摘要：分散式污水處理設(shè)施點(diǎn)多面廣,缺乏有效的管理模式,無(wú)法保障設(shè)施的正常運(yùn)行和出水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo),成為農(nóng)村水環(huán)境整治的難題。在分析我國(guó)農(nóng)村生活污水水質(zhì)及排放特征的基礎(chǔ)上,針對(duì)分散式農(nóng)村生活污水處理設(shè)施在運(yùn)行管理中存在的問(wèn)題,提出了第三方運(yùn)營(yíng)管理模式。結(jié)果表明,這種模式可以有效降低成本,提升管理效率,可以有效地解決設(shè)施*管理問(wèn)題；第三方運(yùn)營(yíng)管理模式是分散式農(nóng)村生活污水處理設(shè)施運(yùn)營(yíng)管理深入發(fā)展的必然趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村生活污水;分散式處理設(shè)施;運(yùn)營(yíng)管理;第三方運(yùn)營(yíng)

農(nóng)村水環(huán)境的狀況直接影響水源地保護(hù)以及公眾身體健康,關(guān)系到城鄉(xiāng)的統(tǒng)籌發(fā)展。我國(guó)新農(nóng)村建設(shè)的重點(diǎn)是推進(jìn)農(nóng)村環(huán)境整治,包括水環(huán)境的治理。從2008年開始,*設(shè)立農(nóng)村環(huán)保專項(xiàng)資金,促進(jìn)全國(guó)村莊開展環(huán)境綜合整治和生態(tài)示范。我國(guó)農(nóng)村水環(huán)境整治內(nèi)容主要包括農(nóng)村生活污水治理和河道污染治理兩個(gè)方面。目前,農(nóng)村生活污水治理面臨兩大困擾,即設(shè)計(jì)問(wèn)題和管理問(wèn)題。我國(guó)農(nóng)村地域遼闊,居住地分散,離城鎮(zhèn)市政管網(wǎng)較遠(yuǎn),相應(yīng)的環(huán)?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)比較滯后。在城市應(yīng)用的一些成熟或*的污水處理技術(shù),由于較低的農(nóng)村生活污水納管率以及處理技術(shù)本身涉及的維護(hù)、運(yùn)行費(fèi)用和操作管理要求等,不一定能在農(nóng)村適用[1]。我國(guó)從20世紀(jì)80年代開展分散式生活污水處理技術(shù)的研發(fā)工作[2],雖然已形成了一批可行性技術(shù),但在產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化,產(chǎn)品的一體化[3]、標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化等方面有待加強(qiáng)。在管理方面,有關(guān)我國(guó)農(nóng)村生活污水處理設(shè)施運(yùn)營(yíng)管理的理論與基礎(chǔ)研究較少,而農(nóng)村又不能*照搬城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施的相關(guān)管理方法和體制。筆者在分析農(nóng)村生活污水排放現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,總結(jié)設(shè)施運(yùn)營(yíng)情況，針對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題,探討分散式處理設(shè)施有效運(yùn)營(yíng)的對(duì)策——“第三方運(yùn)營(yíng)管理”模式,并分析該模式的特點(diǎn)。

表1 我國(guó)各地區(qū)農(nóng)村生活污水水質(zhì)及水量特征

地區(qū)污水排放量/(L·人-1·d-1)ρ(COD)/(mg·L-1)ρ(BOD5)/(mg·L-1)ρ(NH3-N)/(mg·L-1)ρ(TP)/(mg·L-1)SS/cmpH東北14～95200～450200～30020～902.0～6.5150～2006.5～8.0西北10～70100～40050～3003～501.0～6.0100～3006.5～8.5華北18～72200～450200～30020～902.0～6.5100～2006.5～8.0東南30～150150～45070～30020～501.5～6.0100～2006.5～8.5中南28～126100～30060～15020～802.0～7.0100～2006.5～8.5西南15～120150～400100～15020～502.0～6.0150～2006.5～8.0

1 農(nóng)村生活污水的水質(zhì)及特征

農(nóng)村生活污水一般不含有毒物質(zhì),但含有N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及許多細(xì)菌、病毒和寄生蟲卵,可生化性較好[4]。農(nóng)村生產(chǎn)廢水包括畜禽養(yǎng)殖業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品加工等小作坊加工所產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水[5],廢水特點(diǎn)為懸浮物濃度高、水量小且不均勻、水質(zhì)大部分可生化性較好。農(nóng)村生產(chǎn)廢水往往與生活污水混合排放。

1.1 農(nóng)村生活污水的來(lái)源

農(nóng)村生活污水的來(lái)源[6-7]主要有:①?gòu)N房用水,多為洗鍋碗水、淘米水、洗菜水等,含有米糠、菜屑等有機(jī)物以及油脂、醋酸等；②洗滌用水,含有大量洗滌劑等化學(xué)成分,產(chǎn)生磷污染；③沖廁廢水，在沖水廁所普及地區(qū),會(huì)產(chǎn)生大量的“黑水”,而仍使用旱廁的村鎮(zhèn),沖廁廢水產(chǎn)量較少。此外,一些農(nóng)戶飼養(yǎng)家禽,也會(huì)產(chǎn)生混有牲畜糞便的污水。沖廁廢水中N、P、BOD等濃度很高。

1.2 農(nóng)村生活污水水質(zhì)水量特征

受地理位置、生活方式、經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度等條件的影響,農(nóng)村生活污水水質(zhì)和水量存在地區(qū)差異。表1是全國(guó)各地區(qū)農(nóng)村生活污水排放量及水質(zhì)情況[8]。東北地區(qū)農(nóng)村村落規(guī)模通常較小,村落間的距離較遠(yuǎn),氣候以干旱多風(fēng)、冬季較長(zhǎng)而寒冷為主要特征,污水人均排放量較南方地區(qū)少,但污染物濃度較高。東南地區(qū)年平均氣溫高、降水充沛,工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)達(dá),許多村莊達(dá)到了小康標(biāo)準(zhǔn),農(nóng)村生活水平和生活方式與城市接近,農(nóng)民用水量和農(nóng)村生活污水的排放量逐年增加,氮磷濃度較高。西北地區(qū)地廣人稀,70%以上人口居住在農(nóng)村。由于大多數(shù)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá),污水人均排放量較南方地區(qū)少,污染物濃度偏低。

1.3 農(nóng)村生活污水處理模式

目前,我國(guó)農(nóng)村生活污水年排放量約為90%以上的生活污水未經(jīng)處理直接排入河流和湖泊[9]200億t。截至2010年,上海、浙江、江蘇、山東等省市行政村污水處理率較高的地區(qū)污水處理率也僅達(dá)到48.6%、31.9%、19.6%和9.6%,華北、東北地區(qū)各省的高污水處理率為3.5%,西北地區(qū)僅為0.6%～1.3%[10]。

根據(jù)管網(wǎng)建設(shè)的程度,農(nóng)村生活污水處理模式可以分為集中收集處理和分散處理。對(duì)于管網(wǎng)工程較完善的居民集中居住地區(qū),農(nóng)村生活污水經(jīng)過(guò)排水管網(wǎng)的收集后進(jìn)入鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠統(tǒng)一處理后排放;對(duì)于居民居住較分散的地區(qū),耗費(fèi)資金和人力修建較長(zhǎng)的污水管網(wǎng)來(lái)收集較小水量的做法顯然是不經(jīng)濟(jì)和不現(xiàn)實(shí)的,因此,對(duì)于農(nóng)村分散住戶來(lái)說(shuō),其常見(jiàn)的排水模式有:①?gòu)N房、廁所的污水通過(guò)管道進(jìn)入自家的化糞池經(jīng)處理后排放;②經(jīng)化糞池處理后,再經(jīng)過(guò)二級(jí)處理;③居民將管道通入河中,污水直接排入水體;④將污水傾倒在門前屋后,任其自然蒸發(fā);⑤在自家屋后農(nóng)田邊上開挖污水溝,將污水排入此溝,自然蒸發(fā)、下滲[11]。我國(guó)分散式處理設(shè)施的規(guī)模都在1 000 m3/d以下,多數(shù)日處理量集中在50～500 m3[10]。就全國(guó)總體排放情況來(lái)看,污水處理程度不一,污水處理設(shè)施水平各異,污水達(dá)標(biāo)排放和穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的水平差異也較大[10]。

在選擇農(nóng)村生活污水處理設(shè)施時(shí),應(yīng)結(jié)合工藝可靠穩(wěn)定、運(yùn)行費(fèi)用少、操作和管理簡(jiǎn)單等原則[12]。我國(guó)農(nóng)村生活污水處理工藝一般采用常規(guī)處理+深度處理為主的工藝組合形式。常規(guī)處理工藝有無(wú)動(dòng)力地埋式厭氧技術(shù)、接觸氧化法、A/O法以及生物膜處理技術(shù)等,深度處理工藝有人工濕地、生態(tài)塘(穩(wěn)定塘)、土壤滲濾技術(shù)等[2,13]。

2 農(nóng)村生活污水處理設(shè)施運(yùn)營(yíng)情況

影響農(nóng)村生活污水處理設(shè)施運(yùn)行管理水平的因素很多[12],既有產(chǎn)權(quán)責(zé)任、運(yùn)行管理模式等體制方面的因素,也有國(guó)家及地區(qū)政策制度方面的因素,還有運(yùn)行經(jīng)費(fèi)、管護(hù)人員技術(shù)水平等因素。目前,在農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的運(yùn)行管理過(guò)程中,存在以下問(wèn)題亟待解決。

2.1 規(guī)劃設(shè)計(jì)不科學(xué)

許多農(nóng)村地區(qū)治污工作起步不久,部分規(guī)劃編制與設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單套用,未考慮當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,導(dǎo)致規(guī)劃設(shè)計(jì)能力偏大。如,蘇北某鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠,總投資178萬(wàn)元,設(shè)計(jì)污水處理規(guī)模為500 t/d。由于配套管網(wǎng)建設(shè)滯后,實(shí)際收集的生活污水量達(dá)不到滿負(fù)荷運(yùn)行,設(shè)施無(wú)法24 h連續(xù)運(yùn)行,設(shè)備閑置期較長(zhǎng),效率降低。

2.2 缺乏專業(yè)的運(yùn)營(yíng)管理人員

大中型城鎮(zhèn)污水處理廠的運(yùn)行管理人員應(yīng)具備相應(yīng)的專業(yè)技能,且人員數(shù)量應(yīng)滿足污水處理廠的需要[14]。但是,農(nóng)村生活污水處理設(shè)施運(yùn)行管理主體較多,既有鄉(xiāng)鎮(zhèn)府、鄉(xiāng)鎮(zhèn)或流域水務(wù)站,也有村委會(huì),權(quán)責(zé)不對(duì)等容易造成推諉扯皮、管理失效等現(xiàn)象[15]。農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的管理人員多以當(dāng)?shù)卮迕駷橹?缺乏環(huán)保相關(guān)知識(shí)以及設(shè)備操作管理的相關(guān)技能,僅能負(fù)責(zé)設(shè)備的日?？醋o(hù)工作,難以勝任專業(yè)水平的系統(tǒng)維護(hù),導(dǎo)致污水處理效果波動(dòng)以及出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題。

2.3 維護(hù)經(jīng)費(fèi)無(wú)法保障

經(jīng)費(fèi)短缺一直是制約農(nóng)村生活污水處理的難題。全國(guó)約有60萬(wàn)個(gè)建制村,其中很多村缺乏必要的環(huán)保設(shè)施,迫切需要資金支持。由于沒(méi)有科學(xué)的集資機(jī)制和渠道,民間資金難以投入[2],單純依靠財(cái)政預(yù)算,對(duì)于地方財(cái)政困難的特別是西部欠發(fā)達(dá)地區(qū),難度*[8]。

污水處理設(shè)施建成后,為了確保設(shè)備*穩(wěn)定運(yùn)行,必要的維護(hù)經(jīng)費(fèi)*，而許多鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)用于環(huán)保事業(yè)的資金缺少相應(yīng)的保障制度。除少數(shù)地區(qū)將運(yùn)行管護(hù)經(jīng)費(fèi)納入財(cái)政預(yù)算外,大部分地區(qū)僅有很少的補(bǔ)助經(jīng)費(fèi),不能滿足設(shè)施正常運(yùn)行需要,出現(xiàn)設(shè)備“曬太陽(yáng)”現(xiàn)象,降低了設(shè)施效益的發(fā)揮水平。

2.4 管理體系尚未健全

突出表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是不同地區(qū)管理水平差異較大,二是缺乏統(tǒng)一的規(guī)范制度。有些村鎮(zhèn)對(duì)設(shè)施的運(yùn)營(yíng)情況監(jiān)管力度較大,運(yùn)行管理水平較高;但是一些相對(duì)落后的地區(qū),由于重視程度和技術(shù)水平不夠,設(shè)施運(yùn)行效果不如人意。有些地區(qū)沒(méi)有明確的可操作性的治理目標(biāo),考核方式不科學(xué),量化程度差,考核指標(biāo)籠統(tǒng)單一,各地區(qū)管理要求不一,許多地區(qū)出水水質(zhì)不能達(dá)標(biāo);行政管理法規(guī)不完善,缺少解決設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)管理中出現(xiàn)的問(wèn)題的依據(jù),管理隨意性較大[2,15]。

3 農(nóng)村生活污水處理第三方運(yùn)營(yíng)管理模式

無(wú)人管理或村民職管理是現(xiàn)狀條件下我國(guó)農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的主要運(yùn)行管理模式[10],也是導(dǎo)致污水處理設(shè)施運(yùn)行情況不理想的重要原因。在現(xiàn)有條件下,迫切需要提出可行的運(yùn)行對(duì)策以及有效的管理模式。

根據(jù)海南、上海和常熟等地農(nóng)村地區(qū)生活污水處理設(shè)施運(yùn)營(yíng)的經(jīng)驗(yàn)[1,16],市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)模式逐漸嶄露頭角,其中TOT(移交-運(yùn)營(yíng)-移交)模式和托管運(yùn)營(yíng)模式(亦稱第三方運(yùn)營(yíng)模式)尤其受到關(guān)注。第三方運(yùn)營(yíng)模式是由投資建設(shè)污水處理設(shè)施,建成后通過(guò)簽訂契約或合同的法律形式,將設(shè)施委托給具有較強(qiáng)經(jīng)營(yíng)管理能力并能承擔(dān)相應(yīng)經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)的專業(yè)運(yùn)營(yíng)公司,同時(shí)實(shí)行社會(huì)化的有償服務(wù)[1]。

3.1 第三方運(yùn)營(yíng)模式的優(yōu)勢(shì)

這種委托運(yùn)營(yíng)管理模式主要具有以下優(yōu)勢(shì)[2,17]:①環(huán)保設(shè)施所有者()、運(yùn)行單位(專業(yè)公司)、監(jiān)督機(jī)構(gòu)(環(huán)保部門)三者之間權(quán)責(zé)分明、關(guān)系明確(形成一個(gè)“倒三角形”結(jié)構(gòu))、互相制約,獨(dú)立行使權(quán)利,履行職責(zé); ②通過(guò)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制(如招標(biāo))選擇第三方專業(yè)公司運(yùn)營(yíng)管理，雙方簽訂運(yùn)營(yíng)管理合同,在合同中約定雙方的責(zé)任、權(quán)利和義務(wù),雙方均嚴(yán)格遵守;③第三方運(yùn)營(yíng)模式從機(jī)制上保證了污水處理設(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)行和廢水達(dá)標(biāo)排放。專業(yè)公司充分發(fā)揮人才、技術(shù)、管理優(yōu)勢(shì),可同時(shí)運(yùn)營(yíng)管理多個(gè)分散式污水處理設(shè)施,進(jìn)行專業(yè)化服務(wù)和標(biāo)準(zhǔn)化管理,發(fā)揮規(guī)模優(yōu)勢(shì),避免非專業(yè)管理造成的資金資源浪費(fèi)或損失。

3.2 第三方運(yùn)營(yíng)模式的應(yīng)用

任朝斌等[15]的研究表明,對(duì)于采用厭氧生物濾池工藝,村鎮(zhèn)管理模式與第三方運(yùn)營(yíng)模式的運(yùn)行費(fèi)用相差不大,而采用膜工藝時(shí)，第三方運(yùn)營(yíng)模式可降低5.4%的運(yùn)行成本,且污水處理設(shè)施總體運(yùn)行率大于80%,運(yùn)行效果良好。

常熟市將311座農(nóng)村生活污水處理設(shè)施(處理規(guī)模1～140 m3/d)委托集中運(yùn)行之后, 設(shè)施的正常運(yùn)行率從27.5%提高至89.3%,且隨著設(shè)施達(dá)到數(shù)量上或規(guī)模上的優(yōu)勢(shì)之后,人工成本將降低,噸水運(yùn)行費(fèi)用將下降[16]。

福建省安溪縣對(duì)25座農(nóng)村生活污水處理站引入第三方運(yùn)營(yíng)管理模式,通過(guò)1年的運(yùn)行實(shí)踐,設(shè)備運(yùn)行率及污水處理達(dá)標(biāo)率均達(dá)到*,且故障維修及時(shí)，相對(duì)于鄉(xiāng)鎮(zhèn)各自組織運(yùn)行管理模式,費(fèi)用節(jié)約50%以上[18]。

對(duì)政來(lái)說(shuō),雖不能通過(guò)這種模式收回投資,但能引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制。由于污水處理的公共服務(wù)屬性以及高沉淀資本的特性,簡(jiǎn)單地在資產(chǎn)環(huán)節(jié)引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制并形成較長(zhǎng)的合同期，會(huì)造成服務(wù)價(jià)格的高漲,而委托運(yùn)營(yíng)周期短,將使競(jìng)爭(zhēng)更充分,不會(huì)造成服務(wù)價(jià)格的非理性上漲,還可以根據(jù)市場(chǎng)的變化及時(shí)調(diào)整運(yùn)營(yíng)模式,從而有效降低運(yùn)營(yíng)成本。通過(guò)政部門對(duì)污水處理設(shè)施進(jìn)行有效的監(jiān)督,可以保證設(shè)施出水的達(dá)標(biāo)排放。對(duì)運(yùn)營(yíng)公司來(lái)說(shuō),前期投入非常小,并且不涉及國(guó)有資產(chǎn)的產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)移,取得運(yùn)營(yíng)權(quán)手續(xù)簡(jiǎn)便,與地方政簽訂協(xié)議就取得污水處理費(fèi),收入穩(wěn)定,風(fēng)險(xiǎn)較小[1]。

4 結(jié) 語(yǔ)

分散式農(nóng)村生活污水處理設(shè)施的管理水平直接關(guān)系到農(nóng)村水環(huán)境治理效果。由于點(diǎn)多面廣、缺乏專業(yè)的技術(shù)人員等原因,政直接管理或村民職管理模式無(wú)法保障設(shè)施的正常運(yùn)行和出水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。通過(guò)委托運(yùn)營(yíng)管理(第三方運(yùn)營(yíng))模式,可以有效降低成本,提升管理效率,提高污水處理監(jiān)管的準(zhǔn)確度和透明度。因此,基于第三方運(yùn)營(yíng)管理的監(jiān)管機(jī)制可以科學(xué)、有效地管理農(nóng)村生活污水處理設(shè)施,適合我國(guó)國(guó)情,具有良好的發(fā)展?jié)摿ΑｋS著城市化進(jìn)程的加快和對(duì)水環(huán)境質(zhì)量要求的提高，城鎮(zhèn)及農(nóng)村生活污水處理受到廣泛關(guān)注。與此同時(shí)，隨著科技的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，分散式生活污水處理設(shè)施實(shí)現(xiàn)了裝置化、小型化，已經(jīng)發(fā)展成為成熟的以節(jié)能化、生態(tài)化、景觀化為方向的污水分散處理技術(shù)。

雖然目前城市化已十分明顯，但仍有近30—35億人口居住在農(nóng)村，這些人中有相當(dāng)一部分的生活條件還比較差，甚至還沒(méi)有合適的污水處理系統(tǒng)。污水處理系統(tǒng)可分為集中式和分散式，傳統(tǒng)的污水處理廠屬于集中式污水處理系統(tǒng)，適用于人口稠密的城市地區(qū)。而在人口分布稀疏的農(nóng)村地區(qū)采用集中式污水處理，則會(huì)因?yàn)榻ㄔ煳鬯畯S花費(fèi)的巨大錢財(cái)，而讓這些本來(lái)就經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的地方再次背上債務(wù)負(fù)擔(dān)。此時(shí)，分散式污水處理系統(tǒng)將是一個(gè)更合適的選擇。

分散式污水處理系統(tǒng)不僅適用于欠發(fā)達(dá)的發(fā)展中國(guó)家，在某些情況下，它同樣適用于發(fā)達(dá)國(guó)家。近年來(lái)，發(fā)達(dá)國(guó)家的城市中心人口密度正在逐漸下降，人們逐步開始向城市邊緣分散定居，而此時(shí)如果建造集中式污水處理廠將不再合適。根據(jù)聯(lián)合環(huán)境署2002年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，美國(guó)有25%的人口已在使用分散式污水處理系統(tǒng)。

本文將探討對(duì)比幾種典型的分散式污水處理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)與適用性，以及如何進(jìn)行技術(shù)選擇與如何打破工程應(yīng)用瓶頸。

傳統(tǒng)與新型分散式污水處理工藝

傳統(tǒng)式工藝

傳統(tǒng)分散式污水處理技術(shù)包括濕地、好氧工藝(MBR、BCR等)、厭氧工藝(UASB等)。下表從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)等角度對(duì)比分析了以上分散式工藝的優(yōu)缺點(diǎn)。

新型工藝——生物質(zhì)濃縮反應(yīng)器

BCR的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為一個(gè)曝氣反應(yīng)器，反應(yīng)器底部進(jìn)行微孔曝氣，廢水和微生物在反應(yīng)器內(nèi)呈懸浮態(tài)，出水為重力流。在帕維亞大學(xué)的試驗(yàn)中，BCR反應(yīng)器采用PorexTMradialfilter進(jìn)行固液分離，孔徑為5—20μm。由于介質(zhì)表面的粗糙度，有可能形成2—3厘米水頭損失。

根據(jù)帕維亞大學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，采用BCR反應(yīng)器，COD去除率為93—97%，脫氮率為75—79%。需要注意的是，實(shí)驗(yàn)流量只有22L/m²d，遠(yuǎn)低于大操作流量(10—50L/m²d)，因此，實(shí)驗(yàn)期間系統(tǒng)過(guò)濾能力基本穩(wěn)定，無(wú)需反沖洗的前提下，可以穩(wěn)定運(yùn)行1年左右。而實(shí)際運(yùn)行條件下，常用膜材質(zhì)的孔徑約為0.1μm，3個(gè)月后系統(tǒng)過(guò)濾能力降低77%，需要更換膜或者進(jìn)行再生。帕維亞大學(xué)也指出，實(shí)際運(yùn)行結(jié)果有可能會(huì)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相差較大，具體處理效果取決于膜的種類、污水組分與操作工況。

分散式污水處理的可持續(xù)性分析

所謂“合適的技術(shù)”包括經(jīng)濟(jì)優(yōu)、環(huán)境友好、技術(shù)穩(wěn)定、公眾認(rèn)可等特性。設(shè)計(jì)“可持續(xù)性技術(shù)”需要從以下維度綜合考慮：

(1)健康與衛(wèi)生：將可能影響公共衛(wèi)生的病原體和有害物質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)降至低；

(2)能源與資源：考慮建設(shè)和運(yùn)行所消耗的能源和資源，以及能回收利用的資源(例如將水、營(yíng)養(yǎng)物返還農(nóng)業(yè))，同時(shí)綜合考慮再生資源(例如沼氣)；

(3)技術(shù)：大程度地發(fā)揮技術(shù)功能，確保整個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)建、運(yùn)行和監(jiān)控。同時(shí)，要考慮技術(shù)應(yīng)對(duì)電力供應(yīng)、水資源短缺、洪澇等緊急事件時(shí)的穩(wěn)健性和盲點(diǎn)，以及技術(shù)對(duì)于現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施或社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的靈活性與適應(yīng)性；

(4)經(jīng)濟(jì)：家庭以及社區(qū)的經(jīng)濟(jì)承受能力，包括建設(shè)、運(yùn)行、維護(hù)和必要的投資成本；

(5)社會(huì)文化和制度：社會(huì)接受度、便利性、合法合規(guī)。

分散式污水處理系統(tǒng)滿足以上全部維度要求，除此之外，還有占地緊湊、運(yùn)行靈活等。所以，分散性污水處理技術(shù)屬于可持續(xù)性技術(shù)，實(shí)際工程中具體工藝的選擇需要綜合考當(dāng)?shù)氐臍夂?、地域、污水水質(zhì)、當(dāng)?shù)厮Y源與回用需求等特性。

集中式系統(tǒng)與分散式系統(tǒng)的對(duì)比與討論

投資成本

集中式污水處理系統(tǒng)的投資成本顯著高于分散式系統(tǒng)。集中式系統(tǒng)需要建設(shè)大規(guī)模的污水收集管網(wǎng)，其投資成本占據(jù)了總成本的80—90%。而管網(wǎng)的平均使用壽命為50—60年，到期更換、日常維護(hù)費(fèi)用都將增加投資成本。

運(yùn)行成本

集中式污水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮峰值流量，會(huì)導(dǎo)致增加系統(tǒng)容量，降低處理效率；重力管網(wǎng)輸送過(guò)程中有可能因?yàn)榈叵滤肭衷斐蓮U水稀釋，增加處理費(fèi)用和能耗；長(zhǎng)距離輸水導(dǎo)致泵站需求量更大，能耗更高，這三點(diǎn)直接導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)成本的增加。

水質(zhì)安全

集中式污水處理系統(tǒng)集中排放水量較大，可能引起受納水域的富營(yíng)養(yǎng)化。而分散式系統(tǒng)由于排水量小，將降低富營(yíng)養(yǎng)化概率。

監(jiān)測(cè)與管理

遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展大大助力分散式系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)，使用遠(yuǎn)程控制設(shè)備，可以輕松實(shí)現(xiàn)運(yùn)行維護(hù)，無(wú)需大量駐場(chǎng)人員。

在管理方面，與集中式系統(tǒng)的管理“不可見(jiàn)性”不同，分散式系統(tǒng)的管理更需要聯(lián)合當(dāng)?shù)鼐用竦牧α浚妳⑴c度的提升將有可能進(jìn)一步提高群眾的節(jié)水和環(huán)保意識(shí)。

發(fā)展角度

相較于集中式系統(tǒng)，分散式系統(tǒng)更適應(yīng)發(fā)展中國(guó)家農(nóng)村和社區(qū)的發(fā)展變化，以及人口增長(zhǎng)。分散式系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施投資可以逐步進(jìn)行，無(wú)需一次到位。

實(shí)現(xiàn)源分離

分散式系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)污水源分離，而集中式系統(tǒng)很難做到。通過(guò)采用新型衛(wèi)生潔具，可以在源頭進(jìn)行生活污水的黑水與灰水分離，這些廢水雖然流量小，但是含有大部分的COD(黑水中3000—10000mg/L)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，以及幾乎全部的病原體和微量污染物。就近集中處理，一方面減少了環(huán)境中微量污染物如金屬和其他新興化合物(如藥品和個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品)的分布；另一方面，大程度提高本地系統(tǒng)的資源回收潛力。

分散式污水處理系統(tǒng)的應(yīng)用障礙分析

如今，在幾個(gè)歐盟國(guó)家(德國(guó)，荷蘭)的城市已經(jīng)建設(shè)了多個(gè)分散式污水處理系統(tǒng)示范項(xiàng)目，平均服務(wù)人口約為1000人，都取得了積極的成果。

但是，分散式污水處理系統(tǒng)的推廣應(yīng)用依然存在一定的障礙。

這些障礙除了土地可用性(主要針對(duì)濕地系統(tǒng))、成本和環(huán)境要求等因素之外，大的障礙來(lái)自人們對(duì)新事物的接受程度。通常情況下，改革系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)成本太高、缺乏具體的綜合經(jīng)驗(yàn)、對(duì)未知的不確定性，這些都會(huì)成為傳統(tǒng)思想中難以辯駁的因素。

分散式污水處理系統(tǒng)的*主要是年輕的專業(yè)新秀，他們難以讓決策者和傳統(tǒng)的污水處理專業(yè)人員接受這些新概念。事實(shí)上，分散式污水處理系統(tǒng)在發(fā)展中國(guó)家的接受程度要高于發(fā)達(dá)國(guó)家，因?yàn)榘l(fā)展中國(guó)家較少存在預(yù)先技術(shù)的障礙，而發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)模式往往青睞于傳統(tǒng)的集中式污水處理系統(tǒng)。

但實(shí)際上，隨著大多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家的城市水資源基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)壽命逐漸接近上限，甚至已超上限(通常為50-60年)，在未來(lái)十年中，大批的水資源基礎(chǔ)設(shè)施將面臨修復(fù)與翻新，而若能趁此機(jī)會(huì)將污水系統(tǒng)改造為分散式污水處理系統(tǒng)，將是一個(gè)適用于未來(lái)發(fā)展的*解決方案。

結(jié)論

分散式污水處理技術(shù)由于其原位處理和便于資源回收利用而具有可持續(xù)性，這個(gè)特性在未來(lái)將會(huì)愈發(fā)顯著。集中式污水處理系統(tǒng)雖然目前可以滿足人口稠密地區(qū)的需求，但并不普適于未來(lái)發(fā)展。從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，“未來(lái)城市”的新觀念很有可能將會(huì)明顯側(cè)重于分散式。

從技術(shù)研發(fā)的角度，分散式污水處理系統(tǒng)已被充分認(rèn)知，但技術(shù)到工程應(yīng)用的轉(zhuǎn)移還略顯薄弱，管理者的“守舊心態(tài)”成了新技術(shù)的推廣應(yīng)用的主要障礙之一。而實(shí)際上對(duì)于決策者而言，選擇分散式污水處理系統(tǒng)是一次變革傳統(tǒng)的機(jī)會(huì)。借此機(jī)會(huì)，將陳舊的用水設(shè)施替換為可進(jìn)行污水源分離的新型設(shè)施。對(duì)于污水收集設(shè)施已經(jīng)急需更替或者重建的區(qū)域，將分散式污水處理系統(tǒng)納入備選范圍，這是改變傳統(tǒng)污水處理模式的良好契機(jī)。

但是，這并不意味著集中式污水處理系統(tǒng)*無(wú)用。發(fā)達(dá)國(guó)家高度人口稠密的地區(qū)一直以來(lái)由集中式污水處理廠提供服務(wù)，并隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展不斷擴(kuò)容管網(wǎng)系統(tǒng)。在這些情況下，分散式系統(tǒng)并不是一種立即合適和可行的替代方案，折中的辦法是集中和分散二者共存，對(duì)諸如住宅、商業(yè)綜合體、醫(yī)院，可以應(yīng)用分散式系統(tǒng)，更易于處理后就近回用。