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                                        農村水環境綜合治理的標準與模式

                                        發布日期:2018-12-20      瀏覽次數:817

                                        Tips:

                                         

                                        2018年11月1日,中科院生態環境研究中心(住房城鄉建設部農村污水處理技術北方研究中心)、清華大學環境學院,就2018年9月29日,生態環境部、住房和城鄉建設部印發的《關于加快制定地方農村生活污水處理排放標準的通知》及相關文件內容,在北京召開了地方農村生活污水處理排放標準制定技術交流會,中國工程院院士、實驗室學術委員會主任曲久輝作了《農村水環境綜合治理的標準與模式》報告。以下為部分內容整理。

                                        1.美國污水排放標準的經驗借鑒

                                        • 是保障國家水體的生態完整性,生態系統完整性大家知道,但目前在中國還很難實現。但是在美國,生態系統完整性是確確實實包含在《清潔水法》當中的,是水環境治理的一個重要目標,1972年到1977年,美國不斷修正《清潔水法》,也不斷修正了污染物排放的限值和標準。

                                        • 第二是要根據技術的可實施性制定標準,包括指標和污染物濃度的控制。美國《清潔水法》中強調技術標準和處理方式的統一,這是極為重要的,如果沒有可行的技術支撐,就不可能有實施標準這樣的具體行動,也不能達到現行標準。

                                         

                                        美國的許多污水治理經驗也值得我們借鑒。例如保證國家水體生態系統完整性和水生態安全,這就要求一定要按照水體敏感性來制定標準,比如飲用水源、生物棲息地等等這樣的敏感性水體。同時,也要有詳細的容量和負荷核算,在負荷分配上,有TMDL這樣一些控制方式,而美國是按照處理規模來分配的。實際上美國EPA是不具體制定和統一污水排放標準的,它不要求各州是一樣的,也不要求各個廠是一樣的,它是采取發放許可證的制度,讓每個州根據處理規模包括敏感水體等條件自行制定標準,這就避免了某些地方標準太高而不能實行或是“一刀切”的情況出現。同時美國沒有農村污水處理標準,原因就是美國不像中國這樣的發展中國家,美國的農村和城市基本上是一樣的。所以農村污水排放標準也采取了城市污水處理廠的排放標準,但是規模不一樣。此外,2002年美國提出了《污水就地處理系統指南》,《指南》提出一些不能夠納管的地區要就地處理。2005年,美國又發布了《分散污水處理管理手冊》進行了分散就地處理的管理引導。所以從美國經驗來看,我們只能考慮它在標準制定當中考慮的一些問題,但是具體農村污水治理和分散型污水治理的經驗我們借鑒不了太多。

                                         

                                        2.日本污水排放標準的經驗借鑒

                                        相比之下,日本的情況和中國有些類似,它有分散型污水處理標準,但不同的是日本規模很小,基本每平方公頃40人這樣的集中居住地采取的是日本下水道法,其他鄉村執行的是凈化槽法。所以日本的農村污水治理就很簡單,在進行鄉村分散型污水治理的時候,用一個凈化槽法就把問題解決了。而這個凈化槽法在2000年的時候進行了一部分修訂,修訂的目標就是明確指出:凈化槽是保證公共用水水域的水質安全,用來處理糞尿以及雜排水的一種設備。所以標準主要是根據設備來制定的,而這其中我認為有3個指標值得我們思考,這3個指標分別為BOD、SS以及總氮。

                                         

                                        凈化槽標準把這3個指標作為重點,同時又進一步把BOD和透明度建立了相關性,這就意味著可以通過透明度這樣的簡單指標來判斷水的生化含氧量。為什么標準把BOD放在這么重要的位置,而沒有強調COD,我想原因大家也都能想到,因為BOD是一種生化含氧量,它真正代表了有機物以及一些毒害物質對生物的影響,同時,還能把BOD和透明度這種簡單的指標建立聯系,我想目前這可能在中國有非常大的難度。

                                         

                                        同時,日本的排放標準也對應了相應的處理技術,這個技術在村鎮里面就是凈化槽。大家知道凈化槽現在不是一種單一的技術,而是是一種組合或者綜合的技術工藝。日本的分散型污水處理總共有12個等級,在12個等級里面分別建立不同規模,比如50戶到100戶這樣的規?;揪筒捎昧撕唵蔚奶幚矸绞?。此外,他們又根據不同的規模進一步采取不同的處理方式,而不同的處理方式里面又對應不同的排放要求。比如7-11級的時候,它的COD指標要求是15,這個標準相比中國要低得多。

                                         

                                        3.對我國農村污水排放標準的思考

                                        實際上中國的城鄉排水水質差異很大,不同地區農村人均飲水量也是不一樣的,總得來說,東北、西北和西南稍微低一點,東南、華北稍微高一點。而參照用水量里又存在一個問題,那就是沖廁和洗澡這兩個方式。目前農村沖廁大多是旱廁,所以用水量比較少,而洗澡的頻率也沒有城里人高,因此在城鎮,一般每人每天是75到220的用水量,而對于農村,截止到目前都沒有一個明確的統計。這就說明一個問題,城市的污水排放規律性是很強的,而在農村,由于用水量不穩定、地區差異性大,所以排放系數也不一樣。

                                         

                                        另外,農村與城市對于污水的排放方式也有所不同,城市里面基本排到下水道,而農村的方式則很多,比如廚房泔水用于飼養、生活污水潑灑等等。

                                        后是收集系統,城市里面基本通過納管、管網來集中收集和處理,而農村收集的方式差別很大,如果管徑太小的話,流速過慢,容易堵;如果管徑太大的話,就成為一個沉淀池。所以在整個農村收集系統當中,應該根據農村水量和水流速來確定收集方式,不能照搬城市的收集方式,這就和標準制定有關系了,例如一些農村地區可以實現資源化利用,一些直接排放到河里面等。

                                         

                                        所以中國各地區的農村污水和分散型污水處理標準將存在很大差異。目前各地制定的農村生活污水排放標準或者設施污染物排放標準還不夠健全,同時農村地區的社會經濟條件和環境條件也會對其造成一定影響。但是,我認為農村生活污水標準的制定是極為重要的,以往我們都是照搬城市的一些污水處理標準,這種方式并不可取。未來,我們一定要擁有專門用于農村的污水排放標準,同時這個標準不應該是全國統一的,應根據各地的實際情況進行分類考慮。目前住建部正在統籌針對農村污水排放標準建立之后的工作,在未來,我們不僅僅要建立標準,還要進行設施的指導,包括運維等,這對于農村污水治理來說,也同樣具有重要的意義。

                                         

                                        4.《通知》的解讀

                                        中辦和國辦今年2月份聯合發布了《農村人居環境整治三年行動方案》,提出踐行農村生活垃圾和污水治理技術,把垃圾和污水進行統籌考慮,并要求區分排水方式、排放去向,分類制定排放標準。9月29日,生態環境部、住建部聯合出臺了《關于加快制定地方農村生活污水處理排放標準的通知》,強調了三條重要問題,一個是資源回用優先,第二是分類指標和排放限值的問題,此外還有很重要的一條,叫適當放寬限度,充分發揮生產作用,這是針對農村處理條件的一些要求。此外,《通知》中提到的適用范圍非常明確,每天500噸以上的按照城市污水處理廠的排放標準,500噸以下的各地制定相應的分散型污水處理標準。

                                         

                                        《通知》還提出了分類確定控制指標和排放限值,類是直接排入水體,第二類是間接排放,第三類是出水回用。出水直接排入環境功能明確的水體,控制指標和排放限值應根據水體的功能要求和保護目標確定。出水直接排入Ⅱ類和Ⅲ類水體的,污染物控制指標至少應包括化學需氧量(CODcr)、pH、懸浮物(SS)、氨氨(NH3-N)等;出水直接排入IV類和V類水體的,污染物控制指標至少應包括化學需氧量(CODcr)、pH、懸浮物(SS)等。出水排入封閉水體或超標因子為氮磷的不達標水體,控制指標除上述指標外應增加總氮(TN)和總磷(TP)。

                                        而對于各地制定地方標準來說,有兩點很重要,條就是中央的指導,目前雖然沒有全國農村污水排放的統一標準,但是應該有一個指導性的意見,不能任由地方將標準制定得過寬或者過嚴,要具備可操作性。第二,要考慮根據敏感水體來制定相應的水質標準,例如在一些敏感水體的地方,我認為BOD就是一個可以考慮的指標,因為它是一種生物可以利用的東西。

                                         

                                        5.農村污水治理模式的選擇

                                        農村污水處理模式應考慮三個方面:

                                        • 一是技術與工程模式,要強調適用性和簡易性;

                                        • 第二是強調運行和管理模式,要求合理、穩定,而且有現行保障;

                                        • 第三是要有一個產業和市場模式。

                                         

                                        首先對于技術與工程模式來說,實際上重要的就是技術的實用性和工藝流程的簡易性。這里面包括5個方面:簡單,適合當地環境和條件、可穩定達標的簡單方法;低耗,無動力或少動力的節能方法;經濟,建設和運行成本低的方法;易管,zui容易一體化系統管理的智慧方法;利用,廢物可就地簡易利用和物質再生循環的清潔方法。農村污水處理有很多模式,包括分戶處理、自然村落就地處理以及納管式集中處理等,但哪種才是的?我認為還是因地制宜、經濟實用,在農村一定要強調回用優先,如果農村的污水能自用而不排掉,這就是的處置方式,沒必要把其中的氮、磷處理到某個標準,能循環到土地里進行氮和磷就地綜合利用就是一種*方法。所以在農村,一個可持續的污水和垃圾處理模式,應該是適應變化的,適應國家和地方新農村建設、城鎮化土地利用和建設模式的。

                                         

                                        未來十年,中國農村生產生活結構以及生活方式會發生巨大的變化,如果停留在現在的認知里進行污水處理,未來十年之后必然是沒有用處的。

                                         

                                        在運行和管理模式上,農村水環境治理的運行管理應該符合3方面:目標合理、智慧以及收益穩定的政策保障。

                                         

                                        目標合理是指流域或者區域的環境保護目標應該相適應,同時標準必須可調,要具備經濟和技術可行性,例如美國地表水水質標準是基于“保護水生生物和涉水人群健康”為指導方針,沒有統一標準,USEPA只制定水質基準,各州結合基準和水體具體功能制定水環境質量標準。我國的排放限制準則與標準也應以技術為依據,根據不同行業的工藝技術、污染物產生水平、處理技術等確定各污染物排放限值。目前中國農村水環境和污水排放標準基本都是依據城市的排放標準來制定的,但農村的情況和城市完全不一樣,農村水環境標準必須具有可持續性,要考慮它的生態安全以及強調風險預警和在風險預警的前提下的制度化管理,必須考慮受納水體生態承載力所適應的模式選擇,如果用城市的思維來制定農村水環境的標準是不可取的。

                                        智慧化不是數字化,而是智能化。目前許多人往往把智能化理解成數字化,或者用數字化來代替智能化,這個觀點并不嚴謹。人工智能是未來十年發展的一個重要領域,如何將其真正引入農村水環境治理,構建村鎮供水排水、垃圾固廢、廁所、養殖等排放源及處理全系統的數字化管理平臺,形成一體化管控與運行維護的智慧網絡體系,也是未來市場和技術的一個重要選擇。

                                         

                                        對于農村水環境治理政策,首先要制定專業化的運營管理,美國的單戶管理就是一個教訓,中國農村也不應采用這種方式,一戶戶的管理會給未來管理造成很大麻煩,不能持續利用,應當有專業化的運行機構進行運營。同時要有第三方監督,有科學的指標和獎勵考核機制。后,政策的制定一定要穩定、多贏,政府不能光考慮自己,要在實現政府業績的同時,也能讓企業盈利,這才是穩定多贏的政策激勵機制。

                                         

                                        關于產業和市場模式的選擇,未來十年一定是數量競爭向質量競爭轉變,工程競爭向技術競爭轉變,項目競爭向服務競爭轉變。企業應具有創新路徑,對市場有準確的把控,找到自己的核心技術,農村水環境治理的核心技術和城市環境治理的核心技術或者其他行業的核心技術是不同的,應該有技術產品化、裝備化的轉化能力,在未來,產品化、裝備化、設備化、系統化是農村水環境治理的一個重要方向,也是能企業展現自己在核心技術工藝市場當中有競爭力的關鍵一點。就未來農村水環境治理產業發展情況來看,產業技術創新重點有4項:

                                        • 一是廢物的就地資源化;

                                        • 二是農村水環境治理人工智能技術;

                                        • 三是設備化、系統化、標準化;

                                        • 四是全系統的一體化管理與服務平臺。

                                        總而言之,未來的市場競爭就是兩點:技術和服務,而且技術和服務一定是相輔相成的。技術是支撐,只有擁有不斷進步的關鍵技術和產品提升,才能在這個市場當中贏得地位。服務是核心,擁有現代化服務意識、服務能力、服務體系以及服務質量的企業才能主導市場。

                                         

                                        結語

                                        后,農村水環境僅僅考慮水是不行的,垃圾、衛生也是影響水環境的重要因素,農村水環境治理是一個綜合性和系統性的工程,就水談水沒有解決的出路,必須講究它的綜合性和實用性。例如污水和垃圾必須同時治理;畜禽養殖和農業面源污染應該綜合控制;水源與供水水質應該協同改善;標準和管控應該因地制宜。因此在未來,我們關注的事情不能僅僅是處理、處置,應該是污染控制和資源化并舉,要從綜合治理角度考慮農村水環境,包括所涉及的垃圾、衛生、畜禽養殖、農業、面源等等,這才是治理農村水環境的綜合性思路。水、土、氣、固體廢棄物應該協同治理,其涉及的排放、中間處置、轉化、各種來源也應該多過程和多來源循環調控。,技術、工程、政策、管理等多措施協力見效也是*的。

                                        目前,我國農村污水治理有三個基本特點:

                                        • 一是其量可為,因為農村環境治理市場廣闊,但現在還是一個未定型的胚胎。

                                        • 二是其型待塑,在未來,如何將其形態進行塑造是業內人士需要考慮的,同時也取決于中國新農村建設的模式,其進程、規劃以及整體變革將是農村污水治理當中影響zui大的因素。

                                        • 三是其事可為,未來十年將有巨大的科技進步,科技進步即意味著模式的確立和產業的成長進步,但后能不能做好,則大浪淘沙,功成于智。

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