魯西平原典型縣域農村生活污水治理方案研究

摘要：本研究基于魯西平原區的農村分布分散、污水管網建設缺口大、污水收集困難、污水處理問題突出等典型問題，以魯西平原區某縣級行政區為例，探索適用于華北平原的治理模式、管理手段等。本研究首先對魯西平原區某縣級行政區農村生活污水排放情況和治理現狀進行調研和分析，然后指出近年來該縣級行政區在農村生活污水治理過程中存在的現實問題，最后提出因地制宜地制定農村生活污水治理方案、選擇治理模式，使農村生活污水治理成效得到保障。

關鍵詞：農村生活污水；華北平原；魯西平原區；治理模式；治理方案

引言

人們對美麗宜居環境的需求，隨著社會發展、受教育程度的提升日益增長[1]。近年來，我國為滿足社會主義新農村建設的要求，不斷推進美麗鄉村建設，逐步實施鄉村振興戰略，使農村生態環境逐漸得到整治和改善[2][3]。農村水環境在農村生態系統中占據核心地位，改善農村水環境是農村環境綜合治理的重要組成部分[4]。隨著農村經濟水平的提升，雖然村民用水越來越便捷，卻也使得農村生活污水排放量增大，且水質更趨于復雜。因此，開展農村生活污水治理，規范農村污水的收集和處理，減少農村生活污水的無組織排放，是改善農村水環境的重要舉措。

在我國改善農村水環境的進程中，華北地區由于溫帶季風氣候、年溫差大，以及平原為主、地形地勢坡降較小的特點，往往在農村生活污水治理方面存在困難。山東省自2019年以來集中開展農村污水治理工作，逐年制定農村污水治理計劃，并在實施過程中不斷改進治理模式和技術，能較為及時地解決農村污水治理實施過程中的問題。本研究著眼于華北平原普遍存在的問題，選取其中的典型區域（魯西平原區），針對農村生活污水治理過程進行調研和分析，以期為相似地區的農村污水治理提供借鑒。

1研究區域概況

1.1 農村地理和環境情況

魯西平原區符合我國華北平原村莊分布的基本規律，其氣候條件、地理環境、社會經濟等情況基本上反映了北方以農業為主區域的發展現狀。因此，選擇魯西平原區的一個典型縣級行政區為研究對象，研究該地區農村生活污水治理模式的選擇、方案的制定，對華北平原農村生活污水治理具有參考意義。該縣級行政區位于泰山以西，地形以平原為主，有少量丘陵分布，整體地勢較為平坦，西部略高。由于該縣級行政區干旱、降水較少及河流分布稀疏、徑流量小等特點，其村落分布多呈團狀。此外，由于歷史進程、城鎮布局等對村落發展的影響，一個村莊人口數從幾十到幾千不等，村落規模相差甚遠[5]。

1.2 農村生活污水排放及收集情況

農村生活污水的排放情況與其供水情況、水價、用水器具類型、污水管道完善程度等息息相關。魯西平原區某縣級行政區已經實現自來水全縣域覆蓋，用水便捷，水價約3元/m3。隨著生活水平的提高，農村供水方式由定時供水逐漸轉變為全天供水，村民用水方式發生轉變，家庭用水器具不斷完善，整體用水量明顯增多，污水排放量逐漸增大。隨著污水排放量的增大，污水管道的作用越來越重要，污水管道完善程度直接決定著一個村莊污水的收集量和收集率，污水管網的建設情況與村莊類型、農村污水治理情況息息相關。

1.2.1 傳統農村的污水排放現狀

未開展生活污水治理的農村，一般村莊內不設污水管網。村莊主要道路或胡同的兩側往往有溝渠，用于雨季排澇。排澇溝的形式包括天然的或人工挖掘的溝渠、人工磚砌（有加蓋板和不加蓋板兩種）的溝渠。這類農村中，部分村民為了便于排放生活污水，自行建設下水道，通入路邊溝渠或鄰近坑塘。這種排水方式，由于沒有封閉的污水管網集中收集生活污水，導致污水在排澇溝中蒸發或者下滲，存在滋生蚊蠅、污染地下水的環境風險[6]。

已開展農村生活污水治理的農村，早期多采用市政納管方式和建設污水處理站的方式進行治理，污水收集量取決于污水管網的完善程度。其中，市政納管方式是早期農村生活污水治理的首選方式，優先選擇在距離城區較近、或者位于鄉鎮駐地的村莊進行。這些村莊地理區位優越，發展前景好，一般具有較好的村容村貌，同時村民的排水設施較為完善，排水量較大，完善農村污水管網之后，排水可靠[7]。農村污水依托于附近的市政污水處理廠或者鄉鎮污水處理廠（站）統一處理。另外，一部分農村采用建設污水處理站的方式進行治理。這部分農村往往距離城區或鄉鎮駐地較遠，同時發展較好，常駐人口較多，村民較集中。然而，由于早期的認識不足，農村生活污水治理的效果往往被忽視，導致一些建有污水處理站的農村，普遍存在配套污水管網不完善的問題，或者已建設的污水管網管理不善存在破壞、堵塞、漏損的問題，以及污水管網建設存在不規范、逆坡度排水的問題。以上管網問題，使得農村生活污水的收集率很低，導致污水處理站進水不足，運行可靠性差。

1.2.2 新型農村社區的排水現狀

新型農村社區住戶多、人口密集，社區內用水器具較完善，排水量大且集中，社區內通常設有集中排水口，可采用市政納管方式或建設污水處理站的方式進行治理[8]。新型農村社區的街區規劃整齊，道路施工預設綠化帶，因而具有污水管網建設難度較小、污水管網完善、污水收集率高的特點，無論是采用市政納管方式還是建設污水處理站的方式進行治理，治理效果均能得到保障。

2農村生活污水治理現狀及規劃

2.1 農村生活污水治理率

魯西平原區某縣級行政區人口密度約650 人/km2，其中農村人口數約54.25萬，共包含約850個自然村。自2019年山東省開展農村生活污水治理以來，該縣級行政區優先完成城區、鄉鎮駐地周邊區域的農村，以及特色村莊（如美麗鄉村、鄉村振興示范工程等）的生活污水治理任務。對于發展較落后、地形復雜、農村住戶少的空心村，以及未來有拆遷計劃的農村，則滯后治理。在治理模式的選擇上，優先對符合市政納管模式的農村進行治理，并選取具備建設污水處理站條件的農村，逐步開展集中式污水處理站的建設。近年來該縣級行政區的農村生活污水治理進度如圖1所示。

2.2 治理模式及治理成效

在2019年之前，山東省農村生活污水治理的模式、方案、技術尚不成熟，治理模式局限于傳統的市政納管模式和建設污水處理站模式，治理工作往往針對個別有需求的農村進行，缺乏縣域統一治理的規劃和方案。之后，隨著我國生態文明建設的推進，山東省全域范圍內開展農村生活污水治理工作，逐步制定治理計劃。農村污水治理開展過程中，相應的治理手段越來越豐富，治理模式拓展到市政納管、建設污水處理站、收集拉運、生態治理、分散處理等[9]。在此基礎上，農村污水管網的建設也逐漸受到重視，農村污水處理設施、收集設施的管理也趨于規范化，治理成效得到提升。近年來魯西平原區某縣級行政區每年度采用不同治理模式的農村數及占比如圖2所示。

2.2.1 市政納管模式

采用市政納管模式的農村，污水收集率較高，污水應收盡收，納入市政管網統一處理，污水處理效果取決于污水處理廠（站）的實際運行情況，農村污水治理可靠性較高。

2.2.2 建設污水處理站

建設污水處理站的農村其治理成效取決于污水處理站運行的可靠性和污水管網的完善程度。早期污水處理設施的運維主體是村鎮，由于運維人員專業技術不足，缺乏統一培訓，導致污水管網堵塞破損等問題不能及時解決，污水處理站運行的可靠性較差。隨著農村污水處理工作的大規模開展，農村污水收集和處理設施的運維工作量逐漸增加，因此運維主體逐漸轉為第三方專業技術團隊，污水處理、收集設施的運行維護趨于規范化，污水處理成效逐步提升。

2.2.3 集中拉運模式

采用集中拉運模式的農村，污水治理成效取決于污水管網的完善程度及拉運去向的污水處理廠（站）運行情況。這種集中拉運的治理模式，是根據近年來農村生活污水治理過程中污水量少、排水分散等難題，應運而生的一種方式，污水治理效果較為穩定，可為未來農村生活污水治理進一步發展、改變治理模式（如建設污水處理站）留有余地。

2.2.4 生態治理模式

采用生態治理模式的農村其污水收集情況取決于污水管網的完善程度，污水處理成效取決于污水處理終端的工藝技術。生態治理技術可采用人工濕地、土地滲濾處理系統、穩定塘等，或根據實際污水水質情況選擇組合工藝。但我國北方地區具有年溫差大的氣候特點，生態治理模式在冬季難以保障處理效果。

3因地制宜制定農村生活污水治理方案

近年來，魯西平原區某縣級行政區根據全域開展農村生活污水治理過程中污水處理和收集設施在建設和運維管理方面存在的現實問題，不斷優化治理方案和措施，同時結合當地發展現狀和地理特點，因地制宜制定農村生活污水治理方案，并提出具體措施。

3.1 以自然村為單位逐一治理

魯西平原區的一些農村，雖然地理分布上是分離的，但在行政上卻是合并的，且自然村規模大小不一。農村污水治理的驗收工作盡管多以行政村為單位開展，但在方案制定、治理模式的選擇上卻存在困難。這是由于在一個行政村中，不同自然村可能適用于不同的治理方式，因此某縣級行政區在開展農村生活污水治理工作時，以自然村為治理單位，逐一治理。如，行政村A，由自然村A1、A2、A3組成，其中A1人口數為1486，污水產生量約29.7m3；A2人口數為495，污水產生量約9.6 m3；A3人口數為248，污水產生量約5m3。A1與A2相距0.2km，A2與A3相距0.1km，地理分布如圖3所示。因此，根據地勢，A1建設污水處理站和污水管網，A2、A3采用收集拉運的方式，建設污水管網和污水收集池，A2、A3的農村生活污水暫存在污水收集池內，定期拉運至A1的污水處理站進行統一處理。

3.2 聯村建設污水處理站

某縣級行政區存在多個行政村在地理位置分布上非常鄰近的情況，這些行政村盡管行政上是分離的，但鄰近的村落可根據實際地形地勢，選擇合適的位置建設污水處理站，多個村落共用一個污水處理站進行農村生活污水處理。如圖3所示，行政村B（包含自然村B1和B2）和行政村C，B1與C緊密相連，該區域地勢北高南低，可考慮在B1和C南側建設污水處理站，B2的生活污水可根據地勢接入污水管網一并收集和處理。

3.3 中間泵站的使用

3.3.1 重力排水管道坡降不夠

魯西平原區地勢平坦，在一個村落占地范圍內，大多數農村的地勢高低變化不明顯，污水管道靠自然地勢坡度鋪設，容易造成管道坡度不夠甚至逆坡度排水。這種情況下，靠重力無法滿足排水要求，因此需要在合適的位置建設小型一體化泵站。

某縣級行政區大多數農村在布局和發展過程中只考慮雨季排澇，村莊內部形成了中間高、四周低的地勢特點。當這類農村建設污水處理站時，沿地勢坡度鋪設污水管網，無法實現集中排水至污水處理站，因此需要在村莊中設置小型一體化泵站。當這類農村采用集中拉運模式，建設污水收集池時，可考慮沿地勢順坡度鋪設污水管網，并在不同的排水方向設置多個污水收集池，不需要加設泵站。

3.3.2 聯村建設污水處理站疏水距離長

在多個村落聯合建設污水處理站的情況下，由于該污水處理站服務范圍內農戶多，污水管線長，靠重力排水困難，因此需要加設小型一體化泵站。如圖3所示，行政村B（包含自然村B1和B2），B2可通過重力排水，集中排放至B1與B2交界處，由泵站提升進入B1主干管，再進入污水處理站統一處理。

3.4 劃定拉運范圍和規范污水去向

某縣級行政區存在很多規模小、人口數少，且地理分布分散的農村，其中農村人口數＜500的占51.1%，農村人口數＜300的占22.3%。這樣的布局使得農村生活污水排放量少且分散，不適合建設污水處理站，因此集中拉運模式是非常適合的一種方式。但采用集中拉運模式時應慎重考慮并明確污水拉運去向，同時綜合考慮拉運距離和擬接納拉運污水的污水處理廠（站）的承載能力，就近選擇合適的污水處理廠（站），劃定污水拉運范圍。另外，在新增的污水處理站設計階段，還應考慮周邊符合污水拉運條件的農村污水量，適當擴大污水處理站設計規模，應考慮拉運來水的最大水量設計污水調節池。這種小范圍內建設污水處理站聯合短距離拉運的模式，減少了污水處理站的數量，可降低運維成本。對于污水處理站來說，周邊農村生活污水的加入，能有效增加污水處理站的進水量，保障污水處理站的正常運行。同時，以污水處理站為中心，劃定周邊農村污水的拉運范圍，使周邊農村的生活污水去向明確，避免了只收集不處理的漏洞，方便管理。

3.5 加強處理后資源化利用

某縣級行政區氣候干旱，水資源量不充沛，因此應加強農村生活污水處理后的資源化利用。在建設污水處理站時，一方面根據地勢建設在排水下游，另一方面考慮農村基礎條件，建設在坑塘或溝渠附近，充分發揮自然坑塘或溝渠的儲水能力，暫存農村污水處理站的出水，作為農田、林地灌溉的備用水源。

結語

山東省自2019年全面開展農村污水治理以來，整個區域遞次推進，逐年制定治理計劃和治理方案，并在實施過程中不斷完善。本文通過調查魯西平原區某縣級行政區的農村地理分布、環境、排水等情況，對該縣級行政區農村生活污水治理情況及未來治理規劃進行分析，討論該縣級行政區已開展農村生活污水治理的農村中，不同模式的治理成效，并根據該地區農村分布特點，以及歷年農村生活污水治理實施過程中存在的問題，提出相應的改進措施，可為未來華北平原因地制宜開展農村生活污水治理工作、合理制定治理方案提供參考和借鑒。

參考文獻

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作者簡介

李曼（1985—），女，漢族，山東濟南人，碩士，主要從事農業農村污染防治、給排水工程、清潔生產、大氣污染防治、固體廢物污染防治等方面的研究工作。