常州市新北区农村污水处理现状及模式研究

2022-11-27长江生态环保集团有限公司樊星

区域治理 2022年37期

长江生态环保集团有限公司樊星

近年来常州市新北区的经济增长带动了区域内农村地区的发展，各类乡镇及化工等企业的兴起使得各类污染物的排放量急剧增加，区域内农村整体环境受到了严重的威胁，其中水环境污染是整体环境污染中严重的问题之一。

一、常州市新北区水环境系统特征

（一）防洪排涝能力有待提升

新北区北滨长江，南临运河，在太湖流域内部又分属湖西区和武澄锡虞区，由于其位置的特殊性，汛期北受长江洪水威胁，区内排水还分别与新孟河、德胜河及澡港河排泄湖西区和武澄锡虞区的洪水有关。随着流域和区域的治理，区域排水能力有所提高，但随着城市的快速发展、社会经济实力的增强以及区域水情、工情、雨情等的变化，防洪排涝仍面临诸多挑战。一是由于流域、区域治理明显滞后，现状流域防洪仍然达不到全面防御不同降雨典型的50年一遇洪水要求。二是随着苏、锡、常城市大包围相继建成，上下游、左右岸统筹协调不够，内排动力急剧增加，外排能力严重不足，使运河成了流域内典型的“高水河道”，部分高片原不设防地区出现漫堤、内涝等新情况。三是经济社会的发展对城市防洪排涝提出了更高的要求，现状防洪排涝工程体系仍有待巩固完善。

（二）河网水系动力条件不足

新北区依托流域和区域的通江达湖引排工程建设，区内已形成以新澡港河、德胜河、新孟河等通江河道为骨架的引排水网，引排条件得天独厚，但新北区内部河道配套不全，水面率仅2.7%，区内局部地块河道稀少甚至缺失，断头浜、小塘众多，部分河道岸坡坍塌、河道淤积严重，没有形成畅通的引排体系，易造成排不出、引不上的局面。同时，随着新孟河两岸口门控制工程的实施，将一定程度上切断西部乡镇河道东西向水力联系，进一步影响河道水动力条件差，导致水环境容量、水体自净能力下降。

（三）水质达标任务依然艰巨

新北区骨干通江河道定期受江水补充水质较好，但内部河网仍然存在水质较差河段，5个“水十条”考核断面的达标一定程度依赖于应急调度来保障断面水质不发生波动，且存在北童子河和北塘河等劣Ⅴ类河道，黑臭水体消除任务尚未全面完成。新北区位于常州市上游地区，承担着为下游地区及太湖输送长江清水的重任，水环境质量改善的责任重大。“十四五”期间，国家、省、市对水环境质量考核的要求不断提高，“水十条”考核断面增加一倍，逐步由重要节点水质考核向全域水生态环境质量提升转变，水环境质量达标压力只增不减。

1.“水十条”考核断面

新北区有2个国考断面、3个省考断面，分布于新孟河、德胜河和澡港河，达标情况较好，但也一定程度依赖应急调度管控措施来保障断面水质不发生波动。

2.水功能区总体水质

新北区骨干通江河道定期受江水补充水质较好，内部河网仍然存在水质较差河段。新北区19个水功能区达标率为57.9%，主要超标项目为BOD5和氨氮，超标河道为新孟河、浦河、十里横河、凤凰河、北童子河、桃花港、北塘河、澡港东支，北童子河和北塘河，为劣Ⅴ类，超标河道主要受周边城镇生活、农业、工业污染影响。

3.黑臭水体

据官方统计，新北区共建档143条黑臭水体，虽然近几年来在区委、区政府及相关责任部门的统筹下不断进行专项治理，但目前仍有部分黑臭水体未完成整治。

（四）工业生活污水混合处理

新北区共有污水处理厂5座，现状处理能力共计51.5万m3/d，其中，民生江边污水厂和西源污水厂定位为工业污水处理厂，分别服务于滨江化工园区和西夏墅纺织工业园区，但实际上各个污水处理厂基本上均同时处理工业废水和生活污水。由于工业废水成分复杂、毒性大、波动性大，混合处理的技术难度和处理成本较高，大大降低了污水处理厂效能。同时，随着奔牛罗溪空港产业园等工业园区的建设发展，新北区工业废水量将逐步增加，现状工业污水厂处理能力难以满足要求，混合处理模式下生活污水处理能力将受到进一步挤压。

（五）污水厂尾水出路受限

根据环评要求，当前新北区设1处沿江尾水排放口，尾水排江限额为34万m3/d，低于现状51.5万m3/d的污水处理能力，其中江边污水处理厂尾水排江量限额30万m3/d，民生和西源工业污水处理厂尾水排江量限额4万m3/d，其余尾水通过中水回用方式在新北区范围内消纳处理。随着新北区经济社会发展、人口增长和工业园区建设，新北区污水处理量将逐步增加，污水处理厂尾水排放出路问题亟待解决。

（六）沿江化工环境风险较大

化工是占常州国民经济比较较大的支柱产业。21世纪初，随着长江新一轮开发高潮的兴起，常州市实施战略转移，在沿江建起化工新区。2002年，常州沿江化工区规划通过专家评审，经过多年建设，在新北区德胜河以东的沿江区域逐渐建成以常州港为依托、以大中型化工企业为主导的滨江化学工业园区，带动了沿江地区产业和经济的快速发展。然而，重化工产业沿江高度密集布局，且距离饮用水水源地不足5公里，资源消耗和污染排放强度大，环境问题长期积累，导致新北区沿江环境风险隐患突出。随着以“共抓大保护，不搞大开发”为导向，推进长江经济带“生态优先、绿色发展”总体战略的提出，新北区沿江化工园区的绿色转型发展以及沿江地区的生态环境保护修复迫在眉睫。

（七）水生态资源禀赋不足

新北区紧邻长江，新孟河清水通道穿城而过，区域内包含以水源水质保护、水土保持和湿地生态系统保护为主导功能的生态空间保护区域5处（详见表2-6），保护需求大、敏感程度高。近年来，在生态建设方面，新北区明确了整体构建“一带两片三廊”的空间结构，正以“一区一岛三廊”的先行启动区布局，加快推进沿江地区生态保护和修复，沿江区域以外的生态绿城建设也在持续推进中。但总体而言新北区生态资源禀赋不足、产业结构偏重，区内尚未形成生态结构完整、功能充分发挥的全域生态网络，生态系统稳定性不足，河道功能单一，水体林地涵养净化能力弱，系统抗干扰抗风险能力不足。

（八）水务综合管理能效较低

新北区涉水基础设施的建设、管理、运维涉及的政府部门众多，有常州市排水管理处、新北区农业农村局、生态环境局、住建局、市政绿化所，以及新美水务、新苏生态等多家单位。其中，市排水管理处主要负责江边污水厂、城北污水厂系统内的污水厂网运维，新美水务主要负责民生江边污水厂、西源污水厂和中再生污水厂系统内的污水管网以及农村污水管网、泵站及处理设施的运维，新苏生态主要负责民生江边污水厂、西源污水厂的运营。新北区农业农村局、生态环境局、住建局、市政绿化所则分别负责水利建设、排污监管、水质考核、雨水管道等其他涉水事务。总体上水务管理层级多，存在交叉模糊部分，数据、资源、管理共享不足。

（九）农村污水处理存在短板

新北区农村污水治理主要由新美水务负责实施和管理，配套建设有智慧水务平台。新北区共有自然村1314个，农村污水治理采用相对集中处理、纳管和分散处理三种模式。至2022年底，自然村建设污水处理设施覆盖率仅约50%，农村污水治理空白区依旧较大，阻碍了“消除全区城乡黑臭水体”的进程，影响了区域内水环境质量的全面提升，也难以满足“美丽乡村”建设的高标准要求。

二、常州市新北区农村污水处理存在的问题

（一）污水收集率低

新北区村镇由于排水体制和污水收集系统不够完善，现状管道多数为合流管，污水没有完全进入污水处理厂处理，部分就近排入水体，使得水体污染较重，或者建设标准不高，部分管道老旧破损，造成污水收集率过低。

（二）污水管网工程建设滞后

新北区用于污水管网建设管理的资金有限，与更新改造污水管网工程设施、提高项目区污水收集率所需投入不相适应，污水管网工程设施建设与其他市政设施比较相对滞后，欠账较多，特别是城市建设投入污水管网系统建设的资金与关注度不够，建设不同步。

（三）小型污水处理设施运行维护不到位

新北区早期建设的污水管道或小型污水处理设施及周边环境均由相应的行政村自行管理，但基层管理人员业务水平普遍偏低，部分设备损坏不及时维修更部分设施不运行或间歇运行，早期建设的污水管道等设施未得到及时维护和改造，不能发挥正常的污水处理功能。

（四）群众认识偏差，工作推进难度大

主要问题为部分群众甚至是一些基层镇、村干部对农村污水治理重要性的认识存在不同程度的欠缺。一是工程实施的难度较大，由于部分村民认识存在欠缺，认为化粪池等设备中的污水会散发臭气，影响日常生活，因而谁也不愿意将相关设备建在自己家附近。二是已经完成雨污分流改造区域的部分群众认为平时的一些生活用水不会对环境造成污染，若接入污水管会出现返臭等不良影响，使得部分污水管网接入雨水系统，雨污混接。三是农村区域污水管网施工难度大。新北区农村区域的房屋分布很不规律，村内道路修建的时候也未及时跟进污水管网的建设，导致在管网铺设时走向非常复杂，涉及需要进行路面开挖的区域较多，施工范围内涉及的农户数也较多，存在部分群众不愿意配合管网铺设工作的现象。

（五）工程施工缺乏监管与专业指导

新北区对农村污水治理工作的重视度不够，施工没有专人进行监管，缺乏技术人员指导，施工随意性比较大，导致施工质量参差不齐、难以保障。在工程验收时，由于缺乏专业指导和农村生活污水治理排放标准引导，导致竣工验收无章可循、无法可依。

（六）推进主体多头

农村生活污水治理推进涉及环保、住建、农委、水利等多个主管部门，组织实施主体不同，各部门工作目标、技术路径和考核体系各不相同，政府资金无法统筹，负有管理责任的主体非常多，导致各个部门之间管理权责交叉，管理边界模糊不清。此外工程实施过程中的整个环节缺乏明确的责任管理部门和管理体系，导致后期运行维护和管理出现空位。

三、常州市新北区农村污水处理模式探讨

结合新北区农村污水的总体特点，综合考虑村庄地理区位、环境敏感程度、污水排放现状、经济发展水平等因素，科学确定农村生活污水的处理方式。目前来看，新北区农村污水处理模式主要有纳管、相对集中处理和分散式处理三种模式。

（一）纳管处理模式

新北区的农村区域在地理位置上来看有相当一部分位于城镇边缘，这无疑为纳管处理模式在本地区的广泛应用提供了极大的便利和得天独厚的区位条件。根据项目策划团队实地走访调研的结果，新北区具备本模式实施条件的自然村有137个，涉及户数约6850户，这些村庄普遍离市政污水管网较近，且从施工的角度来看现场条件和环境都比较良好，具备条件；污水收集完成后统一由西源、江边、民生及城北四座污水处理，进行集中处理，不仅可以节省污水处理设施部分的投资，且执行统一标准，具有良好的处理效果及运维管理保障，最终可实现出水水质达标。

（二）相对集中处理模式

新北区农村区域有部分村庄的分布形态为断续聚落型分布，多个沿河区块农户聚集程度较高，且各个区块间距离较远，从污水处理的角度来说，每个区块可看作是相对独立的集中收处系统，从节省管网投资的角度来说，可采用相对集中处理模式，各村庄农户的污水通过敷设管道引入污水处理设施。对于有河流和国道、省道隔开的村庄，或地势分开的村庄，可分片建设多套污水收集管网和处理设施，对于地理上相邻的多个村庄，可各建污水收集管网，合建一套污水处理设施，这种模式包括多种处理工艺，主要有以下几种：

1.脉冲生物滤池技术+人工湿地

生活污水经管网收集后首先进入水解/脱氮池，然后由提升泵送至滤池顶部的高位水箱，经脉冲布水器周期性均匀喷洒进入滤池，滤池中滤料上的微生物在有氧条件下降解有机物，转化氨氮为硝态氮。需要脱氮时，滤池出水按回流比一部分回流至水解/脱氮池进行反硝化脱氮，另一部分通过布水管进入水生蔬菜型人工湿地或潜流人工湿地，进行氮磷的利用与进一步去除。湿地内铺设介质，种植植物或蔬菜，污水流经介质缝隙和植物根系时，通过过滤、吸附、植物根系吸收转化、微生物分解、化学沉积等等实现对污水中氮磷的去除。

2.A/O生物接触氧化技术

采用A/O 生物接触氧化技术的设备包括缺氧、好氧、沉淀三个功能段，缺氧、好氧功能段设置专用填料，通过填料上附着生长的微生物降解水中的污染物。好氧段的供氧设备为电磁式鼓风机，能耗低、噪音小、风量大，可以实现曝气、反冲、气提回流三种作用于一体。

（三）分散处理模式

新北区农村区域有部分农户分布形态属于单门独户，区位距离城镇区域、村庄聚落位置、村内道路及河道都较远，在实际的治理模式选择时可考虑分散处理模式，即建立一套单独的小型花园式污水处理系统，将农户污水进行独户收集后单独治理，这种模式具有布局灵活、节省管网成本、简洁美观的特点，其中包括多种处理工艺，主要有以下几种：

1.净化槽

净化槽是一种人工强化生物处理的小型生活污水处理装置，里面存在各种类型的微生物，利用这些微生物对污染物质进行分解，可达到处理污水的目的。

2.三格式化粪池+资源化利用

化粪池是利用重力沉降和厌氧发酵原理，对粪便污染物进行沉淀、消解的污水处理设施。沉淀粪便通过厌氧消化使有机物分解，易腐败的新鲜粪便转化为稳定的熟污泥。污水在化粪池内沿一定方向流动，通过填料上微生物对污染物的降解，达到进一步改善水质、减少环境污染负荷的目的。

3.户用型生活污水处理标准化模块

农户污水经收集后进入厌氧处理单元，厌氧处理单元内挂弹性填料，有机物等污染物在附着于弹性填料上的生物膜作用下进一步降解消化。厌氧处理单元出水经跌水后进入有机填料型人工湿地单元，有机填料型人工湿地分上下两部分，湿地上部铺设加气混凝土砌块碎颗粒及瓜子片，瓜子片上栽种植物。湿地下部悬挂弹性填料，与石子等传统填料相比表面积更大，有利于增强污水处理效果。污水通过过滤、吸附、硝化与反硝化等，促进生物降解，去除氮磷效果显著。人工湿地单元出水进入生物过滤单元，进一步除磷脱氮。