住建部農村中心范彬:我國農村污水治理技術的頂層設計
住建部農村中心研究員副主任范彬
8月7日至8日,由《水工業市場》雜志和焦點水網共同承辦的“第四屆中國農村和小城鎮水環境治理論壇”在北京新疆大廈圓滿落幕。住建部農村污水處理技術北方研究中心研究員副主任范彬做了精彩的報告,說明農村污水治理需求龐大,并進一步提出農村污水治理技術決策的五個層次,以及頂層設計須解決的關鍵問題。
我國農村污水治理需求十分龐大,從服務人口看:我國大概有7億農村戶籍人口,如果去除將來要轉入城市的2億,大概有5億人口需要依靠農村污水治理系統來提供服務。從投資需求看,要把農村污水治理好,按5000元/人測算,5億鄉村人口總共需要25000億元投資。設施建成之后,運行成本按60元/人/年測算,意味著每年還需要300億元的運行經費。如果設施的運行時間為30年,總的來算,人均成本為215元/年。
而我國農村污水治理技術的現狀主要是:應用方面,缺乏引導,標準缺失,選用盲亂;效果方面,真正經得起時間檢驗的工程項目不多,投資與績效嚴重不對稱;產業方面,行業管理缺失,市場不規范,小微企業流行,整體質量低下。
農村污水治理具有基礎性公共設施建設與服務的屬性,是由政府投資,政府部門的領導不可能都精通技術,在技術選用方面難度很大,加上農村污水治理是基礎設施建設,管理生命周期長,必須進行前瞻性的設計。另外,我國是人口大國,對于國外技術不能總是亦步亦趨地學習,需要開展頂層設計。況且發達國家的農村污水治理基本完成,接下來一些新興的國家,包括將來的第三世界國家有很大的技術需求,我國有責任引領全球農村污水治理技術發展的新格局,開展農村污水治理技術的頂層設計有很大的必要性。
同時,開展農村污水治理技術的頂層設計具有充分的可行性,首先我們有一個后發的優勢,從1960年六、七十年代開始,西方國家已經做了很大一輪的治理工作,發展了很多技術。我國目前整體處于起步階段,但需求呈爆炸性增長,所以我們有條件來做這項工作。除了具有后發優勢,我們也具有國情優勢。在我國,政府意志對社會、企業以及技術產業發展的影響力特別強,目前我國政府對農村污水治理工作十分重視,我們要利用這樣的優勢,推進技術的頂層設計工作。
農村污水治理技術頂層設計的目的是:引導技術發展方向,促進行業健康成長,提高農村污水治理投資績效。主要任務一是規劃技術發展的方向:篩選現有優先技術,發展下一代衛生排水技術;二是提出保障性措施,包括:技術政策、技術標準。
頂層設計需從什么地方開始設計?這里需要回顧一下農村污水治理技術決策的問題。我們把農村污水治理技術決策的問題分成五個層次。
衛生模式選擇
傳統衛生方式下的衛生模式通常是采用混合排水的模式,在這種模式下,是將水作為清潔和輸送生活廢棄物的一種媒介,糞尿資源都可以通過營養物質的傳遞鏈條最后回到土地。后來出于預防疾病、保護人居環境、創造生態環境的需求,逐步發展出一系列污水處理的技術。同時污水處理技術的水平和要求也在不斷提高,從一開始是為了滅除病原生物、COD、氨氮,到后來是脫氮、脫磷,再到后來是污泥處理處置。在這種情況下也出現了一些問題,就是切斷了資源的傳遞鏈條造成了資源消耗,而且物理、化學、生物等處理方法也造成環境損耗。所以就提出生態排水的理念,利用源分離+資源化的方式來對污水進行處理,滿足現代生活衛生需求,也使水和資源得到再生利用。
生態排水這種衛生模式當前面臨的主要問題是:系統技術不完善,配套應用市場缺失。糞便收集利用則面臨機制缺失的問題,關鍵在收集環節。我們也在探索基于真空源分離的鄉村社區生產生活循環模式。
收集方式選擇
污水收集方式有兩種:分散處理和集中處理。
污水收集方式選擇方面當前的主要問題是:喜集中、惡分散。首先存在觀念障礙:由于從事農村污水處理的管理者大部分原來都是從事城市污水處理的,對集中處理的技術很熟悉,對分散污水處理不夠重視,將分散處理等同于落后處理、權宜之計。居民也缺少責任機制,覺悟低,都想排污,而不想污水處理設施建在自家附近。其次存在體制障礙:現在城鄉互補已經取消了,但城鄉二元分割的取消還需要一個過程。另外,在技術方面也存在障礙,主要是分散處理實施現狀不如人意、行業管理缺失、產業技術的支撐能力不足。
分散處理反應器類型選擇
強化自然反應器,利用土地等自然資源構建用于污水處理的反應器,通過人工強化自然環境中的生化—物化過程使污水得以凈化。裝備型反應器,以現場建造或工廠化預制的反應器為主要載體,以好氧二級生化處理為主的生化與物化手段使污水得到凈化。以上兩種反應器在選用時主要是看哪方面的資源比較豐富,如果土地資源比較豐富,可以采用強化自然反應器,否則以裝備型反應器為主。對我國目前的情況,尤其是東部地區來講,一定是以裝備型反應器為主。首先是因為人口比較密集,其次是出于降低成本的考慮。我認為裝備型反應器也是未來我國農村污水處理所采用的主要方式。
裝備型反應器工藝選擇
裝備型反應器的工藝形式很多,目前國內實際應用的工藝技術近50種,選用何種工藝是個難題,通過標準化和規;a與應用降低成本是大勢所趨。
頂層設計須解決的關鍵問題
我國應選擇什么樣的裝備型分散污水處理技術作為重點發展的方向,生態衛生模式是否應成為我國農村分散污水治理技術的重點發展方向,如何從科技支撐、產業政策、技術標準、應用規范等各個方面促進重點技術發展與應用。