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浙江农村生活污水处理设施水污染物排放标准修订需求分析与建议*

2022-03-10徐志荣叶红玉孔令为

环境污染与防治 2022年2期
关键词:户用大肠菌群污水处理

徐志荣 叶红玉 姚 轶 邱 琳 周 密 孔令为

(1.浙江省生态环境科学设计研究院,浙江 杭州 310007;2.浙江省生态环境厅,浙江 杭州 310012;3.西湖大学工学院,浙江 杭州 310024)

为全面推进农村生活污水的治理工作,浙江领先于全国开展强制性地方排放标准的制订研究,出台了《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》(DB33/ 973—2015),规范指导浙江的农村生活污水治理和运维工作。2018年随着乡村振兴战略的实施,《农村人居环境整治三年行动方案》的出台,农村生活污水治理成为改善农村人均环境的主攻方向。为切实提升农村生活污水治理水平,生态环境部印发了《关于加快制定地方农村生活污水处理排放标准的通知》和《农村生活污水处理设施水污染物排放控制规范编制工作指南(试行)》(以下简称《指南》),要求各省(自治区、直辖市)原则上于2019年6月底前完成农村生活污水处理排放标准的制订,已制订的要抓紧修订或完善。

相较于其他省(自治区、直辖市)首次制订,浙江DB33/ 973—2015的修订工作需解决更多现实问题,如:(1)必要性的问题,即现行的DB33/ 973—2015是否可继续实施,需充分比较DB33/ 973—2015与《指南》之间的差异,明确修订必要性。(2)政策制度延续性的问题,针对农村生活污水治理浙江已出台了一系列的政策,如《农村生活污水处理设施管理条例》(以下简称《条例》)、《浙江省县域农村生活污水治理专项规划编制导则(试行)》《农村生活污水治理设施运行维护技术导则(试行)》等;DB33/ 973—2015修订需与已有政策制度充分衔接。(3)现有处理设施面临实际困难的问题。浙江约有91%的行政村(居委会、社区)建有农村生活污水处理设施[1];DB33/ 973—2015修订必然会涉及现有处理设施的提标和改造问题。

为此,要从管理需求、处理设施现状情况等角度,分析DB33/ 973—2015修订的必要性,借鉴其他省(自治区、直辖市)标准情况,结合浙江实际提出修订的构思、方向和主要内容等,以期更好地指导DB33/ 973—2015修订工作,为全国农村生活污水治理提供浙江思路和经验。

1 管理要求对比分析

1.1 与《指南》对比

DB33/ 973—2015与《指南》重点内容比较情况见表1。由表1可知,DB33/ 973—2015在适用范围、分类分级、控制指标项目及排放要求等方面与《指南》存在明显的差异;DB33/ 973—2015不足之处主要体现在未明确处理规模的上限,未考虑按处理设施规模和排水去向进行分级,对敏感水体缺少TN控制指标,TP、氨氮控制要求偏宽等,与王丽君等[2]提出的问题基本一致。另外,DB33/ 973—2015较《指南》多规定了粪大肠菌群指标,因未分类分级使得控制指标项目和要求部分严于《指南》。

表1 DB33/ 973—2015与《指南》重点内容比较

1.2 与浙江管理要求衔接分析

依据《关于加强农村生活污水治理设施运行维护管理的意见》,浙江农村生活污水治理设施运行维护管理原则上由各级建设行政主管部门主管;2019年浙江省委机构编制委员会办公室进一步明确了农村生活污水治理的职责分工,农村生活污水处理设施的规划建设、提标改造和运行维护管理均由浙江省住房和城乡建设厅负责[3]。为此,在原有农村生活污水处理设施运行维护管理和技术导则、第三方运维机构管理导则、各类终端维护导则等基础上,浙江省住房和城乡建设厅进一步推进了《条例》《农村生活污水处理设施建设和改造技术规程》(DB33/T 1199—2020)、《农村生活污水处理设施污水排入标准》(DB33/T 1196—2020)、《农村生活污水治理设施灭菌设备建设和维护导则(征求意见稿)》以及《关于进一步加强农村生活污水治理工作的指导意见》等法规政策标准的制定出台,相关重点管理政策要求见表2。

由表2可知,上述政策出台对DB33/ 973—2015修订起到了积极的推动作用,其中《条例》进一步明确农村生活污水范围和定义,并将农村生活污水分为集中处理设施和户用处理设备两大类,为DB33/ 973—2015修订明确了方向并提供了依据;DB33/T 1199—2020明确治理工艺路线,为DB33/ 973—2015修订提供了治理技术和达标路线支撑;DB33/T 1196—2020从源头管控住了农村生活污水进水水质,有效支撑了DB33/ 973—2015修订中控制指标项目筛选与确定;《农村生活污水治理设施灭菌设备建设和维护导则(征求意见稿)》明确了消毒要求,解决了DB33/ 973—2015粪大肠菌群指标达标率低的问题。与此同时,《关于进一步加强农村生活污水治理工作的指导意见》对DB33/ 973—2015修订提出了更高的目标和要求。

表2 与DB33/ 973—2015修订相关的管理要求

2 处理设施现状情况

2.1 数量情况

根据沈慧[4]的研究,截止2018年底浙江移交运维的农村生活污水处理设施终端有5.4万个,其中处理能力小于5 m3/d的约1.1万个,5~30 m3/d的约2.9万个,30 m3/d以上的约1.4万个。2020年浙江省生态环境厅按要求开展农村生活污水治理设施基础信息调查工作,在“浙江省农村生活污水处理设施监管服务平台”数据基础上[5],增加了分散式处理设施,包括化粪池(二格及以上)+尾水还田(或人工湿地)等简易处理设施的填报[6]。按浙江省住房和城乡建设厅统计数据,截止2020年7月浙江建有农村生活污水处理设施近5.4万个,其中有独立终端的近5.0万个,占比约为92.0%,剩余的为纳管排放;按规模划分以处理能力5~20 m3/d的设施数量最多,约占独立终端设施的44.4%,5 m3/d以下的独立终端设施最少,约占9.6%,30 m3/d以上的独立终端设施约占30.2%。按2020年浙江省生态环境厅统计数据,处理能力5 m3/d以下的处理设施最多,近8万个,远超过浙江省住房和城乡建设厅统计的0.48万个,主要是由于大量的简易处理设施的存在。另外,从设计处理规模来看,浙江农村生活污水处理设施总处理规模近146.5万m3/d,以20 m3/d及以上设施为主,约占总处理规模的79%;而5 m3/d以下设施的处理规模仅占总处理规模的7.1%。由此可见,DB33/ 973—2015修订要解决5 m3/d以下处理设施数量多且处理能力小、监管难度大的问题。

2.2 达标情况

本研究统计分析了浙江2019年农村生活污水处理设施委托检测和20 m3/d及以上处理设施的监督性检测数据。委托检测的处理设施近4.8万座,检测指标涵盖pH、COD、氨氮等7项指标;检测设施数量基本覆盖了浙江所有独立终端设施;监督性检测处理设施1.6万座,以COD、氨氮两项指标为主,其中约0.9万座检测了pH、COD、氨氮、TP、SS等5项指标,监督性检测设施数量约占20 m3/d及以上处理设施的70%。

DB33/ 973—2015中7项指标均达标的处理设施比例非常低,不到4%;主要是处理设施未设有消毒工段和化粪池停留时间不足造成粪大肠菌群指标超标引起的[7]。对于常规5项指标或COD、氨氮两项指标,委托检测和监督性检测的达标设施比例相比一些文献报道[8-10]较高,在70%以上。另外,考虑到农村生活处理设施规模、运行维护管理等因素,实际处理中对TP、TN的去除能力和效果仍是不足的[11-12]。为此,DB33/ 973—2015修订中对敏感水体的保护要充分考虑TN、TP排放管控要求。

3 其他省(自治区、直辖市)标准简析

截至2021年4月,全国除港澳台外的31个省(自治区、直辖市),仅有广西未发布农村生活污水排放标准,本研究简单地统计分析了除浙江外其余29个省(自治区、直辖市)已发布的农村生活污水标准情况,从标准属性来看,除上海、云南、西藏、甘肃、青海等5个省(自治区、直辖市)为推荐性标准外,其余24个省(自治区、直辖市)均为强制性标准。

由表3可知,19个省(自治区、直辖市)严格按照《指南》要求设置指标项目,7个省(自治区、直辖市)在《指南》的基础上增加了1项指标项目,其中上海和青海增加LAS指标,北京增加BOD5指标,河北等其他4省增加了粪大肠菌群指标。在粪大肠菌群指标控制要求上,仅河北对一级到三级标准均规定了粪大肠菌群排放要求,且一级标准限值为103MPN/L。另外,山西等3省参考GB 18918—2002将指标项目划分为基本控制项目和选择控制项目,选择控制项目为TN、TP和动植物油。

表3 农村生活污水排放标准指标项目设置情况

在处理设施规模分类上,各省(自治区、直辖市)存在较大的差异。规模归为一类的有上海和陕西;上海规定规模上限为300 m3/d,未规定下限,陕西规定规模下限为50 m3/d。规模分为两类的共有天津、河北、山西、内蒙古、吉林、黑龙江、江苏、福建、山东、河南、湖南、广东、海南、重庆、贵州、云南等16个省(自治区、直辖市);规模上限为500 m3/d,规模下限从“<5 m3/d”到“<100 m3/d”不等。北京、辽宁、安徽、江西、湖北、四川、西藏、甘肃、青海、宁夏、新疆等11个省(自治区、直辖市)规模分为三类,规模上限以500 m3/d为主,规模下限以“<5 m3/d”为主,中间规模从“>20 m3/d”到“<30 m3/d”不等。另外,在标准分级层面,北京、河北、山西、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、江苏、江西、河南、湖北、湖南、广东、海南、四川、贵州、云南、西藏、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆等23个省(自治区、直辖市)划分3个等级;天津、安徽、福建、山东、重庆等5个省(直辖市)划分两个等级;上海划分1个等级。

4 DB33/ 973—2015修订建议

4.1 框架体系构建

从DB33/ 973—2015与《指南》对比结果以及上位法《条例》要求等来看,DB33/ 973—2015应开展修订工作,以更符合国家、浙江相关管理要求和契合浙江实际情况。另外,从浙江农村生活处理设施现状来看,要处理好简易设施、户用处理设备和集中处理设施三者之间的关系。结合《条例》,对于简易设施应按照“能集中则集中”的原则进一步进行农村生活污水治理,不能集中的采用户用处理设备进行有序更替,最终形成以集中处理设施为主,户用处理设备为辅的农村生活污水治理体系。为此,DB33/ 973—2015修订上要紧密围绕浙江农村生活污水治理体系,修订形成两项地方标准,分别为《农村生活污水集中处理设施水污染物排放标准》和《农村生活污水户用处理设备水污染物排放要求》。其中,《农村生活污水集中处理设施水污染物排放标准》预计将会涉及浙江90%以上的处理水量,应作为重点管理对象,仍延续强制性标准的属性。鉴于户用处理设备数量多、分布广、处理水量占比少,监管和达标难度大,从现阶段治理和管理实际出发,《农村生活污水户用处理设备水污染物排放要求》宜作为推荐性标准。

4.2 主要内容

基于形成的《农村生活污水集中处理设施水污染物排放标准》和《农村生活污水户用处理设备水污染物排放要求》框架体系,在主要内容方面要重点关注设施规模分类(即区分户用处理设备和集中处理设施)、标准分级、控制指标项目、粪大肠菌群指标、对户用处理设备的特殊要求以及关键定义(如直接排入等)等方面,简述如下。

4.2.1 规模分类方面

规模分类主要基于以下几方面考虑:(1)浙江处理设施现状。根据统计测算小于5 m3/d的设施数量近8万座,而设计处理能力占比仅7.1%,为此要重点管理好5 m3/d及以上的处理设施。(2)浙江农村实际情况。浙江存在农户房间出租和多户连片现象,按照《村镇生活污染防治最佳可行技术指南》,多户连片污水量上限为5 m3/d。(3)已出台地方政策的延续性。在《浙江省县域农村生活污水治理专项规划编制导则(试行)》中定义了分散处理,一般其日处理能力小于5 t;DB33/T 1199—2020中明确定义了户用处理设备,其日处理能力在5 m3/d(含)以下。(4)日本净化槽模式借鉴。鉴于浙江“七山二水一分田”,地形地势复杂的特点,要充分借鉴日本净化槽的经验[13],推广类似净化槽(规模5 m3/d以下)等一体化处理设备,以实现到2025年行政村覆盖率达到100%的目标。为此,以设计处理能力5 m3/d为界,划分为集中处理设施和户用处理设备。

4.2.2 标准分级方面

按照排水去向,参考GB 18918—2002等对标准进行分级管理,仍按照DB33/ 973—2015分为两级。其中,出水直接排入《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中地表水Ⅱ、Ⅲ类功能水域(划定的饮用水水源保护区和游泳区除外),《海水水质标准》(GB 3097—1997)中海水二类功能水域以及湖泊、水库等封闭水域或半封闭水域等水体时,执行一级标准;出水排入其他环境功能及村庄附近池塘等环境功能未明确的水体时,执行二级标准。

4.2.3 控制指标项目和限值方面

严格按《指南》要求对出水排入封闭水体、半封闭水体的增加TN指标,形成pH、COD、氨氮、TP、TN、SS、粪大肠菌群和动植物油共8项控制指标项目。同时参考GB 18918—2002和山西等地方标准,将控制指标项目分为基本控制项目和选择控制项目,其中,TN和动植物油两项指标作为选择控制项目。另外,对敏感水体的氮磷控制要求进行调整,确保不低于《指南》要求。

4.2.4 粪大肠菌群指标方面

应保留粪大肠菌群指标,但须按管控级别区分对待。主要基于以下几方面考虑:(1)新冠疫情的影响。农村是疫情防控的薄弱环节[14-15],农村生活污水作为粪口传播的关键环节必须开展消毒处理,而粪大肠菌群是消毒程度的重要表征指标。(2)实际消毒工作推进情况。浙江已在标准、导则等层面明确要增加消毒处理设施。(3)处理设施达标率要求。粪大肠菌群指标已成为浙江农村生活污水处理设施达标率的关键性指标,对于部分非敏感性区域可适当调整粪大肠菌群指标管控的要求。为此,建议对于执行一级标准的敏感区域,仍严格执行粪大肠菌群管控要求;对于执行二级标准的区域可根据实际需求由县人民政府确定是否要执行粪大肠菌群管控要求。

4.2.5 户用处理设备特殊要求

鉴于户用处理设备为一体化处理设备,建议在《农村生活污水户用处理设备水污染物排放要求》中增加污染物处理性能要求,如COD、氨氮、SS等污染物去除率要求,以确保户用处理设备对污染物具有处理能力。

4.2.6 直接排入等术语和定义

考虑到《指南》中涉及了直接排入、间接排入等按照排放去向的分类方式,以及按照排放方式划分标准级别,因此建议在DB33/ 973—2015修订中增加直接排入和间接排入定义。可考虑处理设施(设备)的出水排放口直接接入受纳水体为直接排入,出水流经自然湿地、沟渠等再排入受纳水体为间接排入。

5 结 语

不论从国家和省级层面对农村生活污水治理的要求,还是从浙江农村生活污水处理现状来看,DB33/ 973—2015已不满足浙江农村生活污水管理需求,应对其进行修订。结合DB33/ 973—2015修订建议,重点要从以下方面进行完善:

(1) 完善排放管理标准体系。基于浙江实际情况,要构建形成以集中处理设施为主的强制性排放标准和以户用处理设备为辅的推荐性排放要求共同构成的标准体系,实现“抓大放小”切实解决处理规模小于5 m3/d的设施管理问题。

(2) 完善粪大肠菌群管控要求。在消毒设施配备及运维管理到位的前提下,按标准级别、水体敏感程度适当调整粪大肠菌群指标管控要求,形成差异化管控。建议执行一级排放标准的处理设施仍严格执行粪大肠菌群指标管控要求,执行二级标准的处理设施可根据当地实际需求选择性执行粪大肠菌群指标管控要求。

(3) 完善户用处理设备管控要求。鉴于户用处理设备实际为一体化污水处理产品,在出水水质排放要求的基础上,建议增加COD、氨氮、SS等污染物去除性能要求。与此同时,要加大对户用处理设备管理体系的研究,形成设备质量、性能评估、设备安装及维护、设备报废全流程的管理体系。

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