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局限与突破:农村污水治理的技术探索
加入时间:2020-03-06        来源:全国能源信息平台


  中国农村污水治理的技术与智慧化发展
  
  中国农村污水治理是建设美丽新农村重要的一环,但因为中国地域广大,经济发展不均衡等原因导致我们的农村污水治理复杂多变,必须因地制宜研发筛选适合中国农污治理发展的技术,这样的技术一应该简单,二应该与智慧化相结合。
  
  随着2020年的到来,十三五规划接近尾声。我们当前农村污水治理的技术和智慧化发展进行到了哪一步?取得哪些成就又有哪些问题随之而来?中国农污治理各个领域的专家从专业角度各抒己见,为我们点亮农村污水治理的指路明灯……
  
  王洪臣:中国人民大学教授、博士生导师、教授级高级工程师,注册环境工程师、中国人民大学环境学院副院长、中国人民大学低碳水环境技术研究中心主任、住建部科技委城镇水务委员会委员、生态环境部土壤生态环境保护专家咨询委员会委员、中国土木工程学会水工业分会常务理事、中国环境保护产业协会常务理事、享受国务院政府特殊津贴的专家
  
  农村污水治理标准不可太高、工艺不可复杂
  
  在探讨农村污水主流处理技术之前,先说一下城市污水处理的主流技术。目前,城市污水处理主流技术是“活性污泥法”,但活性污泥法已经超过100年了,学术界在求新求变。农村污水治理有主流技术吗?是什么?虽然还在争论、还在探索,但初步的共识是不能简单复制城市的技术。
  
  百花齐放的农村污水治理技术
  
  “主流”意味着业内绝大部分项目在采用、最有成效的技术。目前,农村污水治理技术百花齐放,有各种改良的活性污泥法,也有各种形式的生物膜法,人工湿地等生态处理技术也不少。对于污水处理,规模越小技术就会越多元。
  
  全国虽然有200多万个自然村,但不会同时存在几十个技术,一定是以一类或两类技术为主。基于农村污水治理的特点,我们倾向于把“简单”作为选择技术的最重要因素,也就是常说“能简单地天天正常运行着的,才是农村污水处理的主流技术”。
  
  基于这样一个思考,我们倾向于生物膜法,主张把非人工曝气的生物膜法作为非寒冷地区的主流技术。
  
  一刀切高标准的弊端
  
  另外一个需要关注的问题是,农村污水处理排放标准不可太严。
  
  韩国的农村污水治理标准,总氮是40mg/L,总磷是4mg/L,实际就是不要求脱氮除磷。对COD、BOD、氨氮这类消耗氧的指标则较严。我们的农村污水治理首先应该是解决黑臭,排放标准以耗氧类指标为主就可以,其他过高的标准,既不现实,也无必要。
  
  因地制宜制定标准
  
  有时候,特别是在起步阶段,一个标准可能推动和促进一个行业的发展,也可能把一个行业捆死。所以,政府部门以及各界也在积极探索更适合的农污治理考核标准。从2018年下半年开始到2019年上半年,住建部、环境部出台相关政策,只提供相关意见,让各地因地制宜制定考核标准,以达到技术、标准、经济发展、民风建设相互适应相互促进的目的。
  
  操家顺:工学博士、河海大学环境学院教授,博士生导师、河海大学污水资源化与低碳发展研究所所长、国河环境研究院南京河海环境研究院院长、住房与城乡建设部农村污水处理专家委员会委员、中国循环经济协会垃圾资源化专业委员会副主任委员、专业从事水污染控制与水生态修复理论与技术研究、农污治理四个化,从顶层设计开始
  
  我国部分农村“老残留穷”问题突出,表现为农村污水产生量小且波动大、季节性与假日效应明显等产排特点,农村污水处理相对于城市污水处理存在规模确定困难。农村污水处理尚缺乏符合农村特点的设计、施工规范与建设标准,因此,参照城镇污水处理往往会造成很大的浪费。
  
  农村污水治理根据各地区村庄人口规模、村落分散程度、距离城镇远近等实际情况,采用纳管处理、集中处理与分散处理的模式;根据人口集聚程度、经济条件、地理气候因素、排水去向,采用简单模式、常规模式与高级模式,即优先采用有资源利用要求与条件的简单模式,实现氮磷资源与水资源的利用,对于环境敏感区采用高标准出水水质的高级模式。
  
  对于农村污水治理来说,应充分注重系统规划、科学设计、规范施工与智慧运维。根据对已实施的农村污水治理成果,我们总结出资源化、系统化、标准化、规范化的“四化”经验:
  
  资源化
  
  农村污水首先考虑氮磷资源的利用,特别是粪尿还田(地)。粪尿是传统的农家有机肥,不仅可以提高农产品的品味,也是土壤生态系统维系的需要;再一个是水的资源利用问题,对于缺水及部分山区尤为重要,充分做到水尽其用。当前,在农村污水收集系统设计时尤其要考虑如何方便农民安全获得粪尿资源。
  
  系统化
  
  所谓的系统化就是从源头预处理(化粪池、隔油池、调节池)到污水收集系统、污水处理设施及尾水排放进行系统设计,确保污水的有效收集与处理。对于县(区)域,要进行整体规划,系统设计,试点示范,总结经验,逐步推进,力求实效。
  
  标准化
  
  随着各地相继颁布农村污水处理排放标准,农村污水治理逐步走向正规,但设计规范、施工规范、建设标准、竣工与验收规范、运行维护规范等仍缺乏,严重滞后于现行农村污水处理的建设进度,部分地区甚至出现建了拆、拆了再建等现象,造成了极大的浪费。因此,现阶段建议化粪池、隔油池、调节池、检查井、处理设施、排放井等均应标准化生产与供应,即把所有流程中的设备单元(包括元器件)力求做到标准化,以有效减少运维成本,提高效率。同时,做到运行维护的规范化,监管的常态化,确保农村污水处理设施的稳定运行与污染物削减效果。
  
  智慧化
  
  由于农村污水面大量广,应切实做到农村污水治理设施的智慧化运行、智慧化管护、常态化监管,使农村污水治理设施建得好、用得起、管得住。
  
  徐开钦:现任日本国立环境研究所(NIES)主席研究员、兼任美国哥伦比亚大学、中国科学院地理所、上海交通大学、日本筑波大学、上智大学等客座教授/研究员、担任日本环境省环境技术评价委员会、废物处理设施低碳化业务技术审查委员会委员、主要从事流域水环境修复管理对策以及分散型污水处理与评价技术等研究
  
  相较技术,中国农村污水治理
  
  更需要提升规划与管理能力
  
  包括农村污水,日本和美国都有相关法律。在日本,城市有《下水道法》,农村污水处理则是《净化槽法》。《净化槽法》涵盖农村集中和分散污水处理设施的建设、运行和管理规定,成为日本农村生活污水处理法律法规的核心。
  
  第三方行业机构担负重要角色
  
  日本农村污水治理一般由行政机关、用户以及行业机构共同参与完成。污水治理设施设立时,由用户向行政机关提出申请。县(市)级的行政机关及其指定的机构,对污水治理设施的申请设立、变更、废除具有审批权,并通过指定的机构对建设与运行的质量进行监管。
  
  监管分两种,一种是设施建成后的验收检查,主要对设施建成后的出水水质和运行状况进行评估;另一种是设施运行过程中的定期检查,相当于运行监管。作为第三方的行业机构在分散污水治理中担负很重要的角色。
  
  行业机构包括设备制造公司、建筑安装公司、运行维护公司和污泥清运公司,均需取得相应的资质,并且从业人员必须通过培训和考试获取相应的专业证书。此外,还有开展分散污水治理技术的研究、推广、宣传教育、专业人才培养等专业性的行业协会和培训机构等。
  
  日本还有相对比较完善的净化槽评估体系。净化槽的构造可分为有两种,一种是由国土交通大臣制定的标准构造(或称例示构造型);另一种是由净化槽厂家申请,由国土交通大臣批准的构造(或称性能评价型)。
  
  1969年,日本建设省首次公布了全国统一的净化槽构造标准,对净化槽的处理性能、构造等做出了详细的规定,这也是净化槽最初的构造标准。之后这个标准经过数次修改。近年,随着净化槽技术的迅速发展,采用新技术的性能评价型家用净化槽在新安装的净化槽中占比达95%左右。
  
  日本成熟的净化槽技术
  
  目前深度处理净化槽技术已经非常成熟,出水可以实现BOD
  
  净化槽厂家开发的新的净化槽技术设备在正式投入使用前,会有专门一个部门为其做性能评价试验(相当于医药公司新出药品等需要临床实验一样)。在日本的国立环境研究所霞浦湖水环境保全再生基地里就有一个专门的实验基地(生物生态工程研究基地),为净化槽的性能评价提供可调控实际农村污水浓度,温度控制和现场低温(13°C)试验和常温(20°C)试验的平台。
  
  假如净化槽制造商有个新开发出来的具有脱氮功能的净化槽技术,需要通过这个实验基地平台,分别对该净化槽新技术做低温(13°C)和常温(20°C)的性能评价。性能评价实验由具有相关资质的第三方机构进行。性能评价结果合格后(达到规定的水质标准)才能获得国土交通省大臣的认定,然后才能进行生产和出售。
  
  净化槽性能评价制度依据“净化槽性能评价方法与细则”进行,它对净化槽性能评价所采取的原水水质、环境温度、评价周期、水量变化系数、合格标准等均有明确规定。
  
  我国的农村生活污水处理才刚刚起步,分散地区的生活污水处理尚在摸索阶段。虽然目前已有不少厂家生产净化槽,但是从质量到功能没有一个标准的评价或检测体系。如何借鉴国外的经验,构建强有力的法律法规、评价体系、相应的标准、以及后续的运维保障体系是亟待解决的重要问题。
  
  结语
  
  当下农村污水治理技术仍处于探索阶段,但可以肯定的是,不同区域农村生活污水处理需要结合实际情况,从农村实际出发,结合当地的自然地理环境、经济发展水平,因地制宜地选择不同的处理模式,采用经济、简易、节能和有效的处理技术,真正使农村生活污水治理设施能够“建得好、用得起、管得住”。
  
  原标题:农污说|王洪臣、操家顺、徐开钦|局限与突破:农村污水治理的技术探索

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(责任编辑:李铁民)
 
 
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