西北地區農村生活污水處理模式探究

馮俊華+吉李娜

在國家《“十三五”生態環境保護規劃》中，到2020年，全國所有縣城和重點鎮具備污水收集處理能力，城市和縣城污水處理率分別達到95%和85%左右，地級及以上城市建成區基本實現污水全收集、全處理。目前，中國農村生活污水收集和處理措施并未成熟，2010年，西部地區開展農村生活污水處理的村莊比例只有2.1%，2017年1月18日，住建部總經濟師趙輝在國新辦新聞發布會上指出，2016年全國農村污水治理率僅為22%。而農村作為用水量占全國用水量60%的地區，生活污水的處理是生態環境保護的一項重要內容，而且潛力巨大。據統計，到2020年，村鎮污水處理行業產值可增至840億，2025年，其產值將可達1300億。因此，本文將通過對西北地區村鎮污水處理現狀的梳理，結合目前村鎮污水處理行業內較為先進的處理模式，以期為西北地區農村生活污水處理提供相應的解決方案，從而可以在建設生態文明的大背景下，改善農村環境質量，建設美麗鄉村。

一、西北地區農村生活污水處理現狀

1.農村生活污水特點。①農村生活污水主要由沖廁污水、洗衣洗澡污水、炊飲污水和家禽廢水組成，其中的主要污染物有SS、COD、氮、磷及治病微生物。農村生活污水來源分布中，沖廁污水占到50%，炊飲污水占到11%，洗衣洗澡污水占到10%，29%來自其它家禽廢水或澆花等。②農村生活污水的排放規律不同于城市，人均用水量遠低于城市，季節性比較明顯，夏季多、冬季少，早晨、中午、晚上三個時段用水量大，氮、磷等主要污染物濃度出現峰值。與排放規律不同的是，農村生活污水的主要污染物如總氮、總磷、化學需氧量等的濃度變化規律是冬季高、夏季低。③農村地區生活污水還有一部分來自垃圾堆產生的污水和高蝕度的雨水徑流。2016年，全國農村生活垃圾處理率盡管得到了提高，達到了60%，但是大部分經濟較為落后的地區對垃圾的無害化處理還未大規模開展，在普通行政村，垃圾隨意堆放現象普遍，或者集中堆放，形成“垃圾山”，這樣經各種垃圾匯集的污水水質復雜，對當地用水安全產生威脅。④生活污水中的主要污染物與居民生活習慣、經濟條件等密切相關。其中，農村生活居民對于污水的處理基本為“就近排放，直接潑灑”，就近排放是指由于農村居民居住分散，有的將生活污水排入就近的河流或湖泊，有的將其排入明溝或暗渠；直接潑灑是指農戶將廚房用水或洗滌用水直接潑灑到自家院子或周圍，依靠土壤滲透和自然蒸發達到排放的目的。同時，農民的經濟收入水平與人均生活污水日排放量和污染物復雜程度成正比，即農民經濟水平越高，其人均生活污水日排放量越高，循環利用越少，較多肉蛋比例的消費使得污染物中氨氮濃度越高，大量洗滌劑的使用使得生活污水中氮磷偏高。

2.西北地區生活污水處理現狀。西北地區是中國七大地理分區之一，其它六個地理分區分別是華東地區、華南地區、華北地區、華中地區、東北地區、西南地區。按行政區劃分，西北地區包括新疆、青海、甘肅、寧夏和陜西五省。干旱是西北地區的主要自然特征，其年降水量從東部的400毫米左右，往西減少到200毫米，甚至50毫米以下。與其它地區相比，西北地區污水量較少，但污水濃度較大。盡管20世紀80年代開始，穩定塘這種污水處理技術在我國被大力推廣，新疆、華東、華北、東北等地積極籌建。目前，西北地區大部分村莊的生活污水處理現狀是直接原地排放或排入水體，人工排水系統的基礎設施缺乏，間接威脅著農村飲用水源的安全。發展較好的村莊即使有人工排水系統，但是普遍建材質量較差，污水和雨水混合嚴重，排水系統工程“曬太陽”或無人管理。

二、桑德SMART系統及示范工程概況

1.桑德SMART系統。桑德集團是中國環保產業的領跑者和國內村鎮污水處理先行者，其在污水處理行業有一定的發言權和權威性。2012年，桑德集團創新性地研發出SMART村鎮水環境治理系統，提出了“一個房子、一個池子、一套設備；集中捆綁、連片治理”的理念，該系統主要以集約化、模塊化及集群化管理為主，簡化操作，節約成本，增強了系統穩定性及處理效果，給中國村鎮污水處理開辟了一條“夠得著、看得見”的可行之路。2017年，桑德SMART技術入選北京市水污染防治技術目錄，在水污染治理領域取得了重大突破，評選委員會對其入選的優勢描述是：“先進成熟，已在實際工程應用，治理效果穩定、經濟合理可行，具有較好示范價值”。SMART工藝的具體指導理念是S：小型的（small），精巧的（skillful）；M：多功能的（multiple），模塊化的（modular）；A：靈活的（active），自動化的（automatic）；R：快速的（rapid）；T ：工藝的（technologic），其目標是達到“占地少，模塊化，易管理，低成本”。具體地，桑德SMART-PFBP多級生物接觸氧化工藝通過結合太陽能光伏技術，將多個罐體相串聯，采用多級處理，每個罐體利用仿水草的生物填料在各級形成菌群來逐級降解污染物。該工藝的優勢在于節能環保、操作簡單、占地較小、效果良好、高自動化。

2.示范工程概況。①運行效果。以北京市通州區馬駒橋姚辛莊農村污水處理項目為例具體說明。該項目為BOT項目，特許經營年限15年，主要對姚辛莊村北側、中側和南側的三個排污口的生活污水進行治理，采用桑德SMART-PFBP多級生物接觸氧化工藝，出水水質執行北京市水污染物綜合排放標準（DB11307-2013）B標。同時，該項目還采用“新麥田式”設計，即污水處理設施與周圍景色和諧統一，整體景觀就像麥田般賞心悅目，最終使得“污水處理-生態環保-公司盈利”三者實現了協調發展。②經濟分析。工程治理規模為250噸/日，服務人口2435人，運營主要構成成本為電耗、人工和藥劑費，其中電耗和人工約占80%-90%，平均運行成本為1元/噸左右。項目通過采用“互聯網+村鎮水務”的理念，以“總部系統監管、區域網絡運營、終端分散處理”的模式實現統一管理，減少了人員配備，提高了工作效率，從而縮減了運營成本。endprint

三、西北地區村鎮生活污水處理模式選擇

目前，除了對污水的直接排放，西北地區對農村生活污水處理的技術工藝主要有化糞池、厭氧沼氣技術、人工濕地、土壤滲濾系統等，農村生活污水有其獨特性，排放量少且不夠集中。而西北地區農村生活污水處理缺乏完善的管網系統和處理系統，加之經濟發展滯后，缺乏專業的管理人員，導致農村生活污水處理不能盲目照搬城市污水處理工藝。那么，西北地區在選擇農村生活污水處理模式時，應滿足以下幾個原則：經濟實用性原則，即處理技術經濟適用，達到節能降耗；操作簡單化原則，即運行操作簡單，便于村民日常維護和管理；出水達標原則，即經過處理后的污水可以達標排放，能夠二次利用；資源化原則，即盡量減少污泥的產量并進行資源化利用。

SMART這套小城鎮污水處理系統在全國分布廣泛，項目主要集中在東南、西南和東部地區，日處理規模超過30萬噸，服務人口300多萬人。而目前該系統在西北和東北普及率還較低，系統本身“可地上、可地下、可南方、可北方”的特性對于西北地區農村生活污水處理有一定的適用性，但同時也要結合當地生活方式、經濟水平、地理氣候作出適量調整。SMART 系統在西北地區的具體實施方案從運營模式、付費制度展開。

1.運營模式。目前，桑德集團將村鎮水務與市政水務、工業水務這三大業務板塊置于同樣重要的戰略地位。村鎮水務主要包括鄉鎮污水處理、大中城市周邊農村污水集中處理、城鎮化進程中的社區污水集中處理。西北地區農村聚集程度不同，對于人口聚集度高的村鎮，可以采取區域內示范效應模式，同時配合管網建設，形成示范效應；對于人口聚集度低的村鎮，管網建設費用過高，可以采取分散式處理模式，進行區域內連片打捆處理，形成規模效應。

2.付費制度。付費制度在污水處理領域的實施還舉步維艱。江浙滬地區經濟發達，但是依然實現不了付費，更不用說農村地區了。西北地區總體經濟落后，但也有經濟較為發達的村鎮，對于不同經濟情況的鄉鎮，付費制度因地制宜。如經濟較為發達的地區，可以考量整體績效付費，根據污水處理績效酌情收費；經濟較為落后的地區，采取免費或相對免費的形式，如特色農村可以發展“農產品+旅游”等項目，參考桑德SMART“新麥田式”設計，將污水處理設施與周圍景觀和諧統一，逐步建立村鎮水務平臺。

四、結語

西北地區農村生活污水處理目前還不具備規模化，處理技術相對傳統落后。而桑德SMART系統已成功應用于全國多個農村污水處理案例中，其運行效果佳、運營成本低、“可地上，可地下，可南方，可北方”，符合西北地區農村生活污水處理的自然環境和經濟環境要求。最后，本文從運營模式和付費制度兩個方面來對桑德SMART系統在西北農村地區污水處理項目的具體實施進行了適用性分析，對西北地區農村污水處理模式的選擇有一定借鑒意義。

（作者單位：陜西科技大學經濟與管理學院）endprint