福建省農村生活污水收集處理方式研討

曹華

(中國城市建設研究院有限公司福建分院 福建福州 350002)

福建省農村生活污水收集處理方式研討

曹華

(中國城市建設研究院有限公司福建分院 福建福州 350002)

以福建省農村地區生態環境健康和可持續發展為目標，文章分析了國內外的農村生活污水處理的現狀、福建省農村生活污水排放的特征，及其污水處理存在的問題，探討了福建省適合的農村污水收集處理模式以及不同的污水處理工藝的適用地。最后，從農村生活污水處理的全過程建設上分析了福建省農村污水處理設施建設的關鍵問題，認為福建省的農村污水排放體制，應根據地形、經濟情況等因素選擇相應類型的農村采用排水模式;污水處理工藝應依據出水水質要求、農村經濟條件、氣候特征、地形地貌、污水收集方式等因素進行選擇。

農村生活污水;排放模式;處理技術

0 引言

據住房和城鄉建設部門統計，2010年村鎮集中用水量達到170.29億噸，其中村莊生活用水量達到115.69億噸，全國村鎮污水的總產量達到136.2億噸，占全國生活污水排放總量的22.9%，但是污水的處理效率并不高，最高的是上海，也僅達到48.6%，福建省還未達到10%，因此，福建省的農村污水處理設施建設問題更應該引起進一步的關注。建設部基于我國9個省43個縣74個村莊的《村莊人居環境現狀與問題》調查報告結果表明:96%的村莊沒有排水渠道和污水處理系統，生產、生活污水隨意排放，89%的村莊將垃圾堆放在房前屋后、坑邊路旁甚至水源地、泄洪道、村內外池塘，無人負責垃圾收集與處理。大量的農村污水未經處理直接進行排放已成為眾多湖泊、河流富營養化等環境污染的主要原因之一，由此可見農村污水處理任務之重。加強農村污水的收集、處理、處置，是新農村建設過程中一項重要任務。

2016年，全國“兩會”期間，民進中央提交了一份名為《關于加強農村污水治理 促進美麗鄉村建設的提案》，這份提案明確指出，我國農村污水處理仍處于污水處理初級階段，農村污水處理設施建設普遍存在廠網建設不完善的問題。基此，政府表明將對農村基礎設施建設提出了更高的要求。農村污水處理市場將隨之迎來“大機遇+大挑戰”，未來的10年～20年將是農村基礎設施建設的關鍵時期。

1 國內外農村污水處理及運營現狀

美國在20世紀60年代基本實現城鄉一體化，大約用了15年的時間，完成了城鎮污水處理設施的全面普及。法律法規體系方面，形成較為完善的農村源水污染防治法律法規體系，明確了政府機構和公民在防治水質污染和水資源方面的權利、義務和職責。2003年，美國EPA發布了《分散處理系統管理指南》，提出了5種集中管理、逐步加強的運行模式，即用戶自主模式、協議維護模式、許可運行模式、集中運行模式、集中運營模式。資金方面，各州設立“清潔水州立滾動基金”，投向污水處理項目。通過滾動基金的計劃資金和EPA、農業部、住建部、當地州政府等一系列其他資金來源維持農村污水處理設施的正常運營［1］。

在日本，農村污水處理主要采用凈化槽等分散式污水處理技術，此外還有農業村莊排水設施等其他技術。日本各類生活污水處理設施權責清晰明確，污水處理設施建設費用分攤比率穩定。對于集中式污水處理設施，中央及地方各級政府直接撥款是集中式污水處理設施建設的主要資金來源。分散式污水處理設施方面，政府視情況對凈化槽等分散性處理設施出資建設或給予補貼;在以地方政府為主體的建設項目中，地方政府投資57%，而受益個人僅出10%［2－4］。

目前我國污水處理主要采用厭氧生物濾池、A/O、生物轉盤、MBR、CASS、A/O+土地處理、曝氣生物濾池、化糞池等技術。農村環境治理的資金投入通過“以獎促治”“連片整治”以及“拉網式全覆蓋”3條渠道。在運營方面，由政府投資建設運行的農村污水處理站多采用縣級政府監管、鄉鎮運營的方式［5］。這種方式，具有執行效率低、后續獎懲措施不到位、第三方監管不完善等特點。另外，污水處理設施的運行管理應具備一定的專業性，而農村卻普遍存在維護管理能力不足［5－6］;并且，維護污水設備的運行，需要持久的資金投入，否則容易出現污水處理設施的運行障礙。

2 福建省農村污水排放特征

2.1 污水量相對規模小、分散

陳國忠［7］等人對福建省21個衛生監測縣的215個行政村(平原22.3%，山區22.4%，丘陵53.2%)的調查指出，福建省農村污水的排放量為147m3/d·村，遠低于城市V類規模。此見，福建省農村污水排放總量雖然大，但是單個村落的污水量較小。

2.2 不同區域的污水量差異大

福建省不同地區地形地勢、氣候均有較大差異，地勢總體上西北高、東南低，西北部多為山地、丘陵地帶，東南部多為沿海地帶;氣候上，閩東南沿海地區屬于南亞熱帶氣候，閩東北、閩北和閩西屬中亞熱帶氣候，各地區氣候垂直分異也較明顯［8］。另外，不同地區經濟發展水平不同，不同地區農村經濟結構也顯著差異。由于生活水平和經濟水平的差異造成不同地區人民生活習慣也有一定差別，因而，不同地區農村污水質量、水量差異較大。

2.3 污水的水量水質變化大

農村生活污水突出特征是排放的不均勻性，排水量早晚高、白天低，夜間排水量小甚至可能斷流［9－10］，日變化系數大。農村居民在早間、午間和晚間排水量較高，這些時段排水主要集中于洗漱、炊事清洗、沖廁、洗浴等環節，而生活污水中的污染物也主要集中于這幾個排水環節。因此，農村生活污水的水質波動較大。另外，冬季與夏季居民的不同生活習慣、節假日人口變動大也會帶來水量水質差異。此外，福建省降雨量較為充足，夏季時有暴雨等，對污水處理設施的處理負荷也會產生一定的影響。

2.4 廢水可生化性較好

農村生活污水主要是生活廢料和人的排泄物，一般不含重金屬和有毒有害物質，往往含有氮、磷等營養物質，還有大量的細菌、病毒和寄生蟲卵。這些廢水均有可生化性好、易生物降解的特點，在進行污水處理時，不僅要消減有機物，還需進行脫氮除磷。如果回用，必須經消毒處理。但是，這些生活污水，往往沒有經過任何處理就通過非點源或點源排放到農村附近的河流中，導致污水中含有大量的有機物、氮、磷使河流水體出現了富營養化，使水體中的藍藻瘋長，河流中的水遭到污染。

2.5 農村污水排放系統尚不完善

由于農村面廣且一般沒有固定的污水排放口，生活污水排放比較分散，目前大部分農村尚無排水系統。雨水和污水大多沿道路邊溝或路面排至就近水體。

3 農村生活污水處理存在的問題

3.1 污水治理規劃不明確

農村生活污水處理設施建設大多缺乏統一規劃管理，在實際工作中無法真正指導農村污水處理工程的建設。個別農村污水處理規劃簡單參考城鎮污水規劃，存在著規劃目標不明確，規劃規模不合理、工藝選擇不科學、設計標準不統一等一系列問題。缺乏統籌規劃，存在建設執行標準不統一、建設思路不一致的情況，不利于農村污水處理設施的整體規劃和建設管理［11］。

3.2 運行養護缺乏有效監管

由于建設部門多，監管部門不明確，容易出現排水設施后續監管不到位的局面。另外，如果存在農村污水處理設施數量多，地點分散的情況，水務、環保部門對其進行全面運行監管難度較大。

3.3 缺乏專業運營管理隊伍

農村污水廠建設后，大部分設施仍由村委會負責運行管理。運行管理人員大多是村內人員，缺乏污水處理設施管理的專業知識，難以勝任污水設施的專業系統維護工作。同時，農村自身存在的管理特點，也給農村污水處理設施工作帶來了較大的影響，容易導致設施管理不到位、運行效率低，成本較高等問題。

3.4 運營資金缺乏

農村地區還實行征收污水處理費制度，污水處理設施運行及管網維護費用主要靠各級政府投入，而各區(縣)政府對農村污水治理工作重視程度不一，因此，容易出現資金難以保障的問題。然而，農村污水處理設施運行經費不足，便易出現污水廠無人管理甚至停運的現象。

4 福建省農村污水收集處理模式選擇

農村污水處理模式主要有3種［12］:

(1)分散處理模式

適用于規模小、布局分散、地形條件復雜、污水不易集中收集的村莊污水處理。

(2)集中處理模式

污水通過管網收集后進入污水處理站集中處理。適用于規模大、經濟條件好、村鎮企業或旅游業發達、處于水源保護區內的單村或聯村污水處理。

(3)接入市政管網模式

污水通過管網收集后輸送至附近市政污水干管，進入城鎮污水處理廠進行處理。適用于距離新城、建制鎮的市政污水管網較近、符合高程接入要求的農村污水處理。

通過查閱福建省2015年統計年鑒中關于農村環境情況可以發現，福建省在改善農村環境方面，在整改廁所方面的投資比重較大(在2010年達到60 429.77萬元)，主要是將旱廁改造為生態廁所或三格化糞池廁所，定期清理。另外，福建省地形以低山、丘陵為主，素有“八山一水一分田”之說，省內氣候溫暖，雨量充沛。因此，分區收集農村生活污水，每個區域污水采用小型污水處理設備等形式單獨處理的方式更加靈活，更加適合福建的農村地區。

5 國內常用的農村污水處理技術

根據污水處理階段的不同，可以將污水處理技術分為初級處理技術、二級處理技術、三級處理技術，適用于農村污水的處理技術往往為一種技術的使用或者幾種技術的組合。初級生活污水處理技術能夠去除部分懸浮固體和有機質，二級污水處理一般采用生化技術，三級處理是在二級處理的基礎上對污水進行更高一級的處理過程。

通過對比國內各試點常用的污水處理技術，總結出以下8種不同工藝的適用性供我省污水設施建設過程中參考。

①厭氧生物濾池適用于經濟條件較差，規模小，出水水質要求不高的地區［13］。

②A/O工藝適用于經濟條件一般，出水水質要求一般的地區，生物接觸氧化適用于經濟條件一般，出水水質要求一般的地區［14］。

③生物轉盤工藝適用于經濟條件一般，出水水質要求一般，遠離居住區的地點［15］。

④MBR工藝適用于經濟條件較好，水質要求高的地區;人工濕地適用于土地資源豐富，進水污染負荷不高或對出水需進一步深度處理的地區［16］。

⑤CASS工藝適用于經濟條件較好，水質要求較高的地區［17］。

⑥A/O+土地處理適用于土地資源豐富，水質要求高的地區［14，18］。

⑦曝氣生物濾池適用于進水SS不高，出水要求較高的地區［19－20］。

⑧化糞池適用于預處理［21－22］。

6 農村污水處理設施建設的關鍵問題

農村生活污水處理上要注重全過程的建設，應考慮以下4個方面:

(1)污水管網設計

注重農戶內部污水收集:廚房、小院、化糞池。特別注意污水管網系統的防滲、防於設計和管網疏通的便利性。考慮是否縮短檢查井間距，增大管道坡度。注意管道受壓可能性，在特殊管段(過車、淺埋深)需要采取高強度的管材。

(2)針對治污具體目標開展工程設計

在建設前首先要明確農村治污的具體需求，確定是否需要再生水回用、是否需要因地適宜建造濕地、氧化塘等進一步景觀處理措施。基本要求是避免污水處理后受到再次污染，也可以考慮利用土地、溝道的自凈能力，在滿足水源保護要求的前提下降低污水處理站設計處理標準。

(3)針對不同污水類型進行工程設計

福建省屬于沿海地帶，很多農村產海鮮也有養家禽等，因此，對于魚池廢水處理，應考慮到其具有水量大，污染物濃度小、氮磷含量多的特點;對于畜禽養殖廢水，應考慮其間歇性排水，污染物濃度非常高的特點［23］;對于餐飲店污水的處理，要注意其時間段明顯、周期性極強的特點。

(4)針對所在區域特點進行工程設計

水源地河溝邊的村莊，嚴格達到規定排水標準要求，并確保處理站防洪安全問題。水源地集水區，但又遠離河溝的村莊，應考慮利用土地的自凈能力。地下水源地村莊，宜根據地下水埋深和與水源井的距離確定出水指標。山區居住分散村莊，可考慮采用單戶或多戶分散式治污模式，同時降低單戶處理設施的建設成本，使之在建設成本上比鋪管網有優勢。同時，對單戶設施進行隱蔽性設計。山區多個規模小且分散的村莊，是否考慮采取移動式污水處理站進行處理。城鄉結合部地區的村莊，一是無法鋪設管網，在村外截留明溝中的污水進行處理;二是考慮村莊的拆遷可能性，建設低成本、短使用年限的污水處理站。

7 結論

福建省農村污水排放體制，應根據地形、經濟情況等因素進行選擇不同類型的農村排水模式。污水處理工藝應依據出水水質要求、農村經濟條件、氣候特征、地形地貌、污水收集方式等因素進行選擇。在融資方面，應制定合理可行的農村污水處理融資試點平臺，根據當地政府及當地農村的收入水平，在中央投入、地方各級政府投入、社會資本投入中尋求合理平衡的投入比率。注重落實污水、垃圾、廁所、溝道、面源污染‘五同步’治理的理念。

［1］ 嚴巖，孫宇飛，董正舉，等．美國農村污水管理經驗及對我國的啟示［J］．環境保護，2008(15):65－67．

［2］ 常杪，楊亮，小柳秀明．日本污水處理設施建設運營資金機制的啟示［J］．環境經濟，2010(Z1):98－101．

［3］ 曾令芳．簡評國外農村生活污水處理新方法［J］．中國農村水利水電，2001(09):30－33．

［4］ 李金玲，趙紅玲．淺論國內外農村污水處理技術發展模式和啟示［J］．農村實用技術，2015(04):19－21．

［5］ 司國良．村鎮污水處理技術及運營管理模式的研究［D］．青島:中國海洋大學，2014，78．

［6］ 劉斌，朱江．新農村建設中污水處理模式探討［J］．西南給排水，2008(06):1－6．

［7］ 陳國忠，林在生，賴善榕，等．福建省農村飲用水現狀調查［J］．中國公共衛生，2008(03):364－366．

［8］ 吳才香，吳麗香，朱冬梅，等．福建省林下經濟區位氣候條件優勢及模式效益分析［J］．中國農業信息，2015 (07):115．

［9］ 王寧．福建省某綜合改革建設試點鎮污水專項規劃研究［J］．能源與環境，2013(06):88－89+94．

［10］ 孫瑞敏．湖北省農村生活污水水量水質調查與分析［D］．武漢:武漢理工大學，2010．

［11］ 鞠昌華．我國農村生活污水治理問題及對策研究．環境保護［J］．2016(06):49－52．

［12］ 樊燕，耿松濤．新型農村污水處理模式及設施建設研究［J］．經濟研究導刊，2014(36):27－30．

［13］ 王麗媛．分散型農村生活污水生物生態技術研究與示范［D］．南京:東南大學，2015．

［14］ 陳茜，李世榮，孟巖，等．北京市農村污水處理方法及效果［J］．南水北調與水利科技，2012(04):24－29．

［15］ 廖日紅．北京市農村污水處理技術的研究與應用［J］．水工業市場，2012(09):42－45+10．

［16］ 蔣嵐嵐，劉晉，錢朝陽，等．MBR/人工濕地工藝處理農村生活污水［J］．中國給水排水，2010(04):29－31，41．

［17］ 崔小林．鄉鎮污水處理工藝選擇研究［M］．綿陽:中國工程物理研究院，2014．

［18］ 張剛，張乃明．農村生活污水土地處理技術研究進展［J］．環境科學導刊，2010(04):67－71．

［19］ 陳賢芳，劉佳奇．導流曝氣生物濾池在農村污水處理中的應用［Z］．農村生活污水及畜禽養殖業水污染防治技術高級研修班，2013．

［20］ 何剛，廖日紅，王培京，等．厭氧濾池—太陽能曝氣生物濾池處理農村生活污水技術研究［J］．北京水務，2011 (06):20－22．

［21］ 黃煒杰，胡曉東，蕭燦強．化糞池組合工藝在南方農村生活污水處理中的應用［J］．華南地震，2014(S1): 139－142．

［22］ 王芳．農村生活污水與垃圾處理工藝研究［D］．武漢:武漢理工大學，2011．

［23］ 梁進，李袁琴，楊平．畜禽養殖廢水處理技術探討［J］．四川環境，2011(06):139－143．

The process of collecting and treating rural domestic sewage in Fujian province

CAO Hua
(Fujian Urban＆Rural Planning Design Institute，Fuzhou 350002)

In order to achieve the goal of the healthy and sustainable development of the ecological environment in rural areas of Fujian province，the study raises the problems in rural sewage treatment and discusses rural sewage collection and treatment patterns and various available place for wastewater treatment processes in Fujian province by the means of analyzing current situation of rural sewage treatment at home and abroad and the features of rural sewage discharge in our province.Finally，the study analyzes the key issues in construction of rural sewage treatment facilities through the whole construction of rural sewage treatment in our province.It＇s think that our province＇s rural sewage discharge system should be based on the terrain，the economic situation and other factors to choose.Different types of rural should use different drainage patterns.The treatment process of Sewage should be selected by the water quality requirements，rural economic conditions，climate characteristics，topography，sewage collection methods and other factors to choose.

Rural sewage;Discharge pattern;Treatment process

TU992

A

1004－6135(2017)02－0076－04

曹華(1983．9－ )，女，高級工程師。

E-mail:caohua913@126.com

2016－10－13