江苏省（常熟市）农村污水处理现状分析
摘要：我国农村污水治理刚刚起步，还处于摸索阶段。由于农村地区经济落后，技术管理水平低，因此不适宜直接套用城市污水治理模式，农村污水治理缺乏建设费用低、运行费用低以及处理效果好的适宜大范围推广的技术，缺少相应的规划指南。常熟市作为较早开展农村污水治理的城市，在农村污水处理设施的建设、运行以及管理上的经验可以借鉴。通过调查常熟市农村污水处理设施的技术工艺以及建设费用，了解常熟市农村水污染治理技术和建设费用的现状，为农村污水治理模式的优化、经济技术指标的制定提供参考依据。
为了研究总结常熟市农村污水治理的经验，本文依托国家“十二五”水专项，以常熟市 2009-2011 村镇污水治理三年行动计划所建设的农村污水理设施为研究对象，采用资料收集、实地调查等方式，对常熟市农村污水治理现状进行了调查研究。
常熟市所委托集中运行的311座农村污水处理设施的运行费用为8681元/ 人工费和交通费是主要运行成本。生物滤池+人工湿地工艺的平均吨水运行费为 3.08 元，MBR 工艺为 3.24 元，生物接触氧化工艺为 3.29 元，SBR 工艺为 3.47元。
比较常熟市现有的 MBR、生物接触氧化、SBR 三种工艺的污水处理设施，MBR 工艺吨水建设费用、平均吨水占地面积最低，其次为生物接触氧化工艺，主要污染物质达标率 MBR 工艺与生物接触氧化工艺相差不大，都高于 SBR 工艺。因此，常熟市在今后开展农村污水治理工程时，应以 MBR 工艺为主。
关键词农村污水；污水处理设施；建设费用；处理效率；集中运行；SBR；MBR；生物接触氧化工艺。 1.1农村污水治理现状 1.1.1污水处理系统介绍
目前，小城镇所采用的污水处理模式主要有两种，分别为集中处理和分散处理。
水集中处理，即市政工程中标准处理系统，是通过集中式管网收集系统将城镇生活污水、经预处理的工业废水和降雨、融雪等混合废水输往大型污水处理厂，
采用适宜的工艺进行综合处理，达标后排入自然水体[1]其主要特征是：统一收集、统一输送、统一处理。
污水集中处理可以分为：（1）城镇集中处理，是指城区居住人口数量大、污水排放量较大的经济发达地区的小城镇，可以考虑独立建造污水处理设施；（2）污水流域集中处理，是指将两个或两个以上城镇地区的污水进行统一处置，这种 污水处置方式是以一个大型区域污水厂代替许多分散的小型污水厂[2]。
散污水处理，是指在相对较小的区域内建设的小型污水处理设施，由于农村地区受到地理条件和经济因素制约，城镇污水处理厂很难覆盖到农村的所有区域，因而选择因地制宜的分散处理方式，将小规模区域排出的污水分别进行收集和处理，同时强调就近处理，运用低成本、可持续的处理系统进行污水处理和回用[3]。 1.1.2我国常用农村污水处理技术工艺
目前，在我国农村污水处理中应用较多的污水处理技术主要有：生活污水沼气池技术、人工湿地处理技术、稳定塘处理技术、生物膜处理技术。
（1） 生活污水沼气池技术
生活污水沼气池技术是采用厌氧发酵和兼性生物过滤技术相结合的方法，厌氧和兼性厌氧的条件下将生活污水中的有机物分解转化成CH4，CO2和达到净化处理生活污水的目的。产生的沼气可作为家庭用炊和浴室能源，出水可用于浇灌和绿化用水。农村有大量的农作物秸秆和人畜粪便用以沼气发酵，经发酵所产生的沼液、沼渣可作为农用沼肥。沼气池工艺简单，建设成本低，运行费用低，适合于农民家庭使用。但是，目前也存在着受气温和运行管理不及时等原因，运行稳定性难以保证、处理效果达不到排放标准等问题。
（2） 生物膜技术
生物膜法是一大类生物处理法的统称，包括生物接触氧化、生物滤池、生物转盘及生物流化床等方式，都是为微生物提供载体，使其附着并形成生物膜，污水接触生物膜而被吸附净化，是污水灌溉和土地处理的人工化和强化。该技术比较适用于人口较为密集、水量较大及土地面积相对紧张的村镇。
（3） 稳定塘处理技术
稳定塘是一类利用天然净化能力的生物处理构筑物的总称。污水在塘内经较 长时间的停留、贮存，通过微生物的代谢活动，以及伴随着物理的、化学的和生
物的过程，使污水中的有机污染物、营养元素和其他污染物质进行多级转换、降 解和去除，从而实现污水的无害化、资源化和回用的目的。该技术能够充分利用地形，工程简单及维护方便，但是，占地面积大，净化效果受季节性影响，而且可能散发臭气等。
2.1农村污水处理设施的建设与运行情况 2.1.1农村污水处理设施的建设情况
常熟市于 2009 年启动实施了村镇生活污水治理三年行动计划，全力推进村 镇生活污水治理。2009-2011 年，常熟市共开展农村污水治理工程 77 项，共建成农村污水处理设施 313 座、真空源分离系统 1 套，服务农村居民 5664 户，设计污水处理规模达 2545 m3/d。常熟市各农村污水处理设施的设计出水标准都为《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级 B 标准。常熟市村镇生活污水治理三年行动计划所实施的农村污水治理工程的建设信息的调查。其中，采用真空源分离系统的生活污水治理工程进行了黑水和灰水的分离收集系统建设，而并未建设污水处理设施，因此未将其纳入统计分析。
表 3-1 为常熟市农村污水处理设施建设情况一览表，描述了常熟市农村污水处理设施的整体建设情况。
2.1.2污水处理规模分析
常熟市所建设的农村污水处理设施处理规模如表 3-2 所示，从 1-140 m3/d 不等，其污水处理规模主要以20m3/d（包括20m3/d）以下为主。其中规模在以
下（包括5 m3/d）的污水处理设施数量占 75.2%，规模在 5-20 m3/d（包括 20 m3/d）的占 18.2%，而规模在 20 m3/d 以上的只占 6.6%。 2.1.3农村污水处理的运行模式
虽然农村污水处理设施的规模小，但其运行管理的专业性要求和难度并不见得比大型污水处理厂低。由于农村污水处理设施规模小，采用专人值守的办法对设施进行专业化运行维护显然成本太高，大多数农村也缺乏这样的专业技术人 员。现状条件下农村污水处理设施的运行维护大多采用两种方式。一种是由村镇 委派专职或兼职人员进行管理，通常这种方式被形容为“开关师傅”式管理，人 员的专业和职业素养很难保证，且隐含的吨水处理人工成本很高。另一种是由设 备供应商或工程承包商代管，相当于延伸的售后服务，这种方式虽然在专业性方 面有所保障，但在运行维护的成本和运行维护的质量上很难兼顾。在常熟市农村 污水处理设施验收移交之前，设施的运行就是采用这两种方式，其中以第二种方式为主。
2012 年 6 月 1 日常熟市住房和城乡建设局开始采用农村污水处理设施委托集中试运行方案，与中国科学院生态环境研究中心（简称“生态中心”）签订了技术服务合同，同时生态中心与常熟市苏州弘宇水处理工程服务有限公司（简称“弘宇公司”）签订了合作协议。生态中心作为技术支持，研究和指导农村污水处理设施的运行；弘宇公司作为农村污水处理设施运行承包方，根据生态中心的指导开展农村污水处理设施的运行；常熟市住房和城乡建设局下属的市政公用事业管理处作为农村污水处理设施运行的监管方，对农村污水处理设施的运行情况进行日常监督检查，并定期对运行方进行考核；各镇人民政府作为农村污水处理设施的产权方，由各镇建管所具体履行镇政府对农村污水处理设施的管理职能。 常熟市农村污水处理设施委托集中运行的框架基本形成。
2012 年 6 月，常熟市住房和城乡建设局对 2009-2010 年建成的 281 座污水处、理设施和 1 套真空源分离系统组织验收。其中有 1 座采用 MBR 工艺的污水处理设施未按设计要求建设，1 座采用生态湿地工艺的污水处理设施其湿地底部管道被堵塞而无法出水，因此这 2 座污水处理设施未参与验收。常熟市住房和城乡建设局在完成验收之后，将这批污水处理设施移交给弘宇公司负责运行。同年 10月，常熟市住房和城乡建设局对2011年建成的32座农村污水处理设施组织验收，完成验收之后，继续将其移交给弘宇公司。至同年 10 月底，常熟市村镇生活污水治理三年行动计划（2009-2011 年）所建的已验收的 311 座农村污水处理设施以及 1 套真空源分离系统全部移交完毕。 2.1.4委托集中运行前农村污水处理设施的运行情况
在农村污水处理设施委托给弘宇公司运行之前，于 2012 年 4 月对 313 座污水处理设施和 1 套真空源分离系统进行了现场调查，调查结果如附表 2 所示。本调查通过检查污水处理设施当前的运行工况、检查构筑物与管道的完好情况、手动启闭设施的主要机电设备、观察设施的活性污泥状态来判断设施是否能正常运行。
根据附表 2，真空源分离系统处于正常状态。有 3 座污水处理设施电源存在问题，有 3 座污水处理设施周围环境太过恶劣，有 2 座污水处理设施没有设备间钥匙，因而总共有 8 座污水处理设施无法查看运行状态。在调查的 305 座污水处理设施中，有 7.9%的污水处理设施处于停运状态，这些设施大部分是因为电源还未开通而处于停止运行的状态；有 64.6%的污水处理设施运行不正常，
这些设施存在的问题使设施无法保证正常运行；只有 27.5%的污水处理设施可以
维持正常运行，但这些设施大部分存在活性污泥量较少、设施配件损坏等问题，但不影响设施的运转。各工艺污水处理设施的运行情况统计如表 3-4 所示。 由表 3-4 可知，在管理技术水平较低的情况下，生物滤池+人工湿地工艺和传统活性污泥法仍能维持正常运转，生物接触氧化工艺有一半的设施能维持运转，SBR 工艺的正常运转率极低，MBR 工艺完成无法维持正常运转。因此，各工艺污水处理设施的运行管理难易程度由低到高排列，分别是：生物滤池+人工湿地工艺≈传统活性污泥法<生物接触氧化 根据附表 2，真空源分离系统处于正常运行状态。在调查的 311 座农村污水处理设施中，89.3%的污水处理设施处于正常运行状态，7.1%的污水处理设施 处于停运状态，3.6%的污水处理设施运行不正常。各工艺污水处理设施的运行情况统如表 3-6 所示。22 座农村污水处理设施停运原因如下： （1）人工湿地底部管道堵塞而无法出水。采用生物滤池+人工湿地工艺的农 村污水处理设施存在此问题。 （2）基础设施损坏无法维持污水处理设施的正常运行，存在此类问题的污 水处理设施有 7 座。其中，有 3 座设施基础下沉，有 1 座设施基础被挖 坏，有 3座设施集水井损坏，有 1 座设施集水井整体下沉。 （3）液位控制器损坏，有 3 座污水处理设施因此而无法正常运行。 3农村污水处理存在问题 3.1缺乏合理的排水规划 近两年，为配合新农村基础设施建设以及针对农村污水处理存在的问题，环保部、住建部及各地相关部门相继出台了一些技术指南、规程等指导性文件，但仍缺乏统一的农村排水规划标准。有些地区农村排水规划简单参考城镇排水规划模式，存在着规划范围不合理、规划目标不明确、规划设施与农村现实情况差 别较大等问题，在实际工作中无法真正指导农村污水处理工程的建设。 3.2设计规模与实际污水量不匹配 在调查中发现，污水工程设计处理规模与实际污水量不匹配的问题比较突出。一方面，部分工程因污水收集管网建设不完善，建设过程中污水排放率和污水收集率设计参数不合理，造成处理工程建成后收集的实际污水量小于设计规模；一些农村在规划建设污水处理设施时，盲目贪大求全，造成“大马拉小车”现象；一些规划设计人员不了解农村实际用水需求和污水排放特点，照搬城镇用水规范，造成污水处理规模偏大。另一方面，规划设计中没有充分考虑旅游流动人口及农村养殖、乡镇企业排水等，造成设计处理规模偏小及设计进水水质的偏差，引起处理效果差，不达标现象严重。 3.3工艺选择不合理 选择合适的工艺是污水处理设施成功运行的关键，不同的污水处理工艺，其建设投资、出水水质、运行成本、管理维护要求差别很大。不同工艺吨水运行成 本一般在0.2-2.0元。一些农村污水处理工艺选择时没有充分考虑农村的经济，运行管理水平，使得工程完成后难以正常运转。对农村污水处理而言，工艺选择并非越新越好；而且很多农村污水处理后出水主要用于农田灌溉、果园浇灌等，因此也不是出水水质越高越好，而是应与当地水环境保护要求及用水需求相结合， 适用就好。 3.4投资和运行费用短缺 农村污水工程规划建设与运营管理维护缺乏可靠的资金来源，这是阻碍农村污水治理的一大难题。农村地域广阔、经济发展不平衡，环保意识相对较弱，大 部分村、乡政府财政收入较少，靠自筹资金搞污水工程难度很大。靠国家投资，因数额巨大，也需要长期持续投入。运行费从村民中收缴比较困难。据调查，几乎所有的村民欢迎污水处理工程建设，改善生活环境，但90%以上的村民又担心运行费用成为负担，希望政府出资或补贴。我们在调研中发现，也确实存在着因运行费用不足而停止污水处理设施运行的现象。 4.技术对策 4.1完善农村排水规划 规划是建设的龙头，为了确保农村污水治理工作的有序开展，在农村污水治理的具体工作实际中，根据工程项目建设“规划先行”的原则，应先行编制排 水工程规划。农村污水工程规划首先应确定规划的范围，合理确定规划目标，明确规划依据，科学选择污水处理工艺。编制规划应遵循以下几点原则： （1）统筹考虑，因地制宜。充分考虑周边城镇、工业区的建设发展，避免工程建设的重复投资；并根据农村自身条件，制定与之相适应的规划方案。 （2）近远期结合，分期实施。排水系统需要全面规划、近远期结合，在不同的阶段突出不同的重点，满足农村发展的需要。 （3）强调生态原则，尊重自然环境。在充分利用现有资源的基础上，逐步建设营造“水清景美”的农村人居环境。 （4）合理确定规划目标，明确水污染控制规划依据。根据当地实际情况，因地制宜地采用经济、适用的工艺、技术和方法。 4.2正确选择适宜的排水体制 排水体制分为分流制与合流制两种基本类型。排水体制的确定，不仅从根本上影响排水系统的设计、施工、维护管理，影响到排水工程的总投资和初期投资 费用以及运行维护管理费用等，且对环境保护影响深远。因此，排水体制的选择应首先满足环境保护的需要。排水体制应根据当地环境保护要求，当地自然条件 （地理位置、地形及气候）和废水受纳水体条件，结合污水水质、水量及排水设施情况，经综合分析比较确定。 目前，在农村污水处理工程中有些地区过于强调采用雨污分流制，没有充分考虑当地的经济条件和气候条件等实际情况，造成建设总投资偏大。我们认为干 旱半干旱或少雨地区可采用截流式合流制，以减少工程总投资，合流制排水系统 应设置污水截流设施。雨污分流制一般适用于降雨量较大的地区，雨污分流时的 雨水就近排入村庄水系；雨污分流时的污水、雨污合流时的合流污水应通过暗管输送至污水处理站进行处理。 4.3合理选择污水处理模式 污水处理模式分为分散式和集中式两种。集中式处理模式还包括农村污水收集后直接排入城镇市政管网的模式。靠近城镇的村庄应优先考虑将污水收集后， 直接排入城镇市政管网，将污水并入城镇污水处理厂处理；远离城镇、独立分散的村庄规划应根据当地的自然、经济和社会条件等具体情况，因地制宜地采用集 中与分散相结合的污水处理模式，做到既节省投资，又便于管理。 分散式污水处理模式主要适用于地形起伏较大、污水不易收集、分散居住农户的生活污水处理。在人口密度较小的农村，几户、十几户村民相对集中住在 一起，与周围村落相距较远，宜采用就地分散处理模式。分散式污水处理模式的优点是：布局灵活、施工简单、管线短、管道埋深浅，缺点是污水处理站点多、 统一管理不方便。适用于村庄布局分散、规模较小、地形条件复杂、污水不易集中收集的地区。分散式处理模式在国外如美国、韩国、日本等国已被广泛采用， 积累了许多先进的技术和经验。实践证明在合适的操作和管理下，分散处理系统在环境和经济上是可接受的，技术上也是可行的。 4.4适当的确定处理规模 农村地区污水主要包括生活污水、生产废水及畜禽养殖废水。生活污水量通常根据当地生活用水量来计算，对于城市一般可按生活用水量的80%-90%进行 计算，对于小城镇可按75%-90%进行计算。而对于农村地区，由于生活方式以及建筑内部给排水设施完善程度的不同，建议按60%-90%进行计算。个别村庄由 于在近期规划年限内，污水收集管网不能完善，甚至可以考虑取更低的数值计算。 生产废水量可按产品种类、生产工艺特点及用水量确定，也可按生产用水量的75%-90%进行计算。畜禽养殖废水可按养殖种类、规模、清扫方式等因素估算 其粪便污水和冲洗废水等。在这里需要强调的是生产废水和畜禽养殖废水由于污染程度高、对环境影响大，应根据其水质、水量等特点，通过管网收集后单独处 理或与生活污水合并处理。 排水量计算结果直接关系到管网收集设施和污水处理设施规模大小，影响工程投 资和运行成本。目前一些排水工程设计规模偏大，实际处理水量仅为设计规 模的30%-50%，原因很多，应引起注意。处理好现状与发展的关系，宜以现状和近期发展为主，在农村污水处理规模确定时，应特别注意农村与城市人均用水量 的差异。目前，规模设计不合理的主要原因，除污水排除率和污水收集率取值偏大外，农村人均用水量取值偏大也是一个方面。 5.结语 新农村建设与我国的经济发展、社会稳定息息相关，农村水污染问题也是国家今后着力解决的重点问题之一。为实现农村污水处理“建得起、用得起、管得好”的目标，促进新农村建设可持续发展，农村污水处理工程规划建设应从农村实际出发，结合当地的自然地理环境和经济发展水平，坚持“低投入、低成本、 重回用、易管理”的原则，从规划方案、工艺选择、工程实施、运行管理等各个环节做好统筹规划，使农村水污染防治工作步入良性发展轨道，保护和改善当地 的生态环境。 6.参考文献 [1]马伟辉,陈洪斌,屈计宁等.生活污水源分离、分质处理与资源化[J].中国沼气 [2]彭章娥.小城镇水污染治理规划方法与模型研究[D].同济大学(上海),2010. [3]贺墨梅,刘焱. 污水集中式与分散式处理技术的比较研究[J]. 西南给排水2006-04 [4]董敏鹏.浅谈分散式污水处理技术[J].科技风,2010,(10):226. [5]马志武.对城市污水由集中处理向分散处理转变的分析[J].黑龙江水利科技2005-05 [6]李雪.发挥分散式污水处理的补充作用[J].环境保护,2009,(7):26-28. [7]骆林平,张妙仙,单胜道等.沼液肥料及其利用研究现状[J].浙江农业科学2009-05 [8]李无双,王洪阳,潘淑君等.农村分散式生活污水现状与处理技术进展[J].天津农业科学,2008-06 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容