江蘇省太湖流域農村生活污水處理設施建設情況剖析

龍珍　張亞平　管永祥　朱光燦　周永蘇

摘要 農村生活污水處理設施的建設作為農村水環(huán)境整治的主要項目之一，是使得農村生活污水得到有效處理的基本保障，是切實改善農村水環(huán)境的關鍵。根據對江蘇省太湖流域農村生活污水處理設施建設情況的充分調研，介紹了目前農村生活污水處理設施的建設情況，重點探討了其建設主題、動力類型和工藝原理。

關鍵詞 太湖流域；農村生活污水；處理設施；動力類型；工藝原理

中圖分類號 S181.3 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2015）11-220-05

太湖流域作為我國人口最稠密和經濟發(fā)展最有活力的地區(qū)，在農村經濟快速發(fā)展和人口不斷增長的同時，生活污水排放量也在逐年增長。然治污水平的相對滯后導致大量未經處理的生活污水任意排放，農村環(huán)境污染問題日趨嚴重，生活污水已然成為流域水體的重要污染源之一[1-2]。2007～2012年江蘇省太湖流域新建農村生活污水處理設施3 580多處，受益農戶近50萬戶，為太湖筑起了“天羅地網”式的無形堤壩[3]。筆者通過對太湖流域蘇州、無錫、常州等地區(qū)3 000多處農村設施點進行調研，分別從建設主題、動力類型、工藝原理等方面介紹太湖流域農村生活污水處理設施建設情況。

1 調研區(qū)域概況

1.1 調研區(qū)域污水基本特征農村生活污水是農村居民在日常生活和家庭養(yǎng)殖等過程中產生的污水總稱。農村生活污水包括洗浴、洗衣、廚房炊事廢水和廁所污水以及家養(yǎng)畜禽糞便、廢水等[4]。與城鎮(zhèn)生活污水相比，農村生活污水濃度低，基本不含重金屬和有毒有害物質，含有一定的氮磷，水質波動不大，可生化性好。但農村污水一般沒有固定的污水排放口，排放比較分散，且排放量小，水量變化大[5]。

1.2 調研對象一般而言，經濟發(fā)展水平、區(qū)域地形條件以及居民生活習慣等是影響農村生活污水排放及其對環(huán)境影響的主要因素[2]。為有效處理農村生活污水，對距離市政污水管網較近、符合高程接入要求的村莊進行污水處理時，采用接管處理模式；對確實不具備接管條件的村莊，則根據村莊人口規(guī)模、聚集程度、地形地貌、排水特點、排放要求和經濟水平等特點，建立獨立設施來處理農村生活污水[6-7]。筆者通過現場考察和主管部門訪談（如建設局、水務局、環(huán)保局、農林局等）兩種調研方式對江蘇省太湖流域蘇州、無錫、常州等地進行調研，共收集匯總3 000多個農村生活污水處理設施點，并從多角度探討了截至目前江蘇省太湖流域農村生活污水處理設施建設情況，為太湖流域將要建立生活污水處理工程的農村提供借鑒。

2 處理設施建設情況探討

2.1 建設主題，建設資金來源

2.1.1 太湖流域水環(huán)境綜合治理項目。

自2007年太湖藍藻事件之后，江蘇省啟動太湖流域水環(huán)境綜合治理實施方案，其措施之一就是要高度重視農村生活污水的治理。

方案規(guī)定凡具備接管處理條件的村鎮(zhèn)，應擴大城鎮(zhèn)污水管網的延伸覆蓋，提高污水集中處理率；不具備接管條件的農村地區(qū)，按因地制宜、分類處理的原則，采取微動力、少管網、低成本、易維護的生態(tài)處理模式。

方案重點推廣出水水質達到一級B以上標準的處理技術，并計劃于2008～2012年在3 264個自然村建設鄉(xiāng)村生活污水處理工程，農村生活污水處理率要達到40%以上；于2013～2020年建設3 600個，污水處理率要達到70%以上[8]。

2.1.2 連片整治示范項目。

在太湖流域水環(huán)境綜合治理的同時，江蘇省又于2010年被財政部、環(huán)保部確定為農村環(huán)境連片整治示范省，全面開展以農村生活污水治理為主要內容之一的農村環(huán)境連片整治示范工作，歷時3年。

連片整治技術模式主要包括：①距離城鎮(zhèn)污水管網近、符合高程接入條件的村莊生活污水應采用接管處理模式；②村莊布局較為分散、人口規(guī)模較小、地形條件復雜、污水不易集中收集的連片村莊，宜采用無動力庭院式小型濕地、污水凈化池和小型凈化槽等分散處理技術；③村莊布局相對密集、人口規(guī)模較大、經濟條件好、村鎮(zhèn)企業(yè)或旅游業(yè)發(fā)達的連片村莊，宜采用活性污泥法、生物膜法和人工濕地等集中處理技術，其中，位于自然保護區(qū)、飲用水水源地保護區(qū)、風景名勝區(qū)等環(huán)境敏感區(qū)域的村莊，應按功能區(qū)水體水質要求及排放標準處理達標后方可排放。

農村環(huán)境連片整治示范項目所需資金由中央、省、市及縣、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）各級人民政府共同籌集，省、市、縣配套比例由各地根據實際情況自行規(guī)定，鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村、農戶的資金投入由縣級人民政府確定[9]。

2.1.3 拉網覆蓋式項目。

繼農村連片整治項目之后，2013年下半年財政部、環(huán)境保護部決定啟動覆蓋拉網式農村環(huán)境綜合整治試點工作，江蘇省被確定為全國兩個試點省份之一。

為支持試點工作，中央及省級財政將安排獎勵資金40億元并根據工作進展情況逐年撥付到位。而省以上的補助資金獎補標準為：蘇南地區(qū)每個行政村補50萬元、蘇中地區(qū)每個行政村補70萬元、蘇北地區(qū)每個行政村補80萬元。據了解，江蘇省財政將在不改變現有專項資金管理渠道和管理體制的情況下，對2014～2017年中央及省級村莊環(huán)境整治引導資金、農村環(huán)境綜合整治資金、太湖水污染治理引導資金等12項用于農村環(huán)境的資金進行整合，集中投入。省以上獎勵資金下達到市、縣后，由市、縣政府統(tǒng)籌用于農村環(huán)境綜合整治[10]。

2.2 處理設施建設概況

2.2.1 處理設施分布情況。

經分析，在太湖流域蘇州、無錫、常州等地區(qū)收集匯總的3 000多個農村生活污水處理設施具體分布情況如圖1所示。由于該研究的后續(xù)研究主要圍繞建立獨立設施的農村生活污水處理項目展開，因而舍去采用接管模式的調研樣本后制得圖2，即圖2為建設獨立設施的調研樣本地區(qū)分布。又由于蘇州部分調研樣本未能得知其具體污水處理工藝，故在圖2基礎上去掉該部分數據制得圖3，以后數據分析中也作此處理。

由圖1～3可知，蘇州總調研樣本較多，占總調研樣本的一半以上，但其接管數和未知工藝的調研樣本也最多。舍去各市接管處理模式和未知工藝的數據后，蘇州、常州、無錫3個大市的調研樣本數量相差不大，調研樣本分布較為均衡，而南京只對江寧地區(qū)作調研訪問，因而數量相對較少，鎮(zhèn)江也只有句容2個調研樣本，調研樣品數較少。

2.2.2 處理設施工藝類型。

2.2.2.1 按工藝原理分類。

經調研分析，農村生活污水處理設施按其工作原理分類，主要可以分為以下五大類：活性污泥法、生物膜法、生態(tài)法、生物+生態(tài)法以及MBR工藝，其中活性污泥法主要指SBR工藝，而生物膜法則包括AO、接觸氧化法、生物濾池等工藝。

筆者將圖3中的調研樣本按其工作原理分類，制得圖4。由圖4可知，絕大部分工藝都運用了微生物來處理農村生活污水，其中50%以上的污水處理設施利用了生物+生態(tài)的方法來處理生活污水，這主要是因為生活污水的B/C較高，生化性能好，利用微生物降解水中的污染物能取得較好的治理效果；另外，由于生態(tài)系統(tǒng)本身具有一定的自凈能力，對污水處理起到一定的作用，因而將生態(tài)系統(tǒng)納入污水治理環(huán)節(jié)可改善水質，提升污水處理效果。但生態(tài)系統(tǒng)有其特定的環(huán)境容量，自凈能力有限。因此，若僅僅運用生態(tài)系統(tǒng)處理污水，其效果可能不夠理想，不及生物與生態(tài)聯合的治理效果，因而應用數量相對較少。

2.2.2.2 按動力類型分類。

將污水處理設施按其消耗能量分類，主要可分為以下3種類型：無動力、微動力和有動力。無動力類型是指不需要消耗電力能耗的處理技術，其典型工藝有土壤滲濾等；微動力類型是指在工藝中加入了泵，有較小能耗；有動力則是指在工藝中加入了泵和充氧設備，如曝氣裝置，能耗較大。

筆者將圖3中的調研樣本按其動力類型分類，制得圖5。由圖5可知，92%以上的污水處理設施都有動力裝置，包括微動力和有動力，即至少在處理過程中添加了泵，而只有不到8%的工藝沒有動力裝置，這可能是由于無動力裝置存在系統(tǒng)污泥堵塞、處理效果不佳等缺點，因而運用較少。另外，從圖5可知，近72%的工藝都是有動力工藝，有動力是目前生活污水處理的主要手段。

2.2.2.3 設施建設數量1%以上工藝詳解。

為深入了解江蘇省太湖流域農村生活污水處理設施建設情況，筆者也對處理設施名稱作了全面調研。經過整理，提取了占調研樣本1%以上的農村生活污水處理工藝，如圖6所示。由于部分處理設施工藝原理相同，

圖6中所示工藝種類已做合并歸納處理，其具體情況如表1所示。從圖6和表1可知，占調研樣品1%以上處理工藝中絕大多數都運用了微生物來降解生活污水中的污染物，大部分污水處理流程有濕地處理環(huán)節(jié)，即運用生物+生態(tài)工藝，與圖4分析結論一致。

2.3 城市詳解

2.3.1 蘇州大市。

蘇州大市主要包括常熟、昆山、張家港、太倉、吳中區(qū)和吳江區(qū)等地。截至2013年底，蘇州市共完成1 700多個自然村莊生活污水治理。其中47.27%的自然村采用接管處理，52.73%建立獨立處理設施。筆者對獨立設施按動力類型和工藝原理進行分析，結果如圖7所示。由圖7a可知，蘇州市污水處理設施90%以上都是有動力工藝，即在污水處理過程中添加了泵和曝氣裝置，6%以上是微動力工藝，只有不到3%的工藝采用無動力裝置。有動力工藝有助于增加水中氧氣含量，有利于污染物的降解，是蘇州的主流工藝。

由圖7b可知，蘇州市運用工藝類型較多，5種主要工藝類型均有涉及，其中運用活性污泥法的處理工程占蘇州調研樣本的42%以上，是蘇州市運用最廣泛的工藝原理。其次，生物膜法、MBR工藝以及生物+生態(tài)法也運用較多，只有純生態(tài)工藝不到3%，運用相對較少。

2.3.2 無錫大市。

無錫大市主要包括宜興和江陰等地，該次調研走訪共收集調研樣本480多個。筆者將這些工藝按動力類型和工藝原理進行分析，結果如圖8所示。

由圖8a可知，無錫市近57%的污水處理設施運用了有動力工藝，30%以上的工藝運用微動力裝置，而12%左右的設施是無動力工藝類型。與蘇州市相比，無錫市有動力工藝類型所占比例要少，但其仍占據了超過無錫市調研樣本一半的比例，是無錫市主要工藝動力類型。微動力其次，無動力占據比例最少。

由圖8b可知，無錫市污水處理設施建設情況與蘇州市類似，均涉及了5種工藝類型。但無錫市運用最廣泛的是生物+生態(tài)法，即在微生物處理生活污水后，增加了生態(tài)系統(tǒng)對污水的處理作用，達到技術上的互補，這可能也是無錫市微動力技術使用比例相對較多的原因之一。

2.3.3 常州大市。

常州大市主要包括金壇、溧陽和武進地

區(qū)，該次調研共收集調研樣本600多個。同樣，筆者將這些工藝按動力類型和工藝原理進行分析，結果如圖9所示。

由圖9a可知，常州市污水處理設施同蘇州市、無錫市類似，有動力同樣是主流工藝類型，而其微動力與無動力也都占據一定比例，均在10%以上，同無錫市類似。

而由圖9b可知，常州市污水處理工藝主要工藝類型也同無錫市類似，是生物+生態(tài)法，占據調研樣品81%以上，且其總體工藝原理比較集中，只涉及3種工藝原理，不含活性污泥法和MBR工藝。

2.3.4 南京江寧。

該次調研在南京市只對江寧地區(qū)進行了走訪，共收集調研樣本180多個。筆者將這些

工藝按動力類型和工藝原理進行分析，結果如圖10所示。

由圖10a可知，南京江寧地區(qū)同蘇州、無錫、常州市類似，均是有動力工藝為主流工藝，微動力次之，無動力占據最小比例。

而由圖10b可知，南京江寧地區(qū)污水處理設施的主流工藝是生物膜法，占據比例接近調研樣本的一半；而生物+生態(tài)法所占比例為47%以上，與生物膜法接近，運用數量也較多。

3 結語

農村污水處理設施建設是江蘇省農村生活污水處理的重要環(huán)節(jié)，也是太湖流域農村環(huán)境整治的重要內容之一，其先后經歷太湖流域水環(huán)境綜合治理項目、連片整治項目以及拉網覆蓋項目，建設數量較多，涵蓋范圍較廣。筆者通過實地調研和綜合分析，了解到農村生活污水處理設施總體以有動力為主要動力類型，微動力次之，無動力運用較少；污水處理工藝名稱較多，但主要原理有5種，分別為活性污泥法、生物膜法、生物+生態(tài)法、純生態(tài)法以及MBR法，總體以生物與生態(tài)結合方式運用最為廣泛。但由于各調研城市水質不同、環(huán)境不同、設施涉及人口不同（即規(guī)模不同）、城鎮(zhèn)經濟發(fā)展狀況不同等因素，各城市所選工藝種類也有所差異，所占比例也各不相同。

該研究以期對太湖流域將要建立農村生活污水處理設施的地區(qū)提供借鑒，對當前正在積極推進的農村污水環(huán)境治理工作有一定的幫助。

參考文獻

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