局限與突破:農村污水治理的技術探索
發(fā)布時間:2021/5/6 10:21:56 來源:北極星環(huán)保網 作者:
中國農村污水治理的技術與智慧化發(fā)展
中國農村污水治理是建設美麗新農村重要的一環(huán),但因為中國地域廣大,經濟發(fā)展不均衡等原因導致我們的農村污水治理復雜多變,必須因地制宜研發(fā)篩選適合中國農污治理發(fā)展的技術,這樣的技術一應該簡單,二應該與智慧化相結合。
隨著十三五規(guī)劃接近尾聲。我們當前農村污水治理的技術和智慧化發(fā)展進行到了哪一步?取得哪些成就又有哪些問題隨之而來?中國農污治理各個領域的專家從專業(yè)角度各抒己見,為我們點亮農村污水治理的指路明燈……
農村污水治理標準不可太高、工藝不可復雜
在探討農村污水主流處理技術之前,先說一下城市污水處理的主流技術。目前,城市污水處理主流技術是“活性污泥法”,但活性污泥法已經超過 100 年了,學術界在求新求變。農村污水治理有主流技術嗎?是什么?雖然還在爭論、還在探索,但初步的共識是不能簡單復制城市的技術。
百花齊放的農村污水治理技術
“主流”意味著業(yè)內絕大部分項目在采用、最有成效的技術。目前,農村污水治理技術百花齊放,有各種改良的活性污泥法,也有各種形式的生物膜法,人工濕地等生態(tài)處理技術也不少。對于污水處理,規(guī)模越小技術就會越多元。
全國雖然有200 多萬個自然村,但不會同時存在幾十個技術,一定是以一類或兩類技術為主?;谵r村污水治理的特點,我們傾向于把“簡單”作為選擇技術的最重要因素,也就是常說“能簡單地天天正常運行著的,才是農村污水處理的主流技術”。
基于這樣一個思考,我們傾向于生物膜法,主張把非人工曝氣的生物膜法作為非寒冷地區(qū)的主流技術。
一刀切高標準的弊端
另外一個需要關注的問題是,農村污水處理排放標準不可太嚴。
韓國的農村污水治理標準,總氮是 40mg/L,總磷是 4mg/L,實際就是不要求脫氮除磷。對 COD、BOD、氨氮這類消耗氧的指標則較嚴。我們的農村污水治理首先應該是解決黑臭,排放標準以耗氧類指標為主就可以,其他過高的標準,既不現(xiàn)實,也無必要。
因地制宜制定標準
有時候,特別是在起步階段,一個標準可能推動和促進一個行業(yè)的發(fā)展,也可能把一個行業(yè)捆死。所以,政府部門以及各界也在積極探索更適合的農污治理考核標準。從 2018 年下半年開始到 2019 年上半年,住建部、環(huán)境部出臺相關政策,只提供相關意見,讓各地因地制宜制定考核標準,以達到技術、標準、經濟發(fā)展、民風建設相互適應相互促進的目的。
我國部分農村“老殘留窮”問題突出,表現(xiàn)為農村污水產生量小且波動大、季節(jié)性與假日效應明顯等產排特點,農村污水處理相對于城市污水處理存在規(guī)模確定困難。農村污水處理尚缺乏符合農村特點的設計、施工規(guī)范與建設標準,因此,參照城鎮(zhèn)污水處理往往會造成很大的浪費。
農村污水治理根據各地區(qū)村莊人口規(guī)模、村落分散程度、距離城鎮(zhèn)遠近等實際情況,采用納管處理、集中處理與分散處理的模式;根據人口集聚程度、經濟條件、地理氣候因素、排水去向,采用簡單模式、常規(guī)模式與高級模式,即優(yōu)先采用有資源利用要求與條件的簡單模式,實現(xiàn)氮磷資源與水資源的利用,對于環(huán)境敏感區(qū)采用高標準出水水質的高級模式。
對于農村污水治理來說,應充分注重系統(tǒng)規(guī)劃、科學設計、規(guī)范施工與智慧運維。根據對已實施的農村污水治理成果,我們總結出資源化、系統(tǒng)化、標準化、規(guī)范化的“四化”經驗:
資源化
農村污水首先考慮氮磷資源的利用,特別是糞尿還田(地)。糞尿是傳統(tǒng)的農家有機肥,不僅可以提高農產品的品味,也是土壤生態(tài)系統(tǒng)維系的需要;再一個是水的資源利用問題,對于缺水及部分山區(qū)尤為重要,充分做到水盡其用。當前,在農村污水收集系統(tǒng)設計時尤其要考慮如何方便農民安全獲得糞尿資源。
系統(tǒng)化
所謂的系統(tǒng)化就是從源頭預處理(化糞池、隔油池、調節(jié)池)到污水收集系統(tǒng)、污水處理設施及尾水排放進行系統(tǒng)設計,確保污水的有效收集與處理。對于縣(區(qū))域,要進行整體規(guī)劃,系統(tǒng)設計,試點示范,總結經驗,逐步推進,力求實效。
標準化
隨著各地相繼頒布農村污水處理排放標準,農村污水治理逐步走向正規(guī),但設計規(guī)范、施工規(guī)范、建設標準、竣工與驗收規(guī)范、運行維護規(guī)范等仍缺乏,嚴重滯后于現(xiàn)行農村污水處理的建設進度,部分地區(qū)甚至出現(xiàn)建了拆、拆了再建等現(xiàn)象,造成了極大的浪費。因此,現(xiàn)階段建議化糞池、隔油池、調節(jié)池、檢查井、處理設施、排放井等均應標準化生產與供應,即把所有流程中的設備單元(包括元器件)力求做到標準化,以有效減少運維成本,提高效率。同時,做到運行維護的規(guī)范化,監(jiān)管的常態(tài)化,確保農村污水處理設施的穩(wěn)定運行與污染物削減效果。
智慧化
由于農村污水面大量廣,應切實做到農村污水治理設施的智慧化運行、智慧化管護、常態(tài)化監(jiān)管,使農村污水治理設施建得好、用得起、管得住。
第三方行業(yè)機構擔負重要角色
日本農村污水治理一般由行政機關、用戶以及行業(yè)機構共同參與完成。污水治理設施設立時,由用戶向行政機關提出申請。縣 ( 市 ) 級的行政機關及其指定的機構,對污水治理設施的申請設立、變更、廢除具有審批權,并通過指定的機構對建設與運行的質量進行監(jiān)管。
監(jiān)管分兩種,一種是設施建成后的驗收檢查,主要對設施建成后的出水水質和運行狀況進行評估 ;另一種是設施運行過程中的定期檢查,相當于運行監(jiān)管。作為第三方的行業(yè)機構在分散污水治理中擔負很重要的角色。
行業(yè)機構包括設備制造公司、建筑安裝公司、運行維護公司和污泥清運公司,均需取得相應的資質,并且從業(yè)人員必須通過培訓和考試獲取相應的專業(yè)證書。此外,還有開展分散污水治理技術的研究、推廣、宣傳教育、專業(yè)人才培養(yǎng)等專業(yè)性的行業(yè)協(xié)會和培訓機構等。
日本還有相對比較完善的凈化槽評估體系。凈化槽的構造可分為有兩種,一種是由國土交通大臣制定的標準構造(或稱例示構造型);另一種是由凈化槽廠家申請,由國土交通大臣批準的構造(或稱性能評價型)。
1969 年,日本建設省首次公布了全國統(tǒng)一的凈化槽構造標準,對凈化槽的處理性能、構造等做出了詳細的規(guī)定,這也是凈化槽最初的構造標準。之后這個標準經過數次修改。近年,隨著凈化槽技術的迅速發(fā)展,采用新技術的性能評價型家用凈化槽在新安裝的凈化槽中占比達 95% 左右。
日本成熟的凈化槽技術
目前深度處理凈化槽技術已經非常成熟,出水可以實現(xiàn)BOD<10mg/L、TN<10mg/L、TP<1mg/L 的水平。
凈化槽廠家開發(fā)的新的凈化槽技術設備在正式投入使用前,會有專門一個部門為其做性能評價試驗(相當于醫(yī)藥公司新出藥品等需要臨床實驗一樣)。在日本的國立環(huán)境研究所霞浦湖水環(huán)境保全再生基地里就有一個專門的實驗基地(生物生態(tài)工程研究基地),為凈化槽的性能評價提供可調控實際農村污水濃度,溫度控制和現(xiàn)場低溫(13° C)試驗和常溫(20° C)試驗的平臺。
假如凈化槽制造商有個新開發(fā)出來的具有脫氮功能的凈化槽技術,需要通過這個實驗基地平臺,分別對該凈化槽新技術做低溫(13° C)和常溫(20° C)的性能評價。性能評價實驗由具有相關資質的第三方機構進行。性能評價結果合格后(達到規(guī)定的水質標準)才能獲得國土交通省大臣的認定,然后才能進行生產和出售。
凈化槽性能評價制度依據“凈化槽性能評價方法與細則”進行,它對凈化槽性能評價所采取的原水水質、環(huán)境溫度、評價周期、水量變化系數、合格標準等均有明確規(guī)定。
我國的農村生活污水處理才剛剛起步,分散地區(qū)的生活污水處理尚在摸索階段。雖然目前已有不少廠家生產凈化槽,但是從質量到功能沒有一個標準的評價或檢測體系。如何借鑒國外的經驗,構建強有力的法律法規(guī)、評價體系、相應的標準、以及后續(xù)的運維保障體系是亟待解決的重要問題。
結語
當下農村污水治理技術仍處于探索階段,但可以肯定的是,不同區(qū)域農村生活污水處理需要結合實際情況,從農村實際出發(fā), 結合當地的自然地理環(huán)境、經濟發(fā)展水平,因地制宜地選擇不同的處理模式,采用經濟、簡易、節(jié)能和有效的處理技術,真正使農村生活污水治理設施能夠“建得好、用得起、管得住”。