黃 瑾,紀莎莎,洪德俊
(1.上海市城市建設設計研究總院〈集團〉有限公司,上海 200125;2.上海碧蘭環保技術開發有限公司,上海 210001)
根據《中國環境狀況公報》,2014年全國廢水化學需氧量排放總量為2 294.6萬t,氨氮排放總量為238.5萬t,其中,農業源排放貢獻分別占48.0%和31.7%,表明村鎮廢水排放是影響我國水環境的重要污染源[1]。2015年,中央財政安排資金60億元,支持各省(區、市)開展農村環境綜合整治,村鎮污水治理試點示范工作在全國梯次推開。與此同時,《水污染防治行動計劃》《長江流域水環境質量監測預警辦法》等政策性文件的發布為村鎮污水建設實施提供了依據和條件。
根據《城鄉建設統計年鑒》,2010年,我國建制鎮污水處理能力為1 578.34萬m3/d,鄉污水處理能力為17.96萬m3/d[2];2017年,我國建制鎮污水處理能力已達3 097.83萬m3/d,鄉污水處理能力已達101.2萬m3/d[3](圖1)。這表明,隨著生態文明建設的持續深入,我國對于村鎮污水的治理愈發重視,污水處理的重心也正在由城鎮逐步向村鎮轉移。

圖1 我國建制鄉鎮污水處理量統計Fig.1 Statistics of Sewage Treatment Capacity of Townships in China
村鎮污水是造成村鎮環境污染的重要來源,開展村鎮污水治理工作是改變村鎮污水無序排放現狀、改善農民生活條件和建設社會主義新農村的需要。在實際工程中,更需關注設計標準的選擇、工程的建設、工程驗收、相關配套設施及長效運維等方面,只有著眼于并深入分析這些方面存在的問題及產生的原因,才能進一步從根本上提出合理的對策,逐步解決我國農村生活污水處理工程建設中存在的問題。
目前,國家還沒有出臺針對農村地區污水處理工程的設計相關規范。因此,在設計與建設上幾乎無據可循,只能參照其他相關規范進行,致使設計缺乏約束,易造成設計參數選取不合理、隨意性較大等問題[4]。另一方面,受經濟、時間等因素影響,設計單位提供的設計文件內容往往深度不足,為后期工程的施工、審計、監管埋下隱患。因此,國家相關部門和地方政府應當加快出臺村鎮生活污水處理設計標準及規范,為審查設計單位在設計深度及規范性等方面提供依據,以保障后續工程的順利實施。
我國村鎮污水處理工藝依舊基于物化處理、生化處理、生態處理3類方法,并可根據實際情況進行組合,其中,生物膜法、生物+生態法應用最為廣泛[5]。農村地區經濟技術薄弱,缺少充足的資金和專業的技術管理人員,因此,村鎮污水處理方式不能照搬或套用城鎮污水處理模式,須結合當地實情及生活污水特點做出科學決策。在選取具體的工藝時應遵循以下原則。
(1)因地制宜。根據鎮村的功能、人口、地形地貌、地質特點、氣候、排放要求和經濟水平等,通過技術經濟分析和比較,因地制宜地選擇簡單、經濟、有效的處理技術。
(2)工藝流程簡單可靠。村鎮污水處理設施工藝流程不宜太過復雜,應在保障功能的基礎上盡量減少工藝環節,以便于運行管理,并充分考慮村鎮污水排放不穩定、水量變化大等特點,選用抗沖擊負荷能力強的污水處理技術設備,以避免由于污水排放量的變化而造成的系統資源的浪費或癱瘓。
(3)環境影響小。針對污水處理設施易帶來空氣污染、蚊蟲增多等環境問題,應盡量選擇低二次污染或無二次污染的處理工藝。
(4)能耗、費用低廉。村鎮污水處理設施的建設主要來自政府的投資和支持,我國村鎮污水處理設施運行費用十分有限,缺少穩定經費來源。因此,生活污水的處理應充分考慮造價低、運行費用少、低能耗或無能耗、運行穩定高效的處理工藝。
(5)維護管理簡便。村鎮熟悉生活污水處理技術的專業人員較少,應盡量選用運行、管理簡單、維護方便的污水處理工藝,能有效節省管理和維護的人力物力,以保證系統建成后正常發揮功能。
目前,我國村鎮污水收集難度非常大,主要體現在以下幾個方面:(1)村鎮建設過程中缺乏對供排水系統的整體規劃;(2)村鎮地形地勢復雜、居住相對分散,導致排管困難;(3)排管設計、敷設不規范,主要體現在管徑不合理、管網走向不合理、管材質量不達標等方面;(4)化糞池滲濾嚴重,污水直接滲入地下,污染土壤及地下水。針對此種情況,對于村鎮污水的收集系統,建議有條件的村莊完善地形測繪工作;實在沒有條件的村莊,建議在施工過程中根據具體地形及污水流向現場確定收集管網走向。除此之外,可以通過分散式就地處理的方式減少管網敷設長度。
在建設用地方面,村鎮污水處理工程也存在較多問題,例如:(1)用地選擇未經過嚴格的現場驗證,隨意性較大;(2)由于風俗民情、村民意識等問題,用地協調困難;(3)工程選址變動性較大等。鑒于此,在工程設計前,應加強與村鎮領導的溝通,并結合規劃進行現場勘察,保證選址的可用性。除此之外,工程點應盡量遠離村民房屋及道路,以減少對村民的影響及減少破路等工程費用。
村鎮污水處理工程在基礎工程施工、鋼筋混凝土工程施工、磚砌體結構施工及安裝工程中都存在一系列問題。造成以上工程質量問題的主要原因是施工單位在組織機構、質量進度及實施成本方面管理不善。因此,為使工程項目在計劃的時間和批準的預算內,按照合同要求的質量,完成最終的工程建筑,可以從下面幾個方面來加強項目管理,保證村鎮污水處理設施的施工質量,取得最佳的經濟效益。
(1)規范招標,嚴把施工單位準入關,保證施工單位具有相關資質和工程施工能力。
(2)把施工質量擺在突出的位置,強化施工質量監督管理并規范各方質量主體的質量行為,通過一系列技術組織措施實現項目控制目標,并提高施工效率和經濟效益。
(3)施工單位應當做好組織準備,建立一個能完成管理任務,能指揮靈便、運轉自如、工作高效的組織機構,以便有效應對各種變化,完成實施管理目標。
(4)制定一套科學、嚴格的成本核算制度來規范各施工單位、各職能部門及其人員的管理行為,以保障成本控制目標的成功實現。
(5)明確污水處理設施的管理負責人及相關管理責任,加大對污水處理工程建設各方相關從業人員的培訓管理和技術指導,保障工程建設質量。
在村鎮污水處理工程項目全過程管理中,工程驗收是較容易被忽略的環節,究其原因有以下幾個方面:(1)項目臨近尾聲,工程相關各方易出現松懈麻痹的思想;(2)由于缺乏工程項目驗收管理流程的行業導則,對項目驗收的階段性目標混淆;(3)項目建設單位急于運營,沒有留下充裕的驗收時間,導致項目的驗收過程流于形式;(4)后期運維單位不參與驗收,加之驗收后沒有進行正規移交,導致工程建設與運維脫節。
針對村鎮污水處理工程實施過程中建設單位對相關驗收程序不明晰或忽視而導致的問題,建議項目在建設階段引入第三方運維單位共同監管的管理模式。一方面,運維單位作為專業的單位,對后期可能出現的工程問題有較為深刻的理解,有助于提高驗收質量;一方面,將運維單位引入驗收管理,可做到建設運維的無縫對接和移交,有助于后期工程的穩定運行。除此之外,做好施工資料管理工作,對于確保工程的安全和使用功能,提高工程質量有著十分重要的意義,同時也是工程日后進行維修、管理、擴建和改建的最重要的檔案資料。
污水處理設施在移交過程中主要存在以下問題:(1)污水處理設施移交時間跨度過長,致使設施出現運維空檔期,可能導致設施損壞或出水水質不達標等問題;(2)移交過程中沒有現場技術交底,導致運維方對工程細節,尤其是對隱蔽工程構筑物內部施工情況不了解,為后續設施運行帶來一定的困難;(3)移交技術資料不完整,致使運行出現問題時缺乏解決依據。為了解決以上問題,應盡量縮短移交過程中的真空期,在工程項目質保期內完成移交工作,并保障運維單位與建設單位進行現場技術交底,規范設施移交流程,保障移交材料的完整性。
目前,村鎮污水處理設施運行養護情況不容樂觀,常見情況如:管網破損,處理設施收集不到污水;處理設施中的機械設備腐蝕嚴重或破損,無法繼續發揮功用;處理設施實際出水量很小,有時甚至無出水;處理設施垃圾肆虐,運行裝置中垃圾漂浮,無人打撈;處理設施植物無人收割和養護;構筑物淤泥、垃圾堆積、站點環境惡劣等。分析導致上述問題的原因,主要有以下幾點:(1)村鎮污水處理系統分布點多且分散,政府集中監管存在很大難度;(2)農村地區缺乏專業人員,而站點直接管理者責任心不強,缺乏專業知識,無法及時發現、解決問題;(3)養護資金嚴重不足,難以支付日常費用,導致運行情況無人監管;(4)政府部門監管村鎮污水處理設施主要關注出水水質,對處理設施的運轉效率缺乏關注[6-7]。
鑒于以上原因,針對污水處理設施可分兩部分考慮。對于集中式處理設施,政府部門主要發揮規劃、協調、監督等作用,可委托專業公司進行集中維護管理,有利于降低成本、提高質量和效率。分散式處理設施可由村委會或農戶對其進行日常使用及維護。除此之外,為了應對村鎮污水設施分散、巡檢工作量大的問題,還應充分發揮遠程監控的作用,對處理系統的水質、水量變化情況進行實時監控,實現遠程監控與現場巡檢的結合,便于維護管理及時到位。
針對村鎮污水處理項目運營資金無保障以及融資困難制約瓶頸的問題,應從以下幾個方面考慮:(1)針對目前村鎮污水項目在前期建設方面有一定利潤而后期維護利潤回報率不高的情況,可采取設施建管一體化模式,以確保設施建得起也用得起;(2)加大政府資金投入,保障資金來源,確保運營費用的撥付;(3)完善價格收費體制,加強收費管理[8]。
目前,村鎮污水治理技術已經取得了一系列成果,但在實際工程中,仍面臨許多的問題。鑒于此,本文從全生命周期的維度出發,針對我國村鎮污水處理工程設計、施工、驗收、運維等方面存在的問題進行深入分析,并提出合理的對策,以期為我國村鎮污水治理工程的實施提供參考。