中國農(nóng)村污水治理的技術(shù)與智慧化發(fā)展

中國農(nóng)村污水治理是建設(shè)美麗新農(nóng)村重要的一環(huán)，但因為中國地域廣大，經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡等原因?qū)е挛覀兊霓r(nóng)村污水治理復(fù)雜多變，必須因地制宜研發(fā)篩選適合中國農(nóng)污治理發(fā)展的技術(shù)，這樣的技術(shù)一應(yīng)該簡單，二應(yīng)該與智慧化相結(jié)合。

隨著 2020 年的到來，十三五規(guī)劃接近尾聲。我們當(dāng)前農(nóng)村污水治理的技術(shù)和智慧化發(fā)展進(jìn)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(nóng)污治理各個領(lǐng)域的專家從專業(yè)角度各抒己見，為我們點(diǎn)亮農(nóng)村污水治理的指路明燈……

王洪臣：中國人民大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師、教授級高級工程師，注冊環(huán)境工程師、中國人民大學(xué)環(huán)境學(xué)院副院長、中國人民大學(xué)低碳水環(huán)境技術(shù)研究中心主任、*科技委城鎮(zhèn)水務(wù)委員會委員、*土壤生態(tài)環(huán)境保護(hù)專家咨詢委員會委員、中國土木工程學(xué)會水工業(yè)分會常務(wù)理事、中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會常務(wù)理事、享受*政府特殊津貼的專家

農(nóng)村污水治理標(biāo)準(zhǔn)不可太高、工藝不可復(fù)雜

在探討農(nóng)村污水主流處理技術(shù)之前，先說一下城市污水處理的主流技術(shù)。目前，城市污水處理主流技術(shù)是“活性污泥法”，但活性污泥法已經(jīng)超過 100 年了，學(xué)術(shù)界在求新求變。農(nóng)村污水治理有主流技術(shù)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(fù)制城市的技術(shù)。

百花齊放的農(nóng)村污水治理技術(shù)

“主流”意味著業(yè)內(nèi)絕大部分項目在采用、 有成效的技術(shù)。目前，農(nóng)村污水治理技術(shù)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(shù)也不少。對于污水處理，規(guī)模越小技術(shù)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(shù)，一定是以一類或兩類技術(shù)為主。基于農(nóng)村污水治理的特點(diǎn)，我們傾向于把“簡單”作為選擇技術(shù)的 重要因素，也就是常說“能簡單地天天正常運(yùn)行著的，才是農(nóng)村污水處理的主流技術(shù)”。

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(shù)。

一刀切高標(biāo)準(zhǔn)的弊端

另外一個需要關(guān)注的問題是，農(nóng)村污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)不可太嚴(yán)。

韓國的農(nóng)村污水治理標(biāo)準(zhǔn)，總氮是 40mg/L，總磷是 4mg/L，實(shí)際就是不要求脫氮除磷。對 COD、BOD、氨氮這類消耗氧的指標(biāo)則較嚴(yán)。我們的農(nóng)村污水治理首先應(yīng)該是解決黑臭，排放標(biāo)準(zhǔn)以耗氧類指標(biāo)為主就可以，其他過高的標(biāo)準(zhǔn)，既不現(xiàn)實(shí)，也無必要。

因地制宜制定標(biāo)準(zhǔn)

有時候，特別是在起步階段，一個標(biāo)準(zhǔn)可能推動和促進(jìn)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(nóng)污治理考核標(biāo)準(zhǔn)。從 2018 年下半年開始到 2019 年上半年，*、環(huán)境部出臺相關(guān)政策，只提供相關(guān)意見，讓各地因地制宜制定考核標(biāo)準(zhǔn)，以達(dá)到技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、民風(fēng)建設(shè)相互適應(yīng)相互促進(jìn)的目的。

操家順：工學(xué)博士、河海大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師、河海大學(xué)污水資源化與低碳發(fā)展研究所 所長、國河環(huán)境研究院 南京河海環(huán)境研究院 院長、住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部農(nóng)村污水處理專家委員會委員、中國循環(huán)經(jīng)濟(jì)協(xié)會垃圾資源化專業(yè)委員會副主任委員、專業(yè)從事水污染控制與水生態(tài)修復(fù)理論與技術(shù)研究、農(nóng)污治理四個化，從頂層設(shè)計開始

我國部分農(nóng)村“老殘留窮”問題突出，表現(xiàn)為農(nóng)村污水產(chǎn)生量小且波動大、季節(jié)性與假日效應(yīng)明顯等產(chǎn)排特點(diǎn)，農(nóng)村污水處理相對于城市污水處理存在規(guī)模確定困難。農(nóng)村污水處理尚缺乏符合農(nóng)村特點(diǎn)的設(shè)計、施工規(guī)范與建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，因此，參照城鎮(zhèn)污水處理往往會造成很大的浪費(fèi)。

農(nóng)村污水治理根據(jù)各地區(qū)村莊人口規(guī)模、村落分散程度、距離城鎮(zhèn)遠(yuǎn)近等實(shí)際情況，采用納管處理、集中處理與分散處理的模式；根據(jù)人口集聚程度、經(jīng)濟(jì)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(shí)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(biāo)準(zhǔn)出水水質(zhì)的高級模式。

對于農(nóng)村污水治理來說，應(yīng)充分注重系統(tǒng)規(guī)劃、科學(xué)設(shè)計、規(guī)范施工與智慧運(yùn)維。根據(jù)對已實(shí)施的農(nóng)村污水治理成果，我們總結(jié)出資源化、系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的“四化”經(jīng)驗：

資源化

農(nóng)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(nóng)家有機(jī)肥，不僅可以提高農(nóng)產(chǎn)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(dāng)前，在農(nóng)村污水收集系統(tǒng)設(shè)計時尤其要考慮如何方便農(nóng)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(yù)處理（化糞池、隔油池、調(diào)節(jié)池）到污水收集系統(tǒng)、污水處理設(shè)施及尾水排放進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計，確保污水的有效收集與處理。對于縣（區(qū)）域，要進(jìn)行整體規(guī)劃，系統(tǒng)設(shè)計，試點(diǎn)示范，總結(jié)經(jīng)驗，逐步推進(jìn)，力求實(shí)效。

標(biāo)準(zhǔn)化

隨著各地相繼頒布農(nóng)村污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)，農(nóng)村污水治理逐步走向正規(guī)，但設(shè)計規(guī)范、施工規(guī)范、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、竣工與驗收規(guī)范、運(yùn)行維護(hù)規(guī)范等仍缺乏，嚴(yán)重滯后于現(xiàn)行農(nóng)村污水處理的建設(shè)進(jìn)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(fèi)。因此，現(xiàn)階段建議化糞池、隔油池、調(diào)節(jié)池、檢查井、處理設(shè)施、排放井等均應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)與供應(yīng)，即把所有流程中的設(shè)備單元（包括元器件）力求做到標(biāo)準(zhǔn)化，以有效減少運(yùn)維成本，提高效率。同時，做到運(yùn)行維護(hù)的規(guī)范化，監(jiān)管的常態(tài)化，確保農(nóng)村污水處理設(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)行與污染物削減效果。

智慧化

由于農(nóng)村污水面大量廣，應(yīng)切實(shí)做到農(nóng)村污水治理設(shè)施的智慧化運(yùn)行、智慧化管護(hù)、常態(tài)化監(jiān)管，使農(nóng)村污水治理設(shè)施建得好、用得起、管得住。

徐開欽：現(xiàn)任日本國立環(huán)境研究所（NIES）主席研究員、兼任美國哥倫比亞大學(xué)、*地理所、上海交通大學(xué)、日本筑波大學(xué)、上智大學(xué)等客座教授 / 研究員、擔(dān)任日本環(huán)境省環(huán)境技術(shù)評價委員會、廢物處理設(shè)施低碳化業(yè)務(wù)技術(shù)審查委員會委員、主要從事流域水環(huán)境修復(fù)管理對策以及分散型污水處理與評價技術(shù)等研究

相較技術(shù)，中國農(nóng)村污水治理

更需要提升規(guī)劃與管理能力

包括農(nóng)村污水，日本和美國都有相關(guān)法律。在日本，城市有《下水道法》，農(nóng)村污水處理則是《凈化槽法》。《凈化槽法》涵蓋農(nóng)村集中和分散污水處理設(shè)施的建設(shè)、運(yùn)行和管理規(guī)定 , 成為日本農(nóng)村生活污水處理法律法規(guī)的核心。

第三方行業(yè)機(jī)構(gòu)擔(dān)負(fù)重要角色

日本農(nóng)村污水治理一般由行政機(jī)關(guān)、用戶以及行業(yè)機(jī)構(gòu)共同參與完成。污水治理設(shè)施設(shè)立時，由用戶向行政機(jī)關(guān)提出申請?？h ( 市 ) 級的行政機(jī)關(guān)及其的機(jī)構(gòu)，對污水治理設(shè)施的申請設(shè)立、變更、廢除具有審批權(quán)，并通過的機(jī)構(gòu)對建設(shè)與運(yùn)行的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)管。

監(jiān)管分兩種，一種是設(shè)施建成后的驗收檢查，主要對設(shè)施建成后的出水水質(zhì)和運(yùn)行狀況進(jìn)行評估 ;另一種是設(shè)施運(yùn)行過程中的定期檢查，相當(dāng)于運(yùn)行監(jiān)管。作為第三方的行業(yè)機(jī)構(gòu)在分散污水治理中擔(dān)負(fù)很重要的角色。

行業(yè)機(jī)構(gòu)包括設(shè)備制造公司、建筑安裝公司、運(yùn)行維護(hù)公司和污泥清運(yùn)公司，均需取得相應(yīng)的資質(zhì)，并且從業(yè)人員必須通過培訓(xùn)和考試獲取相應(yīng)的專業(yè)證書。此外，還有開展分散污水治理技術(shù)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(xùn)機(jī)構(gòu)等。

日本還有相對比較完善的凈化槽評估體系。凈化槽的構(gòu)造可分為有兩種，一種是由國土交通大臣制定的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造（或稱例示構(gòu)造型）；另一種是由凈化槽廠家申請，由國土交通大臣批準(zhǔn)的構(gòu)造（或稱性能評價型）。

1969 年，日本建設(shè)省*公布了全國統(tǒng)一的凈化槽構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)，對凈化槽的處理性能、構(gòu)造等做出了詳細(xì)的規(guī)定，這也是凈化槽 初的構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)。之后這個標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過數(shù)次修改。近年，隨著凈化槽技術(shù)的迅速發(fā)展，采用新技術(shù)的性能評價型家用凈化槽在新安裝的凈化槽中占比達(dá) 95% 左右。

日本成熟的凈化槽技術(shù)

目前深度處理凈化槽技術(shù)已經(jīng)非常成熟，出水可以實(shí)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(shù)設(shè)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(dāng)于醫(yī)藥公司新出藥品等需要臨床實(shí)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(shí)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(diào)控實(shí)際農(nóng)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(shù)，需要通過這個實(shí)驗基地平臺，分別對該凈化槽新技術(shù)做低溫（13° C）和常溫（20° C）的性能評價。性能評價實(shí)驗由具有相關(guān)資質(zhì)的第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行。性能評價結(jié)果合格后（達(dá)到規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)）才能獲得國土交通省大臣的認(rèn)定，然后才能進(jìn)行生產(chǎn)和出售。

凈化槽性能評價制度依據(jù)“凈化槽性能評價方法與細(xì)則”進(jìn)行，它對凈化槽性能評價所采取的原水水質(zhì)、環(huán)境溫度、評價周期、水量變化系數(shù)、合格標(biāo)準(zhǔn)等均有明確規(guī)定。

我國的農(nóng)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(chǎn)凈化槽，但是從質(zhì)量到功能沒有一個標(biāo)準(zhǔn)的評價或檢測體系。如何借鑒國外的經(jīng)驗，構(gòu)建強(qiáng)有力的法律法規(guī)、評價體系、相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、以及后續(xù)的運(yùn)維保障體系是亟待解決的重要問題。

當(dāng)下農(nóng)村污水治理技術(shù)仍處于探索階段，但可以肯定的是，不同區(qū)域農(nóng)村生活污水處理需要結(jié)合實(shí)際情況，從農(nóng)村實(shí)際出發(fā), 結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩憝h(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，因地制宜地選擇不同的處理模式，采用經(jīng)濟(jì)、簡易、節(jié)能和有效的處理技術(shù)，真正使農(nóng)村生活污水治理設(shè)施能夠“建得好、用得起、管得住”。