人民大学环境学院王洪臣:中国农村污水处理的困境与对策探讨
人民大学环境学院副院长王洪臣
8月7日至8日,由《水工业市场》杂志和焦点水网共同承办的“第四届中国农村和小城镇水环境治理论坛”在北京新疆大厦圆满落幕。中国人民大学环境学院副院长王洪臣在会上做了精彩的报告,从规划建设布局、污水处理工艺到建设管理模式等方面,对中国农村污水处理的困境与对策进行了分析与探讨。
我们简单从人口来看,到2013年底,全国总人口13.6亿。50%为城镇人口,居住在660个城市和3.4万个乡镇驻地(一部分是城市人口,一部分是农村人口);50%为农村人口,居住在200万个自然村(合60万个行政村)。按照以上数据粗估,全国50%的生活污染负荷分布在农村。目前我国对于农村水污染治理的意识还是不够的,农村总体减排量的计算还不太完善,重视程度不够,我们应该高度认识到农村污水处理在全国水处理中的作用。如果不解决农村污水处理问题,中国就不可能治理好水污染,全国水环境总体质量就不可能得以改善。
由于我国缺乏研究污水处理的设计系统以及新的污水处理技术,现阶段污水处理走的是一条照抄西方污水处理的道路。从现实来看,在没有新系统和新技术的情况下,照抄是可以的。西方的城市污水处理已有百年历史,我们可以通过吸收、引进、消化的方式来学习。城市污水处理可以学习西方污水处理的模式,那么农村污水处理能否学习西方农村污水处理模式?首先我们来分析一下我国农村污水的特点。从数据上来看,美国的农村污水约占15%;日本占10%;中国占50%,污水量大;从分布面来看,中国农村污水分布在数百万平方公里以上,分布面非常广,而西方的农村污水主要分布在城市周围,可以纳入到城市污水处理系统,但中国仅位于城市附近的一小部分农村污水可以纳入城市污水处理系统中,比例远远小于西方国家;从水质方面来看,中国农村水质差别大,要求差别大,中国可能按照地域要求,而欧洲则严格按照规模统一污水处理工艺要求。除此之外,村落形态、气候、地形地貌等差别都很大。
针对我国农村污水的特点,找出对应的解决办法。以下是做好农村污水处理必须解决的几个问题:1、规划建设布局;2、污水收集方式;3、污水处理工艺;4、建设管理模式。这些问题解决好了,才有可能做好村镇污水处理。
中国农村污水处理对策探讨
1、规划建设布局
依据村落形态和位置,实现集中与分散的有机结合。其实我们可以简单参考西方的集中与分散的水处理经验,结合我国农村的实际情况,按照以下几个方式来考虑集中与分散的规划布局(见图1)。
图1 集中与分散的规划布局
集中与分散的衡量标准,可以参考美国的一个参考指标是单位服务人口面积指标来决定集中的划分。美国采用单位服务人口面积指标来决定是否集中,当低于极准数值时,则进行集中。我国需要据情进行研究测算。
2、污水收集方式
排水体制应为分流制方式。首先考虑的是分流制还是合流制,在干净整齐、雨水量非常大的农村,一定是分流制;而如果是不太洁净、养殖业较多的农村,其养殖业是生活的一部分,必须归入生活污水当中。污水收集方式可以采用重力自流与压力输送相结合的方式,规模越小越宜采用压力(泵送)输送。在人口稀少以及土包、崎岖不平、陡峭等特殊地形,应采用压力或真空输送系统。
3、污水处理工艺
依据规模、水质要求、投资成本、运行成本、占地、管理难易等因素,合理选择处理工艺。一般城市污水则是以进出水水质为考虑因素,而农村污水规模是最重要的工艺选择标准,也就是说量的大小对工艺的影响是最大的。美国处理工艺与规模的关系(见图2)比较明确,基本上是根据规模来进行选择的。日本基本也是根据规模进行选择,按照规模由大到小来采用不同的污水处理方法。而审视我国对净化槽的应用,通常把净化槽用在很大的村庄,其应用是否错位?实际上净化槽是用在三家五户就近和原位处理系统中的。
图2 美国处理工艺与规模的关系
我国农村污水处理工艺选择应该满足以下几点条件:管理要简单,以弥补管理水平的缺乏,最好是免操作、低维护要求,免操作不要以自控为手段;抗水量和水质的变化,以确保出水水质稳定,如果工艺不能抗水量和水质的冲击负荷,则污水处理效果为零;低能耗;实用性。
4、建设管理模式
应研究明确建设管理模式,明确市、县、镇以及行政村各级政府或组织在规划、投资、建设、运营、监管等各环节的责任。美国的五种建设管理模式(见图3),按照水质的要求、工艺的不同,建立不同的管理模式。
图3 美国的五种建设管理模式