摘 要：三峽庫區(qū)重要支流人口密度高、土地利用強(qiáng)度大、污水總量大，是三峽水庫水質(zhì)安全最為敏感的區(qū)域。通過對重要支流農(nóng)村生活污水情況開展實(shí)地調(diào)查，在梳理分析研究區(qū)生活污水水質(zhì)水量特點(diǎn)和處理難點(diǎn)的基礎(chǔ)上，遵循處理與利用相結(jié)合的原則，推薦穩(wěn)定高效的生態(tài)處理工藝和維護(hù)簡單、投資少的污泥處理方式與資源化處置方式，因地制宜地提出該區(qū)域的農(nóng)村生活污水處理模式和生活污水處理設(shè)施建設(shè)管理模式。研究成果可為三峽庫區(qū)高質(zhì)量發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和鄉(xiāng)村振興提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：重要支流；農(nóng)村生活污水；實(shí)地調(diào)查；處理技術(shù)；建設(shè)管理模式

中圖分類號：X799.3 " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

三峽水庫是國家戰(zhàn)略淡水資源庫，保護(hù)三峽水庫水質(zhì)是最關(guān)鍵的目標(biāo)之一。三峽庫區(qū)44條重要支流涉及20個縣（市、區(qū)）217個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，總?cè)丝?92.39萬人，流域面積4.08萬km2，是三峽庫區(qū)重要組成部分和移民安置的重點(diǎn)區(qū)域，普遍具有人口密集、地表擾動強(qiáng)度大、生活污水總量大等特點(diǎn)。支流水流速度較緩，容易引發(fā)水華、富營養(yǎng)化等現(xiàn)象，成為三峽水庫水質(zhì)安全最為敏感的區(qū)域。

近年來，城鎮(zhèn)生活污水處理率已經(jīng)提升至較高的水平，而農(nóng)村生活污水處理仍然是比較薄弱的環(huán)節(jié)，不僅處理率不高，而且面廣量大，問題較為突出。特別是在環(huán)境敏感脆弱區(qū)，推進(jìn)農(nóng)村生活污水處理更具有現(xiàn)實(shí)意義，對推動水污染防治和生態(tài)文明建設(shè)尤為重要。我國對農(nóng)村生活污水處理技術(shù)的研究較國外發(fā)達(dá)國家晚，目前針對三峽庫區(qū)重要支流的相關(guān)研究主要集中在城鎮(zhèn)，而對農(nóng)村生活污水處理的關(guān)注較少。開展三峽庫區(qū)重要支流農(nóng)村生活污水處理技術(shù)及應(yīng)用模式研究是落實(shí)三峽庫區(qū)高質(zhì)量發(fā)展和國家鄉(xiāng)村振興的要求。以科學(xué)合理的手段，解決庫區(qū)重要支流農(nóng)村生活污水處理難點(diǎn)問題，不斷改善重要支流水環(huán)境質(zhì)量，以期達(dá)到有效保護(hù)水庫水安全和人居環(huán)境、促進(jìn)人水和諧的目的[1-2]。

1 農(nóng)村生活污水調(diào)查及處理難點(diǎn)

1.1 水質(zhì)調(diào)查

基于三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀和樣本代表性原則[3]，選擇重慶庫區(qū)重要支流集鎮(zhèn)周邊居民點(diǎn)分散居住的農(nóng)戶、使用旱廁且有沖水習(xí)慣的農(nóng)戶和水沖廁所的農(nóng)戶作為典型開展數(shù)據(jù)收集，在農(nóng)戶家中設(shè)置收集水桶，一周兩次獲得水樣數(shù)據(jù)。

由表1可知，生活污水水質(zhì)隨用水量變化，夏季用水量較大，冬季用水量較小，CODcr、NH3-N、TN、TP、SS濃度在夏季較低，在冬季較高。

1.2 污水處理難點(diǎn)

通過調(diào)查，三峽庫區(qū)重要支流農(nóng)村生活污水處理存在收集、處理達(dá)標(biāo)和工程建設(shè)與管理等三方面難點(diǎn)。

1.2.1 收集的難點(diǎn)

（1）研究區(qū)地形以山地為主，平均坡度在30°以上，且農(nóng)戶分散居住，平均間距在200 m以上，生活污水通過管網(wǎng)收集難度大[4]、管網(wǎng)鋪設(shè)成本高。

（2）接戶難。研究區(qū)城鎮(zhèn)周邊經(jīng)濟(jì)水平較高的村落建設(shè)缺乏系統(tǒng)規(guī)劃，未建設(shè)排水管渠。已建的排水系統(tǒng)多為雨污合流，將污水和雨水就近直排，并匯入重要支流水體?，F(xiàn)有房屋室內(nèi)排水系統(tǒng)不健全，排水口多且亂，接戶收集困難。

1.2.2 達(dá)標(biāo)的難點(diǎn)

根據(jù)調(diào)查，目前研究區(qū)內(nèi)已建成的村鎮(zhèn)污水處理廠約80%投入運(yùn)行，其中能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的不到60%，有大量的改造需求。

（1）污水水量不穩(wěn)定。受用水時段、節(jié)假日及返鄉(xiāng)高峰人流量等因素影響，研究區(qū)農(nóng)村生活用水排放差異明顯，呈現(xiàn)間斷排放特征，排放變化系數(shù)較大。

（2）污水處理的技術(shù)難點(diǎn)。目前研究區(qū)內(nèi)已有的農(nóng)村居民點(diǎn)污水處理方式大多為簡易化糞池、小型人工濕地或者簡單設(shè)置一座沉淀池、厭氧池，水質(zhì)、水量波動時，污水生物處理微生物不能快速響應(yīng)，出水難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，處理效果受到影響。因此需要組合多種污水處理模式或者技術(shù)，以滿足農(nóng)村污水處理的達(dá)標(biāo)要求。

（3）缺少適合三峽庫區(qū)農(nóng)村的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)行的《農(nóng)村生活污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB63/T 1777—2020）為青海省地方標(biāo)準(zhǔn)，對三峽庫區(qū)農(nóng)村生活污水的排放狀況不具備參考意義。

1.2.3 工程建設(shè)與管理的難點(diǎn)

（1）建設(shè)難。由于研究區(qū)農(nóng)戶居住分散且交通不暢、地形復(fù)雜，生活污水處理設(shè)施及收集管網(wǎng)施工難度大。

（2）管理難。研究區(qū)農(nóng)村生活污水處理設(shè)施站點(diǎn)多，運(yùn)營人員匱乏。要保障設(shè)備的正常運(yùn)行，就需要組織相應(yīng)的運(yùn)營人員進(jìn)行管理[5]。污水處理設(shè)施建成后，只是委派一兩個村民進(jìn)行值守，村民缺乏相關(guān)專業(yè)技能，無法對污水處理設(shè)施進(jìn)行有效的維護(hù)，致使污水處理設(shè)施的運(yùn)行困難，污水處理效率低。

（3）資金難。研究區(qū)內(nèi)農(nóng)村生活污水處理設(shè)施及收集管網(wǎng)施工難度大、工期長，導(dǎo)致噸水投資成本及運(yùn)維費(fèi)用均高于城鎮(zhèn)，投資回報率低。加之財政支持力度有限，政府對資金借貸沒有有效的優(yōu)惠機(jī)制，農(nóng)村生活污水處理市場對社會資本吸引力不大，資金來源分散，積累緩慢，無法形成具有區(qū)域規(guī)模的資金積累的聚集效應(yīng)。

2 農(nóng)村生活污水處理技術(shù)推薦

針對三峽庫區(qū)重要支流農(nóng)村生活污水水質(zhì)、水量現(xiàn)狀和處理難點(diǎn)，在確定排放標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，推薦適合研究區(qū)的生活污水處理技術(shù)。

2.1 排放標(biāo)準(zhǔn)確定

污水處理程度應(yīng)依據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918—2002）[6]（以下簡稱“國標(biāo)”），污水處理排放受納水體的水環(huán)境功能區(qū)劃以《重慶市人民政府批轉(zhuǎn)重慶市地表水環(huán)境功能類別調(diào)整方案的通知》（《渝府發(fā)〔2012〕4號）及當(dāng)?shù)丨h(huán)保主管部門的考核要求為準(zhǔn)。相關(guān)參考標(biāo)準(zhǔn)分析如下：

通過對比國標(biāo)與《農(nóng)村生活污水集中處理設(shè)施水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB50/848—2021）[7]（以下簡稱重慶市地方標(biāo)準(zhǔn)），可知重慶市地方標(biāo)準(zhǔn)適用于污水處理規(guī)模≤500 m3/d的農(nóng)村小型生活污水處理設(shè)施。

（1）重慶市地方標(biāo)準(zhǔn)不考核BOD5，對出水排入開放水體的污水處理設(shè)施對總氮的排放不作要求。

（2）對于出水排入Ⅱ、Ⅲ類功能水體的污水處理設(shè)施：對于pH、化學(xué)需氧量、氨氮、懸浮物，重慶市地方標(biāo)準(zhǔn)一級排放標(biāo)準(zhǔn)與國標(biāo)一級B排放標(biāo)準(zhǔn)一致。對于排入開放水體的污水中的總磷，國標(biāo)一級B排放標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)于重慶市地方標(biāo)準(zhǔn)一級排放標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)采用國標(biāo)；對于出水排入湖泊、水庫等封閉水體或磷不達(dá)標(biāo)的水體的污水處理設(shè)施，應(yīng)采用重慶市地方標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 污水處理技術(shù)推薦

根據(jù)調(diào)查獲取的農(nóng)村生活污水水質(zhì)情況、排放去向和排放量確定處理工藝及標(biāo)準(zhǔn)。如污水排放量≤1 m3/d（1～2戶，2～10人），采用庭院處理系統(tǒng)，排放達(dá)到三級標(biāo)準(zhǔn)，出水可用于自家農(nóng)田灌溉；

1 m3/d＜污水排放量≤10 m3/d（2～30戶，10～

100人），采用小型分散處理系統(tǒng)，生態(tài)工藝達(dá)三級排放標(biāo)準(zhǔn)，出水可用于自家農(nóng)田灌溉；10 m3/d＜污水排放量≤200 m3/d（30～600戶，100～2 000人），采用分散處理系統(tǒng)，一體化設(shè)備和生物-生態(tài)組合工藝達(dá)到二級排放標(biāo)準(zhǔn)，在農(nóng)田灌溉基礎(chǔ)上，多余水量經(jīng)混凝沉淀可排入人工濕地等；200 m3/d＜污水排放量≤3 000 m3/d（600～10 000戶，2 000～30 000人），

采用集中處理系統(tǒng)，強(qiáng)化生物工藝、生物-生態(tài)組合工藝達(dá)到一級排放標(biāo)準(zhǔn)，可排入Ⅱ、Ⅲ類功能水體。

三峽庫區(qū)農(nóng)村生活污水處理模式上爭取處理與利用相結(jié)合，優(yōu)先選用穩(wěn)定高效的生態(tài)處理工藝。例如在有天然洼地、荒地、廢塘及溝渠可以利用時，應(yīng)當(dāng)考慮采用濕地處理系統(tǒng)、穩(wěn)定塘處理系統(tǒng)等生態(tài)處理工藝。

三峽庫區(qū)農(nóng)村生活水處理技術(shù)推薦如表2所示。

2.3 污泥處理與處置方法推薦

按照污泥減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化的要求，根據(jù)填埋、土地利用[8-9]、焚燒、建材等污泥處置要求來確定污泥處理工藝。

2.3.1 污泥處理方式

農(nóng)村污泥的處理主控指標(biāo)是衛(wèi)生化、穩(wěn)定化和就地土地資源化。目前國內(nèi)農(nóng)村污泥處理方式主要有好氧發(fā)酵、厭氧消化、固化/穩(wěn)定化[10]、改性+深度脫水等幾種。好氧發(fā)酵雖然能夠?qū)ξ勰噙M(jìn)行有效的回收利用，但對污泥的有機(jī)質(zhì)含量和重金屬含量等要求較高。同時，好氧堆肥過程會散發(fā)出大量臭氣，直接影響附近居民的生活環(huán)境，且好氧堆肥占地面積大。另外，好氧發(fā)酵后的污泥處置方式單一，常規(guī)為土地利用，如果好氧發(fā)酵后的污泥不能保證較好的出路，就會造成投資浪費(fèi)。厭氧消化技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是資源化程度高，產(chǎn)生高熱值沼氣的同時生產(chǎn)了有機(jī)肥料，可以充分實(shí)現(xiàn)污泥的“資源化”，具有較好的處理效果。但該技術(shù)投資成本較大，且建造啟動周期較長，工藝運(yùn)行管理難度較大。固化/穩(wěn)定化工藝由于添加了石灰，并不能實(shí)現(xiàn)污泥的減量，同時，此方法改變了污泥性質(zhì)，不利于污泥的資源化。

根據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置及污染防治技術(shù)政策（試行）》（建城〔2009〕23號）及運(yùn)行管理要求，污水廠污泥處置要求達(dá)到無害化、減量化、資源化，力求操作簡單，安全節(jié)能。應(yīng)考慮農(nóng)村污水處理的特點(diǎn)、自然條件，因地制宜地確立污泥處理方式。對于污水處理規(guī)模較小的農(nóng)村污水處理站，選用維護(hù)簡單、投資少的污泥干化場的污泥處理方案。對于規(guī)模不大、污泥量少且分散的污水處理廠，要求滿足含水率小于80%后集中處理，推薦采用系統(tǒng)簡單、投資少、運(yùn)行管理維護(hù)方便的濃縮+機(jī)械脫水的污泥處理方案。

2.3.2 污泥處置方式

污泥主要采取衛(wèi)生填埋、土地利用、焚燒、燒制建材等幾種處置方法[11-16]。

根據(jù)研究區(qū)農(nóng)村生活污水處理規(guī)模小、污泥產(chǎn)量小，具有高度的分散性，重金屬及其它有毒成分濃度較低、農(nóng)用潛力大的特點(diǎn)，在研究區(qū)分散的村莊、居民點(diǎn)、農(nóng)戶推廣污泥農(nóng)用，其中污泥有機(jī)部分是農(nóng)作物生長所必需的營養(yǎng)成分，具有投資少、能耗低、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，有效減少了污泥對人類生活的潛在威脅，既處置了污泥，又保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，具有良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。

污泥處理處置方案如表3所示。

3 農(nóng)村生活污水處理模式

3.1 研究區(qū)處理模式類型總結(jié)

通過實(shí)地走訪調(diào)查，研究區(qū)村莊、居民點(diǎn)和農(nóng)戶總體為零散分布，只有城鎮(zhèn)周邊村莊相對集中，同時研究區(qū)為山地丘陵地區(qū)，地形地貌復(fù)雜多變，山坡陡坎較多，部分地區(qū)沖溝交錯，不利于管網(wǎng)等設(shè)施建設(shè)。在此調(diào)查結(jié)論基礎(chǔ)上，本文將研究區(qū)農(nóng)村生活污水現(xiàn)狀收集處理模式劃分為城帶村納管處理模式、村聯(lián)村集中處理模式、戶聯(lián)戶分戶處理模式三種：

（1）城帶村納管處理模式（簡稱“納管處理”）。城鎮(zhèn)近郊區(qū)的村莊通過管網(wǎng)將生活污水收集并輸送至城鎮(zhèn)生活污水處理廠統(tǒng)一處理。適用于研究區(qū)內(nèi)出水要求較高的城鎮(zhèn)周邊和臨近城鎮(zhèn)環(huán)境敏感區(qū)，具有投資少、工期短、見效快、管理方便等特點(diǎn)。

（2）村聯(lián)村集中處理模式（簡稱“集中處理”）。通過管網(wǎng)收集村落內(nèi)住戶生活污水，集中到村污水處理站統(tǒng)一處理。適用于研究區(qū)內(nèi)村莊布局相對密集、規(guī)模較大、經(jīng)濟(jì)條件較好的村落。

（3）戶聯(lián)戶分戶處理模式（簡稱“分散處理”）。其主導(dǎo)思想是“散排散治、化整為零”，在農(nóng)戶居住地就地、就近、分類和低能耗處理，采用小型污水處理設(shè)備或自然生態(tài)處理等形式，將單戶或幾戶的污水在住戶房前屋后原地處理或利用。其布局靈活、施工簡單、管理方便，適用于研究區(qū)村莊布局分散、地形復(fù)雜、規(guī)模較小、污水不易收集的農(nóng)村地區(qū)。

3.2 研究區(qū)處理模式的比較

從經(jīng)濟(jì)投資、占地、能耗、運(yùn)行維護(hù)、適用進(jìn)水濃度方面比較分散處理工藝和集中處理工藝，如表4所示。

3.3 研究區(qū)處理模式選擇

合理選擇農(nóng)村生活污水收集處理方式對于降低農(nóng)村生活污水治理成本十分關(guān)鍵。需要綜合考慮建設(shè)成本和后期運(yùn)維費(fèi)用，合理選取處理模式，如表5所示。

（1）對于距離集鎮(zhèn)建成區(qū)較近的農(nóng)村居民點(diǎn)，納入城市污水處理廠統(tǒng)一處理。

（2）對于距離集鎮(zhèn)建成區(qū)較遠(yuǎn)、地形較為平坦、居住相對集中的農(nóng)村居民點(diǎn)，可建設(shè)污水站等小型處理設(shè)施進(jìn)行集中處理；對于地形地貌復(fù)雜、居住較為分散的農(nóng)村居民點(diǎn)，考慮人畜禽糞便資源化利用和土地利用等相對分散的處理方式。

（3）對于可能撤并的村莊，建議采用小型人工濕地等分散式污水處理方式作臨時過渡處理。

4 三峽庫區(qū)重要支流農(nóng)村生活污水設(shè)施運(yùn)營模式

農(nóng)村生活污水處理受到建設(shè)運(yùn)行成本、設(shè)施零散分布、技術(shù)力量薄弱等因素制約，其運(yùn)營管理需因地制宜、靈活多樣。政府和建設(shè)單位應(yīng)加強(qiáng)政策宣傳和技術(shù)培訓(xùn)，普及水資源有償使用的觀念，基層水管站應(yīng)定期巡視、檢查、維護(hù)設(shè)備，有條件的區(qū)（縣）結(jié)合PPP運(yùn)營模式對一定區(qū)域范圍內(nèi)污水處理設(shè)施整體委托運(yùn)營。條件有限的區(qū)（縣），通過最大限度激發(fā)農(nóng)村用水戶的積極性，組建村民服務(wù)隊(duì)，負(fù)責(zé)轄區(qū)內(nèi)生活污水處理設(shè)施的運(yùn)行維護(hù)。

5 結(jié)束語

本文通過實(shí)地調(diào)查，分析了三峽庫區(qū)重要支流農(nóng)村生活污水現(xiàn)狀和處理難點(diǎn)，提出研究區(qū)農(nóng)村生活污水處理需遵循處理與利用相結(jié)合的原則，解析了兼顧居民點(diǎn)分布、污水排放量、排放標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境容量、人文景觀等綜合因素的污水處理技術(shù)選型標(biāo)準(zhǔn)，包括庭院處理系統(tǒng)、小型分散處理系統(tǒng)、分散處理系統(tǒng)、小型集中處理系統(tǒng)、集中處理系統(tǒng)等。從工藝、經(jīng)濟(jì)、占地、能耗、運(yùn)維、水質(zhì)等多指標(biāo)角度比較分析了研究區(qū)農(nóng)村生活污水現(xiàn)狀收集處理推薦模式，包括城帶村納管處理模式、村聯(lián)村集中處理模式和戶聯(lián)戶分戶處理模式。研究成果為三峽庫區(qū)高質(zhì)量發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和鄉(xiāng)村振興提供技術(shù)參考。

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Technology and Application Model of Rural Domestic Sewage Treatment in Major Tributaries of Three Gorges Reservoir Area

LI Ming，LU Xiuqing，WU Xiao，CHANG Xuwen，ZHU Junxia，CHEN Shasha，LIU Wei

（Changjiang Ecological （Hubei） Technology Development Limited Company of Changjiang Water Resources and Hydropower Development Group Co.，Ltd.，Wuhan 430010，China）

Abstract：Major tributaries of the Three Gorges Reservoir （TGR） area constitutes the most vulnerable part of TGR’s water quality safety due to high population density，intense land use，and large total amount of sewage production. Through investigation of domestic wastewater in rural areas of TGR’s major tributaries，we analyze the quality and quantity as well as treatment difficulties of domestic wastewater in the study area. On this basis，we recommend prioritizing stable and highly-efficient ecological treatment techniques as well as sludge treatment and resourceful disposal methods with simple maintenance and low investment. We also propose a model for domestic wastewater treatment as well as facility construction and management tailored to local conditions. The findings serve as technical guidance for high-quality development，ecological environment protection and rural revitalization in the Three Gorges Reservoir area.

Key words：major tributaries；rural domestic sewage；field investigation；treatment methods；construction management mode