王洪臣：深度解析中國農村污水治理技術瓶頸及對策

農村污水治理近兩年來被業界視為環保產業的“新”藍海，不少業內人士都對這一新興水務市場的發展前景較為樂觀。農村污水由于地區分散，人口數量較大，收集難等原因造成農村污水成為水污染的主要組成因素，農村污水中還有大量的有機物和有氮、磷等無機鹽類。那么，現在農村污水治理技術的瓶頸是什么？又有什么對策呢？今天小編就和大家一起來看看中國人民大學環境學院王洪臣副院長怎么說~

一、技術瓶頸在哪里？

1.1 污水分散治理與農村污水處理的關系

污水分散治理：遠離城鎮市政集中處理設施的地區，以就地原位收集處理的污水處理系統。美國市政集中污水處理設施與分散設施的分界是500立方米/日。

西方的分散社區

歐美典型郊外社區

美國社區分五類建設管理，前四類為集中建設，其余原位建設。

管理實體所有制：適用于高環境敏感度且對出水水質要求嚴格的地區。與管理實體運行維護制不同的是，管理實體擁有分散處理設施，并且對分散處理設施的規劃、管理、運行、維護全面負責。

管理實體運行維護制：適用于建有許多分散處理裝置的高環境敏感度(飲用水源地)的地區，為了達到水質要求，必須保證頻繁而可靠的運行和維護。與運行許可制不同，政府將運行許可證頒發給管理實體而非設施所有者，以保證運行的效果。

運行許可制：適用于需要持續保持出水水質的地區，政府將一定期限的運行許可證頒發給設施的所有者，若設施運行情況良好，許可證的年限可以延長。為了達到出水標準，設施的所有者應雇傭專業的維護和運行者。

維護合同制：通常用在稍微復雜一些的處理系統，比如需要進行預處理的系統。這種模式下，業主需通過合同雇傭專業的操作人員來完成必要的維護工作。

業主自覺制：最低層次的管理，適合用于周圍沒有飲水源或地下水埋藏較深的低環境敏感區域、私人擁有和運行的污水處理系統。

山東諸城市北潘家莊村，北方

江蘇宜興市陸平村，南方

中國農村是群居社會，可以集中建設！

美國已全部建設了社區集中處理設施，共13950，相當于中國13950個村莊；

日本已建成75%的社區集中處理設施，共3600，相當于中國3600個村莊；

中國建成了共有2700000個自然村，600000個行政村，建成了多少？

1.2 中國農村污水處理無法復制西方的污水分散治理技術及經驗

（1）西方污水分散治理主要是社區污水治理，中國主要是農村污水治理；

（2）西方社區主要方式是原位就地治理，中國農村主要方式是集中治理；

（3）美國的OWTS、日本的凈化槽等原位治理技術不適合中國；

（4）西方社區污水集中處理數量很少，可采用較高標準的技術，中國農村污水集中治理需要建設的數量巨大，需要研究適宜的技術！

（5）西方社區污水集中處理數量很少，收集管網建設量不大，中國農村污水集中治理需要建設的大量管網，需要研究適宜的管網建設方式！

（6）分散社區的市政建設及管理水平高于城市，中國農村建設及管理水平落后。

中國農村污水處理無法復制西方的污水分散治理技術及經驗需要基于中國國情探索創新！

二、農村污水處理主流適用技術可能是什么？

2.1 現有技術

生物處理工藝：活性污泥法（傳統法、SBR）、生物接觸氧化、膜生物反應器、自然曝氣生物膜法

生態處理工藝：人工濕地、穩定塘、土地處理、生態河道

2.2 西方采用的主流技術

美國：以生物接觸氧化為主，輔以SBR活性污泥法、傳統法活性污泥法

日本：目前以生物接觸氧化為主，SBR活性污泥法正在快速增加

德國：以SBR活性污泥法為主，膜生物反應器逐步增加

這些國家采用以上技術的背景是總體數量不多。

日本村落污水處理典型工藝：接觸曝氣法工藝流程

2.3 中國農村污水處理的主流適用技術分析

未來，難以想象中國270萬個自然村都采用生物接觸氧化、SBR活性污泥法或MBR膜生物反應器。

如是，將需要投資3000～4000億元人民幣，年耗電200～250億千瓦時！

另外，鼓風機、曝氣器、填料、潷水器、膜組件、…，污泥量大，工藝控制，誰來運行維護？如不能正常運營，將造成巨大社會資源浪費！

我國農村污水處理特點：

（1）缺少運行人員

處理規模小、數量多且高度分散，難以為每個站點配備足夠專業運行人員。由于偏遠，設施設備的維護、維修和更新等也會受到較大限制。

（2）水量水質變化大

農村規模較小，高峰排水會短時間內對處理設施造成水量水質的沖擊。農村居民生活規律高度一致，農村水量水質時變化較大。

（3）單位能耗較高

農村污水處理設施規模小，加之農村遠離電廠，在遠距離輸配中損失大（約損失1/2），單位電耗高。

我國農村污水處理技術需滿足的三個條件：

（1）免運行、低維護

免調節工藝參數、免設備調度、免日常巡檢，且不以自控為手段，周期簡單巡檢，低維護頻率。

（2）抗水量和水質變化

能夠高度適應水量和水質的變化，保證出水水質的穩定。

（3）低能耗

規模小、單耗高、輸配電路損失大。目前典型農村污水生物處理工藝，單位電耗數倍于城市污水處理，全部處理，年耗電達到數百億度！

2.4 循環生物濾池技術

循環生物濾池（WRBF?）僅通過一臺泵，耦合了集約和生態兩種技術路線的各自優勢，自如地應對農村地區復雜的排水情況，保證出水水質的穩定。

對WREF工藝的綜合量化評價

循環生物濾池技術應用案例

（1）北京市通州區管頭村污水處理設施建設項目

工藝：循環生物濾池(WRBF)

處理規模：110t/d

占地面積：300m2

出水水質：北京市地標村莊B類

運行電耗：0.5kwh/t

（2）湖北省恩施自治州建始縣XX村污水處理站建設項目

污水處理站部分

處理工藝：循環生物濾池(WRBF）處理規模：36t/d

占地面積：150m2

出水水質：國標一級B

運行電耗：0.5kwh/t

（3）內蒙古準格爾旗XX村生活污水處理項目

處理工藝：循環生物濾池(WRBF）處理規模：6t/d和4t/d

占地面積：30m2和24m2

出水水質：國標一級B

運行電耗：0.5kwh/t和0.75kwh/t

三、家家戶戶的污水怎么收集起來？

3.1農村排水采用什么體制？

1）由于農村人口密度低，即使在降水量不大的地區，絕大多數農村仍屬于大雨水、小污水，因此，農村地區一般應采用分流制排水體制；

2）雨污分流以后，雨水可通過明溝直接匯水并排放，降低建設成本。

3.2 農村污水收集管線的管徑問題

農村污水量很小，按經濟流速計算，管徑很小，管子很細，極易堵塞；如果按室外排水設計規范設計，管徑太大，流速太小，最終因泥沙沉積而堵塞，且考慮坡降，須增加埋深。那么，怎么選擇管徑，大管徑還是小管徑？

3.3 一種新型的污水管網系統

3.4 與傳統管網比較

四、其它熱點問題

（1）排放標準：不可太嚴格，尤其是TN和TP，對水質水量變化很大的小流量污水要求嚴格的脫氮除磷，從水處理原理上看，是很荒唐的，無異于皇帝的新衣。

（2）一體化設備：為什么非要一體化？必要性何在？無形中增加了維護難度。

（3）地埋式：為什么非要埋在地下？農村缺這點地嗎？

（4）微動力：小規模設施的單位能耗一定遠高于城鎮污水處理，城鎮污水單耗0.2～0.3度/立方米，你好意思說農村污水低于0.5度/立方米？

（5）關于生態處理工藝：濕地、穩定塘勉強算是微動力，但是，生態工藝會是農村污水處理的主流技術嗎？

編輯： 李姝樂