摘要：分散式农村生活污水处理设施点多面广，缺乏有效的管理模式，无法保障设施的正常运行和出水的稳定达标，成为农村水环境整治的难题。在分析我国农村生活污水水质及排放特征的基础上，针对分散式农村生活污水处理设施在运行管理中存在的问题，提出了第三方运营管理模式。结果表明，这种模式可以有效降低成本，提升管理效率，可以有效地解决设施长效管理问题；第三方运营管理模式是分散式农村生活污水处理设施运营管理深入发展的必然趋势。
关键词：农村生活污水；分散式处理设施；运营管理；第三方运营
引言
农村生活污水包括人类、家禽粪尿及洗涤、洗浴和厨房废水等，具有排放面广、污染物浓度较高、水质差异大、总水量大但个体水量小等特点[1]。由于农居分散，来水水量不稳定，如采用集中处理模式，排水管网及配套的处理设施投资及运行费用较高且管理难度大。我国农村生活污水排放量为80亿~90亿m3/年[2]，96%的村庄没有排水渠道和污水处理系统，90%以上的生活污水直接排入附近河流。特别是农村生活污水中富含氮磷，占总磷排放负荷的60%，是引起水体富营养化的重要原因。
与逐年提高的城市污水处理率相比，农村污水治理工作任重道远。我国50%污染水量来源于农村生活污水[1]。治理工作不仅是兴建污水处理设施，提高已建设施的运行管理水平，而且将关系到设施是否可以持续发挥污染物减排的作用。因此，本文分析了我国农村生活污水处理模式，针对分散式农村生活污水处理设施运行管理中暴露的突出问题，利用物联网和网络通讯技术开发农村生活污水远程监控管理系统，以提高运营管理效率，减少运行成本，有效保障设施的正常运行和出水水质的稳定达标。
1 农村生活污水的处理模式
就排水体制而言，许多农村地区尚无排水系统，雨水和污水沿道路边沟或路面排至附近水体。建有排水系统或管道的地区，除小部分经济条件较好的村镇实行雨污分流制外，大部分地区采用的是合流制排水系统。
根据上述排水体制，我国农村生活污水的处理模式有集中处理和分散处理2种。集中处理是指将村镇的污水收集起来统一送入已建污水处理厂处理或者兴建小型污水处理厂；分散处理是指对单户或多户污水就地处理。前一种模式适合城市周边村镇或者居住集中、利于管网收集的村镇[1]。后一种模式适用于人口居住分散，无法集中收集的农户。
研究表明，对于分散的农村生活污水，小型处理设施是一种综合效益尚佳的选择，是国内外常用的技术手段[4]。我国从20世纪80年代起开展分散式生活污水处理技术的研发工作[5]，早期主要针对人畜粪尿等处理对象，积极研发推广三格式化粪池、沼气池、沼气池+兼氧过滤以及沼气池+人工湿地等技术。随着农村水体污染现象加剧，处理技术的研究方向以提高出水水质为主要目的（我国要求满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》规定的一级B标准）。该阶段工艺研发主要围绕A/O及其变形工艺，以及生物膜工艺等展开，主要有微生物渗滤系统+人工湿地、地埋式无动力/微动力处理装置、水力旋转生物膜反应器、双膜H/O、波式潜流人工湿地、悬浮填料生物接触氧化法等。目前国外应用较多的中小型污水处理技术有超压缩生物滤池反应器技术、营养生物膜和旋转生物接触器等。
和城镇污水处理厂一样，分散式污水处理设施也有发生故障的风险，直接影响出水水质。农村生活污水处理设施由于位置分散，技术、设备、人力和资金方面无法得到保证，无法派驻足够的人力去监控这些站点的水质及运行情况，更无法及时抢修站点的突发事故，容易出现农村偏远地带污水处理设施出水水质不达标的情况，使得农村生活污水处理设施在实际运行中的效果并不理想。农村生活污水治理，不仅要因地制宜地研发可行性技术，需逐步建立相应的管理和服务体系，确保污水处理设施的长效运行，以此达到改善农村水环境的目的。
2 农村生活污水处理设施运营情况
影响农村生活污水处理设施运行管理水平的因素很多，既有产权责任、运行管理模式等体制方面的因素，也有国家及地区政策制度方面的因素，还有运行经费、管护人员技术水平等因素。目前，在农村生活污水处理设施的运行管理过程中，存在以下问题亟待解决。
2.1 规划设计不科学
许多农村地区治污工作起步不久，部分规划编制与设计简单套用，未考虑当地实际情况，导致规划设计能力偏大。如，苏北某乡镇污水处理厂，总投资178万元，设计污水处理规模为500 t/d。由于配套管网建设滞后，实际收集的生活污水量达不到满负荷运行，设施无法24 h连续运行，设备闲置期较长，效率降低。
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2.2 缺乏专业的运营管理人员
大中型城镇污水处理厂的运行管理人员应具备相应的专业技能，且人员数量应满足污水处理厂的需要。但是，农村生活污水处理设施运行管理主体较多，既有乡镇政府、乡镇或流域水务站，也有村委会，权责不对等容易造成推诿扯皮、管理失效等现象。农村生活污水处理设施的管理人员多以当地村民为主，缺乏环保相关知识以及设备操作管理的相关技能，仅能负责设备的日常看护工作，难以胜任专业水平的系统维护，导致污水处理效果波动以及出水水质不达标等问题。
2.3 维护经费无法保障
经费短缺一直是制约农村生活污水处理的难题。全国约有60万个建制村，其中很多村缺乏必要的环保设施，迫切需要资金支持。由于没有科学的集资机制和渠道，民间资金难以投入[2]，单纯依靠财政预算，对于地方财政困难的特别是西部欠发达地区，难度极大。
污水处理设施建成后，为了确保设备长期稳定运行，必要的维护经费不可缺少，而许多乡镇地区用于环保事业的资金缺少相应的保障制度。除少数地区将运行管护经费纳入财政预算外，大部分地区仅有很少的补助经费，不能满足设施正常运行需要，出现设备“晒太阳”现象，降低了设施效益的发挥水平。
2.4 管理体系尚未健全
突出表现在两个方面：一是不同地区管理水平差异较大，二是缺乏统一的规范制度。有些村镇对设施的运营情况监管力度较大，运行管理水平较高；但是一些相对落后的地区，由于重视程度和技术水平不够，设施运行效果不如人意。有些地区没有明确的可操作性的治理目标，考核方式不科学，量化程度差，考核指标笼统单一，各地区管理要求不一，许多地区出水水质不能达标；行政管理法规不完善，缺少解决设计、建设、运营管理中出现的问题的依据，管理随意性较大。
3 展望
由于面广量大，农村生活污水治理设施运行效果很难保证，监管任务重、难度大。在此背景下，依托数字化网络，开发远程监控平台，将对处理设施的稳定运行和水质达标起到核心的保障作用，对降低运行成本和提高监管效率亦将起到关键作用。在分散式处理设施远程监控系统的应用过程中，应进一步保证人员专业水平和数量充足，以加强对数字化网络系统平台的管理效率。
目前，分散式农村生活污水处理设施的远程监控系统主要存在以下方面的问题：
3.1远程监控系统和污水处理工艺的匹配问题。我国小型分散式污水处理设施工艺种类、建造特点以及设备类型多样，且自动化和施工水平不一。如何在同一个系统下实现不同工艺的污水处理设施的远程控制，对监控系统的设计提出了较高的要求。一般而言，监控系统应具有前述的多项功能，对于不同工艺的特殊管理要求应有相应的考虑，在系统界面和操作中有所体现。
3.2建立包括远程监控系统在内的综合运行及管理技术，对农村生活污水，从处理工艺选择到运营管理方式提供一体化、经济高效的技术支撑。一方面，通过远程监控系统可以收集不同处理工艺的大量运行数据，为技术的筛选提供科学依据；另一方面，既可以利用系统的事故报警、维护考核等功能，保障设施的正常运行，还可以利用系统的预测性维护管理、故障模拟、诊断和评估模型以及管理决策等高级功能，实现智能化管理。结合国外污水处理设施独立运行管理的成熟经验和以往的实践，应建立包括远程监控系统在内的政府、运营方、村民等多对象、多目标的综合管理及运行技术体系。
3.3以远程监控系统为核心，建立新型农村生活污水运营模式。监控系统的运行效果与管理体制紧密相关，目前国内已有部分地区尝试将监控系统与处理设施的第三方运营相结合，并制定日常监督检查考核标准。此举不仅可以提高第三方专业服务机构的运行管理水平，包括优化运行维护的成本和质量，而且有利于政府行政管理部门的有效监督和长效管理，很可能成为今后治理农村生活污水的新型运营模式。
4 结语
分散式农村生活污水处理设施的管理水平直接关系到农村水环境治理效果。由于点多面广、缺乏专业的技术人员等原因，政府直接管理或村民兼职管理模式无法保障设施的正常运行和出水的稳定达标。通过委托运营管理（第三方运营）模式，可以有效降低成本，提升管理效率，提高污水处理监管的准确度和透明度。因此，基于第三方运营管理的监管机制可以科学、有效地管理农村生活污水处理设施，适合我国国情，具有良好的发展潜力。
参考文献：
[1]赵磊.农村污水处理设施的运营机制创新研究[D].天津：天津商业大学，2011.
[2]周莉.大连农村污水处理现状调查与治理研究[D].大连：大连理工大学，2012.
[3]冯艳丽.渭河农村分散污水实时监控系统分析与研究[D].西安：西安建筑科技大学，2010.
论文作者:朱明建
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第8期
论文发表时间:2019/10/18
标签：污水处理论文; 设施论文; 农村论文; 污水论文; 分散论文; 监控系统论文; 水质论文; 《建筑细部》2019年第8期论文;