2019最新3刘俊新：农村生活污水特征、处理技术与管理物理

刘俊新住房和城乡建设部农村污水处理技术北方研究中心中国科学院生态环境研究中心2010年5月21日农村生活污水处理实用技术高级研讨会农村生活污水特征、处理技术与管理RCEES2010-05-22J.X.Liu农村生活污水处理实用技术高级研讨会.苏州现状村镇在我国社会经济结构中占有举足轻重的地位，我国13.3亿总人口中有9.3亿分布在村镇；其中镇乡建成区人口为1.67亿，村庄人口约为7.63亿；全国有1.9万个建制镇、1.5万个集镇(乡)、60多万个行政村和250多万个自然村。根据第一次全国污染源普查结果，农业源污染物排放对水环境的影响较大，其COD排放量为占排放总量的43.7%，总氮、总磷排放量分别占排放总量的57.2%和67.4%。RCEES2010-05-22J.X.Liu农村生活污水处理实用技术高级研讨会.苏州农村经济发展迅速，生活水平高，但农村的环境建设与经济发展不同步，农村水环境污染严重。农村的“脏乱差”现象对人群健康的存在威胁。2007年末，拥有集中污水处理设施的行政村比例仅为2.6%。现状RCEES2010-05-22J.X.Liu农村生活污水处理实用技术高级研讨会.苏州问卷调查对全国200个县、200个镇（乡）和200个行政村进行问卷调查，回收县问卷142份，镇问卷147份，村问卷146份；采集有效数据111,655个；全国村镇污水调查调查内容：社会经济、水环境、用水排水、污水治理、需求意愿、制约因素等覆盖范围：23个省RCEES2010-05-22J.X.Liu农村生活污水处理实用技术高级研讨会.苏州入户调查与监测组织300多名中科院研究生院、同济大学、哈尔滨工业大学、东南大学、重庆大学、兰州大学等高校研究生对全国村镇污水调查，以入户调查为主。覆盖范围：29个省全国村镇污水调查《全国村镇污水治理规划》(建议稿）RCEES2010-05-22J.X.Liu农村生活污水处理实用技术高级研讨会.苏州浙江北京云南平原河网地带宅基地分散农业、畜禽养殖业发达地表水污染严重(Ⅴ)水源地保护区上游经济发展受限制主村落（90%人口）地表水水质良好(Ⅱ)风景旅游区(高原山地)水源地保护区旅游业为主要经济来源地表水水质优良(Ⅰ)农村污水特征调查在不同区域共选择了6个行政村开展调查，包括：浙江省三个行政村；北京两个行政村；云南省一个村农村水环境污染调查屋面与庭院径流农村排水村落地表径流RCEES2010-05-22J.X.Liu农村生活污水处理实用技术高级研讨会.苏州参数pHCOD(mg/L)NH4+-N(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)浓度6.2870943555.14北京村落生活污水水质监测结果类别CODSSNH4＋-NTPTN(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)河网1#村厨房污水110880230418.4754.0963.93化粪池污水237035647532.36—厨房污水234403686.16.4926.78厨房污水39370149051.1650.77169河网2#村生活污水11501025.82.74337.43生活污水21681323.261.31344.68农村污水特征河网地区村落生活污水水质监测结果类别CODSSNH4＋-NTPTN(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)河网1#村猪场11409667245.2223.39249.27猪场2213038858.1436.4880.71河网2#村鸭塘1130380—4.9822.35猪场5750750—94.45—河网3#村猪场86404880391199.56—渔塘159021.330.90290.055.2801畜禽养殖场的污水水质分析参数pHCOD(mg/L)NH4+-N(mg/L)TP(mg/L)浓度7.1~7.3162~24228~683.9~4.9云南村落污水部分水质RCEES2010-05-22J.X.Liu农村生活污水处理实用技术高级研讨会.苏州村落污染源特征同样是5口人之家，北方农户厨房的用水量为50～70L/d，而河网地区农户的用水量为80～130L/d。在旅游风景区的调查结果表明，主要污染源来自旅游业及相关产业，特征是污染物产生量随旅游旺季和淡季的变化显著波动。洗澡用水量：河网地区的农户为70～140L/人·d，北方农户在夏季也只有约25L/人·d，这与气候、生活条件和习惯等有关。河网地区主要点源污染来自农村生活污水和畜禽养殖业固液污染物的排放；畜禽养殖业兽药的过量使用对人体健康构成潜在威胁；河网地区村边断头浜的水质很差，属典型的隐性污染源。RCEES2010-05-22J.X.Liu农村生活污水处理实用技术高级研讨会.苏州调查结果不同地域农户用水习惯不同，污水产生量和排放规律有差异；农村环保基础设施建设严重不足，农村污染现状严峻；村落点污染源主要是生活污水和畜禽养殖粪便与污水；村落面污染源主要来自村落地表径流和耕地地表径流；其它包括：生活垃圾、农业废弃物、村镇小型工业污染等。RCEES2010-05-22J.X.Liu农村生活污水处理实用技术高级研讨会.苏州农村污水特点与问题特点：总量很大，但做为个体而言，水量较小；水质、水量变化大，排放无规律；分散，通过大规模管网收集污水有困难，且经济上不合算。制约农村污染有效控制的瓶颈：缺乏资金保障、缺乏科学规划、缺乏高效组织、缺乏技术标准、缺乏长效管理。在技术方面：城市污水厂的技术工艺不适合，需要研究和总结真正适合农村的分散型污水处理技术；在管理方面：缺乏相应的规程、规范、准则和标准等；在机制方面：缺乏有效的农村污水处理设施的投资与长期运营机制。RCEES2010-05-22J.X.Liu农村生活污水处理实用技术高级研讨会.苏州农村污水特点与问题目前国内外农村污水处理模式可分为集中处理和分散处理：集中处理模式，即将所有住户产生的污水集中收集，统一建设污水处理设施，通常采用自然处理和常规生物处理等工艺形式。分散处理模式，即将污水按照分区进行收集，单独处理，通常采用中小型污水处理设备或自然处理等形式。要解决农村污水污染问题，仅在技术层面上研究是不够的，需要建立完善的管理体系，并与技术相结合，形成新型的农村污水处理与管理模式。RCEES2010-05-22J.X.Liu农村生活污水处理实用技术高级研讨会.苏州目前农村污水处理技术多种多样，按原理分为物化处理技术：沉淀、过滤、混凝、吸附和消毒技术等生物处理技术：化粪池、沼气池、氧化沟、SBR、生物膜法等生态处理技术：生态滤池、人工湿地、稳定塘、土地渗滤、亚表层渗滤等组合技术：根据水质要求进行技术组合农村污水处理技术编写《村庄排水与污水处理》RCEES2010-05-22J.X.Liu农村生活污水处理实用技术高级研讨会.苏州国内农村污水处理技术调查向各省征集农村污水污染治理技术案例，共收到40个单位上报的52项，涵盖了目前我国农村污水处理中常用的活性污泥法、生物膜法、膜技术、生态技术、土地处理及塘系统、生物与生态组合技术等。编制《村庄污水处理技术规程》《村庄污水治理案例集》活性污泥法（9）膜技术（5）生态技术（7）生物+生态技术（12）生物膜（13）土地处理（3）塘系统（1）生物滤池（1）其它（1）RCEES2010-05-22J.X.Liu农村生活污水处理实用技术高级研讨会.苏州国内村镇污水治理国外在农村和小城镇生活污水处理方面有许多先进的技术和经验，但是我国村镇的情况与发达国家相差很大，需要结合我国村镇的具体情况研发村镇分散型污水处理与综合利用技术。国内污水生态处理系统国内污水集中处理系统国内污水分散处理系统RCEES2010-05-22J.X.Liu农村生活污水处理实用技术高级研讨会.苏州生物生态组合技术处理农村生活污水示范工艺：立体循环一体化氧化沟＋生态滤池＋亚表层渗滤＋生态沟目前检测的结果，该系统出水水质已达到地表水III类水标准。1234污水处理站污水全部收集，统一处理，设计规模：200m3/d农村水污染控制生态工程立体氧化沟RCEES2010-05-22J.X.Liu农村生活污水处理实用技术高级研讨会.苏州六叉河流域多水塘系统结构面源污染控制生态工程－多水塘系统巢湖六叉河流域多水塘系统RCEES2010-05-22J.X.Liu农村生活污水处理实用技术高级研讨会.苏州于桥水库桃花寺流域示范工程桃花寺流域概况：山坡地122.69ha农田73.61ha葡萄园9.48ha果园7.32村庄5.16ha库岸区28.68ha养殖场0.65ha道路0.92haStonedamsRoadsidegrassedwaterwayGrassedfilterstripRiparianbufferzoneSanchaGullyYandaiGullyTaohuasiVillageResidentialareaRiparianlandHillylandFarmlandGraperyFruittreeFeedlotYuqiaoReservoir库岸缓冲区干塘植被过滤带路侧植草水道小型石坝流域迁移廊道中的小石坝、植被过滤带、干塘和岸边湿地等“汇”型结构可以将面源污染物滞留在传输廊道中。RCEES2010-05-22J.X.Liu农村生活污水处理实用技术高级研讨会.苏州发达国家农村污水治理的启示美国分散型污水治理：技术：户外厕所—污水坑—化粪池—分散式污水处理系统RCEES2010-05-22J.X.Liu农村生活污水处理实用技术高级研讨会.苏州发达国家农村污水治理的启示美国分散污水治理的概况•发展史：-1987年，《水质量法案》实施。•法规体系：-联邦：《清洁水法案》、《安全饮用水法案》、《海岸带修正法案》、《水质量法案》-环保局：《分散处理系统手册》、《分散处理系统管理指南》-州和民族地区立法•组织结构环保局州政府市、镇、村县政府特别目的区分散污水治理设施公营机构民间机构项目、计划印第安保留区私营公司RCEES2010-05-22J.X.Liu农村生活污水处理实用技术高级研讨会.苏州发达国家农村污水治理的启示美国分散污水治理的财政补助制度•州清洁水滚动基金–联邦拨款+各州配套20%；–低息或无息贷款，期限20年；–偿还的贷款和利息再次进入滚动基金。•国家环保局、农业部、房屋和城市发展部、各州政府项目资助案例：马萨诸塞州支持分散污水的项目计划•贴息贷款，最高10万美元；•减税。减免3年共4500美元税金，用于分散系统维修。•社区分散系统管理项目。提供资金用于保障社区、整个地区乃至水域范围内的系统长期安全。RCEES2010-05-22J.X.Liu农村生活污水处理实用技术高级研讨会.苏州发达国家农村污水治理的启示运营模式——联邦环保局《分散处理系统管理指南》业主自主方式专业维护方式许可运行方式机构管理方式机构所有权方式集中程度仅限于维护需求最低的系统。执法部门定期邮寄保养提示及注意事项。鼓励业主与有专业技术人员签订维修保养合约。适用较复杂的技术系统。发放运行许可证，适用于敏感水体区域运行许可证发放给机构而非业主。适用于饮用水源保护区。由机构集中建设、运行与维护。相当于集中处理。RCEES2010-05-22J.X.Liu农村生活污水处理实用技术高级研讨会.苏州芬兰：发展概况：2003年颁布《排水管网以外地区生活污水处理政府法令》颁布于2003年，又称《本地污水处理法令》（OWSD）法规体系：→芬兰宪法(731/1999)-任何人都对保护环境富有责任，政府应努力保证环境健康。→环境保护法(86/2000)-对污水处理和无害化的一般要求→本地污水处理法令(542/2003)-为污水系统提出的一般环境要求→各地的城市环境保护规定-各地对污水系统作出的环境规定财政补贴制度：→原则上，物业所有者必须对自家的污水处理系统的运行效果负责。在申请建房时就必须包含污水系统的规划，并且在建房时受当地环境或建筑部门监督→原则上由建