村鎮(zhèn)生活污水是造成村鎮(zhèn)水環(huán)境污染的重要來源之一,隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,農(nóng)村生活污水的排放量呈逐年上升趨勢。隨著我國農(nóng)村連片綜合整治工作的開展,村鎮(zhèn)地區(qū)建設了一批污水處理設施,為有效處理、利用村鎮(zhèn)生活污水,首先要解決的是合理制定技術經(jīng)濟可行的村鎮(zhèn)生活污水排放標準?,F(xiàn)階段,我國農(nóng)村生活污水排放標準采用的是《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)、《污水綜合排放標準》(GB 8978-1996)等,并沒有建立農(nóng)村相應的生活污水排放標準和污水處理設施的長效運行管理機制,由于缺乏針對村鎮(zhèn)生活污水處理的技術規(guī)范、排放標準等,致使村鎮(zhèn)生活污水處理設施運行和管理效果難以保證,監(jiān)管工作也遇到難題。為了加快新農(nóng)村建設步伐,有序、規(guī)范化地推進我國村鎮(zhèn)生活污水處理設施的建設,并保證處理效果,制定我國村鎮(zhèn)生活污水排放標準迫在眉睫。
本文通過國內(nèi)外調(diào)研、現(xiàn)場調(diào)查,結合近年來工作基礎,研究我國村鎮(zhèn)生活污水處理標準相關問題和技術需求,分析我國生活污水污染特征和經(jīng)濟技術條件,并結合我國村鎮(zhèn)水環(huán)境污染狀況、污水處理技術水平、發(fā)展趨勢和環(huán)境保護質(zhì)量要求,對村鎮(zhèn)生活污水排放標準的制定進行了研究,以期為我國村鎮(zhèn)生活污水排放標準的科學制定提供參考,為農(nóng)村連片綜合整治工作提供技術支撐。
一、村鎮(zhèn)生活污水排放標準的特性分析
目前,我國己有的水污染物排放標準包括《污水綜合排放標準》(GB 8978-1996)、《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》(GB 18596-2001)、《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)等,這些標準基本為行業(yè)標準,其中僅《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》中從“基本控制項目最高允許排放濃度”、“部分一類污染物最高允許排放濃度”和“選擇控制項目最高允許排放濃度”等三個方面對居民小區(qū)和工業(yè)企業(yè)內(nèi)獨立的生活污水處理設施污染物的排放標準進行了規(guī)定。因此,從嚴格意義來說,2011年以前,我國還沒有農(nóng)村生活污水處理排放標準,僅在北京、浙江、江蘇、湖北等省市出臺的地方農(nóng)村生活污水處理實用技術指南、技術導則等規(guī)定中有相關標準。
2011年,寧夏地區(qū)發(fā)布了《村鎮(zhèn)生活污水排放標準(DB 64/T700-2011)》,該標準將農(nóng)村生活污水污染物標準值分為三級,一級為直接排入《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB 3838-2002)Ⅲ類功能水域(劃定的飲用水水源保護區(qū)和游泳區(qū)除外)和湖、庫等封閉或半封閉水域;二級為直接排放及回用為雜用水;三級為回用農(nóng)田灌溉??刂菩晕廴疚镏饕ǎ簆H、COD、BOD5、SS、總磷、總氮、氨氮、糞大腸菌群數(shù)等。
2013年,山西省發(fā)布了地方標準《山西省農(nóng)村生活污水處理設施污染物排放標準》(DB 14/726-2013)。該標準結合山西省農(nóng)村生活污水治理狀況,規(guī)定農(nóng)村地區(qū)設計規(guī)模不大于500m3/d的生活污水處理設施水污染物的排放分為一級、二級和三級標準,分別對應于不同的排放水體類別。控制性污染物主要包括:COD、BOD5、SS、總磷、總氮、氨氮、陰離子表面活性劑、糞大腸菌群數(shù)等(各項指標均等同或略寬于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》中相應級別的標準值)。
2015年,河北省發(fā)布了地方標準《農(nóng)村生活污水排放標準》(DB 13/ 2171-2015)。該標準未規(guī)定污水處理設施的規(guī)模,但依據(jù)農(nóng)村的經(jīng)濟狀況、基礎設施、自然環(huán)境條件,把農(nóng)村劃分為發(fā)達型、較發(fā)達型以及欠發(fā)達型3種農(nóng)村類型,并執(zhí)行相應的水質(zhì)指標。控制性污染物主要包括:pH、色度、COD、 BOD5、SS、總磷、總氮、氨氮、陰離子表而活性劑、動植物油、糞大腸菌群數(shù)等(一級標準等同于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》中一級標準值)。
2015年,浙江省發(fā)布了地方標準《農(nóng)村生活污水處理設施水污染物排放標準》(DB 33/ 973-2015)。該標準將農(nóng)村生活污水污染物標準值分為一級標準、二級標準,控制性污染物主要包括:pH、COD、SS、總磷、氨氮、動植物油、糞大腸菌群數(shù)等。
福建省地方標準《農(nóng)村村莊生活污水排放標準》目前己完成征求意見稿,從征求意見稿的內(nèi)容來看,該標準在農(nóng)村類型的劃分以及污染物控制指標等方面均與河北省地方標準相似。
目前,我國大部分村鎮(zhèn)生活污水排放標準基本執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》,但是由于村鎮(zhèn)地區(qū)的污水處理技術、運行管理水平及監(jiān)測手段等都嚴重落后于城鎮(zhèn)地區(qū),造成了很多污水處理設施“不達標”的尷尬局面。
1.村鎮(zhèn)與城鎮(zhèn)生活污水處理技術差異顯著
對于城鎮(zhèn)地區(qū),我國在線運行的城鎮(zhèn)污水處理廠中,一級物化處理工藝僅占1.9%,二級生化處理工藝占據(jù)主導地位,其主體處理工藝類型包括氧化溝(OD)工藝、傳統(tǒng)活性污泥法(CAS)、A2/O工藝、SBR工藝、A/O工藝和曝氣生物濾池(BAF)工藝,這6類工藝覆蓋了全國90%以上城鎮(zhèn)污水處理廠的主體工藝類型。
2.村鎮(zhèn)與城鎮(zhèn)生活污水處理設施運行管理差別較大
目前,對于我國投入運行的城鎮(zhèn)污水處理廠來說,每個污水處理廠基本都有專門的技術人員負責處理設施的日常運行,污水監(jiān)測設施也基本完善,實現(xiàn)了進出水水質(zhì)的在線監(jiān)測。我國住建部和環(huán)保部也都針對城鎮(zhèn)污水處理廠的運行管理出臺了指導性文件——《城鎮(zhèn)污水處理廠運行、維護及安全技術規(guī)程》(CJJ60-2011)和《城鎮(zhèn)污水處理廠運行管理技術規(guī)范》(征求意見稿)來指導和約束城鎮(zhèn)污水處理設施的日常運行維護等。而村鎮(zhèn)地區(qū)的污水處理設施基本沒有專人管理,進出水水質(zhì)也沒有實現(xiàn)每天監(jiān)測,是一周甚至更長時間監(jiān)測一次。由于運行管理方面的缺失,導致村鎮(zhèn)生活污水處理設施的處理能力也比不上城鎮(zhèn)污水處理能力。
綜上所述,由于污水處理技術和運行管理方面的差異,對于村鎮(zhèn)地區(qū)來說,出水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》是不合適的,需根據(jù)我國村鎮(zhèn)地區(qū)污水處理實際情況制定出切實可行的污水排放標準。
二、村鎮(zhèn)生活污水排放標準的制定
1.村鎮(zhèn)生活污水排放標準的制定原則
《村鎮(zhèn)生活污水排放標準》的制訂以國家相關環(huán)境污染防治法、污染物排放標準和環(huán)境質(zhì)量標準體系為指導,以目前我國村鎮(zhèn)生活污水處理技術、管理水平、污染物排放現(xiàn)狀、環(huán)境保護目標以及未來發(fā)展趨勢為基礎,并借鑒環(huán)保先進國家的相關環(huán)境標準和排放標準進行編制,實現(xiàn)標準制定的科學性、先進性和可操作性。本標準編制應遵循以下原則:
(1)保護生態(tài)環(huán)境和人體健康,促進農(nóng)村生活污水處理經(jīng)濟、社會的可持續(xù)發(fā)展。
(2)與我國現(xiàn)行有關的環(huán)境法律法規(guī)、標準協(xié)調(diào)配套,以國家水體水質(zhì)目標治理與保護為導向。
(3)力求使標準做到科學合理,具有可操作性和經(jīng)濟可行性。
2.標準制訂技術思路
第一,要針對受納水體的水環(huán)境功能要求和不同等級使用功能制訂相應的標準限值。標準至少應保護大多數(shù)水體的使用功能。
第二,標準制定需要與當?shù)氐慕?jīng)濟承載力相適應。村鎮(zhèn)生活污水排放標準的制定要與當?shù)氐慕?jīng)濟、技術和管理水平相適應,因地制宜、區(qū)別對待。以我國環(huán)境、經(jīng)濟、社會協(xié)調(diào)發(fā)展,經(jīng)濟效益和環(huán)境效益最大化為目標,優(yōu)化我國村鎮(zhèn)生活污水排放標準與其他水質(zhì)標準的相關關系,使其達到銜接、協(xié)調(diào)、統(tǒng)一、相配相容的關系。
第三,污水資源化應是我國村鎮(zhèn)生活污水治理的方向和趨勢。村鎮(zhèn)生活污水處理應優(yōu)先考慮資源化利用,并符合相關利用標準。
3.污染物控制指標的確定
《國家污染物排放標準說明(暫行)》中指出,污染物控制項目的選擇要全面分析可能產(chǎn)生的污染物,主要依據(jù)為總量控制、對生態(tài)環(huán)境和健康的影響、各污染物項目之間關聯(lián)性等。村鎮(zhèn)生活污水處理后直接排放時,污染物控制指標可根據(jù)以下3個原則進行選擇:
(1)產(chǎn)生量較大,具有代表性的污染物。選擇的污染物應具有較大的產(chǎn)生量(或排放量),并較廣泛地存在于環(huán)境中。
(2)對人體、環(huán)境毒性強或?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境危害大的污染物。對污染物毒性的考慮,不僅要考慮化合物本身的性質(zhì),更要考慮其毒性可能導致的環(huán)境效應、生物效應以及對人體和環(huán)境的危害。
(3)應是村鎮(zhèn)基礎條件可檢測、可控制的污染物。優(yōu)先選擇目前監(jiān)測條件己具備或在短期內(nèi)的處理技術可有效處理的污染物。
對于村鎮(zhèn)生活污水來說,含量最大的為有機污染物,氮磷等元素含量過多則會造成水體富營養(yǎng)化,對生態(tài)環(huán)境有危害。綜上所述,本次標準中控制性污染物主要是指有機物,氮、磷以及致病性微生物等物質(zhì)。
由于我國村鎮(zhèn)地區(qū)普遍具有經(jīng)濟、技術力量薄弱,不具備一些污染物的檢測能力。因此,村鎮(zhèn)地區(qū)生活污水污染物控制項目的選取要符合我國的實際條件,由于BOD5檢測費時費力,村鎮(zhèn)地區(qū)暫不具備檢測條件,故以COD濃度代表污水有機物濃度,氨氮濃度來表示污水中氮元素的含量,總磷表示污水中磷元素的含量,而pH和SS等兩項指標對于處理后污水的再利用和視覺效果有較大影響,檢測方法簡單,故本標準中具體的控制性指標主要包括:pH、COD、SS、總磷、氨氮等。
4.污水排放標準的分區(qū)、分類、分級
村鎮(zhèn)生活污水排放量約占我國生活污水總排放量的一半以上,但是處理率卻很低。據(jù)2014年環(huán)境公報顯示,對生活污水進行處理的行政村為5.5萬個,僅占行政村總量的10%。大量未經(jīng)處理和處理后的村鎮(zhèn)生活污水最終排放至溝塘、農(nóng)田、河流等,僅有較小比例回灌至農(nóng)田等進行資源化利用。
污水排放標準中污染物濃度的確定要綜合考慮污水處理技術、當?shù)丨h(huán)境容量以及處理后污水的資源化利用等條件。根據(jù)出水去向的不同,污水排放標準分為兩類,一類是資源化利用,一類是直接排放。
資源化利用:村鎮(zhèn)生活污水處理后回用于養(yǎng)殖水體的,其水質(zhì)應符合《漁業(yè)水質(zhì)標準》(GB 11607-89)的規(guī)定。村鎮(zhèn)生活污水處理排放后用于回灌地下含水層以補給地下水源的,其水質(zhì)要求應符合《城市污水再生利用地下水回灌水質(zhì)》(GB/T 19772-2005)的規(guī)定。村鎮(zhèn)生活污水處理排放后用于回用林業(yè)、草地的,其水質(zhì)應符合《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準》(GB 5084-2005)的規(guī)定。
直接排放:根據(jù)前文對村鎮(zhèn)地區(qū)污水處理設施的調(diào)研結果,村鎮(zhèn)地區(qū)的污水處理技術根據(jù)處理程度的不同可以分為三類。第一類:沼氣池產(chǎn)沼能源化促進無害化處理技術;第二類:厭氧+生態(tài)聯(lián)合處理,厭氧+好氧一體化生物處理等;第三類:厭氧+好氧生物處理+生態(tài)組合處理等。
第一類污水處理技術—沼氣池,沼氣池處理的出水水質(zhì)能較穩(wěn)定地達到GB 5084-2005,可回用于農(nóng)田灌溉。采用這類技術處理的污水不得直接排入自然水體。第二類污水處理技術—厭氧+生態(tài)處理或厭氧+好氧生物處理等和第三類污水處理技術—厭氧+好氧生物處理+生態(tài)處理等的出水水質(zhì)如表2所示。
對于處理后的污水直接排放的地區(qū)推薦采用第二類和第三類污水處理技術,其中根據(jù)排放去向的不同,排放標準又分為二級(見表3)。出水排入湖、庫等封閉或半封閉水域及稀釋能力較小的河湖的污水,采用厭氧+好氧生物處理+生態(tài)處理,執(zhí)行一級標準,相應的排放標準可按水環(huán)境容量和處理技術的處理效果來確定。排入稀釋能力大的開放式水體的污水,采用厭氧+生態(tài)處理或厭氧+好氧生物處理,執(zhí)行二級標準,相應的排放標準也可按水環(huán)境容量和處理技術的可行性來確定。
污水的排放標準應該考慮區(qū)域差異,村鎮(zhèn)不同的區(qū)域氣候條件、污水的進水水質(zhì)、經(jīng)濟條件及環(huán)境保護的要求不同,其出水標準亦應該區(qū)別對待。北方寒冷區(qū)域的村鎮(zhèn)污水處理可以考慮適當降低冬季的排水指標,同時考慮北方缺水的特點,排放標準應注重資源化利用。南方水網(wǎng)型村鎮(zhèn),由于周邊水體富營養(yǎng)化嚴重,出水水質(zhì)對氮磷要進行嚴格控制。
三、結論
我國村鎮(zhèn)地區(qū)污水排放標準相對缺失,由于城鎮(zhèn)污水處理廠與村鎮(zhèn)生活污水處理設施在技術選擇及運行管理方面的差異,村鎮(zhèn)地區(qū)廣泛執(zhí)行的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》,并不適合村鎮(zhèn)地區(qū)。
根據(jù)我國村鎮(zhèn)地區(qū)生活污水處理現(xiàn)狀及污染物的檢測能力,選取pH、COD、SS、總磷、氨氮等參數(shù)作為控制性污染物。按照污水最終去向的不同分為兩類:資源化利用和直接排放。對于處理后直接排放的污水,由于其受納水體的不同分為兩級,其中排入湖、庫等封閉或半封閉水域及稀釋能力較小的河湖的執(zhí)行一級標準,推薦采用厭氧+好氧生物處理+生態(tài)處理技術;排入稀釋能力和環(huán)境容量大的開放式水體的執(zhí)行二級標準,推薦采用厭氧+生態(tài)處理或厭氧+好氧生物處理。具體的排放標準可按水環(huán)境容量和處理技術的可行性來綜合確定。