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皖南地区农村生活污水处理设施现状调查

2022-05-12黄燕军周玉宇左浩远刘宝河江用彬

净水技术 2022年5期
关键词:村镇管网污水处理

施 晴,黄燕军,周玉宇,左浩远,刘宝河,2,江用彬,2,*

(1.安徽工业大学能源与环境学院,安徽马鞍山 243002;2.安徽工业大学生物膜法水质净化及利用技术教育部工程研究中心,安徽马鞍山 243032)

农村生活污水具有水量小、水质波动大等特点[1]。由于在社会、经济和技术等条件上相对不足,农村生活污水处理一般因地制宜,选择工艺、设施布局较为分散[2]。近年来,党中央通过推进新农村建设、农村生态文明建设和农村人居环境综合整治等举措,使农村生活污水治理情况得到显著改善[3-4]。

当前,长江生态环境保护已被提到战略高度。皖南作为长江中下游重要地区,其农村生活污水治理举措有没有得到有效落实不仅影响长江的生态环境保护,还影响到当地人居环境的改善。本文以皖南某市所有村镇生活污水处理站及其配套设施为调查对象,对建设、设施运行和管理等现状进行调研,找出存在的问题并分析原因,可为进一步落实当地乃至全国农村生活污水治理措施提供参考。

1 调查范围和方法

1.1 调查范围

2013年以来,皖南某市村镇生活污水处理站及其配套设施主要以乡镇驻地、美丽乡村和建制村3类项目分批建设,分别为36、184、166个。这些设施分布在3县3区35个镇的351个行政村,此为本次调查范围。

1.2 调查方法

(1)资料查阅。前期充分收集各污水处理设施的建设、运维等相关背景材料。

(2)现场踏勘。通过现场实地察看、调阅资料等方式深入调查,掌握设施运维现状。

(3)村民访谈。对污水处理设施运维的情况进一步核实。

(4)建管座谈。召集设施建设、运维和管理方座谈,进一步了解存在问题。

(5)归纳分析。列出设施现状清单,分析存在问题,提出解决策略。

2 调查结果

2.1 建设现状

调查显示,乡镇驻地污水处理站设计处理能力大部分高于30 t/d,而美丽乡村和建制村项目设计能力主要以低于30 t/d为主(表1)。3种建设类型的设计出水标准均主要为一级B标准。这种建设标准的不同,主要与自2013年以来不同年代的要求有关。乡镇驻地污水处理站建成率、在建率和未建率分别为88.9%、2.8%和8.3%,美丽乡村污水处理站的建成率、在建率和未建率分别为92.4%、1.1%和6.5%,建制村污水处理站建成率、在建率和未建率分别为84.3%、12.7%和3.0%。建成和在建的污水处理站配套的管网建设情况中,乡镇驻地按计划全部接户占44.4%,美丽乡村为51.6%,建制村达60.8%,其余均为部分接户(表1)。总体上建设情况滞后。

表1 村镇生活污水处理设施建设、运行和管理主要现状Tab.1 Major Situations of Construction, Operation and Management for Rural Domestic Wastewater Treatment Facilities

2.2 运行现状

因客观原因,本次调查并未监测各污水处理设施进出水水质,仅对其现场运行和相关工艺状况进行摸底。结果表明,在已建成的乡镇驻地污水、美丽乡村和建制村的污水设施中,正常运行率分别为72.2%、64.1%和69.9%,未能正常运行的设施仍占有不小比例(表1)。3类污水设施出水去向主要以排向站点周边小河流为主(52.8%~61.4%),其余均排向周边自然或人工湿地,其出水有无达标还有待进一步调查。

2.3 管理现状

此次调查的污水处理实施管理方式主要有3种:一是由第三方专业公司管理;二是由村委派人自主管理;三是没有明确具体负责人,无人看管。乡镇驻地、美丽乡村和建制村污水处理站由第三方专业公司运维分别占各自总数的64.0%、20.0%和49.0%,由村委派人自主管理的分别占11.0%、16.0%和39.0%,其余均为无人看管(表1)。从现场来看,无论是运行还是设备维护,专业管理的设施普遍较好。

3 存在问题与讨论

3.1 设施建设问题

3.1.1 建设进度滞后

全市乡镇、美丽乡村和建制村污水处理站未按计划建成率为11.1%、7.6%和15.7%(表1)。污水处理站配套的纳水管网工程建设进度更为缓慢,未按计划全部接户分别达55.6%、48.4%和39.2%。一部分在运行设施管网接户率并未按原计划全部实现。即使已建成的管网其收集系统建设仍不健全,以致部分农户生活污水直排,形成黑臭水体。其原因既与相关建设管理部门权责不分、开展工作力度不够有关,也与配套管网工程资金缺乏有关。

3.1.2 设计和选址不科学

在建设初期,部分污水设施为了降低成本投入及由于农户偏远分散等设计了相对简单的污水处理设施如三格式化粪池(16.4%),但未规划接入管网而以直排形式排水。污水处理设施选址不科学,如选址低洼地带,造成管线收集系统渗漏率高。这种情况可能与村镇污水处理建设开展时间不长,缺乏相关建设经验有关。

3.2 设施运行问题

3.2.1 工艺选型不合理

全市乡镇驻地污水处理设施主要以泥膜耦合AAAO或AAO(50.0%)以及传统的AAO(20.6%)工艺为主,美丽乡村项目以AO(34.3%)、MBBR(23.1%)和AAO(16.4%)工艺居多。建制村项目以AO(30.2%)、MBBR(27.9%)和MBR(14.0%)工艺为主。人工湿地这种典型的因地制宜生态处理工艺在村设施点中总占比仅为7.0%。此次调查发现不少生物膜法工艺站点污水进水间断时间长,如一周或一个月甚至更长时间进水,使得工艺填料处于干竭状态(图1)。通过访谈也验证了这种常态情况,主要与污水收集率低、疏于管理等原因有关。这种长时间跨度间断式进水,结合农村污水低有机负荷等特点[1,4],将很难保证填料能及时挂膜和持续增长,进而影响处理效果[5]。

图1 干燥的(a)保温生物膜和(b)生物复合滤池Fig.1 Dry(a)Insulated Biofilm and(b)Composite Biological Filter

3.2.2 处理规模设计偏大

长江中下游流域农村生活污水实际产生量小于150 L/(户·d)[6]。若污水处理设计规模过大会导致投资浪费。调查发现全市村镇污水水量存在时空差异性。空间上,集镇和村部附近居民点人口密度稍大,管网纳水情况较好,其正常运行率较高(图2)。时间上,丰水期雨量较多,雨污分流系统不完善,存在对纳管污水的稀释现象。村镇人口平时外出务工人员较多,生态旅游区住户人员更是稀少,只有节假日或旅游旺季时,污水量才有所增多。此外,部分农户污水不排入管网而自家留用作肥料。这些因素均导致实际管网受纳水量少。目前,农村人口基本处于减少状态,故污水处理规模设计应根据村镇的发展规划确定。

注:图中数据主要按县或区范围统计图2 正常运行污水设施与服务户数、运维经费、第三方托管之间的关系Fig.2 Relationship among Normal Operation of Wastewater Treatment Facilities and Households, Funding, Third-Party Trusteeship

3.3 设施管理问题

3.3.1 运维资金无保障

农村污水处理设施运行费用主要包括管理费、电费、养护费、药剂费、污泥处置费用及其他费用等。总体上,调查的污水处理设施约有59.0%没有被第三方托管运维,其中一些管理不专业是导致设施未运行尤其是美丽乡村和建制村设施没有运行的原因之一。此外,设备长期老化甚至损坏等问题,也是设施难以运行的因素[5],其根源在于管理经费短缺。运行经费方面,72.2%的乡镇驻地、61.4%的美丽乡村和67.5%的建制村污水处理站点获得镇或村财政有限经费支持,仅用于电费、药剂和设备维修等,其余与运维有关的费用均没有经费保障。有运维经费、专业人员管理与污水处理设施正常运行之间存在良好的正相关关系[图2(b)~图2(c)],说明经费保障是污水处理设施正常运行的重要条件之一。缺乏稳定的运维经费是调查区村镇污水处理设施管理方面的主要问题。

3.3.2 监管机制不完善

农村污水治理涉及到住建、环保、农林等多个部门。调查区早期乡镇驻地、美丽乡村及建制村污水处理设施由市住建、农委和环保部门分别负责。各部门之间的权限交叉,职责不明,并未形成统一监管机制,导致对设施的监管不力[7]。调研发现,乡镇政府作为农村最直接的行政监管机构无论在能力上还是人力上其监管能力非常有限,不少乡镇负责监管的部门设置不科学。有的为建设部门、有的为环保部门或者其他部门兼管。现场调研时,大部分村级污水设施都存在找不到看管人员、构筑物破旧及污水处理站内荒芜等现象。

4 建议

4.1 重新评估和改造现有设施

由市级主管部门主导制定合适的农村污水处理技术标准,参考村镇污水处理优秀案例[8],规范农村污水处理设施建设。各县区依据各个农村地区的实际情况,遵循因地制宜、投资低、运行费用少、维护管理简便和受益人口众等原则,重新评估污水处理工艺、设施布点和建设规模[4]。对前期因不切实际或选址不当等原因造成无法运行的设施,有针对性地进行改造或重新选址建设。总体上,要避免设施新建或改建工程过于复杂,增加后期污水处理设施的运行和管理难度。

4.2 加强市级政府主导运维资金

农村水污染治理是政府公益性事业,需要充分发挥政府财政的扶持作用,应由市政府统筹规划,形成多渠道投入和参与机制[2],使污水设施运转有稳定的资金来源保障。本市受限于较低的农村经济和市场,很难在短期内促成融资,如大规模PPP式的市场化融资[2]。因此,市财政除了应承担全市农村污水治理建设资金外,每年应安排专项资金用于全市农村污水设施的完善改造工程、运行维护、管理人员专业培训和第三方专业机构管理费用等。区县、乡镇财政视情按一定比例出资,配合市级主管部门落实资金保障。

4.3 建立“六位一体”监管体系

完善现有村镇污水处理设施监管机制[7],建立以市、区县、镇、村、第三方运维单位及村民“六位一体”的监管体系。市级政府应设立以生态环境部门牵头的市级农村污水处理设施运管中心。区县、乡镇也应由生态环境部门主管负责并聘请第三方机构作为日常运维的服务主体。村级组织和村民作为受益主体配合监管。清晰界定各级主体的职能、责任和工作体系,完善各级考核制度,实现农村生活污水治理工作的系统化、长效化管理。

5 结论

本文调研表明,皖南某市自2013年以来共386处村镇生活污水处理设施的建设、运行和正常管理情况大部分未达到预期状态,具体表现在污水设施建设进度缓慢、纳水管网覆盖率低、低负荷或不正常运行和疏于管理4个主要方面。原因主要与建管部门开展工作力度不够、工艺选型不合理、设计规模偏大、无稳定运维资金和完善的监管机制有关,这说明农村污水治理举措并未完全落实到位。实施乡村振兴战略是建设美丽中国的关键举措,建议市级政府成立以生态环境部门牵头的市级农村污水处理设施运管中心,因地制宜、合理规划和科学设计。市级政府要主导并确保设施运维资金到位,完善从市、区县、乡镇、村组织、第三方运维机构和村民的“六位一体”监管与考核机制,实现农村生活污水治理举措的有效落实。

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