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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 PowerPoint PPT Presentation


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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. 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. 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。

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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

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Presentation Transcript


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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

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


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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%。


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现状

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%。


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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

  • 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;


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全国村镇污水调查

  • 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

《全国村镇污水治理规划》(建议稿)


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农村水环境污染调查

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

云南

北京

浙江

  • 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)

村落地表径流

农村排水

屋面与庭院径流


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农村污水特征

畜禽养殖场的污水水质分析

北京村落生活污水水质监测结果

河网地区村落生活污水水质监测结果

云南村落污水部分水质


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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50~70 L/d,而河网地区农户的用水量为80~130 L/d。

  • 洗澡用水量:河网地区的农户为70~140 L/人·d,北方农户在夏季也只有约25 L/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。

  • 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。


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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。


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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。


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农村污水特点与问题

  • 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。

  • 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。


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农村污水处理技术

  • 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

  • 编写《村庄排水与污水处理》


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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)

国内农村污水处理技术调查

  • 编制《村庄污水处理技术规程》

  • 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。

  • 《村庄污水治理案例集》


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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。

国内污水集中处理系统

国内污水生态处理系统

国内污水分散处理系统


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污水处理站

2

3

4

1

生物生态组合技术处理农村生活污水示范

立体氧化沟

工艺:立体循环一体化氧化沟+生态滤池+亚表层渗滤+生态沟

污水全部收集,统一处理,设计规模:200m3/d

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。

农村水污染控制生态工程


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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


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Sancha Gully

Hilly land

Yandai Gully

Farmland

Grapery

Fruit tree

Residential area

Stone dams

Taohuasi Village

Riparian land

Feedlot

Roadside grassed waterway

Grassed filter strip

Riparian buffer zone

Yuqiao Reservoir

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0.92ha

小型石坝

路侧植草水道

植被过滤带

干塘

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。

库岸缓冲区


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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


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印第安保留区

环保局

州政府

县政府

特别目的区

项目、计划

市、镇、村

公营机构

民间机构

私营公司

分散污水治理设施

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


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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 。


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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》

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。

业主自主方式

集 中 程 度

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。

专业维护方式

许可运行方式

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。

机构管理方式

由机构集中建设、运行与维护。相当于集中处理。

机构所有权方式


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发达国家农村污水治理的启示

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

  • 原则上由建筑物所有者支付污水处理与运行管理的费用。政府通过基金为低收入家庭提供一定补助,补助额不超过总费用的35%。


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发达国家农村污水治理的启示

  • 芬兰污水处理技术:

  • 集中式污水处理:芬兰鼓励乡村污水处理尽可能通过一个小型的管网系统收集然后集中处理。该系统可以由市政部门运营,也可以由私营的水合作社管理。

  • 分散式污水处理系统:包括盥洗水和厕所水分开处理和混合处理两种类型。

黑水与灰水分开处理系统


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发达国家农村污水治理的启示

英国:

  • 法规体系:

  • 英国与污水处理相关的法律大多数是对欧盟相关指令的解释。在英国最重要的是《水资源法案》(1991)和《环境法案》(1995)。

  • 发放排水许可证制度

典型分散式污水处理系统

  • 英国乡村污水处理:

  • 集中式污水处理:小型污水处理厂,通常包括沉沙池、初沉池和生物处理系统。常见的生物处理系统有常规生物滤池、生物转盘、延时曝气活性污泥法、生物接触法以及氧化沟。

  • 分散式污水处理系统:包括污水槽、化粪池等

典型的芦苇床系统


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《下水道法》

《净化槽法》

国土交通省

农林水产省

环境省

总务省

中央

都、道、府、县

地方

市、町、村

基层

城镇排水设施

村落排水设施

家庭卫生设施

发达国家农村污水治理的启示

日本农村污水治理概况

  • 发展史

    • 1969年,建筑基准法推行

    • 1983年,净化槽法实施

  • 法律规范

    • 《下水道法》:城镇、人口密度40人/ha;

    • 《净化槽法》:农村村落、家庭

  • 组织与执行


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发达国家农村污水治理的启示

《净化槽法》-日本农村污水治理模式、组织与责任主体


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发达国家农村污水治理的启示

日本家庭污水处理的财政补助制度

1987年 “合并净化槽设置整备事业”补助制度

对于家庭设置合并净化槽,市町村给予个人家庭补助时,由国家给予市町村一定的国库补助,补助额为市町村给予家庭补助标准额的1/3。

1994年起 日本政府开始实施“特定地域生活排水处理事业”补助制度

限于急需开展生活排水对策的地区。以市町村为主体推动净化槽的普及事业时,由国家给予事业费总额1/3的国库补助。另外,由市町村设立公营企业,承担净化槽的日常维护管理等业务。家庭仅负担约10%。


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行政机关

净化槽管理者(使用方)

相关机构

申请

设置申请书审查

县知事

市长

净化槽生产厂

指导

净化槽设置

净化槽施工公司

特定行政厅

变更或废止

净化槽设备员

设置后的法定检查(水质、设置、运转情况)

县知事

指定检

查机构

试验机构

培训机构

定期检测

净化槽维护管理公司

清扫

净化槽清扫公司

指定检

查机构

定期法定检查

发达国家农村污水治理的启示

日本的运营、服务与管理体系


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发达国家农村污水治理的启示

日本农村污水处理设施的维修、保养与监管——《净化槽法》有关规定

维护检修:每年两次定期性的设备检修、水质监测和消毒药剂的补充以及害虫的驱除等。

清 扫:每年至少1次(全曝气2次) 清理污泥并处置。

水质检查:建成后3~8个月检查一次;以后每年一次。


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结束语

  • 我国农村分布面广,不同地域农户用水习惯不同,污水产生量和排放规律有很大差异,目前农村的环保基础设施建设严重不足。

  • 目前研究和应用的农村污水治理技术类型很多,应逐渐向规范化和标准化发展;另一方面,农村污水治理应因地制宜

  • 目前农村污水治理尚缺乏长期有效地评估与监督机制。


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结束语

  • 发达国家经过多年的摸索和实践,已经形成比较完善的乡村污水治理体系,对我国具有借鉴意义,但需要结合中国国情发展我国的农村污水治理技术与管理体系。

  • 发达国家均在不同形式和程度上为乡村污水治理提供财政补贴。一个普遍的趋势是扩大社会力量与市场机制的作用。

  • 发达国家在乡村污水处理设施的运营方面,均有由政府和用户以外的第三方负责的倾向。通过专业机构提供运行、维护比较有利于保障设施的正常运行,便于实施监管。


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建设部农村污水处理技术北方研究中心介绍

农村污水处理技术北方研究中心是根据我国新农村建设发展需要,由住房和城乡建设部批准成立的非法人机构。

依托于中国科学院生态环境研究中心,借助环境水质学国家重点实验室和城市与区域生态国家重点实验室的科研平台,拥有高水平的研究团队以及先进的科研仪器设备与研究条件。

中心的宗旨:

集结全国的科技力量,开展农村污染控制技术及管理机制的研究,为农村水环境保护和相关政策制订及行政管理提供技术支撑。


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目标与任务

  • 通过不断的努力,使农村污水处理技术北方研究中心成为我国在该领域的技术研发、人员培训、国际合作、成果转化以及政策提议的重要基地。

  • 构建科学与技术平台,为相关的技术规范、标准和政策法规的制定提供建议和科学依据。

  • 明确我国农村污染的关键问题,开展相关的技术研究,确定适合我国现状的农村污染控制技术与管理模式。


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主要研究方向

结合承担的国家及地方科研项目,致力于农村环境保护规划、农村污水处理技术以及农村水污染管理机制与政策研究,并大力推进该领域国际合作与交流。

  • 农村污水处理技术与模式研究

  • 农村水污染防治与管理政策研究

  • 农村可持续发展对策研究


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谢谢!


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