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農村地區推行雨污分流的意義及建設模式

2018-12-07 11:13
經濟研究導刊 2018年15期
關鍵詞:分流污水處理污水

王 樂

(渤海大學 管理學院,遼寧 錦州 121013)

引言

2017年10月,習近平同志在十九大報告中指出,要堅持農業農村優先發展,實施鄉村振興戰略,按照產業興旺、生態宜居、鄉風文明、治理有效、生活富裕的總要求,加快推進農業農村現代化。近年來,農村地區經濟發展迅速,農民生活水平不斷提高,但是農村地區在生態宜居方面仍然還有待改進。由于基礎設施建設不足,目前很多農村地區都存在“垃圾靠風刮,污水靠蒸發”的現象[1]。洗漱水、洗衣水、廚房水等生活污水經常被傾倒到民居房前屋后的污水坑或排水溝中,污水中的水分主要靠日曬蒸發和地面滲透,而其中的有害成分則殘留在土壤或河道中。

近年來,國家以生態文明理念為指導,積極推進美麗鄉村建設,實施了農村飲水安全工程和無害化廁所工程,并在部分農村地區開始建設污水處理設施。住建部發布的城鄉建設統計公報顯示,2015年底全國11.4%的行政村對生活污水進行了處理,而2016年底這一數字上升到20%[2]。在農村快速推進污水處理設施建設時,由于對雨污合流的風險認識不夠,規劃和施工可能存在隱患,從而使污水處理面臨較大壓力。解決這一問題的有效手段是實施雨污分流,雨污分流既有利于減少污水處理量,也有利于雨水的收集和利用,農村地區應根據實際發展需要適時推進雨污分流建設。

一、研究綜述

雨污分流是一種排水體系,是指將雨水和污水分開,分別輸送。污水通過污水管網收集以后送到污水廠進行處理,水質達標后進行回用或排放;雨水經雨水管網或地面河道收集以后加以利用或排放[3]。

截至2017年底,中國知網中以雨污分流為主題的期刊論文共1 178篇(其中篇名中含有雨污分流的共124篇),能檢索到的最早的文獻是1980年由俞浩鳴發表的《對促進杭州城市污水治理的幾點意見》一文中提到,杭州市舊城區改造應由雨污合流逐步過渡到雨污分流,城外擴建和新建區應一律采用雨污分流[4]。從2001年起每年的文獻數量超過10篇,從2013年開始每年的文獻數量超過100篇,顯示出雨污分流已成為近年研究的熱點問題。

現有的文獻可以分為四大類:一是關于城市地區雨污分流設計與管網改造;二是關于農村地區的雨污分流與污水治理;三是關于垃圾填埋場的雨污分流設計;四是石化企業等特殊場所的雨污分流管理。其中,第一類文獻多達近千篇,而第二類文獻僅25篇。在第二類文獻中,篇名中同時含有“農村”和“雨污分流”的文獻目前還沒有,這表明目前雨污分流在城市區域推行較好,但在農村地區還沒有得到足夠重視。

在25篇涉及農村雨污分流的文獻中,有3篇是探討農村規模養殖業的雨污分流;有14篇是研究農村或城鄉結合部地區的污水排放及處理問題,主張將污水管網盡可能封閉從而在一定程度上實現雨污分流的效果;只有8篇文獻對農村雨污分流問題進行專門探討。其中,王秋平、解錕認為,新農村建設時應盡量采用雨污分流排水系統,并對污水系統和雨水系統分別進行了設計[5]。辛穎、安曉林認為,農村集鎮應因地制宜選擇排水體制,重點區域應在考慮到當地政府財政支持能力的情況,盡可能選擇雨污分流兼初期雨水截流模式[6]。李忠群、何輝認為,可以對現行的雨污合流進行技術改造,在合流管排放口設置集水池,在無雨和初雨階段由水泵將污水抽走進行處理,在暴雨階段集水池中以雨水為主,水泵停止工作,水位達到一定高度后可自行溢出[7]。其他學者也都認為,農村地區應因地制宜推進雨污分流建設。

二、農村地區推行雨污分流的意義

農村地區推行雨污分流對農村污水治理和雨水收集利用都具有重要意義,可以助推美麗鄉村早日實現。

(一)對農村生活污水治理的意義

在農村生活污水總量上,由于農村人口居住分散、污水產生情況復雜等多種原因,目前我國還沒有發布權威的統計數據,但是可以采用其他方法加以推算。

根據水利部發布的《2016年中國水資源公報》,2016年農村居民人均生活用水量為86L/d。2013年環保部發布的《農村生活污水處理項目建設與投資指南》中指出,農村生活污水排放量應按生活用水總量的40%~90%計算,具體應結合當地經濟條件和居民用水習慣酌情確定。因此,2016年農村人均生活污水排放量應介于35-77L/d之間,取平均值為56L/d,折合農村年人均生活污水量為20.4噸。

根據2017年《中國統計年鑒》,截至2016年底,全國人口總數為13.83億,城鎮人口比例為57.35,因此農村居民數量約為5.9億人。將農村居民數量與農村年人均生活污水量相乘,可以計算出全國2016年農村生活污水總量約為116億噸左右,因此農村污水處理壓力非常巨大。

農村地區面積廣大,在建設污水處理設施時,如果采用雨污合流的策略,那么在降雨時會使大量雨水混入污水,從而進一步增大污水的處理壓力,很可能會超出污水廠的設計能力。如果實施雨污分流,則可以有效控制雨水的混入量,有效減輕污水廠的處理壓力。

(二)對雨水收集利用的意義

國家《水利改革發展“十三五”規劃》顯示,截至2015年底,農村集中式供水人口比例已達到82%,農村自來水普及率為76%。由于國家農村飲水安全工程完成較好,而且農村地下水開采相對容易,因此除了干旱地區和海島地區以外,大多數農村地區對雨水收集利用都不夠重視。這里需要說明的是,雨水收集并不是要妨礙自然界的正常水循環,而是適當截流其中非常小的一部分,就可以解決極大的問題。

僅以農村住宅屋頂集水為例,根據住建部《2016年城鄉建設統計公報》,截至2016年底,全國村鎮實有住宅建筑面積323.2億平方米。屋頂實際集水面積往往要大于住宅建筑面積一部分,同時也考慮到少部分農村地區存在二層以上住宅的情況,因此此處將全國農村住宅屋頂實際集水面積視為300億平方米?!?016年中國水資源公報》顯示,2016年全國年平均降水量730毫米,比多年平均偏多13.6%,因此多年平均值約為643毫米。將兩者相乘,可以得出全國每年農村住宅屋頂的降水量,約為190億立方米。根據農村住宅面積在農村地區土地面積中的比重可以發現,此數量僅是全國年降水量的非常小的一部分,對這部分雨水的利用并不會影響到農民房屋以外土地上的水循環。

從農村居民用水的角度來看,根據《2016年中國水資源公報》,2016年農村居民人均生活用水量為86L/d,折合年用水為31.4噸。而全國農村居民數約為5.9億人,所以全國農村地區年生活用水量約為185億噸??梢园l現,全國農村住宅年屋頂降水量和全國農村地區年生活用水量基本相當,對雨水的利用將有助于減少地下水資源的開采。

雨水利用方面,一些人可能會認為如果不利用雨水,可以使雨水成為地表水、地下水或者蒸發,等雨水成為地下水以后再抽取利用,水質不是更好。實際上下暴雨時,淺層地下水會急速飽和,因此地表水才會泛濫,而且蒸發的數量也比較多。利用屋頂收集的雨水實際上主要是來自地表水和正常蒸發的部分,并不會使地下水減少。雨污分流以后,即使不對雨水加以利用,也可以避免污水污染雨水,使雨水可以以更好的水質地回歸到自然界中。

(三)對美麗鄉村建設的意義

建設美麗鄉村的實質是改善農村生態環境,美化鄉村面貌,并使農村居民可以享受到和城市居民基本均等的服務,生活也更加便利。2015年底,農村地區自來水普及率已達76%,隨著生活水平的提高,農村居民越來越希望享受到更好的生活品質。在用上自來水以后,農村居民也向往像城市里一樣可以在住宅內有衛生間,既可以享受到淋浴,也可以不必在夜晚或冬季還要到房屋外面。

習近平同志多次強調:“人民對美好生活的向往,就是我們的奮斗目標?!鞭r村居民的這些想法一定會逐步實現,因此,隨著農村地區生活品質的不斷提升,污水的產生量也必然會隨之提高。當前國家積極開展的農村污水處理設施建設,就是為了更好地應對這一問題。但是如果在建設時不考慮雨污分流問題,或者污水處理設施封閉不好,那么未必會達到理想的建設效果。

雨污分流設施如果能夠同時規劃、同時建設,那么就可以一步到位地解決問題。然而根據我國農村的發展現狀,通過雨污分流來同時實現污水處理和雨水收集利用還有很大的超前性,也需要一定的資金支持,可能短期內大多數地區都實現不了。但各地區仍要具有雨污分流的意識,如果污水管網規劃建設不好,那么幾年以后很可能還需要重建。各地農村應結合本地實際情況,以前瞻性思維確定好本地區的雨污分流模式,在水資源管理方面助推美麗鄉村建設。

三、農村地區雨污分流的實踐探索

目前,我國已有少數地區開展了真正意義上的雨污分流,盡管還不是很盡如人意,但已經積累了一定的經驗,可供其他地區參考。

(一)政府主導型:義烏市

2014年浙江省義烏市成立了“五水共治”(指治污水、防洪水、排澇水、保供水、抓節水)領導小組辦公室,發布了《義烏市雨污合流整治技術指導書》和相關標準。義烏市從2015年開始在全市的街道鄉鎮中全面推廣雨污分流,到2016底年共投入農村生活污水治理補助費用1.1億元,治理成效顯著。以城西街道和上溪鎮為例,這兩個地區都是以農村地區為主,2008年城西街道和上溪鎮進行了舊村改造,并建設了污水管網,但當時沒有考慮到雨污分流排放,大量的雨污合流水排放以后對生態環境和居民生活帶來了嚴重影響。2016年隨著義烏市“五水共治”工作的深入推進,城西街道和上溪鎮都啟動了雨污分流工作,工作人員對各村各戶的污水管道走線進行了詳細設計,保證施工質量,加大監督指導力度,并以《創建雨污分流達標村標準》《農村生活污水設施運維托管驗收標準》為依據對各村雨污分流實施效果進行驗收,經過全社會的共同努力,河流開始重現昔日光彩,農村相繼蛻變成美麗鄉村。

(二)村民自發型:臺州、珠海和日照的三個村

浙江省臺州市黃巖區西城街道新堂村是我國模具生產專業村,往年大量生活生產污水都是直接排入西江河,但下雨天西江河水位上漲,雨水伴著污水又流回到村民家中。2016年該村集體自籌資金1 200多萬元,重建全村排水系統,以模具工匠一絲不茍的嚴謹態度來開展治水項目建設,并于2017年2月完工,雨污分流效果較好,為周邊地區樹立了標桿。

廣東省也有一個新堂村,隸屬于珠海市斗門區井岸鎮,同樣經濟發展迅速。在村書記的主持下,2011年全村投入400萬元打造了雨污分流排水系統,該系統的建成對于地方環境改善和居民環境意識培養起到了重要作用。

山東省日照市嵐山區碑廓鎮石家莊村也自發建設了雨污分流工程和村污水處理站,建設費用共45萬元,其中村民每戶出資550元,共出資10萬元,村委會出資35萬元。改造后每戶家中都有若干污水下水口,廚房用水、洗滌用水和沖廁用水都通過管道流入村中的主管道,再流入污水處理站,處理后的中水可用于灌溉,村中環境也極大改善。

(三)雨水有效利用型:蘭州市北山地區和北京市

農村地區雨污分流的側重點大都是管好污水,而對雨水利用重視不夠。目前國內只有少數缺水地區用好了雨水。甘肅省蘭州市榆中縣北山地區為嚴重缺水地區,雨水利用歷史悠久,1994年底,當地共建成混凝土水泥瓦集流面238.5萬平方米,蓄水窖22萬眼,有效解決了居民和家畜的飲水問題[8]。北京市也積極利用雨水,截至2013年底,共建設了1 200余處農村雨洪利用工程,并做好了周邊地區的污水處理工作,這些雨洪利用工程在汛期可減輕河道排洪壓力,在非汛期可對河流進行補給。

四、農村地區雨污分流的主要建設模式

(一)建設模式分類

農村地區的雨污分流規劃可以分為三種模式:最理想的模式是污水全部實現地下管線運輸并得到有效處理,雨水收集以后得到充分利用。前文分析過,全國農村住宅年屋頂降水量和全國農村地區年生活用水量基本相當,不用則非??上?。比較現實的模式是只做好污水封閉收集處理,雨水不進入污水,污水不影響雨水,雨水污水涇渭分明。較差的模式是實現部分雨污分流,污水和雨水之間的影響較小。

其中,第一種模式成本最高,在規劃時就應統一考慮,同時設計,盡量避免多次返工和重建。在污水處理方面既可以將所有污水統一處理,也可以將沖廁水單獨收集。在雨水利用方面可以考慮居民分戶收集利用,也可以統一處理后再加以利用,后者在施工過程中鋪設雙管道。第二種模式的關鍵是做好封閉,比如應盡量將污水入口設在居民住宅內,或者提高戶外污水入口的高度,并能夠有效封蓋,而且污水管道不能有泄漏或破損。第三種模式要求不高,成本也相對較低,比較適合推廣。

(二)建設資金來源

在經濟發達地區,地方政府應給予足夠的財政支持,對農村雨污分流改造給予直接投入或經費補貼。也可以引入社會資本,采用BOT等方式建設,以收取污水處理費用方式回收投資并盈利。在經濟欠發達地區,如果局部農村居民有雨污分流的建設需求,應允許村集體和村民自行融資,上級有關部門應做好監管和指導。在條件允許的情況下,給予少量支持。國家層面的農村基礎設施建設投入應在農田水利、交通通訊、教育醫療、供水排水之間進行平衡,考慮地方實際需要,并盡量向欠發達地區傾斜。

(三)雨污分流設施的建設與管護

雨污分流是一項系統工程,需要專業人員進行設計,對施工人員的素質要求較高。國家和一些省份已經出臺了《農村生活污水處理技術指南》,各地區在建設雨污分流設施時應作為依據。已建成雨污分流的地區應總結經驗教訓,供其他地區參考。

設施管網建成后應多次試運行,確定不存在跑冒滴漏現象以后才能回填覆蓋。管網和設備應有專人負責管理,指導居民正確使用,避免堵塞和損壞。農村居民也應提高環保意識,盡量做到一水多用,節約用水,從源頭上減少污水的產生,并盡可能多地利用雨水。

結語

在農村地區開始建設污水處理設施時,如果對雨污合流認識不到位,那么污水處理很難取得預期效果。雨污分流可以有效阻止雨水和污水的混合,既有利于減輕污水廠的處理壓力,也有利于雨水資源收集利用。目前義烏市、臺州市、珠海市、日照市等地的農村已經率先開展了農村雨污分流的試點,為其他地區推廣提供了參考。農村地區應高度重視雨污分流工作,根據本地實際情況,選擇合適的雨污分流建設模式,進行一次性統籌規劃設計,保證工程建設質量,并加強使用指導監督與運行維護。

[1]趙永平.話說新農村:拒絕污染“上山下鄉”[N].人民日報,2015-09-06.

[2]城鄉建設統計公報[EB/OL].住房和城鄉建設部網站.

[3]吳雪軍.雨污分流制改造工程設計方案改進的探討[J].中國市政工程,2005,(3):40-41.

[4]俞浩鳴.對促進杭州城市污水治理的幾點意見[J].環境污染與防治,1980,(1):6-7.

[5]王秋平,解錕.陜西地區新農村排水系統設計探討[J].給水排水,2011,(11):34-38.

[6]辛穎,安曉林.我國農村排水系統的規劃與管理探究[J].現代園藝,2013,(19):83-84.

[7]李忠群,何輝.淺析廣東省農村生活污水處理現狀及對策[J].南方能源建設,2017,(2):106-109.

[8]楊勝.甘肅省雨水利用引起國際專家重視[J].水資源保護,1995,(4):86-87.

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