我国乡村生活污水治理政策与技术的分析及建议

季 民，赵迎新

（天津大学 环境科学与工程学院，天津 300072）

1 乡村污水治理需求背景

依据《中国城乡建设统计年鉴2021》资料[1]，2021年我国村庄户籍人口有7.7 亿，占全国人口总数14 亿的55%，但实际乡村常住人口仅5 亿，占全国人口比例36%[2]。全国乡村生活污水总量为5.2×108m3/年（按总用水量估算），全国城市污水量为6.25×1010m3/年，县城污水量为1.09×1010m3/年。乡村污水是我国水体污染的重要污染源之一，但是农村生活污水量占水污染总量的比例较小，只要各级政府重视，采取有效的防治措施，农村生活污水污染就能够得到有效的控制。

2 国家关于农村水污染防治的相关政策和行动规划

近年来党中央和国务院对防治农村水污染，改善农村人居环境非常重视，相继颁布了多个政策文件，推动乡村振兴发展。2015 年国务院发布《水污染防治行动计划》（简称“水十条”），指出要全面控制污染物排放，全力保障水生态环境。加快农村环境综合整治，以县级行政区域为单元，实行农村污水处理统一规划、统一建设、统一管理[3]。2018 年，中共中央办公厅、国务院办公厅发布《农村人居环境整治三年行动方案》，指出改善农村人居环境，建设美丽宜居乡村的目的是改善农村人居环境，是实施乡村振兴战略的一项重要任务。合理选择改厕模式，推进厕所革命，建设无害化卫生厕所。梯次推进农村生活污水治理。根据农村不同区位条件、村庄人口聚集程度、污水产生规模，因地制宜采用污染治理与资源利用相结合、工程措施与生态措施相结合、集中与分散相结合的建设模式和处理工艺[4]。2018 年，中共中央国务院印发《乡村振兴战略规划（2018—2022 年）》[5]。规划提出要显著改善农村人居环境，建设生态宜居的美丽乡村。人口密集的村庄推广建设污水处理设施进行集中处理，人口较少的村庄推广建设户用污水处理设施。开展生活污水源头减量和尾水回收利用，鼓励具备条件的地区采用人工湿地、氧化塘等生态处理模式。

3 乡村污水治理存在问题分析

3.1 收集和处理率低

我国乡村的生活污水处理率约在30%，而且地区间发展很不均衡［1］。由图1可见，东部及发达地区乡村污水处理设施建设发展快，污水处理率高。例如，到2021 年乡村污水处理率达到50%的有福建、江苏、上海等8 个省（市），其中福建、江苏和重庆的乡村污水处理率超过80%，而东北和西部边远地区部分省份的乡村污水处理率尚不到10%。

图1 2021年全国乡村污水处理率Fig.1 National rural sewage treatment rate in 2021

3.2 农村污水排放标准偏严，不利于污水资源化利用

2018 年前，大部分省（市）没有针对农村污水处理设施的污染物排放标准，大部分地区要求乡村污水处理执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》[6]，该标准过于严苛，使得农村污水处理成本过高。2018 年，中央政府发布了《农村人居环境整治三年行动方案》，鼓励农村污水处理后的生态利用，中央政府没有制定统一的标准，而是鼓励建立适合当地的标准。2015—2021 年间31 个省市陆续制定了各地农村污水处理设施污染物排放地方标准，使得农村污水处理设施建设和运行有法可依，推动了我国农村污水治理技术及治理项目建设快速发展。但是，分析各省市现行的农村生活污水处理设施污染物排放标准，发现存在以下问题：

（1）依据排放标准的农村污水治理管理将排放达标放在第一位，污水资源化鼓励政策不明确，对中央农村治污基本思路理解有差距。各省市的排放标准中关于污水利用大部分都有“优先鼓励对农村生活污水进行资源化利用”，有的标准没有提及，但是如何利用农村生活污水，用于土地灌溉时如何管理并没有提及。

（2）现有的农村污水处理设施排水标准管理过于严格、简单，缺失灵活性。排放标准值普遍高于农田灌溉标准，大部分标准中一级标准限值相当于城镇污水处理厂污染排放标准的一级B或一级A。偏于严格的排放标准，导致小型乡村污水站可用技术的复杂性增加，提高了建设和运行成本，与农村的实际经济情况不相适应，使得污水处理设施运行不可持续。执行标准过程对处理设施的验收和运行时排水的监督和监测均是以处理设施的排放口为准，缺乏依据排放污水去向的灵活性和适应性管理。

3.3 工艺技术的适用性和实用性不足

许多地区为在短时间内提升乡村污水处理率，突击完成污水处理设施建设任务，盲目追求污水处理设施的“高大上”，照搬城镇污水处理设施建设模式和工艺，造成所选工艺技术的实用性和适用性不足，建设和运行费用过高，当地财政难以支付污水处理设施长期运行费用。有的地区不顾当地地形地理条件和农户居住情况，盲目建设大管网和提升泵站；有的污水处理工艺照搬城镇污水处理厂工艺，建设小而全的设施；为了满足严格的氮磷排放标准，投加化学药剂和碳源，提高了运行成本和复杂度；有的工程设计建设未充分考虑到乡村人口及生活污水量因常住人口的年节变化而形成的水量巨大波动，造成平时大马拉小车，处理量仅有设计规模的十分之一，设备浪费、成本提高，还产生了许多污水处理设施晒太阳工程。乡村污水治理投入不足，投资和运营管理方式需要改进。

2013—2019 年间，我国农村排水设施与污水处理设施在建设总投资的占比和市政投资的占比都在稳步增长，但比例值仍相对较低。据统计，2019 年，排水设施与污水处理设施在农村建设总投资中所占的比例分别为4.54%和2.71%，均未超过5%。紧缺的投资限制了农村污水治理设施的快速发展。

另一方面，资金筹措方式需要改进。目前，各地乡村污水治理设施的投资（管网+处理站以及运行费用）基本上都是由省市给少量补贴，县级政府出资，县或镇政府管理和支付，乡村仅是协助管理，而作为受益者的农民无需支付任何费用。该方式具有明显的社会主义特色，能够发挥各级政府组织的积极性，保障农村治污工程顺利进行。该资金筹措方式看起来非常照顾农民，但也是将农民排除在治污活动之外。农民既是受益者，也变成了旁观者，治污工程似乎与农民无关，导致污水治理建设遇到各种人为干扰，不愿改厕、不愿在自家门口建设化粪池及管道、处理站的出水进农田要收费等怪现象。

日本乡村污水处理设施的投资包括建设费和以后40 年间的运行管理费。这些资金的来源及分担比例为：（a）国家补贴为50%；（b）当地市债为45%；（c）受益者为5%。

4 乡村生活污水治理技术政策建议

4.1 乡村生活污水治理应把重点放在鼓励污水资源化利用

《关于推进农村生活污水治理的指导意见》[7]（2019 年7 月中央农办、农业农村部、生态环境部等9部门印发）强调农村污水治理要合理选择技术模式、促进生产生活用水循环利用、完善建设和管护机制。提出农村生活污水治理40字基本思路：因地制宜、尊重习惯，应治尽治、利用为先，就地就近、生态循环，梯次推进、建管并重，发动农户、效果长远。习近平总书记多次作出重要指示，强调因地制宜做好厕所下水道管网建设和农村污水处理，进而不断提高农民生活质量。

我国大部分省（市）现行的农村生活污水处理设施污染排放标准是2019 年颁布的，都是以排放达标控制为重点。今后应根据中央的方针政策逐步修订标准，制定农村生活污水排放与资源化利用的相关标准，以推动农村生活污水因地制宜，实现资源化利用。

4.2 乡村生活污水治理设施的资金筹措应多元化

《关于推进农村生活污水治理的指导意见》提出农村污水治理设施建设运营的基本原则：“政府主导、社会参与。农村生活污水治理设施建设由政府主导，采取地方财政补助、村集体负担、村民适当缴费或出工出力等方式建立长效管护机制。通过政府和社会资本合作等方式，吸引社会资本参与农村生活污水治理。”乡村生活污水治理需要丰富资金筹措和建设运营方式，由政府主导、政府出资、企业建设运营维护逐步扩展为：政府-企业-村委会-农民综合体。充分调动农民积极参与污水治理与利用，明确农民的权利与义务。在有条件的地区，乡村污水治理工程建设投资运营方式应逐步从由政府完全负责转变到逐渐吸纳农民参与，农民出少量资金，参与污水处理设施的维护运行。明确农民的权利和义务，更有利于处理后的污水资源化利用，也有利于污水治理设施的长效运行管理。

4.3 乡村生活污水收集与处理方式的选择要因地制宜，选择经济、实用、适用的方式和技术

乡村生活污水处理方式主要是集中处理（利用）（管网+集中处理站）、全村集中处理、分散（片）的集中处理、单户或联户净化槽处理（分散住户）、分户收集-转运-集中处理为应急(近期、临时、待改造地区）（不建管网）和就近纳入城镇污水处理系统。平原地区（聚集村庄）以集中处理为主，山区分散（片/户）处理。农村污水处理应选择经济、适用、实用的技术，应优先选用投资运行费用低、低能耗、管理简便、污泥产量少、运行稳定、适用于水量水质变化等的技术工艺，不要盲目追求“高大上”（高技术、新技术）。乡村污水处理技术可选择生物膜法（生物接触氧化工艺）、A/O 活性污泥、间歇式活性污泥法、生物转盘、人工湿地、砾石过滤、土壤快渗、厌氧-人工湿地等。处理设施规模应充分考虑村庄人口的年节变化引起的水量水质大幅波动，控制处理规模、适当放大调节池、考虑间歇运行可行性。要重视污泥处理及资源化，鼓励建设村集中污泥及有机废物综合处理设施，建设污水污泥、化粪池清掏泥、畜禽粪污、农业秸秆等两种或多种有机生物废物混合厌氧消化沼气设施。村庄的排水管网与处理站应同时建设、同时运行，不因旱厕改水厕和管网建设产生新污染、不建晒太阳工程。表1为几种常用生活污水处理工艺设施的技术和运行成本的分析。

表1 几种常用生活污水处理工艺的技术和运行经济成本比较Table 1 Analysis and comparison of technical and economic costs

通过比较以上4 种工艺，建议乡村污水处理优先选择生物膜法和人工土壤渗透的生态化处理工艺。

北方地区集中污水处理设施宜选择地埋式。地埋式设备无地上建筑，投资低；冬季不用保温，运行费用低；绿化景观效果好、占地空间小。

4.4 乡村污水处理设施运维管理应逐步向智慧化发展

为解决维护运行难题，乡村污水处理设施应推行远程联网，智能监控，建立稳定的长效运营管理机制以提高效率、节省人力。其主要功能模块如图2所示。

图2 智能管控平台主要功能模块Fig.2 Main function modules of intelligent management and control platform

乡村生活污水智慧管控系统（图2）的特点主要有“可用”：无人值守时运行稳定；“易用”：降低操作难度；“实用”：用低成本运行；“智能使用”：智能大脑辅助。

4.5 对乡村生活污水处理设施的监管及标准执行应因地制宜、因时制宜

许多乡村生活处理设施排水先入沟渠（水功能未明确分类的水体），再被用于农田。这些沟渠一般为农田灌溉的蓄水渠，农民用水时常从渠内取水，实际上形成了污水间接再利用。对于这样的排放条件，管理监测位置应不限于设施的排放口，适当后移。环保管理需要考虑农业季节用水特点，分季节执行不同的标准。农业用水季节，处理后的污水大部分都用作农田灌溉（包括直接和间接利用），这个时期应适当放宽污水氮磷等浓度限值，促进污水资源化利用。从污水中脱总氮、严格除磷的工艺复杂、技术难度大，要加药剂，费用高，管理复杂，一般小型污水处理站很难达到严格的排放标准。对比国外的乡村污水管理标准，我国的标准更加严格。例如，日本乡村污水处理排放标准一般仅规定生化需氧量（biochemical oxygen demand，BOD5）≤30 mg/L，悬浮固体（suspended solid，SS）≤50 mg/L，氮磷等基本没有要求。2018 年，日本全国农业区生活污水总处理量为3.3×108m3/年（处理率99%），其中有79.2%的处理水得到再利用，所产生的污泥有53%被用作农肥，18%用作建材，两项合计为71%。可见，技术政策对于促进污水资源化利用非常重要。有专家指出，农村生活污水只要控制化学需氧量（chemical oxygen demand，COD）和氨氮就可以。采用简单的工艺，保障处理设施可以长久持续稳定运行，应该是农村生活污水治理的最终目的。

5 乡村污水治理需要进一步解决的技术难题

目前乡村污水治理存在需要进一步解决的技术难题，主要有：（1）寒冷地区的污水收集与处理技术，干旱地区的无臭、卫生、粪便资源化生态厕所建设；（2）小型化粪池粪便快速分解的生物技术；（3）适用于农田灌溉的简易、高效、卫生、安全的生活污水处理技术；（4）小规模污水污泥、化粪池污泥无害化处理与资源化利用技术；（5）乡村污水处理设施的数字化、信息化及智慧化。