小城镇污水处理面临问题与破解思路
(水业中国网上海工作站4月11日讯)十六届五中全会通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议》中明确提出“坚持大中小城市和小城镇协调发展,提高城镇综合承载能力,按照循序渐进、节约土地、集约发展、合理布局的原则,积极稳妥地推进城镇化”。近年来,随着我国城镇社会经济发展水平的不断提高,小城镇基础设施建设得到了明显的加强,设施运行效率和运营效益稳步提高。但相对城市而言,小城镇基础设施建设仍然较为落后,运行管理水平普遍不高,设施投资效益未能充分发挥。小城镇污水处理设施作为基础设施建设的重要组成部分之一,不断加快其建设步伐,并实现其正常、可持续运行,对于进一步促进小城镇整体功能的充分发挥和小城镇经济社会的健康持续发展,都具有十分重要的意义。
一、污水处理面临主要问题
1、设施建设严重不足与重复建设并存当前,我国正朝着全面实现小康社会这一发展目标不断向前迈进,在这进程中,统筹城乡发展,进一步加快小城镇发展建设步伐,已成为全面建设小康社会奋斗目标的必然趋势和必由之路。随着小城镇经济社会发展水平的不断提高和城镇人口规模的快速集聚,城镇污水产生量与日俱增,而由于受建设资金投入不足限制,目前我国小城镇污水处理设施建设严重滞后于城镇经济社会发展要求,污水肆意排放现象普遍,水环境污染问题突出,给城镇居民生活、生产环境和身体健康造成了一定影响。据统计,2005年我国城市污水处理率约为46%,县城污水处理率约为11%,而乡镇级别的城镇污水处理率不超过1%,乡村几乎是空白。
与此同时,受行政区划和管理体制制约,目前小城镇污水处理设施规划建设基本上是各自为政、独立设置,很难与周边的大中城市或相邻城镇进行统一协调考虑,从而难以实现污水处理设施的共享共用和有效资源的合理配置。这种自成体系的小城镇污水处理设施建设模式,一定程度上导致了低水平重复建设问题的普遍存在,一方面造成已有设施处理能力和建设资金的极大浪费,同时,因不能形成适宜的设施建设与处理规模,大大降低了污水处理设施的运行效率,工程投资效益难以充分发挥。
2、经济适用技术开发应用滞后目前,我国小城镇污水处理设施建设在工艺技术路线选择上,大多仍采用与大、中城市污水处理类似的传统工艺技术,如活性污泥法、生物膜法等处理工艺,而针对小城镇社会经济发展状况与管理水平、污水水量水质特点、地形地势条件等具体情况的经济适用型处理工艺的技术开发和应用仍然较为滞后。小城镇污水处理采用传统处理工艺,一方面导致工程投资较大、运行费用较高,加剧了其原本就严重不足的财政资金状况;另一方面,小城镇管理水平难以达到传统处理工艺对设施运行与维护管理的要求,不利于污水处理设施的正常运行和处理效益的充分发挥。
3、专业技术人员缺乏,运行管理能力薄弱针对小城镇污水处理设施建成后的运行管理问题,按照目前我国行政管理机构设置模式,建设行政管理部门的最低设置级别是县级政府,小城镇不设专门的建设行政管理机构和人员,而县级建设行政管理部门的管理重点是县城,难以顾及到小城镇的基础设施规划建设与运行管理。因此,一方面因小城镇污水处理等基础设施缺乏相应的管理机构,而造成设施建设滞后和建设无序等问题;同时,部分已经建成污水处理设施的小城镇,因缺乏必要的专业技术管理人员和运行经费,导致设施正常运行和维护管理困难,难以实现按预期的设计目标,对小城镇产生的污水进行有效的处理。
二、污水处理工艺技术选择
1、污水特点与处理工艺要求近年来,我国小城镇发展速度很快,小城镇规模进一步扩大,污水产生量迅速提高。但与大、中城市相比较,小城镇污水主要为生活污水(占50%以上),污水中悬浮物浓度较高,特别是一些小城镇排水系统不完善,大多采用明渠排水,雨水和地下水入渗现象严重,降低了污水中的有机物浓度。由于小城镇人口规模相对较小,污水水量、水质都呈现出较为突出的时间不均匀性和水质不稳定性。针对我国小城镇污水产生特点及小城镇社会经济发展特性,污水处理工艺技术的选择,既不能完全照搬目前在大、中城市中广泛采用的传统城市污水处理工艺技术,也不能完全采用村庄居民点的污水处理方式,而必须按照经济、高效、简便、易行的原则进行选择。具体地说,即适宜小城镇采用的污水处理工艺应具备基建投资省、运行费用低、节能降耗明显;处理工艺具有较强的耐冲击负荷能力,去除效率高;工艺简便易行、运行稳定、维护管理方便,利用当地小城镇现有的技术与管理力量就能满足设施正常运行的需要;处理工艺具有一定的灵活性,能较好地适应现阶段达标处理排放要求与未来考虑进行再生利用需要的变化等特点。
2、经济适用技术选择根据我国小城镇现状特点和发展趋势,现提出以下几种工程投资相对较小、运行费用低、处理效果好、操作简单、管理方便的小城镇污水处理经济适用技术,以期加快推进小城镇污水处理设施建设步伐,促进小城镇经济社会的可持续健康发展。
(1)氧化塘处理技术
氧化塘处理技术,是指污水中的有机污染物通过在塘中生长的微生物的代谢作用被氧化分解,达到净化效果的一种污水处理技术。该技术是一种投资小、构造简单、运行维护管理方便、净化效果好、节省能耗的污水处理方式,在国内外城镇污水处理领域被广泛应用。氧化塘系统主要有好氧塘、兼性塘、厌氧塘、曝气塘四种不同的组合形式,或单独使用,或与其它处理设施组合应用。近年来,又陆续研究开发出了高效塘、人工强化系统塘、生态系统塘等多种改进模式,取得了良好的应用效果。
小城镇可充分利用现有的各种天然浅塘、围堤、洼地、滩涂及废地、荒地等改造建成氧化塘,在实现污水处理的同时,还可在塘中发展生态养殖。相关研究数据表明,氧化塘的处理效率可达到:BOD>90%,SS为75~80%,TN为70%;同时,污水中的有机物和氮、磷等营养物质为鱼类等水产养殖提供了丰富的碳、氮、磷等营养源,产量与清水养殖相比较,明显增加。因此,氧化塘处理技术在达到污水达标处理目的的同时,还可实现一定的资源化效益。
(2)土地处理技术
土地处理技术是在可控条件下将污水投配到土地中,通过土壤——生物系统完成一系列的物理、化学和生物净化过程,达到预期的污水净化目标。其最大优点是,在实现经济、有效净化污水的同时,还可利用废水中的营养物质,促进农作物的快速生长和良好水生态环境系统的建立。目前,污水土地处理技术中发展最快、技术最为成熟、应用最为广泛的是人工湿地处理系统。人工湿地处理系统的工作原理是:当污水中的不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤后,很快被截留下来,为微生物所利用。可溶性有机物则通过生物膜的吸附和微生物的代谢过程被去除。人工湿地处理系统不仅对BOD5、COD具有较好的去除效果,而且还具有一定的脱氮除磷和重金属去除功能。研究表明,在进水浓度较低情况下,人工湿地对BOD5的去除率可达85%~95%,COD去除率可大于80%,总氮去除率可大于60%,总磷平均去除率可达90%。该处理技术具有工程投资和运行费用低、运行管理简单、处理效果好、抗冲击负荷能力强等特点,适合应用于技术管理水平不高、规模较小的小城镇污水处理。
(3)生物滤池处理技术
生物滤池是由土壤自净、污水灌溉及原始间歇砂滤池发展而来的一种人工生物处理技术,受气温变化影较小,现已由低负荷发展到高负荷,进一步扩大了其应用范围。目前,生物滤池处理技术已逐渐发展有曝气生物滤池、变速生物滤池、蚯蚓生物滤池等多种工艺形式。曝气生物滤池,因其技术成熟、耐冲击负荷能力强、运行稳定、管理容易、运行费用较低等优点,在小区污水处理等中小型污水处理中得到了广泛的应用。近年来,蚯蚓生物滤池因其基建投资和运行费用更为低廉、处理效果好(在具有较好的BOD5和SS去除功能的同时,对氨氮去除率高)而引起了众多研究者的注意和大量的应用实践,该技术针对我国目前经济基础相对较为薄弱、运行管理水平较低的小城镇,具有良好的应用潜力和应用前景。
(4)氧化沟工艺
氧化沟污水处理技术是传统活性污泥法工艺的一种变形和改进,因其具有耐冲击负荷能力强、出水水质稳定,操作简单、易于运行控制,运行费用低、综合处理成本较小等优点,而为世界各国广泛采用。我国自20世纪80年代起,也相继采用此工艺处理各类城市污水,取得了良好的效果。该处理技术经过50多年的发展应用,在池形结构、运行方式、曝气装置等方面得到了进一步的改良、改进,使其在处理规模、适用范围等得到了进一步的长足发展。随着我国小城镇经济基础的不断发展、管理水平的逐步提高,氧化沟处理技术因其良好的处理效果、简易的操作以及较低的运行费用等特点,将在小城镇污水处理中得到推广应用。
三、设施运行管理建议
为适应新形势下小城镇快速发展与持续健康发展的需要,加快小城镇污水处理设施建设进程、确保污水处理设施建成后的正常可持续运行,是“十一五”时期我国小城镇基础设施建设与完善的重要内容之一。
针对我国小城镇的现状特点和发展趋势、小城镇污水特点、污水处理设施建设运行现状与面临问题,借鉴城市污水处理设施建设运行管理经验,对小城镇污水处理设施建设和运行管理提出如下几点建议:一是进一步重视和加强小城镇规划工作,改变当前小城镇污水处理等基础设施建设普遍缺乏科学、合理规划的局面,充分发挥规划在设施建设过程中的引导和指导作用。二是因地制宜选择确定小城镇污水处理设施的建设模式、建设规模、处理工艺和建设时序,最大限度地发挥污水处理设施建设的区域效应,提高设施的利用率和规模经济效益。三是根据各地小城镇实际情况,研究建立多元化的投资机制,拓宽小城镇污水处理设施建设投融资渠道,包括加大政府财政资金投入和金融机构支持力度;制定出台相关支持小城镇发展的投融资优惠政策,吸引各种民间资本(包括企业、个人资金)参与其中。积极争取各类国外贷款和赠款。适当实行污水处理收费等。通过采取多元化、多样化的资金筹措方式,满足小城镇污水处理设施建设运行需要。四是加强小城镇基础设施的经营管理,通过适当引入市场机制和改革运营方式,逐步提高小城镇污水处理设施的管理水平和运行效率,减轻政府财政负担,促进污水处理设施的加快建设和可持续运行,为缩小城乡差别、实现小城镇的持续健康发展提供基础保障。
(来源:人民网,上海供排水项目网helen编辑,2008年4月11日)