我国乡镇污水处理模式的探讨

乡镇在城镇数量中占有较大比例，且呈分散型。根据《2019年城乡建设统计年鉴》，2019年末全国建制镇污水处理厂总数为10 650座，平均每个建制镇建成拥有污水处理厂0.95座，污水日处理能力为1 874.88万m³。建制镇污水处理率为54.43%，污水厂集中处理率为45.26%；2019年末全国乡级污水处理厂总数为1 830座，平均每个建制乡建成拥有污水处理厂0.58座，污水日处理能力为80.11万m³。与城镇污水处理模式相比，乡镇污水处理存在以下问题：污水排放量小、污染物负荷变化范围大、管网亟待完善、运营管理不够科学等。因此，拟探索一种新型高效的乡镇污水处理及运营管理模式，即城乡结合、项目公司介入、厂网一体、区域打捆模式，使日常运营操作更简单，节省运营费用。通过调研上海、湖南、江苏等地乡镇污水处理技术、运营管理及投融资模式，总结其相似点及优点，为我国乡镇污水处理与水环境改善提供较好的借鉴。

1 乡镇污水治理现状

1.1 乡镇污水治理技术现状及存在问题

我国各地城镇化发展速度和模式具有差异，因此，针对乡镇污水处理和水环境治理模式的研究需关注各地的特点。乡镇污水设施规模较小，日处理量一般为几～几十t不等，且污水水质水量时变化系数较大。按照人口规模和服务范围划分为乡镇污水处理和农村污水处理2部分。乡镇污水处理设施绝大多数采用二级生化处理工艺，其主体处理工艺类型包括生物接触氧化、氧化沟、AAO、AO、人工湿地、CAS(CASS/CAST)、曝气生物滤池(BAF)、MBR、水解+AICS、SBR等。应用于农村生活污水处理工艺主要包括人工湿地、复合厌氧+人工湿地、接触氧化+人工湿地、生态桶、自流增氧人工生态床和土壤渗滤等。上述污水处理工艺目前已较为成熟，存在的主要问题在于污水收集管网不配套，进水水质不达标，导致处理设施难以正常运转。

1.2 乡镇污水运营管理现状及存在问题

我国污水厂运营管理模式主要是传统的事业单位运营管理模式和市场化运营管理模式2种，市场化模式包括公有水务公司运营模式、BOT运营模式、TOT运营模式和托管运营模式。在实际项目运行过程中，一般需将各种模式混合应用以达到较优化的运行效果。我国乡镇污水处理设施运行维护较差，一些处理设施初期运行时效果较好，但是后期缺乏专人管理和维护，管理人员技术力量也相对薄弱，导致污水处理设施运行情况变差。污水管网“重建设轻管理”的情况普遍存在，管网设施运行管理体制存在一定问题，已有管网的维护管理薄弱，没有形成科学、系统、周期性的机制。

1.3 乡镇污水投融资模式现状及存在问题

乡镇政府专项资金是污水处理项目的主要来源，也有少部分采取PPP模式筹建。在市场化模式占比不高的情况下，其他市场主体的资金很难进入乡镇污水处理设施领域。污水处理项目的投融资来源单一，可能造成企业运营管理不够高效、投资效益低下。目前在东部沿海及经济相对发达地区，乡镇污水处理市场化模式已有很多优秀范例。江苏省泗洪县乡镇及村居污水处理工程PPP项目，对23个乡镇、150个村居污水处理设施改建、扩建或新建；福建省龙岩市4个县(区)乡镇污水处理厂网一体化PPP项目，采取厂网一体化模式，通过将31个乡镇污水处理厂及配套管网捆绑打包引入社会资本进行统一建设和运营来形成规模效益，提高社会资本参与程度；湖南省长沙县18个乡镇污水处理工程，包括长沙县16个乡镇污水处理厂的投资、建设、运营和管网等配套建设工程的建设、移交，以及原有2个污水处理厂的托管运营，该项目系统解决了长沙县区域内分散的乡镇污水治理工程及其附属设施的建设、日常的管理运营及资金瓶颈等问题。这些优秀案例的成果充分表明，加快我国乡镇污水处理发展的主要途径是投资主体多元化、运行管理市场化。

2 乡镇污水处理模式

2.1 乡镇污水处理工艺分析

根据调研成果，总结各地乡镇污水处理工艺并提供借鉴经验，按照人口规模和污水处理服务范围划分为乡镇污水处理和农村污水处理2部分。

(1)乡镇污水处理工艺

乡镇污水处理站(厂)进水水质总体较低，也给污水处理带来一定的难度。乡镇污水处理厂工艺主要包括预处理、一级处理、二级生物处理及深度处理，为提高出水水质标准，需将二级生化反应阶段进行多种技术的组合，提高生物法处理效果。目前，市场上有很多将多种工艺进行组合后的工艺设备，在实际运行中取得了较好的污水处理效果，出水水质可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准或者准地表IV类水标准。《云南大理州洱源县(洱海流域)城镇及村落污水收集处理工程》、《江油市方水镇生活污水处理工程》等采用MBR法、改良MBR法处理工艺，设备及电器自控设计通过模块化设计、工厂化制作、装配化建造、自动化管理，污水处理装置达国际一流质量标准；《贵州省遵义市新蒲新区乡镇污水处理项目》采用3D-RBC立体结构生物转盘技术，有效加大了盘片的比表面积、丰富了生物相的种类，提高了系统的污水处理效率，增强了系统的运行稳定性；长沙县黄花镇污水处理厂和果园污水处理厂采用SMART-HRBC高效生物转盘技术，该技术具有模块化、标准化、建设周期短、运营成本低、易实现智慧运维等优点；其他还包括AAO工艺、接触氧化法、SBR法等。工艺对比如表1所示。

1.jpg

(2)农村污水处理工艺