季 民，趙迎新

（天津大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，天津 300072）

1 鄉(xiāng)村污水治理需求背景

依據(jù)《中國城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計年鑒2021》資料[1]，2021年我國村莊戶籍人口有7.7 億，占全國人口總數(shù)14 億的55%，但實際鄉(xiāng)村常住人口僅5 億，占全國人口比例36%[2]。全國鄉(xiāng)村生活污水總量為5.2×108m3/年（按總用水量估算），全國城市污水量為6.25×1010m3/年，縣城污水量為1.09×1010m3/年。鄉(xiāng)村污水是我國水體污染的重要污染源之一，但是農(nóng)村生活污水量占水污染總量的比例較小，只要各級政府重視，采取有效的防治措施，農(nóng)村生活污水污染就能夠得到有效的控制。

2 國家關(guān)于農(nóng)村水污染防治的相關(guān)政策和行動規(guī)劃

近年來黨中央和國務(wù)院對防治農(nóng)村水污染，改善農(nóng)村人居環(huán)境非常重視，相繼頒布了多個政策文件，推動鄉(xiāng)村振興發(fā)展。2015 年國務(wù)院發(fā)布《水污染防治行動計劃》（簡稱“水十條”），指出要全面控制污染物排放，全力保障水生態(tài)環(huán)境。加快農(nóng)村環(huán)境綜合整治，以縣級行政區(qū)域為單元，實行農(nóng)村污水處理統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一管理[3]。2018 年，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳發(fā)布《農(nóng)村人居環(huán)境整治三年行動方案》，指出改善農(nóng)村人居環(huán)境，建設(shè)美麗宜居鄉(xiāng)村的目的是改善農(nóng)村人居環(huán)境，是實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的一項重要任務(wù)。合理選擇改廁模式，推進廁所革命，建設(shè)無害化衛(wèi)生廁所。梯次推進農(nóng)村生活污水治理。根據(jù)農(nóng)村不同區(qū)位條件、村莊人口聚集程度、污水產(chǎn)生規(guī)模，因地制宜采用污染治理與資源利用相結(jié)合、工程措施與生態(tài)措施相結(jié)合、集中與分散相結(jié)合的建設(shè)模式和處理工藝[4]。2018 年，中共中央國務(wù)院印發(fā)《鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃（2018—2022 年）》[5]。規(guī)劃提出要顯著改善農(nóng)村人居環(huán)境，建設(shè)生態(tài)宜居的美麗鄉(xiāng)村。人口密集的村莊推廣建設(shè)污水處理設(shè)施進行集中處理，人口較少的村莊推廣建設(shè)戶用污水處理設(shè)施。開展生活污水源頭減量和尾水回收利用，鼓勵具備條件的地區(qū)采用人工濕地、氧化塘等生態(tài)處理模式。

3 鄉(xiāng)村污水治理存在問題分析

3.1 收集和處理率低

我國鄉(xiāng)村的生活污水處理率約在30%，而且地區(qū)間發(fā)展很不均衡［1］。由圖1可見，東部及發(fā)達地區(qū)鄉(xiāng)村污水處理設(shè)施建設(shè)發(fā)展快，污水處理率高。例如，到2021 年鄉(xiāng)村污水處理率達到50%的有福建、江蘇、上海等8 個?。ㄊ校渲懈＝?、江蘇和重慶的鄉(xiāng)村污水處理率超過80%，而東北和西部邊遠(yuǎn)地區(qū)部分省份的鄉(xiāng)村污水處理率尚不到10%。

圖1 2021年全國鄉(xiāng)村污水處理率Fig.1 National rural sewage treatment rate in 2021

3.2 農(nóng)村污水排放標(biāo)準(zhǔn)偏嚴(yán)，不利于污水資源化利用

2018 年前，大部分?。ㄊ校]有針對農(nóng)村污水處理設(shè)施的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，大部分地區(qū)要求鄉(xiāng)村污水處理執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》[6]，該標(biāo)準(zhǔn)過于嚴(yán)苛，使得農(nóng)村污水處理成本過高。2018 年，中央政府發(fā)布了《農(nóng)村人居環(huán)境整治三年行動方案》，鼓勵農(nóng)村污水處理后的生態(tài)利用，中央政府沒有制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，而是鼓勵建立適合當(dāng)?shù)氐臉?biāo)準(zhǔn)。2015—2021 年間31 個省市陸續(xù)制定了各地農(nóng)村污水處理設(shè)施污染物排放地方標(biāo)準(zhǔn)，使得農(nóng)村污水處理設(shè)施建設(shè)和運行有法可依，推動了我國農(nóng)村污水治理技術(shù)及治理項目建設(shè)快速發(fā)展。但是，分析各省市現(xiàn)行的農(nóng)村生活污水處理設(shè)施污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)存在以下問題：

（1）依據(jù)排放標(biāo)準(zhǔn)的農(nóng)村污水治理管理將排放達標(biāo)放在第一位，污水資源化鼓勵政策不明確，對中央農(nóng)村治污基本思路理解有差距。各省市的排放標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于污水利用大部分都有“優(yōu)先鼓勵對農(nóng)村生活污水進行資源化利用”，有的標(biāo)準(zhǔn)沒有提及，但是如何利用農(nóng)村生活污水，用于土地灌溉時如何管理并沒有提及。

（2）現(xiàn)有的農(nóng)村污水處理設(shè)施排水標(biāo)準(zhǔn)管理過于嚴(yán)格、簡單，缺失靈活性。排放標(biāo)準(zhǔn)值普遍高于農(nóng)田灌溉標(biāo)準(zhǔn)，大部分標(biāo)準(zhǔn)中一級標(biāo)準(zhǔn)限值相當(dāng)于城鎮(zhèn)污水處理廠污染排放標(biāo)準(zhǔn)的一級B或一級A。偏于嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致小型鄉(xiāng)村污水站可用技術(shù)的復(fù)雜性增加，提高了建設(shè)和運行成本，與農(nóng)村的實際經(jīng)濟情況不相適應(yīng)，使得污水處理設(shè)施運行不可持續(xù)。執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)過程對處理設(shè)施的驗收和運行時排水的監(jiān)督和監(jiān)測均是以處理設(shè)施的排放口為準(zhǔn)，缺乏依據(jù)排放污水去向的靈活性和適應(yīng)性管理。

3.3 工藝技術(shù)的適用性和實用性不足

許多地區(qū)為在短時間內(nèi)提升鄉(xiāng)村污水處理率，突擊完成污水處理設(shè)施建設(shè)任務(wù)，盲目追求污水處理設(shè)施的“高大上”，照搬城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施建設(shè)模式和工藝，造成所選工藝技術(shù)的實用性和適用性不足，建設(shè)和運行費用過高，當(dāng)?shù)刎斦y以支付污水處理設(shè)施長期運行費用。有的地區(qū)不顧當(dāng)?shù)氐匦蔚乩項l件和農(nóng)戶居住情況，盲目建設(shè)大管網(wǎng)和提升泵站；有的污水處理工藝照搬城鎮(zhèn)污水處理廠工藝，建設(shè)小而全的設(shè)施；為了滿足嚴(yán)格的氮磷排放標(biāo)準(zhǔn)，投加化學(xué)藥劑和碳源，提高了運行成本和復(fù)雜度；有的工程設(shè)計建設(shè)未充分考慮到鄉(xiāng)村人口及生活污水量因常住人口的年節(jié)變化而形成的水量巨大波動，造成平時大馬拉小車，處理量僅有設(shè)計規(guī)模的十分之一，設(shè)備浪費、成本提高，還產(chǎn)生了許多污水處理設(shè)施曬太陽工程。鄉(xiāng)村污水治理投入不足，投資和運營管理方式需要改進。

2013—2019 年間，我國農(nóng)村排水設(shè)施與污水處理設(shè)施在建設(shè)總投資的占比和市政投資的占比都在穩(wěn)步增長，但比例值仍相對較低。據(jù)統(tǒng)計，2019 年，排水設(shè)施與污水處理設(shè)施在農(nóng)村建設(shè)總投資中所占的比例分別為4.54%和2.71%，均未超過5%。緊缺的投資限制了農(nóng)村污水治理設(shè)施的快速發(fā)展。

另一方面，資金籌措方式需要改進。目前，各地鄉(xiāng)村污水治理設(shè)施的投資（管網(wǎng)+處理站以及運行費用）基本上都是由省市給少量補貼，縣級政府出資，縣或鎮(zhèn)政府管理和支付，鄉(xiāng)村僅是協(xié)助管理，而作為受益者的農(nóng)民無需支付任何費用。該方式具有明顯的社會主義特色，能夠發(fā)揮各級政府組織的積極性，保障農(nóng)村治污工程順利進行。該資金籌措方式看起來非常照顧農(nóng)民，但也是將農(nóng)民排除在治污活動之外。農(nóng)民既是受益者，也變成了旁觀者，治污工程似乎與農(nóng)民無關(guān)，導(dǎo)致污水治理建設(shè)遇到各種人為干擾，不愿改廁、不愿在自家門口建設(shè)化糞池及管道、處理站的出水進農(nóng)田要收費等怪現(xiàn)象。

日本鄉(xiāng)村污水處理設(shè)施的投資包括建設(shè)費和以后40 年間的運行管理費。這些資金的來源及分擔(dān)比例為：（a）國家補貼為50%；（b）當(dāng)?shù)厥袀鶠?5%；（c）受益者為5%。

4 鄉(xiāng)村生活污水治理技術(shù)政策建議

4.1 鄉(xiāng)村生活污水治理應(yīng)把重點放在鼓勵污水資源化利用

《關(guān)于推進農(nóng)村生活污水治理的指導(dǎo)意見》[7]（2019 年7 月中央農(nóng)辦、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、生態(tài)環(huán)境部等9部門印發(fā)）強調(diào)農(nóng)村污水治理要合理選擇技術(shù)模式、促進生產(chǎn)生活用水循環(huán)利用、完善建設(shè)和管護機制。提出農(nóng)村生活污水治理40字基本思路：因地制宜、尊重習(xí)慣，應(yīng)治盡治、利用為先，就地就近、生態(tài)循環(huán)，梯次推進、建管并重，發(fā)動農(nóng)戶、效果長遠(yuǎn)。習(xí)近平總書記多次作出重要指示，強調(diào)因地制宜做好廁所下水道管網(wǎng)建設(shè)和農(nóng)村污水處理，進而不斷提高農(nóng)民生活質(zhì)量。

我國大部分?。ㄊ校┈F(xiàn)行的農(nóng)村生活污水處理設(shè)施污染排放標(biāo)準(zhǔn)是2019 年頒布的，都是以排放達標(biāo)控制為重點。今后應(yīng)根據(jù)中央的方針政策逐步修訂標(biāo)準(zhǔn)，制定農(nóng)村生活污水排放與資源化利用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以推動農(nóng)村生活污水因地制宜，實現(xiàn)資源化利用。

4.2 鄉(xiāng)村生活污水治理設(shè)施的資金籌措應(yīng)多元化

《關(guān)于推進農(nóng)村生活污水治理的指導(dǎo)意見》提出農(nóng)村污水治理設(shè)施建設(shè)運營的基本原則：“政府主導(dǎo)、社會參與。農(nóng)村生活污水治理設(shè)施建設(shè)由政府主導(dǎo)，采取地方財政補助、村集體負(fù)擔(dān)、村民適當(dāng)繳費或出工出力等方式建立長效管護機制。通過政府和社會資本合作等方式，吸引社會資本參與農(nóng)村生活污水治理?！编l(xiāng)村生活污水治理需要豐富資金籌措和建設(shè)運營方式，由政府主導(dǎo)、政府出資、企業(yè)建設(shè)運營維護逐步擴展為：政府-企業(yè)-村委會-農(nóng)民綜合體。充分調(diào)動農(nóng)民積極參與污水治理與利用，明確農(nóng)民的權(quán)利與義務(wù)。在有條件的地區(qū)，鄉(xiāng)村污水治理工程建設(shè)投資運營方式應(yīng)逐步從由政府完全負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)變到逐漸吸納農(nóng)民參與，農(nóng)民出少量資金，參與污水處理設(shè)施的維護運行。明確農(nóng)民的權(quán)利和義務(wù)，更有利于處理后的污水資源化利用，也有利于污水治理設(shè)施的長效運行管理。

4.3 鄉(xiāng)村生活污水收集與處理方式的選擇要因地制宜，選擇經(jīng)濟、實用、適用的方式和技術(shù)

鄉(xiāng)村生活污水處理方式主要是集中處理（利用）（管網(wǎng)+集中處理站）、全村集中處理、分散（片）的集中處理、單戶或聯(lián)戶凈化槽處理（分散住戶）、分戶收集-轉(zhuǎn)運-集中處理為應(yīng)急(近期、臨時、待改造地區(qū)）（不建管網(wǎng)）和就近納入城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)。平原地區(qū)（聚集村莊）以集中處理為主，山區(qū)分散（片/戶）處理。農(nóng)村污水處理應(yīng)選擇經(jīng)濟、適用、實用的技術(shù)，應(yīng)優(yōu)先選用投資運行費用低、低能耗、管理簡便、污泥產(chǎn)量少、運行穩(wěn)定、適用于水量水質(zhì)變化等的技術(shù)工藝，不要盲目追求“高大上”（高技術(shù)、新技術(shù)）。鄉(xiāng)村污水處理技術(shù)可選擇生物膜法（生物接觸氧化工藝）、A/O 活性污泥、間歇式活性污泥法、生物轉(zhuǎn)盤、人工濕地、礫石過濾、土壤快滲、厭氧-人工濕地等。處理設(shè)施規(guī)模應(yīng)充分考慮村莊人口的年節(jié)變化引起的水量水質(zhì)大幅波動，控制處理規(guī)模、適當(dāng)放大調(diào)節(jié)池、考慮間歇運行可行性。要重視污泥處理及資源化，鼓勵建設(shè)村集中污泥及有機廢物綜合處理設(shè)施，建設(shè)污水污泥、化糞池清掏泥、畜禽糞污、農(nóng)業(yè)秸稈等兩種或多種有機生物廢物混合厭氧消化沼氣設(shè)施。村莊的排水管網(wǎng)與處理站應(yīng)同時建設(shè)、同時運行，不因旱廁改水廁和管網(wǎng)建設(shè)產(chǎn)生新污染、不建曬太陽工程。表1為幾種常用生活污水處理工藝設(shè)施的技術(shù)和運行成本的分析。

表1 幾種常用生活污水處理工藝的技術(shù)和運行經(jīng)濟成本比較Table 1 Analysis and comparison of technical and economic costs

通過比較以上4 種工藝，建議鄉(xiāng)村污水處理優(yōu)先選擇生物膜法和人工土壤滲透的生態(tài)化處理工藝。

北方地區(qū)集中污水處理設(shè)施宜選擇地埋式。地埋式設(shè)備無地上建筑，投資低；冬季不用保溫，運行費用低；綠化景觀效果好、占地空間小。

4.4 鄉(xiāng)村污水處理設(shè)施運維管理應(yīng)逐步向智慧化發(fā)展

為解決維護運行難題，鄉(xiāng)村污水處理設(shè)施應(yīng)推行遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)，智能監(jiān)控，建立穩(wěn)定的長效運營管理機制以提高效率、節(jié)省人力。其主要功能模塊如圖2所示。

圖2 智能管控平臺主要功能模塊Fig.2 Main function modules of intelligent management and control platform

鄉(xiāng)村生活污水智慧管控系統(tǒng)（圖2）的特點主要有“可用”：無人值守時運行穩(wěn)定；“易用”：降低操作難度；“實用”：用低成本運行；“智能使用”：智能大腦輔助。

4.5 對鄉(xiāng)村生活污水處理設(shè)施的監(jiān)管及標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行應(yīng)因地制宜、因時制宜

許多鄉(xiāng)村生活處理設(shè)施排水先入溝渠（水功能未明確分類的水體），再被用于農(nóng)田。這些溝渠一般為農(nóng)田灌溉的蓄水渠，農(nóng)民用水時常從渠內(nèi)取水，實際上形成了污水間接再利用。對于這樣的排放條件，管理監(jiān)測位置應(yīng)不限于設(shè)施的排放口，適當(dāng)后移。環(huán)保管理需要考慮農(nóng)業(yè)季節(jié)用水特點，分季節(jié)執(zhí)行不同的標(biāo)準(zhǔn)。農(nóng)業(yè)用水季節(jié)，處理后的污水大部分都用作農(nóng)田灌溉（包括直接和間接利用），這個時期應(yīng)適當(dāng)放寬污水氮磷等濃度限值，促進污水資源化利用。從污水中脫總氮、嚴(yán)格除磷的工藝復(fù)雜、技術(shù)難度大，要加藥劑，費用高，管理復(fù)雜，一般小型污水處理站很難達到嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。對比國外的鄉(xiāng)村污水管理標(biāo)準(zhǔn)，我國的標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格。例如，日本鄉(xiāng)村污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)一般僅規(guī)定生化需氧量（biochemical oxygen demand，BOD5）≤30 mg/L，懸浮固體（suspended solid，SS）≤50 mg/L，氮磷等基本沒有要求。2018 年，日本全國農(nóng)業(yè)區(qū)生活污水總處理量為3.3×108m3/年（處理率99%），其中有79.2%的處理水得到再利用，所產(chǎn)生的污泥有53%被用作農(nóng)肥，18%用作建材，兩項合計為71%?？梢?，技術(shù)政策對于促進污水資源化利用非常重要。有專家指出，農(nóng)村生活污水只要控制化學(xué)需氧量（chemical oxygen demand，COD）和氨氮就可以。采用簡單的工藝，保障處理設(shè)施可以長久持續(xù)穩(wěn)定運行，應(yīng)該是農(nóng)村生活污水治理的最終目的。

5 鄉(xiāng)村污水治理需要進一步解決的技術(shù)難題

目前鄉(xiāng)村污水治理存在需要進一步解決的技術(shù)難題，主要有：（1）寒冷地區(qū)的污水收集與處理技術(shù)，干旱地區(qū)的無臭、衛(wèi)生、糞便資源化生態(tài)廁所建設(shè)；（2）小型化糞池糞便快速分解的生物技術(shù)；（3）適用于農(nóng)田灌溉的簡易、高效、衛(wèi)生、安全的生活污水處理技術(shù)；（4）小規(guī)模污水污泥、化糞池污泥無害化處理與資源化利用技術(shù)；（5）鄉(xiāng)村污水處理設(shè)施的數(shù)字化、信息化及智慧化。