李 鵬,張 磊
(天津市政工程設(shè)計研究總院有限公司,天津 300051)
近年來,農(nóng)村生活污水治理取得了明顯效果,自然村污水治理率不斷提升,尤其部分經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)農(nóng)村生活污水治理建設(shè)、運營、管理積累了一些經(jīng)驗;以廣東省為例,農(nóng)村生活污水治理率達(dá)到60.92%,其中珠三角發(fā)達(dá)地區(qū)達(dá)到了88%[1]。雖然治理率不斷提升,但在污水的應(yīng)收盡收、設(shè)施規(guī)模合理匹配、污水處理系統(tǒng)穩(wěn)定高效運行等方面還存在很多問題,污水收集和處理系統(tǒng)仍需完善。本文以珠三角平原河網(wǎng)地區(qū)為例,探討農(nóng)村生活污水治理提升工作存在的問題、難點及對策。
珠三角平原河網(wǎng)地區(qū)水系發(fā)達(dá),農(nóng)村基本沿河涌形成,部分村落建設(shè)用地填河形成,規(guī)整程度較差,村道狹窄;多缺乏完善的雨污水排放系統(tǒng),普遍存在合流、散排的情況;沿河而建的村屋,污水多數(shù)直排河涌;塘魚養(yǎng)殖發(fā)達(dá)的農(nóng)村污水多排入魚塘;部分靠山的農(nóng)村,山洪、雨水、污水共用一套排水系統(tǒng)。農(nóng)村生活污水主要存在以下方面問題。
1)水量波動大,難以準(zhǔn)確預(yù)測,設(shè)施規(guī)模不合理。農(nóng)村污水水量的預(yù)測通常采用人均綜合用水量法,以人均綜合用水量乘以人口數(shù)計算。收水范圍內(nèi)的服務(wù)人口往往按照戶籍人口進(jìn)行統(tǒng)計,實際上由于平時外出打工等因素會造成平時污水量不足,而節(jié)假日回流、集會等人口短期劇增又會造成短期水量超出處理能力;同時,由于戶內(nèi)雨污水管道分流不徹底,屋面、庭院雨水匯入等因素,雨天水量會大大超過晴天水量;農(nóng)家樂、民宿、餐飲等營業(yè)性排水戶產(chǎn)生的污水量大,也會產(chǎn)生明顯的水量波動。通常農(nóng)村生活污水早、中、晚會出現(xiàn)排放高峰,而夜間排水量極少[2]。這些因素都導(dǎo)致了管網(wǎng)、處理設(shè)施規(guī)模與實際不符,嚴(yán)重影響了污水收集、處理效果。
2)污水直排河涌、魚塘問題未得到根本解決。珠三角平原河網(wǎng)地區(qū)多有沿河而居的村落,涌邊居民污水直接排入河涌的情況非常普遍。雖然近年來為盡快消滅污水直排,不少鎮(zhèn)街采取沿河掛管或是涌內(nèi)埋管的方式修建了截污管道,一定程度解決了污水收集的問題;但雨季污水溢流問題并未解決,而且涌內(nèi)布管的收集方式容易造成污水與河水的連通,既侵占了河道的行洪空間,又對河道景觀造成了不利影響[3]。故涌內(nèi)布管更多地被作為一種短期內(nèi)治理黑臭水體的臨時措施。
塘魚養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達(dá)區(qū)域,沿河涌多有魚塘分布,部分居民房屋貼近魚塘,生活污水就近排入塘中,魚類的排泄物、殘餌、人類糞便主要靠魚塘消納。魚塘內(nèi)代謝產(chǎn)物和排放物不能被及時分解;而魚塘定期換水外排,與周邊河涌水體形成交換,造成了周邊水環(huán)境惡化。魚塘的治理要同農(nóng)業(yè)面源污染技術(shù)相結(jié)合,改造難度較大。
3)污水管道及構(gòu)筑物改造難度大。
(1)戶內(nèi)及公共管道錯混接問題突出。戶內(nèi)管道通常雨污合流,立管混接、串接較為普遍。農(nóng)村污水來源較多,廚余污水、洗滌污水、廁所污水多數(shù)串接,生活污水和廢水合并排放。污水收集管網(wǎng)“最后10 m”問題仍然沒有解決,戶內(nèi)尚未形成高效的收集系統(tǒng)[4]。
公共排水管道多沒有系統(tǒng)的梳理和布局,隨意性較強,有的通過管渠收集排入明渠或村溝,有的自然滲入地下;管道破損嚴(yán)重,漏水滲水問題較多。由于地下水滲入、河涌水倒灌、山水匯入等原因,導(dǎo)致污水管道“外來水”問題突出[5]。
(2)戶內(nèi)外構(gòu)筑物設(shè)置不合理。未按照規(guī)定設(shè)置構(gòu)筑物情況較為常見。例如:部分農(nóng)戶未設(shè)置化糞池或是合流管道直接接入化糞池;化糞池設(shè)置不規(guī)范,如選型偏小、滲漏、漏底等;農(nóng)家樂、民宿、餐飲經(jīng)營戶未設(shè)置隔油池或是隔油池效果差、選型偏?。粰z查井、清掃井、接戶井設(shè)置不規(guī)范,構(gòu)筑物破損、沉降、損壞。
4)部分散戶污水距離偏遠(yuǎn),難于集中收集處理。部分村居住房分散、地勢起伏、排污水量小,統(tǒng)一集中修建污水管道成本高、施工難度大、效果不理想,管道系統(tǒng)難以實現(xiàn)全面覆蓋。
5)污水處理設(shè)施運行效率低,運營管理不到位。一方面,受制于主管部門的重視程度、建設(shè)周期要求、承建單位實力等原因,農(nóng)村生活污水處理設(shè)施在規(guī)劃建設(shè)時普遍存在建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)差異大、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、設(shè)施配置水平不高、出水效果難以保證等問題;另一方面,運維管理水平低導(dǎo)致設(shè)施運行狀況不佳。大部分設(shè)施建成后沒有專業(yè)的第三方單位運營管理,而是移交給村委會負(fù)責(zé)運行維護(hù),導(dǎo)致設(shè)施的日常維護(hù)困難、故障率高等問題。
鑒于珠三角地區(qū)的實際情況,污水進(jìn)水濃度通常是農(nóng)村生活污水治理工作的一項重要考核指標(biāo)。根據(jù)某鎮(zhèn)對其6個村組污水處理設(shè)施的統(tǒng)計,2021年1—12月期間污水分散式處理設(shè)施進(jìn)水CODcr基本為80~144 mg/L。其中,進(jìn)水濃度最低的村組平均COD濃度僅91.8 mg/(L·a),遠(yuǎn)低于當(dāng)?shù)乜己酥笜?biāo)160 mg/L的進(jìn)水濃度要求,農(nóng)村污水處理設(shè)施普遍運行效率不高。見圖1。
圖1 珠三角某鎮(zhèn)農(nóng)村污水處理設(shè)施2021年進(jìn)水濃度
農(nóng)村污水治理要針對不同鎮(zhèn)街村組的特點展開充分調(diào)研,進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查評估,了解當(dāng)?shù)剞r(nóng)村污水的基本情況,掌握現(xiàn)狀存在的問題,為提升改造和后期運行管理提供依據(jù)。調(diào)查的范圍應(yīng)涵蓋從源頭至終端全部設(shè)施、構(gòu)筑物。
通過資料收集、現(xiàn)場調(diào)查勘測、水量水質(zhì)監(jiān)測等方式,調(diào)查常住人口、生活水平、用水情況、排水特點、地形地貌、水文水質(zhì)、生態(tài)環(huán)境等。掌握化糞池建設(shè)率、化糞池或排水管出水位置、廚房排口、庭院排口、戶內(nèi)立管、排水走向等;收集管網(wǎng)溯源排查及地下管線資料;處理設(shè)施運行記錄、水量和水質(zhì)報表。
對現(xiàn)狀排水系統(tǒng)進(jìn)行分析,包括村莊現(xiàn)狀治理模式、管道規(guī)模、管道埋深、管道覆蓋率、現(xiàn)狀排水體制,分析是否滿足現(xiàn)狀村莊排水需求。結(jié)合溯源排查數(shù)據(jù)進(jìn)行分析總結(jié)現(xiàn)狀管道破損情況。
進(jìn)行入戶排水調(diào)查,分析現(xiàn)狀接戶排水管存在的問題,統(tǒng)計村莊主要污染源,涉及小作坊、餐飲等生產(chǎn)經(jīng)營性活動產(chǎn)生的污染源應(yīng)說明排水規(guī)模、預(yù)處理設(shè)施等情況。
對村莊內(nèi)污水處理站的規(guī)模、工藝、處理效果、出水去向以及受納水體流域水質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)研。
在對農(nóng)村污水現(xiàn)狀進(jìn)行全面評估調(diào)查的基礎(chǔ)上,從水量水質(zhì)、戶內(nèi)管道、戶內(nèi)構(gòu)筑物、公共管道、構(gòu)筑物及附屬設(shè)施、處理終端、運維管理等方面進(jìn)行分析,明確問題清單,為制定切實可行的提升改造工作方案打好基礎(chǔ)。
污水提升改造應(yīng)在全面開展摸查和評估的基礎(chǔ)上,明確管網(wǎng)、設(shè)施站點存在問題,因地制宜地實施管網(wǎng)雨污分流改造,確保外來水不進(jìn)入污水系統(tǒng)。采用集中處理和分散治理相結(jié)合的方式,城鎮(zhèn)污水系統(tǒng)覆蓋的區(qū)域如滿足接入條件,可將農(nóng)村污水納入城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng);非城鎮(zhèn)污水系統(tǒng)的覆蓋區(qū)域,人口密集的居住區(qū)可建設(shè)污水管網(wǎng)收集系統(tǒng),集中收集,統(tǒng)一處理;對于人口密度低或是人口顯著減少的區(qū)域,應(yīng)結(jié)合地形地貌、村落分布等情況,優(yōu)先論證開展資源化利用的治理模式。
1)針對水量波動現(xiàn)象,一方面推進(jìn)雨污分流改造,尤其是戶內(nèi)雨污水管道的分離,做到從源頭實現(xiàn)雨污分流;另外,通過設(shè)置終端前調(diào)節(jié)池、設(shè)置應(yīng)急處理設(shè)施及終端擴(kuò)容等方式應(yīng)對短期水量變化大的問題。
2)針對污水直排河涌的問題,應(yīng)根據(jù)河涌寬度、等級、排口類型、污水來源、沿岸建筑物分布等條件,合理確定污水收集治理方案,盡可能避免拆遷征地、不占用河道行洪斷面,原則上不用或者少用涌內(nèi)修管、掛管的方式;優(yōu)先選擇利用涌邊道路空間修建污水管道。對短期內(nèi)難以實現(xiàn)從源頭溯源分流的,可采用末端總口截污的方式,逐步實現(xiàn)從合流制—截留式合流制—雨污完全分流制的過渡。
近年來,珠三角大部分地區(qū)已經(jīng)一定程度開展了黑臭水體整治工作,在農(nóng)村生活污水治理過程中,應(yīng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)工作范圍和界面,做到無重復(fù)區(qū)和空白區(qū),實現(xiàn)涌邊污水的應(yīng)收盡收。針對魚塘面源污染,應(yīng)進(jìn)行魚塘養(yǎng)殖的水循環(huán)和標(biāo)準(zhǔn)化改造,推進(jìn)養(yǎng)殖尾水的資源化處理,減少對河涌水的水質(zhì)污染。
3)結(jié)合農(nóng)村合流地區(qū)的現(xiàn)狀條件、村改計劃逐步完善公共管道設(shè)施,做到應(yīng)收盡收、應(yīng)分盡分。尤其是分析雨水、山水、河涌水、地下水等外來水對污水量和水質(zhì)的影響,按要求截斷非農(nóng)污水與污水管道的連接,最大程度減少外來水的匯入。村居戶內(nèi)應(yīng)改造為糞便污水和雜排水分流的排水系統(tǒng)。糞便污水排入農(nóng)污系統(tǒng)前應(yīng)設(shè)置化糞池;村居廚房廢水宜通過清掃井后接入接戶井;農(nóng)家樂、民宿、餐飲經(jīng)營戶等含油廢水排入農(nóng)污系統(tǒng)前應(yīng)設(shè)置隔油設(shè)施。
4)對于地形復(fù)雜、村落分布零散的散戶污水不宜簡單套用污水集中收集處理的模式。有研究表明,南方平原河網(wǎng)地區(qū)可根據(jù)農(nóng)村人口居住分散度計算模型計算,選擇農(nóng)村生活污水處理模式[6]。需因地制宜地進(jìn)行分析,采用分散處理和資源化利用相結(jié)合的方式,根據(jù)周邊環(huán)境的接納能力進(jìn)行污水處理達(dá)標(biāo)排放或是就地資源化利用。
優(yōu)先采用符合農(nóng)村實際的低成本資源化利用方式,將污水治理同村容村貌的改善相結(jié)合,將污水資源化用于農(nóng)田灌溉和養(yǎng)殖尾水循環(huán)利用、達(dá)標(biāo)排放,利用房前屋后的園地、魚塘實現(xiàn)就地回用。
5)要實現(xiàn)處理設(shè)施的高效運轉(zhuǎn),管網(wǎng)系統(tǒng)的治理至關(guān)重要。除新建管網(wǎng)收集系統(tǒng),提高污水收集率外;還要著重針對破損坍塌、錯混接、外水滲入等缺陷問題老舊管渠進(jìn)行修復(fù)和更新,恢復(fù)污水系統(tǒng)的收集轉(zhuǎn)輸能力。
對進(jìn)水不足、未充分發(fā)揮效能的污水處理設(shè)施,經(jīng)論證可調(diào)整處理規(guī)?;蛲S?,調(diào)整為資源化利用治理;對超負(fù)荷運行農(nóng)村污水處理設(shè)施,能夠納入城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)的,可將污水收集至城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng);不能納入城鎮(zhèn)污水系統(tǒng)的,需新建或擴(kuò)建污水處理設(shè)施;對出水不達(dá)標(biāo)的處理設(shè)施應(yīng)進(jìn)行工藝提升改造,保證出水達(dá)標(biāo)排放。
農(nóng)村生活污水的治理提升需要系統(tǒng)謀劃和統(tǒng)籌協(xié)調(diào),根據(jù)經(jīng)濟(jì)水平、自然環(huán)境、人口流動、生活習(xí)慣、施工條件等因素,選擇合適的治理模式和工藝,切實做到“一村一策”,梳理和解決村居戶內(nèi)管道、污水管網(wǎng)系統(tǒng)、處理設(shè)施站點存在的問題;重視建設(shè)改造的同時要建立長久有效的運維養(yǎng)管機制,逐步實現(xiàn)農(nóng)村生活應(yīng)收盡收和污水處理設(shè)施高效穩(wěn)定運行。