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水务看点 | 无锡市农村生活污水治理现状问题与对策

栏目导读 “水务看点”为您提供水务最新资讯与科技动态,追踪国内外水务发展进程,分享前沿、创新的水务技术,以期引发水务同行的共同讨论! 随着乡村振兴战略举措的扎实推进和农村经济社会的…

栏目导读

“水务看点”为您提供水务最新资讯与科技动态,追踪国内外水务发展进程,分享前沿、创新的水务技术,以期引发水务同行的共同讨论!

随着乡村振兴战略举措的扎实推进和农村经济社会的不断发展,农村生活污水排放量逐年增加。农村生活污水主要来自农户家庭厨房、浴室、厕所等位置所排放的污水,具有来源多成分复杂变化系数大不易收集污染面广等特性。无序排放会造成农村地区居民生活环境和水体污染,影响土壤和地下水资源。加强农村生活污水治理,是打好农业农村污染治理攻坚战的重要内容,对加快推进生态文明建设、实施乡村振兴战略具有重要意义。

近年来,各地各有关部门认真贯彻落实中央部署要求,积极推动农村生活污水治理,取得了一定成效,对改善农村生态环境、提升农民生活品质、促进农业农村现代化发挥了重要作用。但也要看到,农村生活污水治理仍然是农村人居环境最突出的短板,面临着思想认识和资金投入不到位、工作进展不平衡、管护机制不健全等问题。

本文根据数据统计和实地调研情况,分析归纳了无锡市农村生活污水治理模式、工艺及运维情况,总结现阶段无锡市农村生活污水治理存在的问题及不足并提出相对应的对策及建议,以期为无锡市及苏南地区农村生活污水治理提供参考。 

农村生活污水治理现状
1.1
研究方法
为全面地了解无锡市农村污水处理工作的整体情况,更好地从宏观层面掌握无锡市农村污水治理现状,前期从无锡市生态环境局、农业农村局、排水管理处、住建部门、相关水务公司等单位了解无锡市农村污水治理现状的总体情况。主要是以县(市、区)为单位、以行政村为基本单元,对2008年—2018年以来无锡市全区域农村生活污水的产生、比例构成、无序排放、水体污染等总体情况现状进行调查,梳理现有处理设施数量、布局、运行、运维管理等情况,以太湖保护区、生态空间管控区、饮用水水源保护区以及入湖主要河道周边为重点关注区域,选取了典型自然村进行深入调查研究,收集相关资料。通过对调研收集资料进行统计、汇总,分析无锡市农村生活污水治理管理面临的困难与问题、存在的优势与不足,尤其对治理设施运维及环境监督管理方面存在的不足开展研究。结合国内先进地区运行与管理模式,提出优化改善的政策措施建议,为进一步提升农村生活污水治理成效与水平,促进区域生态环境质量改善,建立健全覆盖全市农村生活污水治理管理长效机制提供决策支撑。
1.2
整体概况
无锡市高度重视农村生活污水治理工作,2007年在全国率先进行试点,出台多项措施和工作指导意见,因地制宜,积极探索,大力推进农村生活污水治理工作的先行先试。十几年来经历了治理太湖、保护水源“6699行动”、环保优先“八大行动”、生态文明示范区建设、太湖水环境综合治理等方面工作。到2020年底,全市6个涉农板块共54个镇(街道),614个行政村的8350个自然村中,生活污水行政村和自然村污水处理覆盖率分别达100%和85%(图1)。目前,无锡市农村生活污水年产生量约为3479万t,实际处理量约为2609万t/a,根据处理设施进出水平均浓度估算,全市农村生活污水处理后CODCr、氨氮、TN、TP分别削减1380、167、235、18.5t/a。
 
图1无锡市农村生活污水治理设施分布情况
1.3
治理模式
江苏省是我国较早开展农村生活污水治理示范的地区之一。无锡市农村生活污水治理工作起步早,在最初指导性文件、建设施工规范、技术导则、运营、监管和排放标准基本处于空白的情况下,不断探索治理模式,结合各区域人口规模、聚集程度、地形地貌、排水特点、排放要求、经济能力等因素,因地制宜采取污水处理模式和技术。当前全市推广应用的农村生活污水治理模式主要有4种。
(1)接管治理模式:对位于城镇近郊、太湖一级保护区和水源地保护区内以及非一级保护区内村庄形态好、可收集污水量大的村庄直接纳入城镇污水管网系统进行处理。
 
(2)相对集中治理模式:针对受管网长度、经济发展水平等因素影响而无法接入城市管网小型集镇、居住相对集中的农村、小型农村旅游景区等地区,通过建设集中处理设施(日处理规模大于5t)进行相对集中处理。
 
(3)分散治理模式:居住相对集中、当地水环境容量大、村庄经济基础相对较弱或居住相对分散、地形复杂、村庄建筑历史文化保护等原因导致污水收集管网铺设困难等地区,通过建设小型处理设施(日处理规模低于5t)进行分散处理。
 
(4)其他模式:水环境容量大、生活污水处理程度能与当地主要经济作物灌溉需求相结合的地区(阳山镇桃林模式)就近进行资源化利用。至2020年8月底,市区、江阴市和宜兴市采用接管模式处理的自然村分别为1579、712个和1041个,占各区各自然村农村生活处理比例分别为59.12%、46.65%和49.45%,具体治理模式情况如图2所示。随着无锡市对农村生活污水治理力度不断加大,对入户管网进行排查和完善,农村生活污水收集情况总体较好,接管处理和相对集中处理模式能够较好地接收和处理污水,极少数小型分散处理设施收集率较低,存在“晒太阳”现象。 
图2无锡市农村生活污水治理模式情况
 
1.4
主要治理工艺
无锡市农村地区涉及太湖保护区、饮用水源保护区、生态保护红线、入湖河道等敏感区域,而各区域的敏感程度和管理要求不同,但农村生活污水治理之初无专门的约束性排放标准,导致无锡市农村生活污水处理工艺多、处理能力差异大。最初在国家和省尚未出台相关标准及规范时,无锡市针对农村生活污水排放问题,主要参考《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)。2018年,江苏省出台《村庄生活污水治理水污染物排放标准》(DB32/T3462—2018);2020年,又对上述排放标准进行修订,发布《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》(DB32/3462—2020)。标准中明确规定出水排入地表水III类功能水域且设计日处理能力≥50m³的处理设施,出水水质执行一级A标准;出水排入地表水III类功能水域且设计日处理能力m³的处理设施,出水水质执行一级B标准。同时,规定易发生环境污染问题而需要采取特别保护措施的地区,应不区分受纳水体的水环境功能和设施设计日处理能力,执行水污染物特别排放限值,执行水污染物特别排放限值的地域范围、时间,由设区市人民政府规定。
 
针对省级农村生活污水排放要求,无锡市坚持“分区、分级、分类”原则,综合考虑区域敏感性、投资总额、运营费用、处理规模等因素,积极探索农村污水治理技术和处理工艺。截至2020年8月底,全市范围内农村生活污水处理技术主要包括生物处理技术、生物+生态耦合处理技术和生态处理技术3大类,涉及AO生物接触氧化工艺、AAO生物接触氧化工艺、SBR、生物转盘、AO生物接触氧化+人工湿地、滴滤池+人工湿地、膜处理等十多种工艺。如图3所示,市区范围内采用AO生物接触氧化+人工湿地工艺比例达53%,MBR工艺占比为21%。各地因地制宜采取不同的处理工艺,例如:滨湖区胡埭镇地处太湖一级保护区,排放标准要求高,所有处理设施中80%采用MBR处理工艺;江阴市处理工艺以AO生物接触氧化+人工湿地工艺、AAO生物接触氧化工艺和生物接触氧化工艺为主,占比分别达74%、15%和5%。
 
现阶段农村生活污水存在水质和水量波动大,对全市103台典型农村生活污水处理设施处理情况进行监测,发现出水pH及动植物油脂均能100%达标,市区范围全部36套设施出水SS的去除效果较显著,去除率为74.18%~81.92%,达标率为77.78%~87.50%;而部分设施的建设时间较早、处理工艺偏旧导致CODCr、氨氮、TN、TP的去除率及达标率相对偏低。江阴25套处理设施的出水SS的去除率和达标率较好,分别为79.89%~83.20%和79.17%~83.33%;COD的去除率和达标率分别为52.00%~75.57%和70.00%~86.00%;氨氮的去除率和达标率分别为62.72%~81.29%和62.00%~76.00%;TP的去除率和达标率分别为63.82%~72.04%和70.00%~86.00%。宜兴市42套处理设施的出水SS、氮、磷及CODCr的去除率均达到50%以上,说明设施运行维护良好,达标率则在40%~80%。
图3无锡市各区域农村生活污水处理工艺情况
1.5
运维模式
针对农村生活污水治理设施数量大、规模差异大、位置分散等特点,无锡市不断探索建设-运营-维护模式,从建设运营维护一体化、管网设施一体化和运营管理信息化等角度全力构建农村生活污水运维新模式。
 
(1)建设运维一体化。
作为农村生活污水处理试点之初,无锡市将管网建设任务分配至各个乡镇自行建设,而污水处理设施由区级层面统一招标建设,造成管网和设施建设不协调、污水收集困难、长效运营难以保障等问题。管理部门及时转变思路,采用工程总承包(EPC)模式对农村生活污水处理管网和设施进行总承包建设。随着设施的不断建设,发现运营管理的缺失会导致其不能长效运行。2013年后采用工程总承包+运营(EPC+O)模式,将总承包与运营维护相结合,引入第三方专业运维团队对前期处理设施进行一体化运营管理,为设施的正常运行提供保障。同时,针对农村生活污水治理资金投入单一化、前期管网和设施建设不统一、长效运营难以保障等问题,2017年后江阴市和宜兴市均采用政府和社会资本合作(PPP)模式,以政府为主导,引入社会资本参与农村生活污水治理工作,将建设、运营维护工作一体化。至此,无锡市逐步完善集设计、采购、施工、调试、运营维护于一体的农村生活污水治理建设运营模式。
 
(2)管网设施一体化。
管网铺设需要走村入户,涉及人多面广,试点之初管网与设施建设分离,导致污水收集率低、设施不能有效运营等问题。无锡市在建设运营过程中不断发现问题,总结反思,从污水收集效率和收集质量角度出发,提升管网运行管理水平和处理设施正常运转效率,加速推进管网、设施一体化工作进程。管网设施一体化打破了管网和设施分开设计、分部施工的传统方式,实现管网和设施的设计、建设、管理、养护于一体,将整个农村生活污水处理系统纳入全流程管理,有效保证污水应收尽收、设施长效运营和排水稳定达标。
 
(3)运维管理信息化。
为了能够及时高效解决在运维过程中碰到的问题,提高设施的运行与管理效率,无锡市不断提升运营管理水平,优化技术手段,以信息化技术支撑农村生活污水处理设施的智慧化管理,可全面提升农村生活污水管理工作的质量和效率。第三方一体化运行公司基本建立农村生活污水治理运营管理系统,能够实现视频实时监控、图像在线抓拍、设备运行和水质数据监测、设备故障和异常自动预警、设备运营状态实时监测、运营数据建档、移动端设备运营数据查询、设备远程操控等功能。 
农村生活污水治理面临的问题与挑战
无锡市农村生活污水治理工作,经过十余年的不断推进,治理水平和覆盖率在省内乃至全国位于前列,农村水环境质量得到明显改善,但还面临一些问题与挑战。
2.1
运行管理制度不完善
目前,无锡市主要依据《江苏省农村人居环境整治三年行动实施方案(2018)》、《省政府办公厅关于印发江苏省农村生活污水治理提升行动方案的通知》(苏政办发〔2020〕38号)、《2021年全省农村生活污水治理提升行动工作方案》等文件,结合市委、市政府关于农村人居环境整治提升工作的决策部署,对照“一推三治五化”专项行动目标任务要求,推进落实各项农村生活污水治理工作。缺乏农村生活污水治理相关治理管理条例、建设标准、运维技术导则等指导性文件,未能形成全市统一的工作标准规范和考核追责机制,对各责任主体的硬性约束不足,一定程度上还存在权责边际模糊、参与主体责任意识不强、工作推进疲软等问题。
2.2
治理覆盖不平衡
在全市自然村生活污水覆盖率达85%以上,完成“一推三治五化”专项行动中有关农村生活污水治理工作目标要求的前提下,市区范围内基本实现治理全覆盖,但江阴市、宜兴市仍然还有一些农村生活污水治理空白区,存在污水乱排乱放现象,急需进行收集治理
2.3
部分设施趋老化
无锡市于2007年太湖水危机后率先开展农村污水治理,治理工作起步早、点源设施分布广、数量大、处理工艺多样。这些早期建设的设施经过长时间运行,存在设备零部件老化、部分配套管网破损、雨污分流不彻底、处理效率和达标率逐渐降低、面临工艺技术迭代及设施更新改造的问题。管网方面早期缺少技术规范,区、镇、村等多部门参与,建设主体多元,导致施工、验收把关不严。地下管网等隐蔽工程中埋深不足、垫层不够、回填不当、标高不对等问题突出,污水渗漏以及地下水渗入,部分农户隔油井、化粪池等设施缺失,这些工程质量问题都造成后期运维困难。
2.4
长效管理机制不健全
无锡市农村污水治理设施分布广、数量大,特别是一些早期建设的设施管网建设质量参差不齐,缺乏专业运维技术人员,资金与技术支撑保障不足,监督考核机制不完善。涉及处理设施日常管理维护、运行监管、资金支持等方面的农村生活污水治理长效管理机制还不健全。 
对策与建议
3.1
加强统筹规划,完善配套政策
按照《江苏省村庄规划编制指南(试行)(2020年版)》具体要求,围绕无锡市农村生活污水治理提质增效行动方案工作目标,以涉农市(县)区为单位统筹规划编制农村生活污水治理提质增效方案。根据村庄不同区位条件、人口聚集程度、污水产生规模、经济发展水平,按照“分区、分类、分级”的要求,因地制宜,科学规划,分类施策。加快推动城镇污水管网向周边村庄延伸覆盖,对周铁、太华等处于太湖流域一级保护区、水源地保护区的村镇一律接管;对阳山、祝塘、万石等不具备接管条件的村庄,结合布局形态、地理地形、人口流动、经济状况以及排放要求,选择适宜的处理工艺和治理设施,推进生活污水应收尽收。同时,对尾水排放、污泥出路等问题予以统筹规划。
借鉴浙江省、上海市等地做法,研究制定无锡市农村生活污水治理管理条例等。进一步明确各级政府部门权责范围,建立多元责任认定分担机制,增强参与主体责任意识,加大违法行为打击力度,提升依法行政水平,彰显无锡市地方特色,为全市农村生活污水治理工作提供坚强有力的法制保障。结合无锡市地方特点,组织编制无锡市农村生活污水运维技术导则等,进一步规范农村生活污水治理设施运维管理,提高运维水平和治理成效,通过运维标准化、市场化促进治理工作长效化。 
3.2
全面消除空白,提升治理覆盖度
《无锡市“一推三治五化”专项行动大力推进农村人居环境整治提升的实施方案》中明确规定,到2023年,全市自然村生活污水覆盖率达90%以上。针对江阴市、宜兴市一些农村生活污水治理空白区,排查具体情况,结合“优化规划布局、优化实施建设、优化组织运营、优化政府监管”的“四个优化”提升思路,加大投资力度,因地制宜采取治理措施。能就近接入市政污水管网的,要以自然村为单位纳入排水达标区建设。不具备接管条件的,应采用污染治理与资源利用相结合、工程措施与生态措施相结合、集中与分散相结合的建设模式,就近增设污水收集治理设施。对2年内计划拆迁的村庄,要采取临时性污水收集处理措施,近期不拆迁的村庄要配套建设污水治理设施,力争早日实现农村生活污水治理自然村全覆盖。 
3.3
加强过程监管,促进提质增效
进一步巩固提升前期已开展的农村生活污水治理工作成果,以市(县)、区为单位对已建设施进行全面梳理排查和基础信息复核,根据排查复核结果,制订本地区农村生活污水处理设施改造行动方案和年度实施计划,建立问题清单和整改清单,进行达标改造或纳入城市管网,按照“改造一个,排放达标一个”的要求,提高农村生活污水处理设施运维水平。到2021年底,全市需改造的老旧处理设施和管网改造基本完成。全面完成提升改造任务,确保已建设施长效稳定达标运行。 
3.4
探索长效机制,夯实治理成果
细化部门职责,压实主体责任,建立市(县)区为组织主体、镇(街道)为推进主体、村(社区)为实施主体的工作推进机制,定期组织督查考核,并对考核结果通报公布。强化区级政府职能部门在监管中的主导地位,建立上下联动、部门协作、责权清晰、群众参与的全方位监督机制和责任追究制度。结合环保机构监测监察执法垂直管理制度改革,建立重心下移、力量下沉、保障下倾的农村环境监管执法工作机制。建立农村生活污水治理设施数据库,运用云计算、大数据、GIS地理信息以及物联网技术,开发打造智慧监管平台,落实好农村生活污水治理长效监管机制。借助社会力量,鼓励社会资金参与农村污水治理项目,规范推广PPP模式,落实农村污水治理长效资金支持机制,减轻具体运行维护单位的资金压力。健全服务绩效评价考核机制,大力推行农村生活污水运维管理平台,提升运维管理水平,落实农村污水治理长效运维管理机制,确保农村污水治理长效管理工作落实到位。 
结论
(1)无锡市农村生活污水治理取得了一定成效,到2020年底行政村和自然村污水处理覆盖率分别达100%和85%,在治理模式、处理工艺和运维模式等方面进行了深入探索,经验丰富、成果丰硕,形成了一套因地制宜的治理管理体系。
 
(2)根据无锡市区域人口规模、聚集程度、地形地貌等因素,现阶段农村生活污水治理主要有接管处理、相对集中治理、分散治理和资源化处理模式;涉及AO、AAO、SBR、生物转盘、AO+人工湿地等十多种处理工艺,且基本采用第三方专业团队一体化运维模式。
 
(3)农村生活污水治理起步较早,但在运行管理制度、治理覆盖度、老旧设施改造和长效运行管理机制等方面还存在一定的问题。后续治理管理过程中要不断完善制度建设、提升治理覆盖度、加强过程监管、探索长效运维机制,确保农村污水治理管理工作落实到位。

作者:贺 琛1,周国婧1,张 周2,*,廖家林2

(1.无锡市环境科学研究所,江苏无锡 214121;2.江南大学环境与土木工程学院,江苏无锡 214122)

编辑:黄如诗

排版:西

校对:万梓薇

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作者: lichunguang

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