張海濤 陳佩賢

(酒泉職業(yè)技術學院, 甘肅 酒泉 735000)

0 前言

2022年中央一號文件指出,當前在全球疫情蔓延、世界經濟疲軟、氣候變化異常的大背景下,我國經濟發(fā)展任務繁重,壓力較大。黨中央認為,從容應對百年變局和世紀疫情,推動經濟社會平穩(wěn)健康發(fā)展,就必須要著眼于國家重大發(fā)展戰(zhàn)略需要,持續(xù)全面推進鄉(xiāng)村振興,確?！叭r”工作積極向好發(fā)展。中國是農業(yè)大國,擁有5.5億多農業(yè)人口和19.179億畝的耕地面積,但由于我國的農業(yè)耕地分布較為分散,且受行政區(qū)劃、氣候環(huán)境、人文風俗等多方面的影響,導致農業(yè)地區(qū)經濟發(fā)展較為緩慢,農村人居環(huán)境治理效果不明顯,農民的生活水平有待進一步提高。此外,農民對于生態(tài)環(huán)境保護認識的不到位和對農村污水處理的不理解,也影響了農村污水處理技術的推廣和革新,制約了污水處理效果的提升,一定程度上阻礙了農村經濟發(fā)展及生態(tài)環(huán)境治理。鑒于此,農村地區(qū)需要正確了解污水處理技術的發(fā)展現(xiàn)狀,查擺分析出現(xiàn)的問題及原因并進行方案整改完善,以確保農村污水處理技術得到務實、科學、高效地推廣和應用。

1 農村污水概念分析

在人們生活和生產過程中所排出的受到一定污染的廢水,已喪失原有的使用功能,其含有大量的有害細菌、病毒微生物和有機、無機污染物,統(tǒng)稱為污水。如果不經過處理直接使用,將會對人類生活及生態(tài)環(huán)境產生極其惡劣的影響。農村污水主要來源于農民在生活與生產過程中排放的污水,大致分為生活污水和畜牧養(yǎng)殖污水。生活污水包括人居洗浴、廁所、廚房以及洗滌衣物等產生的污水排放,污水中有毒物質以及重金屬物質含量極低,而磷和氮元素含量較高,具有較強的生化特性。畜牧養(yǎng)殖污水則是在畜牧養(yǎng)殖過程中對養(yǎng)殖場所進行清洗而產生的高濃度廢水,如若直接排入到附近的溝渠,對于附近的河流環(huán)境以及地下水質將造成一定的破壞。

農民地區(qū)文化和生活習慣的差異,使得農村生活污水的水質和水量隨時間的變化呈現(xiàn)出規(guī)律性波動的特性。例如,以單日作為循環(huán)周期,北方地區(qū)高峰期集中在8:00至22:00之間,農民生活活動較為活躍的時段,做飯、洗衣、排泄等生活環(huán)節(jié)和畜牧養(yǎng)殖環(huán)節(jié)均會產生大量的污水,所產生的污水量是其他時段的2～3倍,到了22:00至次日8:00,農村地區(qū)的居民的用水量較低,而南方地區(qū)存在時間和氣候的差異,波動時段也有所不同,可見地區(qū)單日污水量變化系數(shù)較大,不同地區(qū)污水量變化也有所不同。近年來,農民對美好生活的不斷向往和農村污水排放的不斷加劇,都對污水處理提出了更高的要求,但是由于農村地區(qū)存在農民居所聚集程度不高、日常生活用水較為分散、污水處理效率較低、環(huán)保設施較為落后等問題,對污水處理技術應用、發(fā)展及創(chuàng)新形成了一定的阻礙。

2 農村污水處理技術發(fā)展現(xiàn)狀分析

隨著鄉(xiāng)村振興發(fā)展和新農村建設進程的加速推進,在推動我國農村經濟快速發(fā)展和農民生活水平日益提升的同時,農村污水排放量也在逐年增加。近年來,國家加大了農村污水治理力度,截至2020年底,我國農村生活污水治理率達到25.5%(行政村層面),縣域治理規(guī)劃體系和農村污水排放標準已基本建立,并初步確定了農村黑臭水體清單,相關工作已超額完成了“十三五”規(guī)劃目標。但相比較城鎮(zhèn)生活污水和工業(yè)廢水處理而言,農村污水處理始終存在著較大的差距,特別是農村污水處理基礎設施不完善、污水處理效率較低、污水處理技術發(fā)展緩慢等問題仍比較突出。

2.1 污水處理設施建設和管理不到位

據住房和城鄉(xiāng)建設部統(tǒng)計,2019年我國城鎮(zhèn)及農村污水管網總長度達57萬公里,日均污水處理能力超過2.1億立方米。盡管如此,我國污水收集管網短板較為突出,尤其是管網混接錯接和老舊破損、基層“毛細血管”功能缺失等問題廣泛存在;處理過程“重污水,輕污泥”,污泥處理處置設施建設滯后,資源化、無害化處置水平總體不高且尚不規(guī)范。其次,農村污水處理設施在規(guī)劃設計、施工建設、運營管理、維修養(yǎng)護等環(huán)節(jié)過程中,涉及農業(yè)、環(huán)保、水利、財政等部門及下屬單位,涉及管理部門眾多,需要形成合力,齊抓共管,但部門之間仍存在協(xié)調機制不健全的現(xiàn)象,影響設施建設的進度和成效。再者,農村污水處理設施的運營維護主要由鄉(xiāng)鎮(zhèn)派人兼職開展,缺乏專業(yè)技術人員和管理人員,技術力量薄弱,故障排除效率較低,部分設施甚至無法正常運行維護,導致處理不達標的生活污水直接排向水體,存在環(huán)境污染隱患;部分農村污水處理設施出水水質檢測頻率較低甚至未檢測,無法判斷設施處理效果及運行狀況,增大了不合格水排出污染的風險。

2.2 污水設施處理能力有待提升

受區(qū)域生態(tài)環(huán)境、人文風俗、人口數(shù)量、經濟發(fā)展、社會條件、農民認知水平的因素的差異性影響,我國各地區(qū)農村如果只采用單一的污水處理模式,將難以達到污水處理的預期目標?，F(xiàn)階段,我國農村污水處理大致可分為三種模式,即農戶分散處理模式、村落集中處理模式以及城鄉(xiāng)統(tǒng)一處理模式。其中,農戶分散處理模式應用較為普遍,但處理技術的區(qū)域適宜能力有待進一步提高。農村污水主要來源于農民的生產和生活過程,常見的主要污染物包括氮磷、病菌及懸浮物等,氨氮、總氮、總磷等污染物指標的濃度總體比較高,如遇暴雨、農田施肥或特殊農產品加工等情況,污水化學構成將更加復雜。鑒于此,我國現(xiàn)已公布農村污水排放標準和農村黑臭水體清單,并對相應污水水體情況給出了明確的處理措施,但對于成分較為復雜的污水水體,綜合的處理方法受到現(xiàn)有污水處理硬件設施的制約,無法到達預期效果。同時,如何有效處理高寒地區(qū)農村生活污水,如何將農村污水處理和“廁所革命”一體化處理,如何探索出經濟高效、適應性強、工程量小、經久耐用的農村污水處理技術等一系列問題,都對現(xiàn)有污水設施處理能力和技術水平提出了更高的要求。為了實現(xiàn)農村高標準污水處理,就需要各地區(qū)不斷地提高污水處理技術水平,創(chuàng)新和引進先進的污水處理設施,從而為農戶打造更高品質的人居環(huán)境。

2.3 農村污水處理資金投入嚴重不足

作為基礎民生工程項目,農村污水處理工程主要滿足于農民生活生產需求,在“堅持污染者付費”制度無法推行和PPP模式運行效果不佳的情況下,通常需要依靠國家政府部門進行下?lián)苜Y金支持,或者由當?shù)剞r村進行農民適當出資,政府給予獎補等方式進行投入,這在無形之中增加了國家財政支出以及地方資金壓力,而資金投入不足直接影響著污水處理的基本運作和整體水平,導致了農村人居環(huán)境治理難以取得顯著成效。我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)人居分散,農村污水處理困難,分散式處理是較為普遍且適合國情的一種污水處理模式,采用一體化污水處理設備,單個成本不高,施工周期較短,但總體配備工程量大,設備購置及工程建設成本較高,需要大量資金支持。而部分經濟實力較強的農村地區(qū),其污水處理設施配備相對齊全,可借助沼氣池、化糞池等展開集中處理,個別地區(qū)還可以通過建立小型污水處理廠來進行農村污水處理,設施設備污水處理效果明顯,但仍需要投入大量的運行資金。此外,農村地理位置、環(huán)境氣候變化、人口數(shù)量調整、污水排放標準等因素均會對污水處理過程的投入開支產生一定影響。因此需要相關技術人員對污水處理的各類影響因素進行統(tǒng)計、調查、分析,建立系統(tǒng)可靠的融資體系,強化污水處理資金保障力度,確保污水處理技術應用符合農村當?shù)匕l(fā)展狀況,以實現(xiàn)農村污水處理的可持續(xù)和高標準。

2.4 農村污水處理常用技術分析

通過對我國農村污水的形成過程進行分析可以發(fā)現(xiàn),當前農村地區(qū)所產生的污水大多是指生活污水和生產廢水,其主要呈現(xiàn)出難收集、成分復雜、波動較大等特點,相對來說,污水中的懸浮物濃度和含磷氮濃度均較高,如果不對其展開有效處理就進行排放,則會直接影響農村的土壤成分,長此以往也會對農田造成較大影響,不利于農村可持續(xù)綠色發(fā)展。國內農村污水處理技術按照工藝原理可分為生物處理技術、生態(tài)處理技術及生物生態(tài)組合技術三種,下面列舉兩種農村常用的污水處理技術進行說明。

厭氧沼氣池,屬于生物處理技術,是一種既環(huán)保又經濟的污水處理方式,該方法現(xiàn)已在農村地區(qū)得以廣泛應用。以農作物秸稈、青草、人畜糞便等有機物以及生產污水作為原材料,利用厭氧沼氣池的應用實現(xiàn)污染物的收集,通過厭氧處理技術直接進行原材料的滅菌、消減及發(fā)酵以達到污水處理目的,并制取清潔能源——沼氣,而整個污水處理過程不需要其他輔助能源消耗。在此過程中,需要注意富含油脂、有毒和殺菌藥品不能入池發(fā)酵,設施要有足夠的密閉性和安全性,且污水需要與其他污染物相結合,存在操作難度系數(shù)較高等問題[3]。

土地處理技術,屬于生態(tài)處理技術,是一種常見污水處理方式,其具有運行成本低、操作簡便、節(jié)省能源、促進生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)、污泥利用充分等優(yōu)點。根據系統(tǒng)中污水水流速率及運動軌跡,土地處理技術主要分為地表漫流系統(tǒng)、土壤滲濾系統(tǒng)、砂濾處理系統(tǒng)以及人工濕地處理系統(tǒng),其中土壤滲濾系統(tǒng)又劃分為慢速系統(tǒng)和快速系統(tǒng)。各系統(tǒng)工藝類型特性和場地適應特征均有所不同,且對污水水質有一定的要求,在選擇過程中,可結合土壤及植物的實際情況,選擇適宜的處理系統(tǒng)。例如在我國遼寧省沈陽市西部滯洪區(qū)已經構建起了大面積的慢速滲濾土地處理場,其滲濾速度慢,凈化效果好,出水水質優(yōu)良,專門對農村污水進行處理,且取得了顯著成效;而在北京市昌平地區(qū)構建起了快速滲濾處理系統(tǒng),將污水輸送到滲透性較強的土地表面,通過過濾、沉淀、養(yǎng)護等一系列的物理反應和化學反應,凈化污水并提供養(yǎng)分。在使用該方法時,需要土壤具有較強的滲透性特征,且要求土壤活性高、處理效率高等特點,以確保污水處理效果。

3 農村污水處理技術相關問題的解決對策

3.1 構建科學系統(tǒng)的組織管理機制

考慮到農村污水處理工程是我國“鄉(xiāng)村振興”戰(zhàn)略的重要任務之一,其具有一定的綜合性和實踐性,牽連部門較多,涉及范圍較廣。因此,需要加強運管體系組織領導,成立農村污水處理設施運行管理小組,配備專職技術人員,吸納農民代表,明確小組長負責制,做好運管維護工作的指導、協(xié)調和管理。建立多部門管理協(xié)調機制,通過農業(yè)、建設、財政、環(huán)保、衛(wèi)生等相關部門的互相協(xié)調,從不同維度對污水處理系統(tǒng)的建設運維情況進行評價分析,作出科學、合理的優(yōu)化方案,以確保系統(tǒng)組織運維的標準化和科學化。各部門簽訂目標責任書,明確責任主體,細化職責分工,落實績效考核,實現(xiàn)農村污水處理系統(tǒng)的目標管理。

3.2 編制科學務實的污水處理計劃

現(xiàn)階段,農村污水處理計劃及方案制定不合理、與當?shù)剞r業(yè)發(fā)展規(guī)劃不一致,林田路溝渠規(guī)劃不協(xié)調等問題嚴重制約了農村污水處理水平的發(fā)展。為了確保農村地區(qū)的污水處理可以有序展開和有效控制,首先要編制出科學務實的污水處理規(guī)劃和方案,以確保污水處理工作可以與當?shù)厍闆r相符合,并根據不同農村區(qū)域特征,選擇適當?shù)奶幚砉に囈约胺桨?對污水系統(tǒng)管網與設備進行合理布局。聘請科研技術專家進行實地考察,研析各項環(huán)境數(shù)據,遵循經濟、實用、節(jié)能、環(huán)保等原則,制定相適應的污水處理標準和低耗高效的處理計劃,以此來推動農村污水處理品質的提升,做到定計劃、抓落實、有成效,實現(xiàn)農村生態(tài)環(huán)境良性治理。

3.3 拓展多元化的融資渠道

為了確保農村污水處理設施的系統(tǒng)性和全面性,一方面需要向政府相關部門爭取加大資金投入力度,將財政扶持重點向新農村建設方向傾斜,特別是農村污水處理系統(tǒng)建設項目,設立專項資金,以推動鄉(xiāng)村振興和環(huán)境治理。另一方面,基于國家農業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃和農村地區(qū)發(fā)展現(xiàn)狀分析,積極拓展多元化融資渠道,將農村污水處理項目逐步引入市場經濟之中,鼓勵企業(yè)、個人或社會團體以捐款或投資等方式參與進來,在確保污水處理穩(wěn)定運行的同時,促進農村污水處理系統(tǒng)的宣傳推廣和社會責任感體現(xiàn)。結合市場基本規(guī)律及發(fā)展態(tài)勢,將財稅優(yōu)惠政策引入到農村污水處理系統(tǒng)建設、運維過程中,可以有效降低污水處理成本和運行管理支出,從而為污水處理企業(yè)營造更為良好廣闊的發(fā)展空間。

3.4 加大專業(yè)人才培養(yǎng)力度

農村污水處理作為一項民生事業(yè),其規(guī)劃設計、建設運維、技術革新、產品研發(fā)都需要大量的專業(yè)人才,要求不僅理論知識扎實,實踐經驗豐富,還能夠掌握前沿的污水處理技術,能夠結合農村地區(qū)發(fā)展現(xiàn)狀,制定科學的污水處理方案,從而實現(xiàn)污水處理符合標準要求,以促進農村地區(qū)生態(tài)環(huán)境治理。做好人才儲備工作,不僅能夠充分發(fā)揮污水處理技術作用,還有助于加快先進管理技術與理念的適當引進,真正實現(xiàn)農村污水處理技術的與時俱進。此外,通過定期舉辦專業(yè)知識講座和技術技能培訓,從知識結構與實踐能力兩方面對現(xiàn)有人才展開培訓。培訓也可面向整個農村地區(qū)的居民區(qū)域農戶展開,使得農戶理解污水處理的重要性,從而為提高農村污水處理的推廣普及奠定下堅實的基礎。

3.5 加大技術創(chuàng)新實踐力度

加快現(xiàn)有農村污水處理技術的推廣應用,為農村人居生活環(huán)境提供更廣范圍的服務和整治;評估民營企業(yè)成熟、先進的污水處理技術,將其納入國家推廣體系和發(fā)展規(guī)劃當中,更大限度地發(fā)揮其污水處理的功用和效力;加快推進污水處理新技術的研發(fā),根據區(qū)劃范圍特點、污水水質變化規(guī)律以及處理后應用方式等,多維度革新完善創(chuàng)新點,研發(fā)出更具針對性和標準化的處理技術,以適應新時代農村污水處理需求;綜合考慮不同區(qū)域地形地貌特征、氣候特性、社會經濟條件及污水產量差異等因素,進行適應性相關技術整合,選擇不同處理模式加以推廣應用。

4 結語

綜上所述,由于我國水資源相對匱乏,提高水資源的利用效率和綜合治理能力就顯得尤為重要,在國家鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實施下,特別需要注重農村污水處理工作。基于當?shù)剞r村實際發(fā)展需要,充分考慮區(qū)域經濟狀況、人居環(huán)境、污水排放情況等因素,制定出科學合理的污水處理策略,選擇適宜的污水處理技術,以提高農村污水處理的質量,同時要加強機制建設、資金投入、人才培養(yǎng)和技術創(chuàng)新,積極提升農村污水處理的資源化水平,扎實推進鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略。