中國農村污水治理的技術與智慧化發展

中(zhong)國(guo)農村污(wu)(wu)水治(zhi)理是(shi)建(jian)設(she)美麗(li)新(xin)農村重(zhong)要(yao)的一環，但因(yin)為中(zhong)國(guo)地(di)域廣大，經濟發(fa)展不(bu)均衡等原因(yin)導致我們的農村污(wu)(wu)水治(zhi)理復(fu)雜多(duo)變，必須因(yin)地(di)制宜(yi)研發(fa)篩選適合(he)中(zhong)國(guo)農污(wu)(wu)治(zhi)理發(fa)展的技術，這樣的技術一應(ying)該(gai)簡單，二(er)應(ying)該(gai)與(yu)智慧化相結合(he)。

隨著 2020 年的(de)到(dao)來，十三(san)五(wu)規(gui)劃接(jie)近尾聲。我們(men)當前農村(cun)污水治理(li)的(de)技術(shu)和智慧化發展進行到(dao)了(le)哪一步？取(qu)得哪些成(cheng)就又有哪些問(wen)題(ti)隨之而(er)來？中國農污治理(li)各個領域的(de)專家從專業角度各抒(shu)己見，為我們(men)點亮農村(cun)污水治理(li)的(de)指路(lu)明燈……

王洪臣：中(zhong)國(guo)(guo)(guo)人(ren)民大(da)學(xue)教授、博(bo)士生(sheng)導師、教授級(ji)高級(ji)工(gong)(gong)(gong)程師，注冊(ce)環(huan)境(jing)(jing)(jing)工(gong)(gong)(gong)程師、中(zhong)國(guo)(guo)(guo)人(ren)民大(da)學(xue)環(huan)境(jing)(jing)(jing)學(xue)院(yuan)副院(yuan)長、中(zhong)國(guo)(guo)(guo)人(ren)民大(da)學(xue)低(di)碳(tan)水環(huan)境(jing)(jing)(jing)技術研究中(zhong)心主任(ren)、住建部科技委城鎮水務委員(yuan)(yuan)會(hui)委員(yuan)(yuan)、生(sheng)態環(huan)境(jing)(jing)(jing)部土壤生(sheng)態環(huan)境(jing)(jing)(jing)保(bao)護專家咨詢委員(yuan)(yuan)會(hui)委員(yuan)(yuan)、中(zhong)國(guo)(guo)(guo)土木工(gong)(gong)(gong)程學(xue)會(hui)水工(gong)(gong)(gong)業分(fen)會(hui)常務理(li)事、中(zhong)國(guo)(guo)(guo)環(huan)境(jing)(jing)(jing)保(bao)護產業協會(hui)常務理(li)事、享受國(guo)(guo)(guo)務院(yuan)政(zheng)府特殊津貼的專家

農村污水治理標準不可太高、工藝不可復雜

在探討農村(cun)(cun)污(wu)(wu)水主流(liu)(liu)處理(li)技(ji)(ji)術(shu)之前，先說一下(xia)城(cheng)市污(wu)(wu)水處理(li)的主流(liu)(liu)技(ji)(ji)術(shu)。目前，城(cheng)市污(wu)(wu)水處理(li)主流(liu)(liu)技(ji)(ji)術(shu)是(shi)“活性污(wu)(wu)泥法(fa)”，但活性污(wu)(wu)泥法(fa)已經超過 100 年(nian)了，學術(shu)界在求(qiu)新求(qiu)變。農村(cun)(cun)污(wu)(wu)水治理(li)有主流(liu)(liu)技(ji)(ji)術(shu)嗎？是(shi)什么(me)？雖然(ran)還(huan)在爭論、還(huan)在探索，但初(chu)步的共識(shi)是(shi)不能簡單(dan)復制(zhi)城(cheng)市的技(ji)(ji)術(shu)。

百花齊放的農村污水治理技術

“主(zhu)流”意味著業(ye)內絕大(da)部分項目在采用、最(zui)有(you)成效的技(ji)術。目前，農村污(wu)(wu)水(shui)治理(li)技(ji)術百花齊(qi)放(fang)，有(you)各種(zhong)(zhong)改良的活性污(wu)(wu)泥法(fa)，也(ye)有(you)各種(zhong)(zhong)形式的生物(wu)膜法(fa)，人(ren)工(gong)濕地等生態處理(li)技(ji)術也(ye)不少。對于污(wu)(wu)水(shui)處理(li)，規模越小(xiao)技(ji)術就(jiu)會越多元。

全國雖然(ran)有200 多萬(wan)個(ge)自然(ran)村，但不(bu)會同(tong)時存在(zai)幾十(shi)個(ge)技術(shu)，一定是以一類或兩(liang)類技術(shu)為(wei)(wei)主。基于農(nong)村污水治理(li)的特點，我(wo)們傾向于把“簡單”作為(wei)(wei)選擇(ze)技術(shu)的最重要因(yin)素，也就是常(chang)說(shuo)“能簡單地天天正常(chang)運行著的，才是農(nong)村污水處理(li)的主流技術(shu)”。

基于這樣(yang)一(yi)個思考，我(wo)們(men)傾(qing)向于生(sheng)物(wu)膜(mo)法，主張把非(fei)人工曝氣的生(sheng)物(wu)膜(mo)法作為非(fei)寒冷地區的主流技術。

一刀切高標準的弊端

另外一(yi)個需(xu)要關注的問題是，農村污水處理排放標準不可太(tai)嚴。

韓國的(de)(de)農村(cun)(cun)污水(shui)治理標(biao)準，總氮(dan)是 40mg/L，總磷是 4mg/L，實際就(jiu)是不(bu)要求脫氮(dan)除磷。對(dui) COD、BOD、氨氮(dan)這類消耗(hao)氧的(de)(de)指標(biao)則較(jiao)嚴。我(wo)們的(de)(de)農村(cun)(cun)污水(shui)治理首先應(ying)該是解(jie)決(jue)黑(hei)臭，排放標(biao)準以耗(hao)氧類指標(biao)為主就(jiu)可以，其他過高的(de)(de)標(biao)準，既不(bu)現實，也無必(bi)要。

因地制宜制定標準

有時候，特別(bie)是在起(qi)步階段(duan)，一(yi)個標準可(ke)能(neng)推(tui)動和促(cu)進一(yi)個行業的發(fa)(fa)展(zhan)，也(ye)可(ke)能(neng)把一(yi)個行業捆死。所以(yi)(yi)，政(zheng)府部門(men)以(yi)(yi)及各(ge)界(jie)也(ye)在積極探索(suo)更適合的農(nong)污治理考核(he)(he)標準。從 2018 年(nian)(nian)下半(ban)(ban)年(nian)(nian)開(kai)始到(dao) 2019 年(nian)(nian)上半(ban)(ban)年(nian)(nian)，住建(jian)部、環(huan)境部出臺相關政(zheng)策，只(zhi)提(ti)供相關意(yi)見，讓各(ge)地因地制宜制定考核(he)(he)標準，以(yi)(yi)達到(dao)技術、標準、經濟發(fa)(fa)展(zhan)、民風建(jian)設相互(hu)適應相互(hu)促(cu)進的目的。

操家順(shun)：工學(xue)博(bo)士、河(he)海大(da)學(xue)環(huan)(huan)境學(xue)院(yuan)教授，博(bo)士生導師、河(he)海大(da)學(xue)污(wu)(wu)水(shui)資源化與低碳發展研(yan)(yan)究(jiu)所 所長、國河(he)環(huan)(huan)境研(yan)(yan)究(jiu)院(yuan) 南京河(he)海環(huan)(huan)境研(yan)(yan)究(jiu)院(yuan) 院(yuan)長、住房與城(cheng)鄉建(jian)設部農村污(wu)(wu)水(shui)處理專(zhuan)(zhuan)家委員(yuan)會(hui)委員(yuan)、中國循(xun)環(huan)(huan)經濟協會(hui)垃圾資源化專(zhuan)(zhuan)業(ye)委員(yuan)會(hui)副主任(ren)委員(yuan)、專(zhuan)(zhuan)業(ye)從事水(shui)污(wu)(wu)染控制與水(shui)生態修(xiu)復(fu)理論與技術研(yan)(yan)究(jiu)、農污(wu)(wu)治理四個化，從頂層(ceng)設計開始

我國部分農(nong)村(cun)“老殘(can)留窮(qiong)”問題突出，表現為(wei)農(nong)村(cun)污(wu)水(shui)產(chan)(chan)生量小且波動大、季節(jie)性(xing)與(yu)(yu)假日效應明顯等產(chan)(chan)排特(te)點(dian)(dian)，農(nong)村(cun)污(wu)水(shui)處理(li)(li)相對于(yu)城(cheng)(cheng)市污(wu)水(shui)處理(li)(li)存(cun)在規模確定困難。農(nong)村(cun)污(wu)水(shui)處理(li)(li)尚(shang)缺乏(fa)符合農(nong)村(cun)特(te)點(dian)(dian)的(de)設(she)計、施工規范與(yu)(yu)建設(she)標準，因此，參照城(cheng)(cheng)鎮污(wu)水(shui)處理(li)(li)往往會造成很大的(de)浪(lang)費。

農(nong)村污(wu)水(shui)(shui)治理(li)(li)根據(ju)各地(di)區村莊人(ren)口(kou)規模(mo)、村落分(fen)散(san)程度、距(ju)離城鎮(zhen)遠近等實際情況，采(cai)用(yong)納(na)管處理(li)(li)、集中處理(li)(li)與分(fen)散(san)處理(li)(li)的(de)模(mo)式；根據(ju)人(ren)口(kou)集聚程度、經濟條(tiao)件、地(di)理(li)(li)氣(qi)候因素、排水(shui)(shui)去向，采(cai)用(yong)簡單(dan)模(mo)式、常規模(mo)式與高級(ji)模(mo)式，即優先(xian)采(cai)用(yong)有資(zi)源(yuan)利用(yong)要求(qiu)與條(tiao)件的(de)簡單(dan)模(mo)式，實現氮磷資(zi)源(yuan)與水(shui)(shui)資(zi)源(yuan)的(de)利用(yong)，對于環境敏感區采(cai)用(yong)高標準出水(shui)(shui)水(shui)(shui)質的(de)高級(ji)模(mo)式。

對于農村污(wu)(wu)水治(zhi)理來說(shuo)，應充(chong)分注重系(xi)統(tong)(tong)規劃(hua)、科學設計、規范施工與智(zhi)慧運維。根據對已實(shi)施的(de)農村污(wu)(wu)水治(zhi)理成(cheng)果，我們(men)總結出資源化(hua)、系(xi)統(tong)(tong)化(hua)、標準化(hua)、規范化(hua)的(de)“四(si)化(hua)”經驗：

資源化

農(nong)村(cun)污水首先考慮氮磷資(zi)源的(de)利用(yong)，特別是糞尿還田（地(di)）。糞尿是傳統的(de)農(nong)家有機(ji)肥，不僅可以提高農(nong)產品(pin)的(de)品(pin)味，也是土(tu)壤(rang)生態系統維系的(de)需要；再一個是水的(de)資(zi)源利用(yong)問(wen)題，對于缺水及部(bu)分山區尤為重(zhong)要，充(chong)分做到水盡其用(yong)。當前，在農(nong)村(cun)污水收集(ji)系統設計時尤其要考慮如(ru)何方(fang)便農(nong)民(min)安全獲得糞尿資(zi)源。

系統化

所謂的系(xi)統(tong)(tong)(tong)化就是從源頭(tou)預(yu)處理(li)（化糞(fen)池(chi)、隔油池(chi)、調節(jie)池(chi)）到污水(shui)收(shou)集系(xi)統(tong)(tong)(tong)、污水(shui)處理(li)設(she)施及尾(wei)水(shui)排放進行系(xi)統(tong)(tong)(tong)設(she)計(ji)，確保污水(shui)的有(you)效(xiao)收(shou)集與處理(li)。對于縣（區）域，要進行整體規劃(hua)，系(xi)統(tong)(tong)(tong)設(she)計(ji)，試點示范，總結經驗，逐步(bu)推進，力求實效(xiao)。

標準化

隨著(zhu)各地(di)相繼頒(ban)布農(nong)村(cun)污(wu)(wu)水處理(li)(li)排(pai)放標(biao)(biao)準(zhun)，農(nong)村(cun)污(wu)(wu)水治理(li)(li)逐(zhu)步走(zou)向正規，但設(she)計規范(fan)、施(shi)工規范(fan)、建(jian)設(she)標(biao)(biao)準(zhun)、竣(jun)工與驗收規范(fan)、運行維護規范(fan)等仍缺乏，嚴重滯后于現(xian)行農(nong)村(cun)污(wu)(wu)水處理(li)(li)的建(jian)設(she)進度，部(bu)分地(di)區甚至出現(xian)建(jian)了(le)(le)拆(chai)、拆(chai)了(le)(le)再建(jian)等現(xian)象，造成了(le)(le)極大的浪(lang)費。因(yin)此(ci)，現(xian)階段(duan)建(jian)議化(hua)(hua)(hua)糞池(chi)、隔油池(chi)、調節(jie)池(chi)、檢查井(jing)、處理(li)(li)設(she)施(shi)、排(pai)放井(jing)等均(jun)應標(biao)(biao)準(zhun)化(hua)(hua)(hua)生產與供應，即把所(suo)有流程(cheng)中的設(she)備單元（包括元器件）力求做到標(biao)(biao)準(zhun)化(hua)(hua)(hua)，以有效(xiao)減(jian)少(shao)運維成本，提高(gao)效(xiao)率。同時，做到運行維護的規范(fan)化(hua)(hua)(hua)，監管(guan)的常(chang)態化(hua)(hua)(hua)，確保農(nong)村(cun)污(wu)(wu)水處理(li)(li)設(she)施(shi)的穩(wen)定運行與污(wu)(wu)染物削減(jian)效(xiao)果。

智慧化

由于農(nong)村(cun)污水(shui)(shui)面大量廣，應切實做到農(nong)村(cun)污水(shui)(shui)治理(li)設施的智慧(hui)化(hua)運行、智慧(hui)化(hua)管(guan)護、常態化(hua)監管(guan)，使農(nong)村(cun)污水(shui)(shui)治理(li)設施建得好、用得起、管(guan)得住(zhu)。

徐開欽：現任(ren)(ren)日(ri)本(ben)國(guo)立環境(jing)研究所(suo)（NIES）主(zhu)席(xi)研究員(yuan)、兼任(ren)(ren)美國(guo)哥倫比(bi)亞大(da)學(xue)、中(zhong)國(guo)科學(xue)院(yuan)地理所(suo)、上海交通(tong)大(da)學(xue)、日(ri)本(ben)筑波大(da)學(xue)、上智大(da)學(xue)等客座教(jiao)授 / 研究員(yuan)、擔(dan)任(ren)(ren)日(ri)本(ben)環境(jing)省環境(jing)技術(shu)評價委(wei)員(yuan)會(hui)、廢物處理設(she)施低(di)碳化業務(wu)技術(shu)審查(cha)委(wei)員(yuan)會(hui)委(wei)員(yuan)、主(zhu)要從事流域水環境(jing)修復管理對策以(yi)及分散型(xing)污水處理與評價技術(shu)等研究

相較技術，中國農村污水治理

更需要提升規劃與管理能力

包括農(nong)村污(wu)(wu)水(shui)，日(ri)本和(he)美(mei)國都有相關法律(lv)。在日(ri)本，城(cheng)市有《下水(shui)道(dao)法》，農(nong)村污(wu)(wu)水(shui)處理(li)則是《凈(jing)化(hua)槽法》。《凈(jing)化(hua)槽法》涵蓋(gai)農(nong)村集(ji)中和(he)分散污(wu)(wu)水(shui)處理(li)設施的(de)建設、運行和(he)管(guan)理(li)規(gui)定 , 成(cheng)為日(ri)本農(nong)村生(sheng)活污(wu)(wu)水(shui)處理(li)法律(lv)法規(gui)的(de)核心。

第三方行業機構擔負重要角色

日本農村污水(shui)治(zhi)理一般由行(xing)(xing)(xing)(xing)政(zheng)機(ji)關(guan)、用(yong)戶(hu)以及(ji)行(xing)(xing)(xing)(xing)業(ye)機(ji)構(gou)共同(tong)參與完(wan)成。污水(shui)治(zhi)理設(she)施設(she)立時，由用(yong)戶(hu)向行(xing)(xing)(xing)(xing)政(zheng)機(ji)關(guan)提出申請。縣 ( 市 ) 級(ji)的(de)(de)行(xing)(xing)(xing)(xing)政(zheng)機(ji)關(guan)及(ji)其(qi)指定的(de)(de)機(ji)構(gou)，對(dui)污水(shui)治(zhi)理設(she)施的(de)(de)申請設(she)立、變更(geng)、廢除具有(you)審批權(quan)，并(bing)通(tong)過指定的(de)(de)機(ji)構(gou)對(dui)建設(she)與運行(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)質量(liang)進行(xing)(xing)(xing)(xing)監(jian)管。

監(jian)管分(fen)兩種(zhong)，一(yi)種(zhong)是設(she)施建(jian)成后的(de)驗收檢查，主要對(dui)設(she)施建(jian)成后的(de)出水(shui)水(shui)質(zhi)和運行(xing)(xing)狀況進行(xing)(xing)評估 ;另(ling)一(yi)種(zhong)是設(she)施運行(xing)(xing)過程中的(de)定期檢查，相當于(yu)運行(xing)(xing)監(jian)管。作為第三方的(de)行(xing)(xing)業(ye)機(ji)構在(zai)分(fen)散污水(shui)治理(li)中擔(dan)負很重要的(de)角色。

行業(ye)(ye)(ye)機(ji)構(gou)包括設(she)備(bei)制(zhi)造(zao)公司(si)(si)、建(jian)筑(zhu)安裝公司(si)(si)、運行維護公司(si)(si)和(he)污泥清運公司(si)(si)，均需取(qu)得相應的(de)資質，并且(qie)從(cong)業(ye)(ye)(ye)人(ren)(ren)員必須通(tong)過培訓(xun)和(he)考試獲取(qu)相應的(de)專業(ye)(ye)(ye)證(zheng)書。此外，還(huan)有開展分散污水治理技術(shu)的(de)研(yan)究、推廣、宣傳教育(yu)、專業(ye)(ye)(ye)人(ren)(ren)才(cai)培養(yang)等專業(ye)(ye)(ye)性的(de)行業(ye)(ye)(ye)協會和(he)培訓(xun)機(ji)構(gou)等。

日本還有相對比較完善(shan)的(de)凈化槽評估體系。凈化槽的(de)構造可(ke)分為有兩種，一種是由國(guo)土(tu)交通大臣(chen)制定的(de)標(biao)準構造（或稱例(li)示構造型）；另一種是由凈化槽廠家(jia)申請，由國(guo)土(tu)交通大臣(chen)批準的(de)構造（或稱性能評價型）。

1969 年，日本(ben)建設省首次(ci)公布了(le)全(quan)國統一的(de)凈化(hua)(hua)(hua)槽(cao)構造(zao)標準(zhun)，對凈化(hua)(hua)(hua)槽(cao)的(de)處理性能、構造(zao)等(deng)做出了(le)詳(xiang)細的(de)規定(ding)，這也是凈化(hua)(hua)(hua)槽(cao)最初的(de)構造(zao)標準(zhun)。之后這個標準(zhun)經過數次(ci)修(xiu)改。近年，隨著凈化(hua)(hua)(hua)槽(cao)技術的(de)迅速發展，采用(yong)新技術的(de)性能評價型家用(yong)凈化(hua)(hua)(hua)槽(cao)在(zai)新安裝(zhuang)的(de)凈化(hua)(hua)(hua)槽(cao)中占(zhan)比達 95% 左右(you)。

日本成熟的凈化槽技術

目(mu)前深(shen)度處理(li)凈化槽技術(shu)已經(jing)非(fei)常成(cheng)熟，出水可以實現BOD<10mg/L、TN<10mg/L、TP<1mg/L 的(de)水平。

凈(jing)(jing)(jing)化槽廠家開(kai)發的(de)新的(de)凈(jing)(jing)(jing)化槽技術(shu)設備在(zai)正(zheng)式投入使用(yong)前，會有(you)(you)專門一(yi)個(ge)部門為(wei)其做(zuo)性(xing)能評價試驗（相當于醫藥公司新出藥品等(deng)需要臨床實驗一(yi)樣）。在(zai)日本(ben)的(de)國立環境(jing)研(yan)究(jiu)(jiu)所霞浦湖水環境(jing)保全再生基(ji)(ji)地里(li)就有(you)(you)一(yi)個(ge)專門的(de)實驗基(ji)(ji)地（生物生態工程研(yan)究(jiu)(jiu)基(ji)(ji)地），為(wei)凈(jing)(jing)(jing)化槽的(de)性(xing)能評價提供可調控(kong)實際農村污水濃(nong)度，溫度控(kong)制和現場低溫（13° C）試驗和常溫（20° C）試驗的(de)平臺(tai)。

假如凈化槽制造(zao)商有個(ge)新開發出(chu)來的(de)(de)具有脫氮功(gong)能(neng)(neng)的(de)(de)凈化槽技術，需要通過這個(ge)實驗基地平臺，分別對該凈化槽新技術做(zuo)低溫（13° C）和常溫（20&deg; C）的(de)(de)性能(neng)(neng)評價(jia)。性能(neng)(neng)評價(jia)實驗由具有相(xiang)關資質的(de)(de)第三方機構進行。性能(neng)(neng)評價(jia)結果合(he)格后（達到規定的(de)(de)水(shui)質標準(zhun)）才能(neng)(neng)獲(huo)得國土交通省大臣(chen)的(de)(de)認(ren)定，然后才能(neng)(neng)進行生(sheng)產(chan)和出(chu)售。

凈化(hua)槽性(xing)能評價(jia)制度(du)依據“凈化(hua)槽性(xing)能評價(jia)方法與細則(ze)”進行(xing)，它對凈化(hua)槽性(xing)能評價(jia)所(suo)采(cai)取(qu)的原水水質、環(huan)境(jing)溫度(du)、評價(jia)周(zhou)期(qi)、水量(liang)變化(hua)系數、合格(ge)標準(zhun)等均有明確規定。

我國(guo)的農(nong)村生(sheng)活污(wu)水處理才(cai)剛剛起步，分散地區(qu)的生(sheng)活污(wu)水處理尚(shang)在摸索階段(duan)。雖然(ran)目(mu)前已有不少廠家生(sheng)產凈(jing)化(hua)槽，但(dan)是(shi)從質量到功能沒有一個標準的評價或檢測體(ti)系。如何借鑒國(guo)外的經驗，構(gou)建強有力的法律法規、評價體(ti)系、相應的標準、以(yi)及后續的運維保障體(ti)系是(shi)亟待解決的重要問題。

結語

當(dang)下農村污水治理(li)技術(shu)仍處(chu)于(yu)探索階(jie)段，但可以肯定的是，不同(tong)區域農村生活污水處(chu)理(li)需要結合實際(ji)情況(kuang)，從農村實際(ji)出發, 結合當(dang)地的自然地理(li)環境、經濟發展水平，因地制宜地選擇不同(tong)的處(chu)理(li)模式(shi)，采用經濟、簡易、節(jie)能和有效的處(chu)理(li)技術(shu)，真正使農村生活污水治理(li)設施能夠(gou)“建得(de)好、用得(de)起(qi)、管得(de)住”。

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