☆中国农村分散型污水处理技术 41页

'中国农村分散型污水处理技术与对策措施清华大学环境科学与工程系清华大学环境科学与工程系教授教授清华大学总量与环境质量控制中心主任陈吕军陈吕军博士博士2009年11月6日（北京） 主要内容¢中国农村的水环境现状¢中国部分农村分散型污水处理现状¢中国采用的部分分散型污水处理技术¢实施农村分散型污水处理的对策与措施 中国农村的水环境现状 中国农村的水环境问题123工业点源污染农业面源污染生活源污染乡镇企业和村镇等现代农业集约化养殖场农村聚居点生产手段因缺乏规划布局不当、污的和染治理力度不过度使用环境管理滞后够导致的污染带来的污染造成的污染 乡镇企业和集约化养殖场布局不当、污染治理力度不够导致的污染乡镇企业废水COD等主要污染物排放量已占工业污染物排放总量的50%以上，布局不合理，污染物处理率也显著低于工业污染物平均处理率造成这种状况的原因：©作坊式生产企业布局缺乏合理规划和有效的行政管理；©大、中型污染企业污染转移、治污费用转嫁；©地方政府注重经济发展，对环境治理缺乏足够的重视。集约化畜禽养殖带来的污染问题与乡镇企业污染类似 现代农业生产手段的过度使用带来的污染化肥ò化肥：年使用量已施肥结构不合理，利用超过4800万吨，率低、流失率高，造成了土壤污染，加重了水达到40吨/平方公体有机污染和富营养化里，超过发达国家，污染。为防止化肥对土壤农药和水体造成危害而只有约1/3能被作物吸收设置的安全上限利用，其余大部分进入22.5吨/平方公里。了水体、土壤及农产品中，直接威胁到人群健ò农药：年使用量约康。150万吨。 村镇等农村聚居点因缺乏规划和环境管理滞后造成的污染¾只重视编制城镇总体建设规划，忽视了与土地、环境、产业发展等规划的有机联系；¾农村聚居点缺少规划，使城镇和农村聚居点或者沿公路带状发展，或者与工业区混杂；¾目前我国的环境管理体系主要是建立在城市和重要点源的污染防治上，农村污染治理体系尚未建立；¾乡镇政府财力不足、缺乏必要的扶持政策；¾不科学的政绩观。新农村建设要看地上，更要看地下。 中国农村的生活污水排放现状2007年中国各地区农村生活污水产生量乡村人口城市人均日生活农村生活污水产生量地区人口数比重(%)用水量(升)亿吨/年全国7374256.10188.391.24建设部《村庄人居环境现状北京248156715.671547154.70250.25天津26124.27130.40.22与问题》调查报告显示：河北424661.56132.63.70山西192356.99126.61.6096%的村庄没有排水渠道内蒙古123151.36105.10.85辽宁175241.01134.11.54和污水处理系统，生产生活吉林128147.03131.31.10黑龙江177846.50139.01.62上海20511.30213.10.29污水随意排放，由此造成农江苏363248.10204.64.88浙江216643.50230.73.28村河流普遍遭到污染，还严安徽3843626290.901901900.04480.80村河流普遍遭到污染，还严福建185052.00275.43.35江西266161.32211.63.70重威胁到地下水，甚至有的山东501853.90140.94.64河南634267.53129.55.39浅层地下水已经遭到污染，湖北319956.20246.45.18湖南388761.29252.76.45不能取用。广东344237.00260.35.89广西308465.36269.35.46海南45153.90311.50.92重庆149753.30174.51.72四川5367657065.702056205.67257.25贵州272572.54181.23.24农村生活污水产生量=乡村人口数×城云南311669.50223.24.57西藏20271.79834.81.11市日生活用水量×365天×农村污水折陕西227460.88131.61.97减系数0.6×农村对比城市日生活用水甘肃179668.91158.61.87青海33360.74183.60.40量系数0.3宁夏34457.00159.60.36新疆127262.06173.01.45 第二次全国农业普查的结果%全国东部地区中部地区西部地区东北地区农村生活污水一般实施集中供水的镇72.376.665.074.668.3呈粗放型排放。生活污水经过集中处理的镇19.425.717.316.712.9很多农村尚无完善的污水排放系统，有垃圾处理站的镇36.748.935.330.021.9污水沿道路边沟或饮用水经过集中净化处理的村24.547.49.411.720.3路面排放至就近的水体。实施垃圾集中处理的村15.829.97.96.214.5少部分地区具有完有沼气池的村33.522.541.242.614.7善的污水排放系统。完成改厕的村20.628.515.716.912.0水质特征：¾农村村镇人口较少，分布广泛且分散，大部分没有污水排放管网；¾农村生活污水浓度低，变化大；¾大部分农村生活污水的性质相差不大，水中基本上不含有重金属和有毒有害物质（但随着人们生活水平的提高，部分生活污水中可能含有重金属和有毒有害物质），含一定量的氮、磷，水质波动大，可生化性强；¾不同时段的水质不同；¾厕所排放的污水水质较差，但可进入化粪池用作肥料。 中国农村的水环境 中国部分农村分散型污水处理现状 北京市农村污水处理现状村镇污水量2006年郊区镇村污水排放总量为1.9亿亿方立方米米，其中乡镇中心区污水排放总量为1.03亿立方米/年（其中：生活污水0.45亿立方米/年,工业污水0.58亿立方米/年），村庄污水排放总量为0.9亿立方米/年（其中：生活污水0560.56亿立方米/年，养殖废水030.3亿立方米/年）。养殖16%工业30%村生活30%北京村镇污水处理设施建设状况镇生活24%（截至2007年底）¾34个乡镇建设了35座乡镇集中污水处理厂，设计处理规模11.3万吨/天；¾建成470余处村级污水处理设施，设计处理规模2.6万吨/天；¾480个村实现了不同程度的污水处理。 北京地区农村污水处理运行管理及建设工艺•乡镇集中污水处理厂¾运行管理责任主体：乡镇政府、乡镇或流域水务站、开发区管委会、企业、事业单位等；¾污水处理运行费：排污收费、区县财政和乡镇自筹；•村级公共污水处理设施¾责任主体：主要是村委会；¾污水处理运行费：主要由村集体承担；•民俗旅游、餐饮点的污水处理设施¾责任主体：企业经营业主；2006年78个新农村试点村集中处理55个村，主要分布在平原地区；分散处理20个村，主要集中在山区和丘陵地区；3个村接入市政管网。选择了6种分散型污水处理工艺¾人工湿地：28处，设计处理能力2815吨/天¾MBR：346处，设计处理能力9715吨/天¾生物接触氧化：19处，设计处理能力4200吨/天¾厌氧生物滤池：47处，设计处理能力3555吨/天¾A/O+土地渗滤：4处，设计处理能力240吨/天¾三格化粪池改厕 北京农村治污进展¾制定规划指导全市科学开展村镇治污市水务局与市发改委联合编制了《北京市村镇集约化治污规划》到2010年底，全市村镇污水处理率达到50%，其中重要水源保护区村镇污水处理率达到90%；重点镇污水处理率达到90％；村镇再生水利用率达到30%以上。到2020年，全市村镇地区水环境污染得到基本控制，郊区水环境状况明显改善。¾探索乡镇污水处理工程运行管护工作方案与市发改委联合印发《乡镇污水处理工程运行管护工作方案（试行）》，提出购买服务、自行管理和多种经营3种模式，指导区县开展乡镇污水处理厂运行管理模式探索。开展村镇污水处理设施运行资金奖励试点，安排500万元奖励资金，用于支持村镇污水处理设施运行费用。¾深入开展农村治污技术研究依托北京科技力量，加强农村污水收集、污水处理的相关标准、技术、方法研究，指导区县科学合理开展污水处理工程建设。 上海农村治污进展•2009年是上海市农村生活污水处理工作全面实施的第一年，也是第四轮环保三年行动计划确定的“3年内完成10万户”治理任务的第一年，全年计划完成2万户处理任务。•各区县本着抓紧抓快的原则，全力推进农村生活污水处理工程的建设，截至9月底，全市共完成8626户农村生活污水处理，占2009年度计划任务量的43%。其中宝山和金山两区，已完成年度任务的一半以上，全市剩余计划任务预计11月底基本完成。同时，各区县也在农村生活污水处理长效管理工作方面进行了积极的探索和研究。此外，农村生活污水处理技术评估研究工作也在有条不紊的进行当中，预计年内能够完成上海市农村生活污水处理项目的验收考核体系研究。 浙江省农村污水处理现状©2003年以来，浙江省结合实施“千村示范，万村整治”工程，全面组织实施了“百万农户生活污水净化沼气工程”，加强了农村生产、生活污水的净化处理；©浙江省建设厅专门召集了省内专家学者，对在浙江省内目前应用效果较好的农村生活污水处理技术，进行筛选和总结，归纳了“农村生活污水处理十大模式”。浙江农村生活污水处理十大处理模式 浙江农村生活污水处理十大处理模式使用情况评价模式名称适用村庄的主要特点造价与运行费用应用实例及处理效果沼气池资源化利用适用于自然地形复杂的农村；依地势就地分日常管理简便，不需日常运行管理方面的费用；海宁市丁桥镇民利村；处理后出水主要水质指标散建造净化池；建池地点一般在河浜和农田建设成本低，每立方米净容积造价在400元左右。COD、BOD、SS达到综合排放一级标准。排渠旁。沼气池+兼氧过滤适用于农户居住集中，家庭无先进卫生设施以建6～8蹲位的无动力沼气厌氧生态公厕为例，新昌县城南乡石溪村；处理后出水水质达到粪便的农村；村庄地型复杂，不能统一铺设排污厌氧池容积70m3，公厕房面积30m2，造价8万元，无害化标准与污水综合排放二级标准。管网；农户有用肥需求，具备处理后尾水农户均建设成本为1300元；无运行费用。业利用条件。沼气池+微动力适用于出水要求较高、经济实力较强的平原集中式微动力厌氧-好氧处理池工程造价成本约杭州市江干区丁桥镇皋城村；处理后的出水主要或半坡农村；住户集中、管网易于敷设的农1200~1500元·户-1；分散式微动力生活污水净化器水质指标均达到综合排放一级排放标准。村；分散居住的农户或别墅区单户或联户的的造价成本约3000元·户-1；日常运行费用约形式，采用商品化玻璃钢微动力生活污水净0.2~0.6元·t-1水；户均人口按3.5人计。化器。沼气池+人工湿地适用于村庄地势复杂、管网铺设困难但土地厌氧池建设参照沼气池建设标准，系统户均建设诸暨市街亭镇茅塘山村；处理后出水主要水质指相对宽裕的农村。成本为1100元；无运行费用。标COD、BOD、SS达到综合排放一级标准。沼气池+稳定塘适用于乡村农户洗涤、洗澡、厕所冲洗等低厌氧池造价低廉，每立方容积造价约400元；厌氧金华市婺城区洋埠镇下肖村；各项指标达到了国浓度的生活污水的处理；适宜有地势差异的发酵产生的污泥量少，可3年清渣1次，清渣费每家《粪便无害化卫生标准》和污水综合排放二级农村生活污水的处理。次400元；年运行费用约400元。标准以上。厌氧+兼氧过滤适用于统一规划设计和建造的农村集中新村建设成本低，每立方米净容积造价约400元；不需海宁市斜桥镇华丰村；主要指标COD、BOD、SS点，一般处理规模在50户以上；建池地点一日常运行管理方面的费用支出。达到污水综合排放一级标准。般在小区绿化带下，处理后的污水可部分回用作绿化浇灌。厌氧+微动力适用于有条件将污水集中处理且排放要求较设计、菌种填料、设备费用约为1000~1500元·t-1余姚市四明山镇；主要指标COD、BOD、SS达到高的农村地区。水·d-1；运行费用约为0.12~0.16元·t-1水·d-1。污水综合排放一级标准。厌氧+人工湿地适用于有一定土地及经济条件但管理水平不砌体结构造价（按污水处理量）为1900元·m-3；长兴县水口乡；主要指标COD、SS、NH-N等达3高的城镇（农村、中小城镇、山区）污水的土工膜结构（按污水处理量）为13001300元·m-3；运到污水综合排放一级标准。深度处理；尤其适用于此类城镇的集中或分行费用小于0.1元·m-3，甚至为零运行费用。散式污水处理。厌氧+稳定塘适用于平原、水网区域，及无法集中收集污建设费用为1200元·t-1；运行过程中不需要费用。温州市龙湾区永中街道王宅村；主要指标COD、水的地区。BOD、SS、NH-N达到污水综合排放一级标准。3多种技术综合（以微适用于集中式处理；适宜湿地植物常绿、冬工程造价：投资1000～1800元·t-1；运行管理费用：湖州市孚镇重兆村；污水经过微动力生化处理后动力生化+人工湿地+季冰冻期短的地区。运行费用0.08～0.20元·t-1，基本无管网建设和土建水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一人工生态塘处理系统设施建设费用。级排放标准；一部分污水经人工湿地处理和人工技术为例）生态塘处理后，水质达到绿化用水和景观回用水水质标准。 其它地方农村污染治理情况江苏：•从2008年起，江苏省在太湖流域试点推广农村居民点生活污水治理。到2010年，太湖流域一级保护区70％的农村居民点生活污水将治理达标。•2008年10月，江苏省环保厅决定在海门、武进、大丰三地开展农村生活污水处理技术示范项目建设，要求于2008年年底前建成投运，为全省农村生活污水处理技术的示范推广提供扎实可靠的实践经验。•在资金来源上，除各地区政府的专项资金外，江苏省还积极采用市场化BOT模式，如皋市政府与美国汉氏技术有限公司污水处理BOT项目2008年4月29日正式签约。这是南通市首个农村污水处理BOT项目，也是首次利用外资建设的村镇基础设施。重庆：•重庆地区采用的污水处理工艺包括：生物接触氧化、生物滤池、土壤渗滤、人工湿地及上述工艺组合等；•重庆市农村地区的污水处理设施的运行管理主体包括两类情况：一是由当地区县环保局下属机构成立独立法人的公司全面负责辖区内所有污水处理厂的运行，同时移交处理设施的责任主体（如重庆市江津区）；二是由当地区县环保局委托环保公司负责辖区内所有污水处理厂的运行，处理设施的责任主体依然为当地环保局（如重庆市渝北区）。…… 我国农村生活污水处理模式¾接入市政管网统一处理¾单村或联村污水集中处理¾村庄污水分散型处理对我国大部分村庄布局分散、规模较小、地形条件复杂、污水不易集中收集的地区而言，适合采用农村污水分散处理模式。 中国农村生活污水处理存在的问题1、立法的缺位在2008年6月1日施行的《中华人民共和国水污染防治法》对于农村的水污染防治只有对于造成农村面源污染的农药和化肥施用问题及畜禽、水产养殖问题作了详细的规定和要求，缺少对农村生活污水处理的内容，这为依法起草相关文件增加了难度。2、管理的缺失我国的环境管理体系是以城市污染和工业污染防治为目标建立起来的，目前针对农村的环境管理还存在管理机构匮乏、环境保护职能权限分割与污染性质不匹配、没有基础的环境监测和统计工作等一系列问题。地方政府在对地区做发展规划的时候认识不足，规划滞后，且大多忽略了环保要求，责任要求没有落实。同时，对于现阶段农村分散型污水处理还没有相应的排放标准及技术规范。3、资金的缺少农村环保基础设施建设严重滞后最主要原因是由于目前我国农村经济水平相对落后，大多数地区的乡镇财政难以承受建设及运行费用，而污水处理作为一项公益事业需要大量的资金投入，从产业经济学角度分析农村地区所采用的分散型污水处理由于规模小的特点也难以市场化，对企业及社会资金缺少吸引力，急需相关的政策支持。 中国采用的部分分散型污水处理技术 中国农村生活污水的分散型处理技术分散污水处理工艺大致可分为两类：¾利用土壤作为处理载体和排放载体的自然处理系统，包括土壤快速渗滤、慢速渗滤、地下渗滤和人工湿地等。¾利用复杂的生物和物理过程的传统处理系统，以各种池体、水泵、鼓风机和其他机械作为一个处理整体，这些处理包括(微生物的)悬浮生长、附着生长以及二者混合的形式。在实际的农村污水处理应用中常常是综合利用上述两类处理工艺。 农村污水的土壤渗滤处理技术a.补给地下水；b.由地下排水管收集处理水；c.由井群收集处理水慢速渗滤系统快速渗滤系统地下渗滤系统 人工湿地及其组合技术主要有3种形式：垂直流人工湿地表面流人工湿地潜流人工湿地滴滤池—人人合工湿地组合工艺人工湿地系统厌氧-跌水充氧接触氧化-人工湿地组合工艺 稳定塘技术（SP）好氧塘兼性塘a完全混合曝气塘;b;b部分混合曝气塘厌氧塘曝气塘 生物接触氧化工艺（BiologicalContactOxidation）适用于远离城市排水管网、处理规模较大的单村与联村污水集中处理。处理效果项目名称BOD5CODCCrNH3-NTNTPSS指标（mg/L)206010-0.550 生物滤池（BiologicalFilter）适用于有高程落差、远离城市排水管网、处理规模小的村庄与对出水水质要求不高或者农田灌溉回用的区域或村庄。处理效果项目名称BOD5CODCrNH3-NTNTPSS指标（mg/L)206010-0.550 膜生物反应器（MBR）适用于对出水水质要求较高经济条件较好的单村与联村污水集中处理。处理效果项目名称BOD5CODCCrNH3-NTNTPSS指标（mg/L)15505200.530 组合处理工艺的应用适用于远离城市排水管网、有闲置土地可供利用、位于水源保护区对出水水质要求高的单村与联村污水集中处理。处理效果项目名称BOD5CODCrNH3-NTNTPSS指标（mg/L)5152150.110 MBR工艺的应用 土壤渗滤工艺的应用 厌氧生物滤池工艺的应用 人工湿地工艺的应用重庆市巴南区鹿角污水处理厂 农村三格式化粪池适合非水源区农村污水治理 其它处理工艺生物接触氧化工艺 污水的集中处理 实施农村分散型污水处理的对策措施 针对以上问题，初步提出以下对策措施：1、提议交由全国人民代表大会修订增加《中华人民共和国水污染防治法》中关于农村生活污水防治的内容，抓紧起草与农村生活污水污染防治相关的法规、条例，各地区可以先行制定地方性农村生活污水污染防治的法规、规章。2、根据城乡规划和《全国农村环境污染防治规划纲要》(2007-2020年)等，编制全国农村分散型污水处理设施建设规划。3、农村分散型污水处理设施建设资金来源可以由国家和地方财政依据一定比例共同承担，采取发行国家和地方债卷的形式筹措资金。对农村分散型污水处理设置专项基金以用于设施的建设及运行，国家和各级地方政府可以出台税收、征地等一系列支持政策鼓励企业和社会资金的投入。4、把农村生活污水污染物排放纳入总量控制体系，将农村分散型污水处理设施对污染物的减排量纳入地方各级政府的重点水污染物排放总量控制指标要求中。把农村生活污水污染物排放量纳入排污权交易体系中，为农村分散型污水处理设施的建设运行筹集资金。 5、根据国家水环境质量标准、农村分散型污水处理能达到的技术条件和各地区国民经济发展状况、自然条件等，制定农村水环境监测规范和农村生活污水排放标准，并予以适时修订。6、组织各科研机构积极开展农村分散型污水处理的科技攻关研究，积极开展对农村分散型污水处理的咨询、试点示范与推广工作。进一步加大对农村环境保护的宣传教育工作，充分发挥农民群众在农村环境保护中的主人翁作用，积极参与并对农村分散型污水处理设施的运行进行监督。7、加强国际合作，学习国际上先进的管理经验和技术。 结语：周生贤部长指出：“农村环境保护是关系到提高农民生活质量、改善农村面貌、推动社会主义新农村建设的重要基础性工作”。赵华林司长：“只有解决了广大农村地区的水污染物总量减排问题，才能彻底改善中国水环境质量状况”。农村的生活污水治理工作关系到广大农民的切身利益，牵涉到全国人民的基本利益，影响到国家的可持续发展。分散型污水处理方式投资小、见效快、可实现水资源就地回用,是一种有效的农村生活污水处理手段。充分研究农村地区分散型污水处理的发展中存在的问题，积极为我国在农村地区实施分散型污水处理出谋划策。 '