海南农村生活污水治理现状及运营经验探讨
胡成亮 谢多娇
（海南天鸿市政设计股份有限公司 海南海口 570100）
海南省对于农村生活污水的定义为，农村（包括自然村和行政村）居民生活活动中产生的污水，主要包括洗涤、洗浴和厨厕等家庭排水，不包括工业废水和畜禽养殖废水。随着美丽乡村建设的推行，农村人居环境的改善越来越受到重视，农村原有的化粪池、沼气池已经无法满足污水处理的需求。由于农村一般离城镇较远，难以实现化粪池出水纳入市政管网的需求，而经化粪池处理的出水仍含有大量的有机污染物质，直接排入水体则易引起水体富营养化、细菌超标、滋生蚊虫等环境问题。鉴于海南此前已开展农村生活污水治理工作，并在此过程中经历治理要求、出水标准的调整，因此，有必要通过分析、总结海南农村生活污水治理现状及运营情况，并结合国内外相关经验，为下一步的治理开展，在选址、工艺选择、建设模式、施工质量、运营模式等工作上积累经验。
1.1 海南农村生活污水水量水质特征
1.1.1 水量特征
由于地形、地质、生态环境等差异，海南省水资源同样存在分布不均匀的问题，从而导致部分农村存在区域性缺水。另外，由于区域内气候特征、季节段、居民生活习惯、经营生产活动等均对农村生活污水水量产生影响，因此，海南省内在对某具体农村生活污水水量估算时，可参考平均用水量（表1），并结合实地调查，按农村生活用水量的40%～90%进行计算。
表1 海南省农村居民生活用水量参考值
海南农村生活污水相较于国内其他农村生活污水同样存在排水时段不均匀的问题，其排水高峰集中在早、中、晚等生活、生产活动集中时段，昼间间歇排水，夜间排水几乎为零。参考国内其他农村生活污水量总变化系数在3.0-5.0 之间。根据笔者工程项目经验，目前海南农村生活污水处理规模中，分散式处理规模以10m3/d-50m3/d 居多，集中式农村生活污水一般处理规模大于50m3/d，现有农村生活污水处理规划中以200m3/d-500m3/d 处理规模居多，少有1500m3/d-2500m3/d，或远期规划达到5000m3/d 的处理规模。由于农村多数化粪池渗漏严重、排水管网规划与污水处理场站建设不匹配、村民因生活习惯及环保意识薄弱而随意泼洒污水的行为等因素，导致农村生活污水收集率不高，分散式处理场站经常无来水，集中式污水处理场站来水水量负荷仅约为设计值的50%-80%。
1.1.2 水质特征
依据海南省生态环境保护厅2016 年发布的《海南省农村生活污水处理技术指引（试行）》中给出的指导，在缺乏实际测量条件，或无法取得实测资料时，可参考省内同类型污水水质设计参考资料（表2）。
表2 海南省典型农村生活污水水质范围（pH为无量纲，其他单位为mg/L）
该水质范围符合常规农村生活污水（即不含各类生产废水）水质特征，但如生活污水来水中混杂养殖类或其他生产经营活动类污水，其来水COD、TN、TP 通常高于参考值，需现场实测并综合考虑。而对于集中污水处理的农村地区，如来水属于常规农村生活污水，其来水COD、TN、TP 通常低于参考值，可考虑选择参考值中值作为设计指标。
1.1.3 出水标准
海南省从2016 年起开始规划进行农村生活污水治理，其出水标准分为2016 年发布的《海南省农村生活污水处理技术指引（试行）》中给出的指导及2019 年发布的海南省地方标准《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》（DB46/483-2019）中提出的要求，且自海南省地方标准实施之日起（2019 年11 月4 日发布，同年12 月15 日实施），新建农村生活污水处理设施水污染物排放执行海南省地方标准，现有农村生活污水处理设施水污染物排放自2020 年1 月1 日起执海南省地方标准。对纳入城镇污水管网的农村生活污水排放管理执行GB/T31962 要求。对规模小于500m3/d（不含）的污水处理设施水污染物排放执行如下规定（表3）。
表3 农村生活污水处理设施水污染物排放限值（单位：mg/L，凡注明者除外）
出水排入GB 3838 地表水Ⅲ类水域（划定的饮用水源保护区和游泳区除外）、GB 3097 海水二类海域和湖、库等封闭或半封闭水域的处理设施水污染物排放执行一级标准。出水排入其他水环境功能明确水体的处理设施水污染物排放执行二级标准。出水排入水环境功能未明确水体，规模大于5m3/d（含）的污水处理设施水污染物排放执行二级标准。出水排入水环境功能未明确水体，规模小于5m3/d（不含）的污水处理设施水污染物排放执行三级标准。出水不排入水体，有明确回用对象但无相应的回用水水质标准的处理设施水污染物排放执行三级标准。海南鼓励优先选择尾水资源化利用技术、手段或途径，其回用水有明确回用去向的，执行国家或地方相应的回用水水质标准或要求。
1.2 海南农村生活污水常见治理工艺
1.2.1 工艺指导
依据 《海南省农村生活污水处理技术指引（试行）》，该指引重点推荐了化粪池、沼气池二种厌氧生物处理技术；
净化槽、人工湿地、生物滤池、土地渗漏、稳定塘等五种生态净水技术、好氧、厌氧、生态等多种技术组合模式及其它适合海南地区特点并满足相关处理要求的物化技术和生物技术等。针对不同的处理规模，该指导也给出了相应的工艺建议（表4）。
表4 不同处理规模的工艺建议
1.2.2 常见治理工艺
受规划影响，目前海南农村生活污水多处于分散处理模式或集中处理模式，故常见工艺以一体化污水处理系统、人工湿地或二者组合工艺为主。
（1）一体化污水处理系统。一体化污水处理系统具有设备化、集成化程度高、建设周期短、占地面积小、工艺灵活多样、易于实现自动化控制等诸多优点。故而对于分散处理模式、集中处理模式多以一体化污水处理系统为主，且多为钢结构一体化设备。一体化污水处理系统工艺多样，在海南省常见的有A/O、A2/O 及其改良型一体化污水处理系统、MBR 一体化污水处理系统。一体化污水处理系统中多使用生物膜与活性污泥混合的处理系统，少有纯活性污泥或纯生物膜系统。（2）人工湿地。海南省地方标准未实施之前，农村生活污水处理设施出水水质基本参照《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A 或一级B 标准，故人工湿地多作为一体化污水处理系统后的尾水处理，或是与其他工艺相结合使用，少有单独使用的人工湿地。（3）组合工艺。海南省内常见组合工艺多为“一体化污水处理系统+人工湿地” 或 “一体化污水处理系统+自然稳定塘”。人工湿地或因地制宜而使用的自然稳定塘主要是为了应对出水指标要求相对较高，如特殊要求的GB18918-2002 中一级A、一级B 标准或海南省农村一级标准等，同时也可作为确保达到海南省农村二级标准的安保措施。
1.3 治理情况及规划
（1）治理情况。依据2016 年至2020 年海南省农村生活污水治理目标，省内行政村数量共2076 个，原计划至2020 年共完成治理村庄数1407 个，治理效率为52.58%。海南省各市县2016 年至2020 年具体治理目标如图（图1）所示。
然而受资金、用地规划、专业队伍、工艺应用等多方因素影响，实际实施过程中存在污水处理设施建设滞后且运营能效不高的情况，据数据统计，截至2021年，海南省内自然村生活污水处理覆盖率仅32%，该数据含建成未使用的设施。
（2）治理规划。依据2022 年至2026 海南省提出的“六水共治”规划，截至2023 年省内农村生活污水治理率需达55%以上，截至2024 年省内农村生活污水治理率需达80%以上，力争2025 年省内农村生活污水治理率达90%以上。
海南农村生活污水运营模式以第三方专业委托运营为主，通过政府招标方式确定运营方，一般为一年或一年以上的运营服务合同。
2.1 第三方专业委托运营
第三方专业委托运营具有较为完善的管理制度，人员、工作工具等配置较为合理，日常工作可做到流程化，如遇节假日或特殊时期可及时调配人手、加强工作投入力度。在未摸索出更多的运营模式之前，比较符合海南现阶段对农村污水治理规划的运营需求。
（1）专人值守。对于规模大于或等于300m3/d 的农村生活污水处理设施一般采用专人值守方式，值班人员按时按点根据运营公司内部考核制度，负责污水运营相关工作，如厂区卫生、设备操作、仪表仪器及设备检查、采样送检、运行记录、药品配置等。（2）自动化控制+巡检制。对于规模小于300m3/d 的农村生活污水处理设施一般采用自动化控+巡检模式，即不需安排专人值守。巡检配置巡检车辆及相应工作工具、材料、物品等物资，一般一个班组负责多个场站，站点巡检工作内容同专人值守，如无故障，一般一个场站服务时间约为10min－30min（具体视场站规模而定）。如遇设备故障，如能现场维修应汇报后及时处理，如无法现场维修，应及时向上级领导汇报情况。
2.2 国内外其他运营模式
（1）国内运营模式。国内其他省份农村生活污水运营模式大致分为三种[1]，对于位置偏远且处理规模过小的场站，一般采用业主自管模式，即个人用户或村委会负责；
对于工艺较为新颖或暂时难以确定运营模型的场站，一般采用总包方代管模式；
对于规模较大或规模小但连片分散处理的场站，一般采用委托第三方专业运营的模式。（2）发达国家运营模式。国外发达国家自20 世纪50-60 年代开始农村生活污水治理，而中国则是在2005 开始逐步推广农村污水治理工程。虽然国内起步较晚，但是可以借助发达国家在农村污水治理方面相关的经验，更合理地选择治理、运营模式。发达国家根据各自经验衍生出多种治理模式。如美国，对于分散式污水处理系统管理提出了业主自主、维护合同、运行许可、集中运行、集中运营等5 种模式[2]，并开拓了多渠道的融资手段，为运营提供资金保障。日本则依据一系列的法律法规，形成了政府、用户、行业污水治理中介服务机构共同参与的农村生活污水治理运营模式[2]。欧盟部分国家则利用其规划良好的公路系统，通过管网敷设实现农村生活污水收纳处理[2]，大幅度减轻了农户在生活污水处理上的经济负担。
3.1 存在的问题
（1）村民环保意识薄弱。由于缺乏相关环保知识的宣贯教育，大多村民难以理解农村生活污水治理的重要性，仍按常年形成的生活习惯对待生活、生产过程中产生的黑水、灰水[3]。如对化粪池渗漏、清掏毫无意识；
对自主养殖的家禽、牲畜缺乏圈养及粪尿的处理；
对洗涤、厨房产生的灰水随地泼洒，缺乏收集处理意识。
（2）化粪池渗漏严重。经调研，海南农村原建设的化粪池大多渗漏严重，黑水直接渗入地下，且常年无人清掏维护，基本失去化粪池原有的治理效果，同时也导致该部分黑水无法收集进入污水处理系统，设计规模与实际处理水量存在较大差异，常出现污水处理设施无来水，无法正常调试运营等情况。
（3）管网收集不完善。此前农村生活污水治理仅重视场站建设，不注重管网配套。缺乏完善的收集管网，致使场站建设完成后无污水接入，或接入来水不足，造成设备“晒太阳”等现象。或是未进行雨污分流，导致海南进入雨水季节后常出现管网溢流或污水处理系统超水量负荷而溢流等状况。
（4）工艺选择不合理。前期在受到城镇污水出水要求的广泛影响之下，农村生活污水的处理过度参考城镇生活污水处理方式，未能因地制宜选择更符合农村地区的处理工艺。为了应对高标准的出水指标，农村生活污水的处理在工艺上要求过高，结果在实际应用中，产生如下问题：一是农村生活污水来水总变化系数过大，间歇性排水，来水极不稳定，对处理设备、设施的运营造成了影响，不利于菌种培养。二是过度降解农村生活污水中的氮、磷元素，导致原本良好的氮、磷肥力白白浪费。三是过高的出水指标对应的处理工艺带来了较高的运营成本及管理难度。四是未能很好地利用农村地区的土地资源及天然水塘降低建设成本。
（5）缺乏统筹规划。农村生活污水的治理涉及农业农村部门、水务部门、自然资源部门等多部门协同作战，由于缺乏各级各部门的相互协作及统筹规划，造成“部门推市县，市县看部门”的局面。缺乏系统规划便会导致站点选址不合理、处理场站多且分散、建设质量参差不齐、化粪池和管网与处理设备不配套、责任主体不明确、无统一的技术要求及运营管理规范等诸多问题，不仅影响农村生活污水治理进度，还增加了后期运营的整改及维护成本[4]。
（6）缺乏运营资金。不少农村生活污水处理设施建设完成后存在“晒太阳”现象，其中有很大的原因来自于缺乏对运营资金来源的规划及筹集渠道。城镇污水处理的运营费用来自于市民交纳的排污费，而农村却难以承担该部分费用。长期等不到充足的资金支持，将难以提供优良的运营服务[5]。
3.2 对策及建议
（1）加强对村民的环保宣传及教育。农村居民作为农村生活污水治理最大受益群体，理应密切关注污水治理结果。政府应组织相关活动，积极对村民进行环保宣传及教育。宣传教育内容应包含生活污水的来源及危害、生活污水的收集与处理工艺、村中污水处理设施的工作流程及相关设备介绍、出水及适用的回用用途等相关知识。做到让村民切实认识到污水处理、中水回用与自身利益密切相关，让污水处理的意义及必要性深入民心，激发村民对生态环境可持续发展建设的主人翁意识。
（2）加强各部门统筹规划。农村生活污水治理不是单项治理，而是系统治理中的重要环节，省级应发挥协调统筹作用；
市县应积极响应，实施主体功能；
各部门则协同配合、齐抓共管，由上至下逐步落实。一方面抓好污染治理，一方面做好水系连通，另一方面做好用地保障，同时与道路规划、建设工程质量监管等部门相互配合，多管齐下，形成真正合力。也应加强治水的立法，让治水有法可依，有明确的责任主体及管理制度，为各项工作的落实助力。
（3）加强工艺指导。生态环保部门应加强对农村生活污水治理工艺、建设、运营管理的技术指导及宣传，确保建设方、设计方、施工方、运营方等各方处于统一的技术体系之内开展工作，避免建设方在没有参考标准的情况下选择不合适的建设地点、方式及工艺设计；
避免设计方在缺乏参数的支持下与实际施工脱节；
避免后期整改不断而导致运营困难及成本的增加。
（4）加强运营配套资金分配。“重建设，轻管理”最大最直接的体现就在于缺乏对管理的资金规划上。污水的治理有史以来便是“三分设计，七分运营”，而在资金规划上，却对建设有着严重的倾斜，如不在意识上对该种观念做出改变，将难以推进“建、管、用”一体的新方针。这种意识的转变建立于分配制度上，力求建设与运营管理打破偏倚，合理配置。然而，资金的来源才是最本质的问题。日本的《净化槽法》规定，居民作为直接受益人，负责主要建设、运营、检修、清扫等方面的费用，而政府则通过补贴的方式给予一定份额的资金支持[6]。据数据调查，日本农村在例行的家庭式净化槽运营维护上支付的金额约为145 元人民币/（月·次），其中包含水质化验及设备运行状况检查等费用，由此可见，运营服务的质量直接与资金支持正相关。美国则通过建立多渠道的融资手段，为各州拨付周转资金，形成完善的滚动基金计划。相较于发达国家，我国还未探索出更多模式的污水治理资金形式，现阶段仍以政府资金支持为主。故更应重视资金使用的分配，把钱花在刀刃上，合理利用每一分钱，杜绝浪费，把污水治理建好、用好。相信随着国家经济的不断发展，农村生活污水治理的会在政府、村民用户、环保企业的共同努力之下步入正轨。
（5）加强运营队伍建设。运营队伍的人员配置及专业程度对运营质量及水平产生关键影响[7]。政府应重视对第三方运营机构的专业性、资质的考评，从而达到强制要求第三方运营机构对运营队伍专业建设及培训的目的。一支优秀的专业运营队伍一般具备操作、电气、机械、化验、技术及运行经理等人员配置。运行经理负责整体工作安排及部署，技术员负责工艺调整，化验员负责水质检验、电气及机械人员负责设备检修及调试，操作工负责日常工作及运行记录。各岗位职责不同，还需制定专业的管理制度对人员、工作内容、沟通、工具、设备、绩效考核等进行管理。作为专业的运营队伍，应通过培训及实操的手段，学习并熟悉所运营设施的工艺原理、操作方法、动力设备故障排除等内容。农村生活污水场站分散且数量多，难以实现专人值守，根据笔者的经验，运营方多采用巡检制对所负责区域的几十甚至上百个场站进行日常维护，通常一名运行人员需负责十几个甚至几十个场站（视规模而定），工作量较大，如不具备流程化的工作模式，将难以完成工作目标。针对这种情况，笔者所管理的运营队伍形成了一套基于巡检的工作流程：一看厂区卫生环境，二看进水出水流量，三看药剂供给，四看工艺运行，五看动力设备，逐一排查，认真记录，按需采样。巡检用表采用清单模式，一目了然，且利于提高工作效率。
（6）合理探索多样化运营模式。在人工巡检的基础上，海南省内也逐渐出现了利用监控视频、大数据、自动化控制相互结合的新型运营模式，运行人员可实现线上巡检，仅需在故障报警的情况下及时派出维修即可。在该模式下每人可负责更多的场站，其工作效率更高。虽然该模式对自动化控制的投资加大，其运行稳定性也尚未可知，但这也是基于信息时代的尝试与探索，相信随着信息技术的发展，在线巡视模式将得到更广泛的应用。海南农村生活污水治理的发展仍处于起步阶段，可预见未来将出现更多的处理模式，应积极主动，在借鉴国内外诸多运营模式的经验之下，合理探索多样化的运营模式。
海南自2016 年正式步入农村生活污水治理工程，起步虽晚，却得益于海南得天独厚的气候和生态环境及海南水资源自身较好的条件，此前未造成严重的水体环境污染事件。但随着海南农村经济的逐步发展，如不加快、加紧防治水体污染，则付出的代价将更为惨重。因此，有必要下定决心，坚决整治海南农村生活污水，更应改变“重建设，轻管理”的观念，坚决贯彻“建、管、用”一体的治理方针，积极借鉴国内及发达国家相关经验，将建成的农村生活污水治理设施管好、用好。
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