新時代下鎮村污水處理站的發展及挑戰
——以瀘州市鎮村污水處理站建設為例

白恒 馬騰飛 彭川 凌郡鴻 白欣玉

（1. 中國電建集團北京勘測設計研究院有限公司，北京 100024；2. 瀘州市繁星環保發展有限公司，四川瀘州 646000；3. 上海海洋大學海洋生態與環境學院，上海 201306）

1 引言

鎮村生活污水治理是鎮村人居環境整治的重要內容，是國家實施鄉村振興戰略的重要舉措，新時代面臨新的發展與挑戰［1］。進入21 世紀以來，我國積極推動鎮村生活污水治理，并對改善鎮村生態環境提出了更高要求。到2020 年，中西部地區鎮村生活污水治理率明顯提高，鎮村生活污水亂排亂放得到有效管控，但仍需繼續改善鎮村污水治理措施，完善管護機制［2］。2016 年，為解決瀘州市鎮村污水治理工作的問題，瀘州市政府出臺《關于加強全市鄉鎮和農村污水處理設施建設的實施意見》（瀘市府發〔2016〕48號）。本文通過對鎮村污水治理的深入剖析，結合時代特點，以瀘州鎮村污水處理站的建設為例，探究了新時代下鎮村污水處理站的發展與挑戰。

2 我國鎮村污水治理的背景及現狀

2.1 鎮村污水治理背景

自2010 年環境保護部發布《農村生活污染防治技術政策》明確提出農村生活污染防治三條主要技術路線和原則起，我國鎮村污水治理開始了新的階段。隨著各項相關政策的出臺，我國鎮村污水治理力度逐步加大，直到2018 年12 月中央農辦、農業農村部等18 個部門印發《農村人居環境整治村莊清潔行動方案》，開始在全國范圍內集中組織開展農村人居環境整治村莊清潔行動，進一步為鎮村環境整治工作提出了具體方案［3］。2019 年5 月，生態環境部正式印發《農村生活污水處理設施水污染物排放控制規范編制工作指南（試行）》，就農村生活污水排放標準制訂技術路線及格式要求、污染物排放控制總體要求、監測要求及實施與監督和地方排放標準編制說明的內容與格式要求等進行了詳細闡述，而此指南印發的一大目的便是補齊鎮村生活污水治理短板［4］。

2.2 鎮村污水治理現狀

2.2.1 鎮村污水治理工程復雜

鎮村基礎設施建設欠賬由來已久，因此很多鎮村污水治理工程項目不僅要建設室外排水設施（包括污水收集管道和污水處理設施），還會延伸到室內的衛生改造，其工程量大、結構獨特、施工復雜，從而增加了鎮村污水治理的工程量。

2.2.2 鎮村污水治理成本高

鎮村多以村落為主要集聚形態，其人口規模與居住密度都大大低于城市，并且鎮村污水治理工程多是對現有村莊的改造，涉及對現有道路和綠化等設施的破壞與恢復，從而使工程整體投入大幅提升［5］。總體而言，按人均投入計算，鎮村污水治理的成本要高于城市污水治理的成本。

2.2.3 鎮村污水治理體制障礙

鎮村污水治理體制障礙主要為：（1）鎮村污水治理尚未形成完整有序的政府管理體系，同時存在條塊分割、組織不力、監管缺位等現象。（2）行業管理體制缺失，現有的污水處理行業管理體制存在規劃、監管與技術標準等缺失，嚴重制約了鎮村污水治理的有效開展。

3 瀘州典型鎮村污水處理站剖析

3.1 鎮村污水處理站的工藝繁雜性

目前鎮村污水處理沒有主流治理工藝，尚未形成具有區域特色的鎮村污水治理技術模式和規程，許多地區在技術選擇方面存在盲目性。不同地區鎮村生活污水的排放特征大相徑庭，不同鎮村生活污水處理技術對水質指標的去除效率也不盡相同［6］。瀘州鎮村污水處理的工藝復雜多樣，這也是目前各地普遍存在的情況。瀘州鎮村污水處理曾經采用了PASG、人工濕地、流化床、A2/O、A/O、硅藻精土、生物轉盤等工藝。工藝統計結果見表1。

表1 工藝統計

從調查結果看，瀘州鎮村污水處理設施的主流工藝多選用A2/O 及人工濕地，兩者占比高達41.76%。除此之外，A/O，MBR 工藝占比分別在10%以上。除8 種頗具規模的工藝外，還有19 處設施采用了其他類型的小規模工藝措施，可見瀘州鎮村污水處理站的工藝種類繁多。由于各類工藝的特點及運維要求不同，地方政府不具備根據污染物去除效率、成本控制及地理條件等綜合因素來確定工藝選型的技術力量，需要通過委托第三方建設、運維的模式，以降低管理難度，實現可持續的運維。

3.2 鎮村污水處理站的投資建設復雜性

鎮村污水處理站包括收集系統和終端處理系統，鎮村污水處理站建設程序的復雜性并不亞于城市污水處理廠，究其原因主要有：（1）前期鎮村污水治理基本由當地政府進行招標建設，施工企業只負責建設，建完后移交政府運行，而政府缺少專業人員，對設備、驗收標準等欠缺評判，建設質量難以保證。（2）資金投入較大。（3）建設程序復雜。（4）對地理條件限制的影響缺乏判斷。

3.3 鎮村污水處理站的運維管理專業性

鎮村污水處理運維主體主要分為戶內處理設施和公共處理設施兩部分。鎮村家庭戶內化糞池、隔油池、污水管道等處理設施屬于村民私人所有，村民就是運維主體，但存在很多村民環保意識不強、技能不具備、對于室內處理設施的維護不到位的情況。鎮村家庭戶外污水管道、集中處理終端等公共處理設施屬于國家所有，由鄉鎮政府或者縣（市、區）運維主管部門代表國家行使所有權和管理權，作為運維主體，但是運維主管部門一般并不具備對公共處理設施運行維護的專業人員和能力，無法確保廠站的正常運行。

因此，要想實現鎮村污水的經濟技術投入以及持續穩定運行，需要委托第三方進行投資、建設、運營一體化管理，以更快更有效地推動鎮村污水治理。

3.4 瀘州鎮村污水處理站水質水量分析

3.4.1 進水水質分析

根據近2 年的實測調研數據，鎮村生活污水處理設施進水COD 濃度為22～751 mg/L（平均值258.79 mg/L，生活污水值≤350 mg/L），氨氮濃度6～117 mg/L（平均值30.36 mg/L，生活污水值≤25 mg/L），總磷濃度1.1～12.8 mg/L（平均值3.82 mg/L，生活污水值≤4 mg/L）。由于配套管網不完善、“散亂污”企業偷亂排等影響，進水水質上下限之間變動幅度較大。進水水質的不穩定造成工藝調整頻繁、運維工作難度加大，同時增加了建設設計難度。

正常情況下，進水水質平均值與生活污水經驗數據相近。但受季節、管網、企業排污等因素影響，進水水質變動幅度較大，COD 最大值超4.57 倍、氨氮最大值超3.68 倍、總磷最大值超2.25倍。

3.4.2 進水水質設計

鎮村污水處理站的進水標準在全國范圍內并沒有一個統一的規范，一般在確定進水設計指標時多采用理論計算和實際測量2 種方式，但是由于很多鎮村管網不配套、受季節影響水質變化很大等，進水水質很難確定，因而用于參考的進水水質設計的依據不足。

進水水質指標設計過低，影響污水處理質量；進水水質指標設計過高，會增加投資及運行成本。因此，在確定進水水質標準時，應結合多種方式，多實地考察，力求得到最優、最實際的進水設計指標。

3.4.3 進水水量分析

瀘州鎮村污水處理站處理負荷率見圖1。總體趨勢呈現為“凸”型，共出現3 次極大值點，分別為2月、6 月、11 月。污水處理站日處理量與負荷率成正比，在6—7 月達到最高峰。可見在雨季受鎮村雨污分流及居民取灌水的影響，污水處理站的工作負荷率產生較大波動。受地區特殊氣候因素的影響，瀘州鎮村污水處理在不同月份應進行針對性的管理和調控，進一步提升污水處理效果。

圖1 污水處理負荷率分布

3.4.4 出水水質分析

2019 年12 月9 日四川省發布《農村生活污水處理設施水污染物排放標準》（DB 51/2626—2019），瀘州地區處于長江流域上游，對水質的監管更為嚴格，所有站點出水標準均執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級A 及以上標準。而實際上，小規模鎮村污水處理站由于進水水質水量不穩定，特別是進水水質水量突變導致來不及做出工藝調整，出水很難穩定達到一級A 等較高的出水標準。2019 年500 t/d 以下污水處理廠站總計達標率約58%，各廠站達標率情況見表2。

表2 廠站達標率

由表2 可知，受外部進水、技術條件、運維管理等綜合因素的影響，小規模廠站難以穩定實現100%的達標率，500 m3/d 的廠站能夠實現80%以上的達標率，而100 m3/d 以下的廠站達標率均較低。可見污水處理規模較小的村鎮，廠站出水達標難度明顯加大。因而對于廣大鎮村污水處理的出水質量要求應當根據實情合理變動，隨著更貼近實情的四川省鎮村污水排放標準的執行，瀘州鎮村污水處理進出水質標準的問題會逐步得到解決。

3.4.5 以況場街道污水處理站為例定點分析

以況場街道污水處理站為例，對瀘州鎮村污水處理站進出水水質進行定點分析。該污水處理站設計規模為750 t/d，采用3 套250 m3/d 一體化MBR設備，工藝流程為生活污水—格柵沉砂池—調節池—FMBR 一體化污水處理設備—出水池—達標排放或回用。該污水處理站2019 年進水水質情況見圖2。

圖2 況場街道污水處理站2019 年進水水質情況

況場街道污水處理站2019 年出水水質情況見圖3。

圖3 況場街道污水處理站2019 年出水水質情況

由圖2 可見，該污水處理站各項指標均存在超過設計上限的情況。其中，NH3－N，TN 含量普遍超過設計上限，TP，CODCr存在少數超標情況。因而加強對氮的去除成為該污水處理站接下來提升的重要方向。通過投加碳源控制C/N（控制＞5）、提高MLSS（由8 000 mg/L 提高至12 000 mg/L）、調整曝氣量（氣水比由25∶1 提高到45∶1）等工藝調整，實現出水達標。除CODCr全部達標外，其他指數標準只有少數超標情況。

在瀘州鎮村污水處理中均存在高氮高磷的處理需求，而已建成的鎮村污水處理站在采取多種工藝提升措施之后，均已最大限度進行了污水的治理。在新的四川省農村污水排放標準發布之后，還需因地制宜科學實際地制定出水標準，同時針對小規模廠站運維實際困難進行監管模式的優化，而非直接照搬城市污水處理廠的管理模式，對瀘州鎮村污水進行更合理更貼近當地實情的運維監管方式。

4 鎮村污水處理站的持續探索及規范化發展

4.1 鎮村污水處理的特色投資模式

若要解決我國各地鎮村污水處理存在的后期管理問題，需對項目前期的投資與建設進行整體優化。以瀘州鎮村污水處理投資模式為例，該模式很好地將特許經營的優點在鎮村這一特殊環境中體現出來。瀘州市鎮村污水處理采用特許經營模式，由區縣政府與企業簽訂特許經營協議，授予公司特許經營權，將整個區縣的鎮村污水處理站交由第三方進行投資、建設、運營，政府分期支付服務費用確保企業的合理利潤，而第三方公司則通過貸款、融資等方式籌集資金更快形成生產力。通過這種模式既能緩解政府資金壓力，又能調動第三方的積極性，既讓專業的公司做專業的事，又通過考核機制推動工作，使得鎮村“只管建不管運，質量難保證”“建設資金需求量大”等問題得到解決。

4.2 鎮村污水處理的優化運維模式

我國鎮村生活污水量大面廣，治理條件復雜，在進行大規模建設的同時，更應把長效運維作為工作的重點。新時代下鎮村污水處理站的運維應當以“高效、穩定、經濟”為目標，而瀘州鎮村污水處理設施便采用集中監控與分散處置相結合的原則，提出了ISE（互聯網智慧管理＋標準化＋應急處置）的運維模式。該模式通過互聯網智慧管理監控平臺對分散的站點運行狀態進行集中監控，建立標準化的運維管理制度和流程，專業運維人員按照標準制度流程進行定期的巡檢、維修維保、工藝調整工作，梳理制定鎮村特有的異常情況處理清單（進水異常、設備故障、居民投訴等），制定異常應急預案并及時響應。這種運維處置模式固定，能夠及時將故障排除，降低了人才的需求門檻，提高了鎮村污水設施的運行效率。

4.3 鎮村污水處理的合理監管方式

鎮村污水處理的核心問題在于設施能否正常運行，其監管的合理性尤為重要。對于鎮村污水處理的監管考核標準不能“一刀切”，要因地制宜，根據當地實情，在政府引導下進行合理調整。瀘州鎮村污水處理的監管模式應當根據其特殊的地理氣候環境及處理現狀進行科學改進，其考核標準達標率的設置應當低于城市水平線，并根據四川省農村污水排放標準，在政府指引下進行更為合理的監管。

5 結論

（1）由于鎮村污水處理工作的專業性和復雜性，針對污水處理站的建設和運行管理，應通過打捆委托第三方專業單位，采用遠程集中監控、分散管理的模式統一進行建設運維。

（2）受管網不配套、雨污合流、“散亂污”企業偷亂排等影響，污水處理站進水水質變動幅度大，廠站沖擊負荷頻發，處理規模越小影響越大，對此不宜照搬大型城市污水處理廠的監管模式，應根據鎮村的實際條件與困難，科學制定合理的監管模式。

（3）“一刀切”的“高標準”并不符合鎮村污水治理實際，隨著更貼近實情的四川省農村污水排放標準的執行，政府部門可以因地制宜，對不同地域、不同要求的廠站區分執行排水標準，既能實現環境效益，又能降低運維成本。