顏 安， 黃天寅， 許曉毅， 俞利錚， 吳 瑋

（1.蘇州科技大學 環(huán)境科學與工程學院，江蘇 蘇州 215009； 2.福州城建設計研究院有限公司 江蘇分公司，江蘇 蘇州 215011）

目前，我國約20%的行政村實現(xiàn)了農村生活污水的治理[1]，多數(shù)農村地區(qū)的生活污水治理工作正積極推進。 截至2017 年底，我國仍有41.48%的農村人口[2]，未經處理的生活污水對周邊水環(huán)境、人居環(huán)境具有不可計量的污染潛勢。 “十一五”到“十三五”期間，國家頒布多項相關指導意見，提出階段性目標，旨在推進農村生活污水治理，改善農村人居環(huán)境和建設美麗鄉(xiāng)村。 我國在《農村生活污水處理工程技術標準》（GBT 51347-2019）中僅對農村生活污水處理設施運行、維護、驗收等提出了基本規(guī)定，污水收集與設施統(tǒng)籌建設、運營的標準體系、出水標準的構建相對薄弱，較大地制約了我國農村生活污水處理工作的有效推進。

本文在對長江流域上、中、下游農村生活污水處理現(xiàn)狀進行調研的基礎上，結合不同地域社會經濟水平與污水的水質水量特征，分析了各地典型農村生活污水治理工程的建設要求、運維現(xiàn)狀及出水限值要求，并從技術和管理兩方面提出相關建議，以期為我國農村生活污水治理有效建設、長效運維、提質增效等方面提供一定借鑒。

1 調查區(qū)域概述

1.1 調查范圍及地域特色

根據(jù)地形地貌、河流水系分區(qū)，本研究調查范圍包括東部江南地區(qū)、中部丘陵地區(qū)、西部三峽庫區(qū)，各區(qū)塊九個調研點的自然環(huán)境狀態(tài)見表1。

表1 各地鄉(xiāng)鎮(zhèn)自然狀態(tài)

調研地區(qū)農村農戶住房涵蓋集中式和分散式村落，總體呈點多面廣、布局分散的特點，大多建設在臨湖、臨河、交通相對便捷之處。 由于地勢差異，中、西部分散點多為山地、嶺谷等海拔相對較高地區(qū)，東部發(fā)達地區(qū)農村則以村莊連片、居民集中點為主。 調研農村區(qū)域除自然形成、年代較久的村落外，也包含拆改新建的農村聚居區(qū)、安置區(qū)。

1.2 水質、水量特征

長江經濟帶沿線農村生活污水主要來源于廚房、洗浴、衛(wèi)生間及家庭畜禽養(yǎng)殖等。 由于中西部調研區(qū)部分村莊水沖廁所或衛(wèi)生潔具尚未普及，存在數(shù)量不等的旱廁，導致收集污水COD 濃度低于100 mg/L，對污水處理設施工藝設計水質指標（見表2）的匹配性較差。 圖1 所示為調查區(qū)域衛(wèi)生廁所的普及率統(tǒng)計[3]。 李仰斌等研究表明，我國發(fā)達地區(qū)農村生活污水污染濃度有高于欠發(fā)達地區(qū)的趨勢[4]。 但調研發(fā)現(xiàn)，即使是在經濟相對發(fā)達的上海市崇明區(qū)，農村生活污水COD 濃度也部分存在低于100 mg/L 的情況，可見各地污水水質復雜各異。這可能與多數(shù)污水處理系統(tǒng)實際污水收集率低以及管網(wǎng)滲漏有關。另外由于雨污分流不徹底，雨水稀釋及其攜帶的污染物質也會對進水水質波動產生不同程度的影響[5]。

圖1 2018 年各地衛(wèi)生廁所普及率

表2 部分地區(qū)設施規(guī)劃進水標準參考指標

統(tǒng)計顯示，2017 年九省、市農村用水量范圍在83～111 L/（cap·d）之間，與農村人均日用水量相差不大[1]。長江經濟帶各地用水基本呈現(xiàn)早晚高峰、夏季多于冬季的特征，與廖日紅[6]等針對北京市不同地域農村月、時用水規(guī)律的研究結果一致。除季節(jié)因素，農村生活污水量還受農戶經濟收入、生活習慣的影響[7]。對于完成水沖廁改造的調研點，上海、江蘇、浙江總體與農村供水普及率、農村人均可支配收入基本一致（見圖2）[1]。

圖2 2017 年農村供水普及率及人均可支配收入

1.3 工藝類型

各地工藝種類繁多，涵蓋了生物處理工藝、生態(tài)處理工藝和組合工藝。 東部地區(qū)受地形限制較小，基本已探索出適用于當?shù)夭煌榫诚碌墓に囶愋汀?中、西部地區(qū)更會考慮地形、設施占地等因素，如地處丘陵的上饒市采用多級好氧處理系統(tǒng)結合生態(tài)修復工藝，將水體重力勢能轉化為動能使用以減少動力消耗并合理利用土地資源；西充縣也結合人口分布區(qū)、環(huán)境保護要求、經濟條件、人口數(shù)量對工藝類型進行綜合考量，盡可能利用太陽能、生物接觸氧化等微動力工藝以節(jié)省部分能源；大理市農村生活污水治理與洱海環(huán)湖截污密不可分，選擇對生活污水、高濃度有機污水有著極高處理效果的FMBR 工藝，也是出于對洱海的保護。 各地常見工藝類型如表3 所列。

表3 各地常見工藝類型

2 農村生活污水治理工程建設與運維模式分析

2.1 建設模式分析

2.1.1 建設模式的調研結果

目前，長江流域農村生活污水治理工作已不同程度地取得良好進展，各調研點已形成相對成熟的建設模式（見表4），可歸納為城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、分區(qū)治理、示范先行、針對性治理四類：①以常熟市為代表的城鄉(xiāng)一體化形式，打破了縣域內行政區(qū)劃，統(tǒng)一城、鎮(zhèn)、村規(guī)劃，通過經濟比選優(yōu)先納管并結合分散與集中處理。 截至2018年底，常熟市實現(xiàn)了3 401 個村莊治理，農村生活污水接管率約30.61%，共建設12 330 座分散式污水處理設施，實現(xiàn)了81%的農村生活污水處理率；②以湖南長沙縣為代表的分區(qū)治理，將鄉(xiāng)村污水治理劃分為建制鎮(zhèn)與工業(yè)區(qū)污水處理廠、次集鎮(zhèn)與集中居住區(qū)等小型污水處理設施、農村散戶型三格無害化廁所，形成了三級網(wǎng)格化體系，推進鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理全覆蓋；③浙江省通過多年來持續(xù)開展的“千村示范、萬村整治”行動，先易后難、以示范帶動整體治理，同時保留村莊的各自特色，并由此獲得2018 年聯(lián)合國地球衛(wèi)士獎的殊榮[8]；④以上海崇明區(qū)、云南大理洱海周邊地區(qū)為代表的針對性治理模式，因地制宜、精準施策。 崇明區(qū)以建設世界級生態(tài)文明島為契機，形成了城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、“建養(yǎng)一體”為核心的農村生活污水治理模式，從整體規(guī)劃上主動解決“重建輕管”、“責任主體不明”等常見問題，實現(xiàn)治理全覆蓋；云南大理市結合洱海保護行動，“片區(qū)截污、村莊截污、河道截污、環(huán)湖截污”體系不斷完善，完成村莊新老管網(wǎng)有機銜接，構建了從農戶化糞池→村落污水收集支管→污水收集主干管→污水處理廠站→尾水庫塘水資源利用的截污治污體系。 在工程措施與生態(tài)措施結合的模式下，全市農村生活污水處理設施覆蓋率達86.4%。

表4 長江流域調查區(qū)農村生活污水建設模式

2.1.2 建設模式分析

《農村人居環(huán)境整治三年行動方案》中指出，階梯推進農村環(huán)境整治需要采用污染治理與資源利用相結合、工程措施與生態(tài)措施相結合、集中與分散相結合的建設模式。 從調研情況來看，建設模式的形成不僅需要借鑒典型地區(qū)的成熟經驗，更需要優(yōu)先分析區(qū)域特性及與典型地區(qū)的共性特征，如東部及平原地區(qū)在推行城鄉(xiāng)統(tǒng)籌更具優(yōu)勢，而中、西部地區(qū)可根據(jù)地勢及當?shù)劓?zhèn)、村布局分區(qū)治理，也可采用分散設施與集中處理結合的方式。 德國多數(shù)城市地貌與我國中、西部地區(qū)相似，起伏變化較大，其在2000 年后將分散與集中的模式結合，取得了較好治理成果[9-11]。此外，在建設模式上各地需分輕重緩急，優(yōu)先治理水敏感區(qū)，并以條件較好的村莊示范整治，以點帶面、連線成片。

目前，各地農村生活污水治理項目建設流程基本采用：設計踏勘—方案匯報—與建設單位、村委會三方協(xié)商—確定最終方案—公開招標選定施工單位。 但由于多數(shù)項目工期緊張，施工方往往不能馬上了解現(xiàn)場和施工圖紙。 若條件充足，可以考慮項目招標、設計與施工全過程統(tǒng)籌，設計方與施工方共同進行現(xiàn)場踏勘、方案討論、施工優(yōu)化的協(xié)調統(tǒng)一，以促進建設運營的可靠性和高效管理。

調查結果表明，各地農村生活污水處理工程建設單位一般交由當?shù)刈〗ň?、水務部門或生態(tài)環(huán)境部門主導建設，其他部門協(xié)助監(jiān)督。 但也有將一般村莊、美麗村莊、示范村莊污水治理工作交由不同部門負責的個別現(xiàn)象，存在多頭管理、責權不明的現(xiàn)狀，不利于統(tǒng)一設計和建設標準。 另外，若前期建設與后期運維的主管單位不同，在移交項目時需明確驗收要求，避免后續(xù)責任推諉。

2.2 出水標準分析

就農村生活污水治理的時效性而言，出水達標率與處理設施覆蓋率同等重要。 我國沒有出臺農村生活污水處理統(tǒng)一排放標準，多數(shù)處理技術專利和村鎮(zhèn)生活污水處理出水限值以《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）（以下簡稱國家標準）為依據(jù)[12-14]。 2018 年9 月，生態(tài)環(huán)境部辦公廳、住建部辦公廳聯(lián)合發(fā)布《關于加快制定地方農村生活污水處理排放標準的通知》。

比較長江流域各調查區(qū)地方標準與國家標準限值，結果如表5 和表6 所列，總體分級、指標差異性較小，分析如下：①上海市、江蘇省地方一級A 標準相對嚴格，接近國家標準一級A；②江西、湖南、湖北、四川地方一級標準與國家標準一級B 更相近；③東部地區(qū)的一級或一級B 標準在涉及氮、磷的指標上較國家標準一級B 更寬松，長江流域東、中、西部指標差異主要表現(xiàn)在總氮、總磷上；④地方二、三級標準中氮、磷相關的指標較國家標準二、三級更嚴格；⑤幾個地區(qū)設定的控制指標相近，包含了PH 值、懸浮物、COD、氨氮、總磷、總氮、動植物油，在此基礎上江蘇、浙江添加了LAS 和糞大腸菌群數(shù)作為指標。

表5 國家標準一級A 標準與各地方設施出水一級（或一級A）標準對照表

表6 國家標準一級B 與各地方設施出水一級（或一級B）標準對照表

2.3 運維模式分析

目前，長江流域各調研地采用的運維模式主要為PPP 項目公司管理模式、第三方專業(yè)公司+鄉(xiāng)鎮(zhèn)管理模式、屬地政府自管模式等。 第三方+鄉(xiāng)鎮(zhèn)的運維模式一般是由政府主管、鄉(xiāng)鎮(zhèn)實施、第三方運維，在上海崇明、江蘇常熟、浙江長興、大理市實施情況良好，并根據(jù)實際情況劃分鄉(xiāng)鎮(zhèn)、第三方責任比重（見表7）。 湖北大冶市由于資金受限，僅由當?shù)卣芾恚瑫翰淮嬖诘谌竭\營的情況。

表7 鄉(xiāng)鎮(zhèn)、第三方專業(yè)公司責任分配

采用第三方運維結合村鎮(zhèn)自管的方式，可以根據(jù)技術復雜程度將工作分配到農戶、村鎮(zhèn)責任人和運維技術人員，不僅控制了運維成本，農污治理政策也得到了宣傳，較適用于經濟欠發(fā)達地區(qū)。 村鎮(zhèn)自管運維模式一般以定期巡查責任片區(qū)為主，因技術人員水平有限，難以及時對處理設施工藝進行有效調整，建議結合信息化平臺聘請技術顧問遠程協(xié)助解決技術問題。 此外，崇明區(qū)采用的“建養(yǎng)統(tǒng)一”模式，將建設資金、養(yǎng)護資金撥付與出水質量掛鉤，有效避免了建設與管理中的責任推諉、工作邊界模糊的問題，確保了工程質量。 但“誰建誰管”的運維模式對總承包單位規(guī)范性、招標管理程序、資金撥付政策、管理標準等也提出了較高要求。

運維單位技術管理能力對設施的有效運行具有直接影響。 “曬太陽工程”現(xiàn)象在我國多地農村都有出現(xiàn)[15-16]，其原因包括工程建設質量不佳、設施權屬不清、群眾意識不強、缺乏運維管理的技術支持等。 另外，各調查點的年運行費用大多按村撥付，年運維費用約1.0～2.5 萬元/自然村（含管網(wǎng)），即使在PPP 等融資模式下，不管是東部經濟發(fā)達區(qū)，還是中西部發(fā)展滯后區(qū)，運維投入依舊存在資金缺口大和不按時撥付的問題，電費補償和用電優(yōu)先機制也沒有良好政策依托。 加上大多農村生活污水處理設施分散的現(xiàn)狀，現(xiàn)狀運維費用與實際需要相差較大。

3 農村生活污水收集與治理設施技術保障

3.1 建設現(xiàn)狀分析

調查發(fā)現(xiàn)，各地在農村生活污水整治過程中存在共性和特性問題。 污水收集方面，由于各地域農戶生活習慣差異，每戶污水的納管有效性情況不一。 東部調研的河網(wǎng)密集區(qū)，農戶存在就地傾倒洗衣等雜用廢水的習慣；中、西部地區(qū)受地形限制，散戶污水收集成本高且旱廁較多，納污困難。 部分建設較早的項目，由于管道環(huán)剛度選擇不當、施工質量欠佳，出現(xiàn)了管線沉降、破損的現(xiàn)象。 除此之外，設計、施工過程不合理，導致部分村莊支管污水無法重力流排入處理設施而溢流污染環(huán)境的問題也非個例。 處理單元方面，原有靠墻建設的磚砌化糞池改造重建難度大，廚房油污也會導致處理設施運行異常。 農村地區(qū)小作坊的污水排放使進水水量、水質產生沖擊負荷，對小規(guī)模處理設施也造成不利影響。

因此，建議農村生活污水形成地區(qū)性統(tǒng)一建設基礎標準，包括管道材料、工藝技術類型、驗收質量標準。在前期設計上應結合當?shù)匾?guī)劃予以充分調研。 同時，針對性補充差異化要求，如地下水位較高河網(wǎng)地區(qū)，應統(tǒng)一采取井座包覆砼、增加回填土密實度等抗浮措施，穩(wěn)管、增加自重；沖擊負荷影響顯著的情況必須考慮調節(jié)池設計。 此外，應充分發(fā)揮區(qū)域性優(yōu)勢，如針對全年總日照優(yōu)勢突出的西部農村，可合理使用太陽能；針對中西部地勢高差較大的地區(qū)，可盡量利用重力勢能，適當改進技術模式；針對高原地區(qū)或相對偏遠且經濟欠發(fā)達地區(qū)，推薦優(yōu)先進行農村廁所無害化改造。

3.2 穩(wěn)定運行的監(jiān)管與長效性保障

根據(jù)調研結果，長江流域東部的農村生活污水處理系統(tǒng)已不同程度開始了信息化管理系統(tǒng)的運用，實現(xiàn)實時監(jiān)視與遠程控制。 該系統(tǒng)利用信息平臺為設施建立檔案，儲存站點基礎資料及建設、驗收、移交運營、日常檢修等環(huán)節(jié)信息。 少數(shù)發(fā)達農村地區(qū)設置了設施進出水水質、水量、投藥量、設備電耗等數(shù)據(jù)的自動采集，利用設備、閥門開關信號與模擬量信號幫助運維人員判斷設施是否存在異常等。 目前，上海崇明區(qū)建設了覆蓋全區(qū)的監(jiān)管平臺，采用遠程監(jiān)控系統(tǒng)對水質進行在線監(jiān)測；浙江長興縣在運維單位自檢、第三方檢測、季度抽檢的基礎上，通過分析中心流量、平臺水質檢測數(shù)據(jù)，判斷設施運行情況；常熟市部分片區(qū)的監(jiān)控系統(tǒng)已經可以實現(xiàn)污水處理的信息上報、報警上報、污水處理點的信息下發(fā)配置和設備運行情況監(jiān)控等。

4 結語

我國農村生活污水治理已取得積極成效，但多數(shù)地區(qū)仍處于起步階段，從長江流域調研區(qū)域的整體看，東部地區(qū)治理成效明顯優(yōu)于中、西部大多數(shù)地區(qū)，社會經濟水平是制約農村生活污水處理和農村環(huán)境改善的重要因素。 在我國未來農村生活污水整治中，建議各地在考慮有無敏感水域的基礎上，以示范帶動整體，推薦在平原地區(qū)進行城鄉(xiāng)統(tǒng)籌整治、在地勢復雜或起伏明顯地區(qū)采取分散與集中結合的方式并分類提出實施方案，優(yōu)先選擇第三方專業(yè)公司+鄉(xiāng)鎮(zhèn)的運維模式。 因地制宜形成統(tǒng)一的區(qū)域性或片區(qū)性建設標準，完善污水收集系統(tǒng)，明確出水指標和排放去向。 積極推進信息化平臺的建設，結合出水抽檢制度，保障出水達標和運維管理的長效性。