人民大學環(huán)境學院王洪臣:中國農(nóng)村污水處理的困境與對策探討
人民大學環(huán)境學院副院長王洪臣
8月7日至8日,由《水工業(yè)市場》雜志和焦點水網(wǎng)共同承辦的“第四屆中國農(nóng)村和小城鎮(zhèn)水環(huán)境治理論壇”在北京新疆大廈圓滿落幕。中國人民大學環(huán)境學院副院長王洪臣在會上做了精彩的報告,從規(guī)劃建設布局、污水處理工藝到建設管理模式等方面,對中國農(nóng)村污水處理的困境與對策進行了分析與探討。
我們簡單從人口來看,到2013年底,全國總人口13.6億。50%為城鎮(zhèn)人口,居住在660個城市和3.4萬個鄉(xiāng)鎮(zhèn)駐地(一部分是城市人口,一部分是農(nóng)村人口);50%為農(nóng)村人口,居住在200萬個自然村(合60萬個行政村)。按照以上數(shù)據(jù)粗估,全國50%的生活污染負荷分布在農(nóng)村。目前我國對于農(nóng)村水污染治理的意識還是不夠的,農(nóng)村總體減排量的計算還不太完善,重視程度不夠,我們應該高度認識到農(nóng)村污水處理在全國水處理中的作用。如果不解決農(nóng)村污水處理問題,中國就不可能治理好水污染,全國水環(huán)境總體質量就不可能得以改善。
由于我國缺乏研究污水處理的設計系統(tǒng)以及新的污水處理技術,現(xiàn)階段污水處理走的是一條照抄西方污水處理的道路。從現(xiàn)實來看,在沒有新系統(tǒng)和新技術的情況下,照抄是可以的。西方的城市污水處理已有百年歷史,我們可以通過吸收、引進、消化的方式來學習。城市污水處理可以學習西方污水處理的模式,那么農(nóng)村污水處理能否學習西方農(nóng)村污水處理模式?首先我們來分析一下我國農(nóng)村污水的特點。從數(shù)據(jù)上來看,美國的農(nóng)村污水約占15%;日本占10%;中國占50%,污水量大;從分布面來看,中國農(nóng)村污水分布在數(shù)百萬平方公里以上,分布面非常廣,而西方的農(nóng)村污水主要分布在城市周圍,可以納入到城市污水處理系統(tǒng),但中國僅位于城市附近的一小部分農(nóng)村污水可以納入城市污水處理系統(tǒng)中,比例遠遠小于西方國家;從水質方面來看,中國農(nóng)村水質差別大,要求差別大,中國可能按照地域要求,而歐洲則嚴格按照規(guī)模統(tǒng)一污水處理工藝要求。除此之外,村落形態(tài)、氣候、地形地貌等差別都很大。
針對我國農(nóng)村污水的特點,找出對應的解決辦法。以下是做好農(nóng)村污水處理必須解決的幾個問題:1、規(guī)劃建設布局;2、污水收集方式;3、污水處理工藝;4、建設管理模式。這些問題解決好了,才有可能做好村鎮(zhèn)污水處理。
中國農(nóng)村污水處理對策探討
1、規(guī)劃建設布局
依據(jù)村落形態(tài)和位置,實現(xiàn)集中與分散的有機結合。其實我們可以簡單參考西方的集中與分散的水處理經(jīng)驗,結合我國農(nóng)村的實際情況,按照以下幾個方式來考慮集中與分散的規(guī)劃布局(見圖1)。
圖1 集中與分散的規(guī)劃布局
集中與分散的衡量標準,可以參考美國的一個參考指標是單位服務人口面積指標來決定集中的劃分。美國采用單位服務人口面積指標來決定是否集中,當?shù)陀跇O準數(shù)值時,則進行集中。我國需要據(jù)情進行研究測算。
2、污水收集方式
排水體制應為分流制方式。首先考慮的是分流制還是合流制,在干凈整齊、雨水量非常大的農(nóng)村,一定是分流制;而如果是不太潔凈、養(yǎng)殖業(yè)較多的農(nóng)村,其養(yǎng)殖業(yè)是生活的一部分,必須歸入生活污水當中。污水收集方式可以采用重力自流與壓力輸送相結合的方式,規(guī)模越小越宜采用壓力(泵送)輸送。在人口稀少以及土包、崎嶇不平、陡峭等特殊地形,應采用壓力或真空輸送系統(tǒng)。
3、污水處理工藝
依據(jù)規(guī)模、水質要求、投資成本、運行成本、占地、管理難易等因素,合理選擇處理工藝。一般城市污水則是以進出水水質為考慮因素,而農(nóng)村污水規(guī)模是最重要的工藝選擇標準,也就是說量的大小對工藝的影響是最大的。美國處理工藝與規(guī)模的關系(見圖2)比較明確,基本上是根據(jù)規(guī)模來進行選擇的。日本基本也是根據(jù)規(guī)模進行選擇,按照規(guī)模由大到小來采用不同的污水處理方法。而審視我國對凈化槽的應用,通常把凈化槽用在很大的村莊,其應用是否錯位?實際上凈化槽是用在三家五戶就近和原位處理系統(tǒng)中的。
圖2 美國處理工藝與規(guī)模的關系
我國農(nóng)村污水處理工藝選擇應該滿足以下幾點條件:管理要簡單,以彌補管理水平的缺乏,最好是免操作、低維護要求,免操作不要以自控為手段;抗水量和水質的變化,以確保出水水質穩(wěn)定,如果工藝不能抗水量和水質的沖擊負荷,則污水處理效果為零;低能耗;實用性。
4、建設管理模式
應研究明確建設管理模式,明確市、縣、鎮(zhèn)以及行政村各級政府或組織在規(guī)劃、投資、建設、運營、監(jiān)管等各環(huán)節(jié)的責任。美國的五種建設管理模式(見圖3),按照水質的要求、工藝的不同,建立不同的管理模式。
圖3 美國的五種建設管理模式