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我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理模式的探討

發(fā)布時間:2021年07月22日 14:59 作者:凈水技術(shù) 檀雅琴 點擊數(shù):

來源:凈水技術(shù)  作者:檀雅琴


 

鄉(xiāng)鎮(zhèn)在城鎮(zhèn)數(shù)量中占有較大比例,且呈分散型。根據(jù)《2019年城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計年鑒》,2019年末全國建制鎮(zhèn)污水處理廠總數(shù)為10 650座,平均每個建制鎮(zhèn)建成擁有污水處理廠0.95座,污水日處理能力為1874.88萬m3。建制鎮(zhèn)污水處理率為54.43%,污水廠集中處理率為45.26%;2019年末全國鄉(xiāng)級污水處理廠總數(shù)為1830座,平均每個建制鄉(xiāng)建成擁有污水處理廠0.58座,污水日處理能力為80.11萬m3。與城鎮(zhèn)污水處理模式相比,鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理存在以下問題:污水排放量小、污染物負荷變化范圍大、管網(wǎng)亟待完善、運營管理不夠科學(xué)等。因此,擬探索一種新型高效的鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理及運營管理模式,即城鄉(xiāng)結(jié)合、項目公司介入、廠網(wǎng)一體、區(qū)域打捆模式,使日常運營操作更簡單,節(jié)省運營費用。通過調(diào)研上海、湖南、江蘇等地鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理技術(shù)、運營管理及投融資模式,總結(jié)其相似點及優(yōu)點,為我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理與水環(huán)境改善提供較好的借鑒。

1 鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水治理現(xiàn)狀

1.1 鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水治理技術(shù)現(xiàn)狀及存在問題

我國各地城鎮(zhèn)化發(fā)展速度和模式具有差異,因此,針對鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理和水環(huán)境治理模式的研究需關(guān)注各地的特點。鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水設(shè)施規(guī)模較小,日處理量一般為幾~幾十t不等,且污水水質(zhì)水量時變化系數(shù)較大。按照人口規(guī)模和服務(wù)范圍劃分為鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理和農(nóng)村污水處理2部分。鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施絕大多數(shù)采用二級生化處理工藝,其主體處理工藝類型包括生物接觸氧化、氧化溝、AAO、AO、人工濕地、CAS(CASS/CAST)、曝氣生物濾池(BAF)、MBR、水解+AICS、SBR等。應(yīng)用于農(nóng)村生活污水處理工藝主要包括人工濕地、復(fù)合厭氧+人工濕地、接觸氧化+人工濕地、生態(tài)桶、自流增氧人工生態(tài)床和土壤滲濾等。上述污水處理工藝目前已較為成熟,存在的主要問題在于污水收集管網(wǎng)不配套,進水水質(zhì)不達標,導(dǎo)致處理設(shè)施難以正常運轉(zhuǎn)。

1.2 鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水運營管理現(xiàn)狀及存在問題

我國污水廠運營管理模式主要是傳統(tǒng)的事業(yè)單位運營管理模式和市場化運營管理模式2種,市場化模式包括公有水務(wù)公司運營模式、BOT運營模式、TOT運營模式和托管運營模式。在實際項目運行過程中,一般需將各種模式混合應(yīng)用以達到較優(yōu)化的運行效果。我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施運行維護較差,一些處理設(shè)施初期運行時效果較好,但是后期缺乏專人管理和維護,管理人員技術(shù)力量也相對薄弱,導(dǎo)致污水處理設(shè)施運行情況變差。污水管網(wǎng)“重建設(shè)輕管理”的情況普遍存在,管網(wǎng)設(shè)施運行管理體制存在一定問題,已有管網(wǎng)的維護管理薄弱,沒有形成科學(xué)、系統(tǒng)、周期性的機制。

1.3 鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水投融資模式現(xiàn)狀及存在問題

鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府專項資金是污水處理項目的主要來源,也有少部分采取PPP模式籌建。在市場化模式占比不高的情況下,其他市場主體的資金很難進入鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施領(lǐng)域。污水處理項目的投融資來源單一,可能造成企業(yè)運營管理不夠高效、投資效益低下。目前在東部沿海及經(jīng)濟相對發(fā)達地區(qū),鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理市場化模式已有很多優(yōu)秀范例。江蘇省泗洪縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)及村居污水處理工程PPP項目,對23個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、150個村居污水處理設(shè)施改建、擴建或新建;福建省龍巖市4個縣(區(qū))鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠網(wǎng)一體化PPP項目,采取廠網(wǎng)一體化模式,通過將31個鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠及配套管網(wǎng)捆綁打包引入社會資本進行統(tǒng)一建設(shè)和運營來形成規(guī)模效益,提高社會資本參與程度;湖南省長沙縣18個鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工程,包括長沙縣16個鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠的投資、建設(shè)、運營和管網(wǎng)等配套建設(shè)工程的建設(shè)、移交,以及原有2個污水處理廠的托管運營,該項目系統(tǒng)解決了長沙縣區(qū)域內(nèi)分散的鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水治理工程及其附屬設(shè)施的建設(shè)、日常的管理運營及資金瓶頸等問題。這些優(yōu)秀案例的成果充分表明,加快我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理發(fā)展的主要途徑是投資主體多元化、運行管理市場化。

2 鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理模式

2.1 鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工藝分析

根據(jù)調(diào)研成果,總結(jié)各地鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工藝并提供借鑒經(jīng)驗,按照人口規(guī)模和污水處理服務(wù)范圍劃分為鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理和農(nóng)村污水處理2部分。

(1)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工藝

鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理站(廠)進水水質(zhì)總體較低,也給污水處理帶來一定的難度。鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠工藝主要包括預(yù)處理、一級處理、二級生物處理及深度處理,為提高出水水質(zhì)標準,需將二級生化反應(yīng)階段進行多種技術(shù)的組合,提高生物法處理效果。目前,市場上有很多將多種工藝進行組合后的工藝設(shè)備,在實際運行中取得了較好的污水處理效果,出水水質(zhì)可達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級A標準或者準地表IV類水標準?!对颇洗罄碇荻纯h(洱海流域)城鎮(zhèn)及村落污水收集處理工程》、《江油市方水鎮(zhèn)生活污水處理工程》等采用MBR法、改良MBR法處理工藝,設(shè)備及電器自控設(shè)計通過模塊化設(shè)計、工廠化制作、裝配化建造、自動化管理,污水處理裝置達國際一流質(zhì)量標準;《貴州省遵義市新蒲新區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理項目》采用3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤技術(shù),有效加大了盤片的比表面積、豐富了生物相的種類,提高了系統(tǒng)的污水處理效率,增強了系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性;長沙縣黃花鎮(zhèn)污水處理廠和果園污水處理廠采用SMART-HRBC高效生物轉(zhuǎn)盤技術(shù),該技術(shù)具有模塊化、標準化、建設(shè)周期短、運營成本低、易實現(xiàn)智慧運維等優(yōu)點;其他還包括AAO工藝、接觸氧化法、SBR法等。工藝對比如表1所示。

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(2)農(nóng)村污水處理工藝

農(nóng)村污水進水水質(zhì)濃度低,水量小,日變化系數(shù)較大,同時考慮到農(nóng)村地區(qū)的技術(shù)經(jīng)濟條件,農(nóng)村污水處理工藝與鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理站(廠)有所不同。為提高農(nóng)村地區(qū)污水處理的運行可靠性和穩(wěn)定性,可每戶設(shè)化糞池,廚房排水經(jīng)隔油池預(yù)處理后排入管網(wǎng)。污水處理站主要采用生物法處理,生物法可采用以膜處理為主體工藝的一體化設(shè)備、凈化槽技術(shù)等。由于農(nóng)村污水磷較難去除,可在生物法處理工序中投加吸附劑除磷,或者在生物處理系統(tǒng)后續(xù)串聯(lián)一套除磷設(shè)備,如離子交換除磷。

2.2 鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水建設(shè)運營模式分析

根據(jù)調(diào)研結(jié)果,總結(jié)出適合鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水建設(shè)運營的4種模式如下。

(1)城鄉(xiāng)結(jié)合模式

對于城區(qū)周邊的鎮(zhèn)區(qū)集中居民點可以采取城鄉(xiāng)結(jié)合的方式進行污水處理,在距離縣城最近的鎮(zhèn)區(qū)集中居民點建設(shè)規(guī)模不等的污水收集管網(wǎng),污水收集后送至城區(qū)污水廠進行處理,實現(xiàn)城鄉(xiāng)資源共享。城鄉(xiāng)結(jié)合模式適合鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理,不適合農(nóng)村污水處理。

(2)項目公司介入

鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水項目采用EPC+OM的建設(shè)運營模式,即在項目招投標階段初步選定幾家項目公司,通過調(diào)研所在地的污水處理現(xiàn)狀和規(guī)劃情況,提出適宜農(nóng)村污水處理的具體技術(shù),建設(shè)試點示范工程,由各鄉(xiāng)鎮(zhèn)參觀了解示范工程后因地制宜選擇具體的項目公司。江蘇省如東縣、新北區(qū)、宜興市、姜堰區(qū)均通過競爭性磋商方式,選擇一家或多家項目公司作為投資、建設(shè)、運營和管養(yǎng)單位。在這種模式下污水治理工作得到了穩(wěn)步推進,但同時也存在工作進度偏慢、施工質(zhì)量有待提升、污水收集不完全及宣傳力度不夠等共性問題。

(3)廠網(wǎng)一體化模式

采用“廠網(wǎng)一體”的模式,實行污水管網(wǎng)和污水處理站設(shè)計、施工、養(yǎng)護一體化招投標,明確養(yǎng)護責(zé)任,確保施工質(zhì)量,重視后續(xù)養(yǎng)護。然而,目前很多地區(qū)的行業(yè)主管部門或鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府,沒有足夠的人員和實力來運營管網(wǎng)。

(4)區(qū)域打捆模式

采用區(qū)域打捆的模式,以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單位,對生活污水處理項目集中打包,區(qū)域化、規(guī)模化整體推進。鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水無論在設(shè)備、人員、藥劑和噸水耗電上都大為節(jié)省,污水處理規(guī)模越大,噸水運行成本越低,因此,在采用區(qū)域打捆的運作方式后,存在較可觀利潤空間。長沙縣18個鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工程屬典型的多鎮(zhèn)聯(lián)合、廠網(wǎng)一體、區(qū)域打捆模式。統(tǒng)一組織施工,污水收集管網(wǎng)和水廠同時施工,充分保證水廠運行;采用一個項目部統(tǒng)一管理,合理統(tǒng)籌安排施工人員,保證進度、降低施工費用。統(tǒng)一運營管理,在中心廠區(qū)設(shè)置集中控制中心,其他廠區(qū)運行數(shù)據(jù)、圖像適時上傳,集中監(jiān)控,人員輪值巡檢。

上述4種模式均在上海市崇明區(qū)有具體實施項目,多種模式可同時適用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理。對于鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠(站)可采用項目公司介入、污水城鄉(xiāng)結(jié)合處理、廠網(wǎng)一體化建設(shè)運營的模式。對于不同的鄉(xiāng)鎮(zhèn)可采用“一鎮(zhèn)一標、區(qū)域打捆”的模式,介入的項目公司可以與各鎮(zhèn)政府簽訂特許經(jīng)營協(xié)議,為企業(yè)污水處理費用的順利回收提供了保障。

2.3 鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水投融資模式分析

通過調(diào)研,在各類政策如財政部《關(guān)于在公共服務(wù)領(lǐng)域深入推進政府和社會資本合作工作的通知》(財金[2016]90號)、《國務(wù)院辦公廳<關(guān)于創(chuàng)新農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施投融資體制機制的指導(dǎo)意見>》(國辦發(fā)[2017]17號)、《財政部住房城鄉(xiāng)建設(shè)部農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護部<關(guān)于政府參與的污水、垃圾處理項目全面實施PPP模式的通知>》(財建[2017]455號))的推動下,PPP模式逐漸應(yīng)用到鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理領(lǐng)域。PPP模式需明晰項目付費主體、付費來源、構(gòu)建清晰的回報機制,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理項目進一步完善污水征收體系,同時積極爭取中央、省出臺的鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水相關(guān)的政策補助、政策性貸款、支持性資金等。當(dāng)?shù)卣部梢暰唧w情況從城市收取的污水處理費做一些財政轉(zhuǎn)移支付,用來支持鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理項目,待鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理市場較為成熟時,再由鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理項目自給自足,從而促進鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理模式的持續(xù)良性發(fā)展。

3 結(jié)語

上海、江蘇等東部地區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理率相對較高,最高可達89%,其鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理經(jīng)驗可以給欠發(fā)達地區(qū)或鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理發(fā)展較為落后的地區(qū)提供借鑒。面對鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水設(shè)施分散、單體規(guī)模小、缺少專業(yè)技術(shù)人員等特點,需針對性的技術(shù)工藝和相適應(yīng)的建設(shè)運營與商業(yè)模式。在技術(shù)工藝的選擇上,探索資源能源循環(huán)利用,操控智能自動的鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理利用技術(shù),做到經(jīng)濟且科學(xué)。鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠(站)工藝主要包括預(yù)處理、一級處理、二級生物處理及深度處理,主體工藝一般包括MBR法、改良MBR法,高效生物轉(zhuǎn)盤AAO工藝、接觸氧化法、SBR法等工藝,或者將多種工藝進行組合。農(nóng)村地區(qū)污水處理一般每戶設(shè)化糞池,廚房排水經(jīng)隔油池預(yù)處理后排入管網(wǎng),再接入污水處理站。農(nóng)村污水處理站主要采用生物法處理,生物法可采用以膜處理為主體工藝的一體化設(shè)備、凈化槽技術(shù)等。在運營管理及投融資模式上采用城鄉(xiāng)結(jié)合、項目公司介入、廠網(wǎng)一體、區(qū)域打捆的模式,大大簡化了操作管理,節(jié)約運營成本,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和處理效果。城區(qū)周邊的鎮(zhèn)區(qū)集中居民點可以采取城鄉(xiāng)結(jié)合的方式進行污水處理;對于不同的鄉(xiāng)鎮(zhèn)可采用“項目公司介入、一鎮(zhèn)一標、區(qū)域打捆”的模式,統(tǒng)一組織施工,污水收集管網(wǎng)和水廠同時施工,充分保證水廠運行。

 




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