分散式農村生活污水處理設施運營模式

◎白力健

前言

農村水環境的狀況直接影響水源地保護以及公眾身體健康，關系到城鄉的統籌發展。我國新農村建設的重點是推進農村環境整治，包括水環境的治理。從2008 年開始，中央設立農村環保專項資金，促進全國村莊開展環境綜合整治和生態示范。我國農村水環境整治內容主要包括農村生活污水治理和河道污染治理兩個方面。目前，農村生活污水治理面臨兩大困擾，即設計問題和管理問題。我國農村地域遼闊，居住地分散，離城鎮市政管網較遠，相應的環保基礎設施建設比較滯后。在城市應用的一些成熟或先進的污水處理技術，由于較低的農村生活污水納管率以及處理技術本身涉及的維護、運行費用和操作管理要求等，不一定能在農村適用。我國從20 世紀80 年代開展分散式生活污水處理技術的研發工作，雖然已形成了一批可行性技術，但在產業化、規模化，產品的一體化、標準化、自動化等方面有待加強。在管理方面，有關我國農村生活污水處理設施運營管理的理論與基礎研究較少，而農村又不能完全照搬城鎮污水處理設施的相關管理方法和體制。筆者在分析農村生活污水排放現狀的基礎上，總結設施運營情況，針對出現的問題，探討分散式處理設施有效運營的對策———“第三方運營管理”模式，并分析該模式的特點。

一、農村污水的水質和特點

農村家庭污水通常不包含有毒物質，但包含許多細菌，病毒和寄生蟲卵以及N 和P 等營養物質，并具有出色的生化特性。農村生產廢水包括畜禽養殖，水產養殖和農業加工等小型工作場所產生的高濃度有機廢水，其特征是懸浮固體濃度高，數量少且數量不均，并且大多數水質是生化的。農村生產廢水通常與家庭污水一起排放。

1.農村家庭污水的來源。

農村家庭污水的主要來源是：①含有有機物的廚房用水，例如甘蔗，蔬菜屑，油和乙酸，主要是鍋洗水，米洗水，蔬菜洗水等；化學成分（如清潔劑）會導致磷污染。③在沖洗廢水和沖洗廁所比較普遍的地區，會產生大量的“黑水”，在仍使用干式廁所的村莊和村莊，產生的沖洗廢水較少。另外，一些農民飼養家禽并產生與牲畜糞便混合的污水。沖洗廢水中高濃度的N，P 和BOD。

2.農村污水處理模型。

目前，中國農村地區每年的污水排放量超過90%，未經處理就將污水排放到多達200 億噸的河流和湖泊中。截至2010年，上海，浙江，江蘇，山東等省行政村高污水處理率地區的污水處理率也僅為48.6%，31.9%，19.6%和9.6%。在東北，污水處理率最高，為3.5%，在西北地區，污水處理率僅為0.6%至1.3%。

根據管網建設的程度，農村污水處理模式可分為集中處理和分布式處理。在管網工程比較完備的居民居住的地區，農村地區的生活污水通過排水管網收集，然后排入城鎮污水處理廠進行統一處理和排放。通過網收集少量水是不經濟和不現實的，因此對于農村地區零散的房屋，一般的排水方式為：①廚房和衛生間的污水經過處理后會通過管道進入自己的化糞池。②化糞池處理后，進行二次處理。③居民沿著河道穿過管道，將污水直接排入水體。農田兩側的下水道開挖將下水道排入這些溝渠，這些溝渠自然蒸發并滲透。中國分布式處理設施的規模小于1，000m3/d，大多數日常處理能力集中在50 至500m3 的范圍內。從全國的總體排放情況看，污水處理的程度各不相同，污水處理設施的水平也各不相同，污水排放水平與穩定達標水平之間存在較大差異。

在選擇農村污水處理設施時，必須結合可靠穩定的技術，較低的運行成本以及簡單的運行管理原則。中國農村生活污水處理工藝一般采用常規處理和高級處理相結合的方法。常規處理技術包括非破壞性垃圾填埋場厭氧技術，催化氧化，A/O 方法和生物膜處理技術，而先進的處理技術包括人工濕地，生態塘（穩定塘）和土壤滲透技術。

二、分散式農村污水處理存在的問題

1.設施設備建設不合理，處理效率普遍較低。

農村地區自然環境、用水方式及污水排放與城市不盡相同，各個地區農村的情況也有不同程度的差異，因此水質水量差異較大。在我國的一些農村，由于污水處理設備的投入和使用時間不長，缺乏建設方面的經驗，包括污水管網的收集點和處理設施的選型和選址均不是最佳，受水質水量波動等因素的影響，設備不能穩定運行，污水收集和處理效率和效能偏低，甚至一些農村地區為減少處理成本，未設置足夠的設施設備，導致污水處理效果無法達到要求。

2.污水處理設施維護成本不夠。

污水處理設施在前期建設及后期管養維護中均需要投入較大的資金，而由于農村地區經濟水平較差，財政收入較低，不足以承擔污水處理設施的運營和維護費用，甚至連污水治理的正常開銷都成為財務負擔，存在資金不足的問題，導致污水處理過程中有很多問題無法得到解決，污水處理設施也未能穩定運行，污水不能有效處置。

3.污水處理管理制度不完善，管理人員短缺。

如果管理制度不完善，就會影響污水處理的效率和效果。我國大部分農村地區的污水處理環境較為復雜，未完善或未建立系統性的污水管理制度，沒有專業的運營維護團隊，且當地政府相關管理部門的污水處理意識相對薄弱，針對污水處理過程中各環節存在的問題未能及時解決，導致污染日益加重。

三、農村污水處理設施的運營

許多因素會影響農村家庭污水處理設施的運營和管理水平，包括國家和地區的政策和系統要素，以及諸如財產責任和運營管理模式以及行政人員的運營成本和技能水平等體制因素。有一個元素。等因素。當前，在經營和管理農村污水處理設施時，必須緊急解決以下問題。

1.非科學規劃與設計。

許多農村地區的污染控制工作很快開始，通過簡單地應用一些計劃和設計而不考慮實際的計劃條件，大大提高了計劃和設計能力。例如，蘇北城市污水處理廠共計178 萬元，設計污水處理規模為500t/d。由于支管網建設的延誤，實際收集到的生活污水量無法達到最大容量運行，設施無法連續運行24 小時，設備長時間閑置，效率降低。

2.缺乏專業的運營管理人員。

大型城市污水處理廠的運行和管理人員必須具有相應的專業知識，并且人員數量必須滿足污水處理廠的需求。但是，農村家庭污水處理設施的運行和管理涉及許多話題，包括村政府，村或流域機構和村理事會，權力和責任不均很容易導致混亂和管理失靈。農村污水處理設施的管理者大多是當地人，缺乏環境保護知識和設備運行管理技能，僅負責設備的日常管理，很難進行專業級的系統維護。廢水質量不達標。

3.無法保證的維修資金。

資金短缺一直是限制農村污水處理的問題。全國大約有60萬個村莊，其中許多缺乏必要的環境保護設施，并得到了緊急資金的支持。在缺乏科學的籌資機制和渠道的情況下，很難投資私人資金并僅依靠財政預算，特別是在西部欠發達地區，那里的地方財政問題極為困難。

污水處理設施建成后，必須有必要的維護資金來確保設備的長期穩定運行，而且許多城市和地區的環境保護資金中也沒有相應的保障體系。除了財務預算包括運營管理和維護資金的某些地區以外，大多數地區的補貼很小，無法滿足設施的正常運營需求，并且設備的“日光照射”會帶來一定程度的設施收益降低。

4.管理系統尚未完成。

在兩個方面脫穎而出：首先，各地區的管理水平存在巨大差異；其次，沒有集成的標準體系。一些村莊和村莊對設施的運行進行了高水平的監督，并且對運營和管理的水平也很高，但是在欠發達地區，注意力和技能水平相對較差，這使設施不能令人滿意。一些地區沒有明確的運營治理目標，評價方法不科學，量化差，指標一般單一，不同地區的管理要求不同，許多地區的廢水質量達不到標準。建設和運營管理問題的基礎是相對隨機的。

四、用于農村污水處理的第三方運營管理模型

居民無人值守管理或兼職管理是當前農村污水處理設施運行和管理的主要方式，也是造成污水處理設施運行不暢的重要原因。迫切需要在現有條件下提出可行的措施和有效的管理模式。

在海南，上海和常熟等農村地區運營家庭污水處理設施的經驗導致出現了市場驅動的運營模型，包括轉讓-運營-轉讓-轉讓（TOT）模型和托管運營。模型（也稱為第三方操作模型）特別受關注。第三方運營模式是政府投資的污水處理設施的建設，該項目完成后將委托給具有強大管理能力的專業運營公司，通過簽署合法合同或合同可冒其運營風險。有償服務。

1.第三方運營模式的優勢。

此委派的運營和管理模型主要具有以下優點：①環境保護設施（政府），運營單位（專業公司）和監管部門（環境保護部門）的所有者具有明確的權利，責任和明確的關系（““倒三角形”結構），相互限制，享有權利獨立事件和履行職責；②通過市場競爭機制（軟性等）選擇運營和管理第三方專業公司，雙方簽署運營管理協議，并且各方的義務，權利和義務均同意該協議③第三方運營模式確保機制的穩定運行和廢水處理設施的廢水排放。專業公司充分利用人才，技術和管理優勢，同時運營和管理多個分散式污水處理設施，專業服務和規范化管理并利用規模來避免由于非專業管理而造成的浪費或資本資源的損失。

2.第三方運營模式的應用。

研究表明，厭氧生物濾池技術的使用在村莊管理模式和第三方運行模式之間沒有顯著差異，并且在使用膜工藝時可以將第三方運行模式降低5.4%。運行速度超過80%，運行效果良好。

常熟市委托集中運營的311 戶農村生活污水處理設施（處理規模1-140m3/d），其正常開工率從27.5%提高到89.3%，在數量和規模上均具有優勢降低了人工成本，降低了每噸的運營成本。

福建安溪縣已經為韓國25 個農村污水處理廠引入了第三方運營管理模式，并通過一年的實踐培訓達到了設備運行率和污水處理標準的100%符合率。與城市相比，這是及時完成的。每個組織都運行托管模式，這可以節省50%以上的成本。

對于政府而言，此模型不允許獲得投資回報，但可以引入競爭機制。由于污水處理的公共服務性質和高沉淀資本的性質，簡單地在資產鏈中引入競爭機制并延長合同期限將增加服務價格并縮短調試運行周期，這將使競爭更加合適。您可以通過不合理地提高服務價格并根據市場變化及時調整運營模式來有效地降低運營成本。政府部門對污水處理設施的有效監督可以幫助保持污水處理廠的廢水為標準。經營公司的初始投資很小，不涉及國有資產產權的轉讓，獲取經營權的程序很簡單，與地方政府的協議會導致污水處理費用，收入穩定，風險低。

3.選擇適宜的生活污水處理系統。

農村地區可根據實際情況，因地制宜選擇生活污水處理系統。第一種是分散式的地埋處理系統，這種系統將設備埋在地里，能夠持續有效地處理污水，且系統結構簡單，占地面積小，也能同時滿足農村地區環境美觀和污水處理的需要。第二種是分散式處理的混合處理系統，該系統可以針對各種各樣的途徑，將污水集中在一起進行處理，然后進行稀釋，高效率完成污水的處理工作。

4.引進合適的污水處理設備和技術。

可采用合適的處理設備，將其綜合運用于農村分散式居民生活污水的處理工作中。目前，一些較為先進的小型化污水處理設備已經能每天處理1t 污水，這樣的設備非常適合分散的農村模式，圖1 展示了某種較為先進的一體化污水處理設備的結構。

圖1 該污水處理設備的結構

同時也可借助臭氧+生物濾池等技術，通過臭氧的強氧化性來提升廢水的可生化性，再借助生物濾池的生化氧化、物理吸附等功能，去除廢水的污染，不但綠色環保，而且處理效率也很高。

5.采用物聯網+遠程監控運營模式。

在農村污水處理運營管理中采用物聯網+遠程監控模式既可以將生產運用、水質監測、安全管理、數據分析等重點業務進行標準化管理，也可以從規劃、設計到施工和運營的全流程信息整合，更好的管理污水處理。采用信息化技術，將生活污水處理數據傳遞給監控部門，從而對系統進行分布式管理、統一化管控。不同的污水處理站點通過網絡，能將各種數據傳遞到管控部門，其由服務器、數據庫軟件、數據采集配置軟件、采集設備所構成。同時，污水處理的數據也能隨時進行搜索和查看，按照實際情況調整工藝參數。不但可實現對分散式污水處理的遠程監管、區域監管，也能實現無人值守的先進模式。

6.構建省、市、縣、鄉鎮為一體的運營資金系統。

分散式農村污水處理設施運營的重點，在于資金方面的保障。要獲得長期性的運營維護資金，就需要由省、市、縣三級和鄉鎮財政共同進行擔負。省級污水運營維護補貼可按照15%的比例，發放給偏僻農村。地方財政補貼比例則根據考核成績，可定在18%左右；縣級財政屬于農村污水處理運營的主要保障，可承擔45%左右，剩下的資金則由鄉鎮街道自行擔負。這樣一來，才能為分散式農村污水處理設施運營奠定堅實的基礎。

五、分散式農村生活污水處理設施運營模式帶來的效果

在實際運營中，某地將所屬的200 多座農村污水處理設施全部進行統一化管理之后，設施的正常運行率從過去的28%提高到90%。針對分散式農村生活污水的處理情況進行改進，采用了先進的技術和科學的處理運營模式，至少減少了5%左右的運行成本。同時也提高了污水處理20%的效率，效果非常好。同時，隨著設施的不斷增多以及規模的擴展，因為采用了遠程監控技術，所以也減少了人工成本以及噸水運行成本。

結束語：

分散式農村生活污水處理設施的管理水平直接關系到農村水環境治理效果。由于點多面廣、缺乏專業的技術人員等原因，政府直接管理或村民兼職管理模式無法保障設施的正常運行和出水的穩定達標。通過委托運營管理（第三方運營）模式，可以有效降低成本，提升管理效率，提高污水處理監管的準確度和透明度。因此，基于第三方運營管理的監管機制可以科學、有效地管理農村生活污水處理設施，適合我國國情，具有良好的發展潛力。