地区新农村排水系统设计探讨[J].给水排水,2011,(11):34-38.

[6]辛颖,安晓林.我国农村排水系统的规划与管理探究[J].现代园艺,2013,(19):83-84.

[7]李忠群,何辉.浅析广东省农村生活污水处理现状及对策[J].南方能源建设,2017,(2):106-109.

[8]杨胜.甘肃省雨水利用引起国际专家重视[J].水资源保护,1995,(4):86-87.

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