建制鎮(zhèn)是新型城鎮(zhèn)化與鄉(xiāng)村振興協(xié)調(diào)發(fā)展的重要載體。研究統(tǒng)計結果數(shù)據(jù)顯示,我國10 000~100 000人口規(guī)模的建制鎮(zhèn)數(shù)量占全國總建制鎮(zhèn)數(shù)量的90.92%。建制鎮(zhèn)污水產(chǎn)生量則呈現(xiàn)橄欖型分布,且具有較強的地域性。直接套用城市污水處理的相關排放、設計與處理技術標準等“一刀切”方式,使得建制鎮(zhèn)污水處理及長效運行面臨嚴峻挑戰(zhàn)。因此,以城鄉(xiāng)融合發(fā)展為指導思想,明確不同區(qū)域建制鎮(zhèn)污水的產(chǎn)生特征和規(guī)模界定范圍,通過不同規(guī)模與不同排放去向建立建制鎮(zhèn)污水分級分類的排放標準,因地制宜進行建制鎮(zhèn)污水處理設施的技術路線選擇,建立符合我國城鄉(xiāng)融合發(fā)展進程的建制鎮(zhèn)污水治理技術標準化體系對于加快推進新型城鎮(zhèn)化與鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略中的人居環(huán)境改善具有重要意義。
01 建制鎮(zhèn)生活污水處理與技術標準現(xiàn)狀
1.1 我國建制鎮(zhèn)生活污水的產(chǎn)生特征
污水產(chǎn)生量是污水處理的基礎特征,其人口數(shù)量存在很大相關性,決定了工藝路線和運行管理模式的合理性。近年來隨著我國城鎮(zhèn)化速度的加快,建制鎮(zhèn)數(shù)量在快速發(fā)展。截至2020年底,全國建制鎮(zhèn)建成區(qū)戶籍人口數(shù)為1.66億人。根據(jù)國家統(tǒng)計局《2019中國縣域統(tǒng)計年鑒》,對我國現(xiàn)有行政區(qū)劃范圍內(nèi)(不含香港、澳門、臺灣)共21125個建制鎮(zhèn)人口數(shù)量進行了統(tǒng)計分析,我國建制鎮(zhèn)人口規(guī)模主要集中在10 000~100 000人口規(guī)模區(qū)間,其數(shù)量占到全國建制鎮(zhèn)數(shù)量的90.92%:低于10 000人口規(guī)模的建制鎮(zhèn)占全國比例為5.9%,主要分布在四川、甘肅、陜西、西藏、新疆、內(nèi)蒙古和黑龍江。而高于100 000人口規(guī)模建制鎮(zhèn)的數(shù)量占全國的比例為3.18%,主要分布在廣東、廣西、安徽、江蘇、湖北、山東、湖南。不同人口規(guī)模的建制鎮(zhèn)數(shù)量分布一方面受經(jīng)濟、氣候等因素影響,同時也與我國人口密度分布也存在著一定相關性。
建制鎮(zhèn)的生活污水產(chǎn)生量與地理環(huán)境因素、區(qū)域經(jīng)濟水平、氣候特點和個人用排水等因素相關。根據(jù)國家《第二次全國污染源普查生活污染源產(chǎn)排污系數(shù)手冊》中不同地區(qū)的產(chǎn)污系數(shù)和折污系數(shù),獲得全國建制鎮(zhèn)污水日產(chǎn)生量的建制鎮(zhèn)數(shù)量統(tǒng)計分布。污水日產(chǎn)生量分為4個規(guī)模等級:0~500、500~1 000、1 000~5 000及5 000m3/d以上。
排放量為0~1 000 m3/d的建制鎮(zhèn)數(shù)量占全國數(shù)量的13.12%,主要集中在新疆、西藏、青海、四川等我國中西部和東北地區(qū);污水日產(chǎn)生量在1 000~5 000 m3/d的比例為71.03%,其中1 000~2 000 m3/d的建制鎮(zhèn)比例為25.87%,2 000~3 000 m3/d的建制鎮(zhèn)比例為21.46%,3 000~4 000 m3/d的建制鎮(zhèn)比例為14.38%,4 000~5 000 m3/d的建制鎮(zhèn)比例為9.32%;這些建制鎮(zhèn)主要分布在四川東部、重慶、湖南、湖北、安徽等我國中部與東部地區(qū)。而污水日產(chǎn)生量在5 000 m3/d以上的建制鎮(zhèn)數(shù)量占全國比例為15.85%,這些大污水產(chǎn)生量的建制鎮(zhèn)集中在江蘇、浙江、廣西、廣東、福建等東部沿海地區(qū)。
從以上結果不難看出,我國建制鎮(zhèn)污水產(chǎn)生量基本呈現(xiàn)橄欖型分布,且具有較強的地域性和規(guī)模性特點。小規(guī)模產(chǎn)生量的建制鎮(zhèn)污水更為接近農(nóng)村分散型污水水量特征,且周圍環(huán)境具有較強污水資源化需求的西部地區(qū)。而大規(guī)模產(chǎn)生量的建制鎮(zhèn)污水特征更為接近城市污水,周圍環(huán)境多為水質(zhì)型缺水或敏感地區(qū),而地處經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)可以為滿足高標準城鎮(zhèn)污水排放及城市水回用提供較強的經(jīng)濟與技術基礎。
因此,通過對我國建制鎮(zhèn)人口和污水產(chǎn)生量的統(tǒng)計與分布分析,可以初步明確建制鎮(zhèn)污水的產(chǎn)生特征和規(guī)模界定范圍。
1.2 建制鎮(zhèn)生活污水的處理現(xiàn)狀
圖1顯示了2020年我國省級行政區(qū)劃內(nèi)建制鎮(zhèn)的生活污水處理情況。一方面,建制鎮(zhèn)污水處理均呈現(xiàn)出較大的地區(qū)差異:江蘇、福建、重慶、山東等地區(qū)的建制鎮(zhèn)污水處理率排名前列,最高接近100%;而海南、西藏、內(nèi)蒙古、黑龍江等地區(qū)的建制鎮(zhèn)污水處理率則相對較低,從10%至26%。要完成農(nóng)村人居環(huán)境整治提升五年行動計劃,必須遵照分區(qū)分類推進治理的思路,鎮(zhèn)村統(tǒng)籌,以鎮(zhèn)帶村,充分發(fā)揮出建制鎮(zhèn)在鄉(xiāng)村振興中的關鍵節(jié)點與領頭覆蓋作用。
1.3 建制鎮(zhèn)生活污水排放標準的執(zhí)行現(xiàn)狀
對全國1 155座已建成建制鎮(zhèn)污水處理廠執(zhí)行的排放標準情況進行了調(diào)查,結果如圖2所示,并根據(jù)建制鎮(zhèn)污水處理規(guī)模將其劃分為三類:ⅰ類:
建制鎮(zhèn)污水主要產(chǎn)生范圍是在5 000m3/d以下,集中在1 000~5 000m3/d;絕大多數(shù)處理設施是執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠的一級b和一級a排放標準。建制鎮(zhèn)污水的產(chǎn)排規(guī)律接近農(nóng)村污水,周圍環(huán)境也更接近自然與農(nóng)業(yè)環(huán)境,具有更強烈的污水資源化需求。因此建制鎮(zhèn)污水處理“一刀切”地采用城鎮(zhèn)污水處理排放標準,特別是一級a標準,并不符合“因地制宜、分類施策”的目標,同時對后續(xù)工藝路線選擇、運維成本帶來一系列的技術與經(jīng)濟影響。2018年《關于加快制定地方農(nóng)村生活污水處理排放標準的通知》(環(huán)辦水體函〔2018〕1083號)[10]發(fā)布,我國各省、市自治區(qū)均根據(jù)通知精神分別制定了省內(nèi)農(nóng)村污水的分級分類排放標準,建制鎮(zhèn)污水的排放標準應借鑒農(nóng)村污水的成功經(jīng)驗,根據(jù)本地水資源稟賦、水環(huán)境承載力、發(fā)展需求和經(jīng)濟技術水平等因素進行分級分類治理。
1.4 建制鎮(zhèn)污水處理技術與相關規(guī)范的使用現(xiàn)狀
目前建制鎮(zhèn)污水處理使用的相關技術標準主要為住建和環(huán)保部門頒布的兩個行業(yè)標準(表1),與成套的城市和農(nóng)村標準相比,建制鎮(zhèn)相關內(nèi)容依舊偏少,在工藝選擇、污水收集、運行維護等方面容易出現(xiàn)運行不穩(wěn)定、出水水質(zhì)不達標等現(xiàn)象。
對全國1 155座建制鎮(zhèn)污水處理廠采用的主要處理工藝進行了詳細調(diào)查(圖3)。建制鎮(zhèn)污水處理廠目前主要使用的處理工藝包括:針對一級a排放標準的厭氧/缺氧/好氧(aao)脫氮除磷工藝、針對一級b以下排放標準的活性污泥法(包括ao法、sbr、氧化溝等相關處理工藝及其變形形式)、接觸氧化法(生物濾池)、土地處理和氧化塘等。在處理規(guī)模
影響建制鎮(zhèn)污水處理廠正常運行的另一個重要原因是污水收集。設施的處理規(guī)模依據(jù)污水產(chǎn)生量進行設計,但實際處理量卻受限于管網(wǎng)。由于鎮(zhèn)、村生活污水處理領域缺乏管網(wǎng)的建設與運行管理標準,造成管網(wǎng)建設落后且建成管網(wǎng)收集率不高,雨污混流現(xiàn)象突出;一些鎮(zhèn)村管網(wǎng)采用城市標準建設,在水量小、波動大的條件下容易成為“沉淀池”造成管網(wǎng)堵塞。目前,小城鎮(zhèn)污水處理設施的平均負荷率約為60%,有近一半的省份建制鎮(zhèn)污水處理率低于35%,導致污水處理廠長期“吃不飽”,無法按設計要求正常運行,成為“曬太陽”工程。因此,有必要制定鎮(zhèn)村生活污水收集系統(tǒng)的設計、施工及運行管理規(guī)程,以保證生活污水的應收盡收與設施的正常運行。
同時,已建設施運管能力不足,長效保障欠缺等因素使得鎮(zhèn)、村污水處理設施無法完全發(fā)揮自身的環(huán)境改善作用。如何保障建設與后續(xù)運行質(zhì)量是建制鎮(zhèn)與農(nóng)村污水治理同時面臨的重要難題。
在分散型污水處理技術工藝中一體化及撬裝式正在成為建制鎮(zhèn)污水處理設施和農(nóng)村生活污水處理設備的重要實現(xiàn)形式。但市場內(nèi)的設備普遍存在產(chǎn)品設計規(guī)范性低,一體化處理設施運行及管理中低穩(wěn)定性和難持續(xù)性等現(xiàn)象頻發(fā)。應該盡快研究確定適合我國鎮(zhèn)、村污水小型設備穩(wěn)定運行材質(zhì)、性能評估的標準方法,不僅可為當前各項繁雜技術的比對提供統(tǒng)一客觀依據(jù),更重要的是為鎮(zhèn)村小型設施的長效穩(wěn)定運行提供有力的專業(yè)保障。
02“十四五”建制鎮(zhèn)生活污水處理技術標準體系建議
建制鎮(zhèn)是推動公共服務向農(nóng)村延伸的重要節(jié)點。相比較而言,我國城市污水處理技術標準體系通過近三十年的建設已經(jīng)日趨完善;“十三五”期間以因地制宜策略建立各省農(nóng)村排放標準為標志性事件的農(nóng)村污水標準體系建設也逐漸走上快車道;而處于兩者銜接地位的建制鎮(zhèn)污水則處于相對空白區(qū)域,亟需定位準確、內(nèi)容恰當?shù)臉藴鼠w系進行覆蓋。精準聚焦建制鎮(zhèn)污水處理,在明確其污水產(chǎn)排規(guī)律、處理與運維現(xiàn)狀的基礎上,牢牢秉持建制鎮(zhèn)污水是城鄉(xiāng)污水統(tǒng)籌治理關鍵節(jié)點的認識,通過內(nèi)容覆蓋準確的標準體系規(guī)范作用,引導建制鎮(zhèn)污水解決目前從管網(wǎng)建設到設施運維的具體問題,真正發(fā)揮鎮(zhèn)級污水處理設施在技術上對城市污水承接、在運維上對農(nóng)村污水引領的統(tǒng)籌銜接作用,實現(xiàn)建制鎮(zhèn)污水處理的高質(zhì)量發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展。
2.1 以資源化為導向、分級分類管理的建制鎮(zhèn)污水排放標準
目前,調(diào)研案例中90%的建制鎮(zhèn)污水處理設施執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(gb 18918—2002)中的一級a、一級b標準。而建制鎮(zhèn)作為鄉(xiāng)之頭、城之尾,其周邊存在著復雜水環(huán)境,與城市水環(huán)境具有較大差異,既存在資源化的農(nóng)業(yè)灌溉需求,也有因為特殊地理因素形成的水質(zhì)敏感區(qū),具有不同層次的水利用途徑。在國家大力提倡水資源就地、就近回用前提下,根據(jù)實際情況因地制宜地對建制鎮(zhèn)污水處理設施的出水排放進行分級分類的排放標準制定,指導后續(xù)具體工藝技術路線選擇與未來運營管理模式。
根據(jù)我國建制鎮(zhèn)污水的產(chǎn)生分布特征,同時借鑒發(fā)達國家(如歐盟城市污水處理法規(guī)(uwtd))根據(jù)設施規(guī)模和所處位置確定排放標準的經(jīng)驗,有必要針對處理規(guī)模在5 000m3/d以下的建制鎮(zhèn)生活污水提出分級分類管理的排放要求,例如,除重點流域及特殊敏感水域的特殊要求外,要根據(jù)處理規(guī)模及資源化要求等確定建制鎮(zhèn)污水的排放水質(zhì)標準:
當建制鎮(zhèn)污水產(chǎn)生量<500m3/d,其處理設施出水應執(zhí)行當?shù)氐霓r(nóng)村污水排放標準;
當建制鎮(zhèn)污水產(chǎn)生量在500~1 000m3/d時,其處理出水應參考當?shù)氐霓r(nóng)村污水排放標準,而在嚴重缺水地區(qū),污水處理應與資源化利用結合;
當建制鎮(zhèn)污水產(chǎn)生量在1 000~5 000m3/d時,要根據(jù)不同的排放去向(達標排放、城市再生水回用、農(nóng)村地區(qū)的資源化利用)執(zhí)行不同的排放標準;
當產(chǎn)生量>5 000m3/d時應執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(gb 18918-2002)或更為嚴格的排放標準。
2.2 區(qū)域統(tǒng)籌的建制鎮(zhèn)污水處理規(guī)劃
區(qū)域統(tǒng)籌是全面保障鎮(zhèn)、村生活污水長效治理的根本方法,作為引領建制鎮(zhèn)污水設施建設與管理的規(guī)劃,要明確“有條件的地區(qū)推行城鄉(xiāng)污水處理統(tǒng)一規(guī)劃”的指導思想,在具體規(guī)劃中要將建制鎮(zhèn)生活污水治理納入縣域污水處理的“四個統(tǒng)一”中去,以縣(市、區(qū))為單位推進區(qū)域生活污水治理:以縣域或流域為單元,統(tǒng)一規(guī)劃建制鎮(zhèn)污水處理,廠-網(wǎng)-河、縣-鎮(zhèn)-鄉(xiāng)-村統(tǒng)籌,廠網(wǎng)并重;要明確管網(wǎng)建設與污水處理能力的相互耦合,明確建制鎮(zhèn)污水收集的近、中、遠三期目標與相應工作內(nèi)容,推進建制鎮(zhèn)污水治理工作的有序開展;注重環(huán)境敏感區(qū)域,因地制宜選擇恰當排放標準與適宜處理技術,注重污水資源化和氮磷資源循環(huán)利用,推行污水處理設施建設運行一體化,強化設施運行維護保障。通過制定建制鎮(zhèn)污水處理設施建設規(guī)劃技術指南,指導地方編制污水處理規(guī)劃中以生態(tài)修復保護和環(huán)境景觀建設等手段貫徹低碳生態(tài)理念,完善建制鎮(zhèn)污水處理的設計、施工、評價、驗收的統(tǒng)一技術標準規(guī)范。
2.3 建制鎮(zhèn)生活污水適用處理技術標準
建制鎮(zhèn)污水處理技術標準是我國城鎮(zhèn)污水處理體系的重要組成部分,應與城鎮(zhèn)污水和農(nóng)村分散型污水處理技術內(nèi)容進行有機銜接,同時對建制鎮(zhèn)污水處理設施建設和后續(xù)運行維護能夠起到規(guī)范與引導作用。所以需要針對建制鎮(zhèn)污水的產(chǎn)排特征,按照不同處理規(guī)模建立對應的建制鎮(zhèn)污水處理技術規(guī)程,根據(jù)排水去向、住戶集聚程度的基礎上,統(tǒng)籌考慮了當?shù)亟?jīng)濟承受能力、區(qū)域水環(huán)境保護與資源化利用要求、后續(xù)運行維護能力等關鍵因素后,因地制宜地選擇與處理規(guī)模和可能執(zhí)行排放標準相匹配的處理模式,真正解決目前直接套用城市污水處理技術造成建制鎮(zhèn)污水運行不穩(wěn)定、污水資源化利用率低的實際問題。在技術工藝上,建議以處理規(guī)模為主要依據(jù),同時結合《農(nóng)村生活污水處理工程技術標準》(gb/t 51347-2019)及《室外排水設計標準》(gb 50014-2021)中相關工藝適宜的處理范圍進行因地制宜的技術選擇(表2),并在標準中規(guī)定相應的適宜參數(shù)。
2.4 運行維護標準
以“統(tǒng)一管理”的思想構建縣域范圍的建制鎮(zhèn)污水處理設施運維模式:縣域范圍內(nèi)建制鎮(zhèn)污水的運行維護不僅僅只包括建制鎮(zhèn),要在區(qū)域范圍內(nèi)通過建制鎮(zhèn)污水處理設施的“以點帶面”,覆蓋相應范圍的農(nóng)村分散型污水處理設施的運行維護;通過提升運行管理的信息化程度與專業(yè)化運維水平,創(chuàng)建、發(fā)展建制鎮(zhèn)污水處理運行管理的新技術和新模式,保證縣域范圍內(nèi)全部生活污水處理設施的穩(wěn)定達標運行。內(nèi)容應該包括:
需要對管理人員進行再培訓,提升管理人員的管理水平及專業(yè)技術能力;
針對建制鎮(zhèn)污水處理,開展污水收集管網(wǎng)摸底排查,建立完善相應的管網(wǎng)信息系統(tǒng);
逐步實現(xiàn)對設施運行過程的遠程監(jiān)控、信息采集、系統(tǒng)智能調(diào)度、事故智慧預警等功能。利用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術手段,建立設施智能化管理平臺,對區(qū)域內(nèi)的多個建制鎮(zhèn)污水處理設施依據(jù)規(guī)模進行分散或統(tǒng)一管理。使得建制鎮(zhèn)統(tǒng)一納入縣域生活污水治理信息化管理平臺,以縣域為單位,建立省、市、縣(市、區(qū))、建制鎮(zhèn)(街道)和村各負其責的運維管理體系;
為確保污水處理站正常運行,委托專業(yè)服務機構,形成以第三方專業(yè)服務機構運維為主、村鎮(zhèn)自行運維為輔的處理設施運維體系;
逐步建立有效的設備評估與監(jiān)督機制,使鎮(zhèn)村污水處理技術與產(chǎn)業(yè)新市場村鎮(zhèn)污水治理逐漸規(guī)范化發(fā)展。
我國已有建制鎮(zhèn)污水處理設施1.14萬個,從事鎮(zhèn)村污水處理的企業(yè)數(shù)千家,只有通過推進建制鎮(zhèn)污水處理設施運行維護管理的標準化水平,才能健全污水處理設施的長效運行機制,解決“重建設、輕運行管理”的普遍問題,構建政府為主導、企業(yè)為主體、社會組織和公眾共同參與的縣域污水環(huán)境治理體系,真正提升建制鎮(zhèn)污水處理設施的整體運行水平。
03 結 語
建制鎮(zhèn)污水治理體系與城市污水、農(nóng)村污水治理體系在污水的產(chǎn)生規(guī)模與分布、污水排放標準與處理技術選擇、設施長效運行維護等方面確實存在著較大差異。從城鄉(xiāng)融合發(fā)展角度,亟待建立以縣城及建制鎮(zhèn)污水處理設施為支撐點,鎮(zhèn)鄉(xiāng)村一體化的污水治理技術、模式、管理機制。
因此建制鎮(zhèn)污水應該盡快推進生活污水處理標準化體系建設,建立涵蓋從規(guī)劃到建設、運行、監(jiān)管全過程的技術標準化體系,確立完整的具有不同分類管理特征的建制鎮(zhèn)污水治理與管理模式體系。從科學規(guī)劃到高效組織,全面考慮鎮(zhèn)村水、土、氣、生、景觀等要素的協(xié)同建設;加強相關機制制度政策創(chuàng)新與探索,最終形成包括技術模式、管理機制和制度政策實施與保障的綜合體系;在完善污水收集及處理相關技術路線選擇、相關設施建設質(zhì)量控制、運行維護等準體系的基礎上,提升引導鎮(zhèn)村污水處理行業(yè)的規(guī)?;?、產(chǎn)業(yè)化與標準化發(fā)展,提升鎮(zhèn)村污水治理工作的整體水平,完成城鄉(xiāng)融合發(fā)展、新型城鎮(zhèn)化的建設目標。