我國建制鎮(zhèn)生活污水處理技術標準研究

建制鎮(zhèn)是新型城鎮(zhèn)化與鄉(xiāng)村振興協(xié)調發(fā)展的重要載體。研究統(tǒng)計結果數據顯示，我國10 000～100 000人口規(guī)模的建制鎮(zhèn)數量占全國總建制鎮(zhèn)數量的90.92%。建制鎮(zhèn)污水產生量則呈現橄欖型分布，且具有較強的地域性。直接套用城市污水處理的相關排放、設計與處理技術標準等“一刀切”方式，使得建制鎮(zhèn)污水處理及長效運行面臨嚴峻挑戰(zhàn)。因此，以城鄉(xiāng)融合發(fā)展為指導思想，明確不同區(qū)域建制鎮(zhèn)污水的產生特征和規(guī)模界定范圍，通過不同規(guī)模與不同排放去向建立建制鎮(zhèn)污水分級分類的排放標準，因地制宜進行建制鎮(zhèn)污水處理設施的技術路線選擇，建立符合我國城鄉(xiāng)融合發(fā)展進程的建制鎮(zhèn)污水治理技術標準化體系對于加快推進新型城鎮(zhèn)化與鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略中的人居環(huán)境改善具有重要意義。

01 建制鎮(zhèn)生活污水處理與技術標準現狀

1.1 我國建制鎮(zhèn)生活污水的產生特征

污水產生量是污水處理的基礎特征，其人口數量存在很大相關性，決定了工藝路線和運行管理模式的合理性。近年來隨著我國城鎮(zhèn)化速度的加快，建制鎮(zhèn)數量在快速發(fā)展。截至2020年底，全國建制鎮(zhèn)建成區(qū)戶籍人口數為1.66億人。根據國家統(tǒng)計局《2019中國縣域統(tǒng)計年鑒》，對我國現有行政區(qū)劃范圍內（不含香港、澳門、臺灣）共21125個建制鎮(zhèn)人口數量進行了統(tǒng)計分析，我國建制鎮(zhèn)人口規(guī)模主要集中在10 000～100 000人口規(guī)模區(qū)間，其數量占到全國建制鎮(zhèn)數量的90.92%：低于10 000人口規(guī)模的建制鎮(zhèn)占全國比例為5.9%，主要分布在四川、甘肅、陜西、西藏、新疆、內蒙古和黑龍江。而高于100 000人口規(guī)模建制鎮(zhèn)的數量占全國的比例為3.18%，主要分布在廣東、廣西、安徽、江蘇、湖北、山東、湖南。不同人口規(guī)模的建制鎮(zhèn)數量分布一方面受經濟、氣候等因素影響，同時也與我國人口密度分布也存在著一定相關性。

建制鎮(zhèn)的生活污水產生量與地理環(huán)境因素、區(qū)域經濟水平、氣候特點和個人用排水等因素相關。根據國家《第二次全國污染源普查生活污染源產排污系數手冊》中不同地區(qū)的產污系數和折污系數，獲得全國建制鎮(zhèn)污水日產生量的建制鎮(zhèn)數量統(tǒng)計分布。污水日產生量分為4個規(guī)模等級：0～500、500～1 000、1 000～5 000及5 000m3/d以上。

排放量為0～1 000 m3/d的建制鎮(zhèn)數量占全國數量的13.12%，主要集中在新疆、西藏、青海、四川等我國中西部和東北地區(qū)；污水日產生量在1 000～5 000 m3/d的比例為71.03%，其中1 000～2 000 m3/d的建制鎮(zhèn)比例為25.87%，2 000～3 000 m3/d的建制鎮(zhèn)比例為21.46%，3 000～4 000 m3/d的建制鎮(zhèn)比例為14.38%，4 000～5 000 m3/d的建制鎮(zhèn)比例為9.32%；這些建制鎮(zhèn)主要分布在四川東部、重慶、湖南、湖北、安徽等我國中部與東部地區(qū)。而污水日產生量在5 000 m3/d以上的建制鎮(zhèn)數量占全國比例為15.85%，這些大污水產生量的建制鎮(zhèn)集中在江蘇、浙江、廣西、廣東、福建等東部沿海地區(qū)。

從以上結果不難看出，我國建制鎮(zhèn)污水產生量基本呈現橄欖型分布，且具有較強的地域性和規(guī)模性特點。小規(guī)模產生量的建制鎮(zhèn)污水更為接近農村分散型污水水量特征，且周圍環(huán)境具有較強污水資源化需求的西部地區(qū)。而大規(guī)模產生量的建制鎮(zhèn)污水特征更為接近城市污水，周圍環(huán)境多為水質型缺水或敏感地區(qū)，而地處經濟發(fā)達地區(qū)可以為滿足高標準城鎮(zhèn)污水排放及城市水回用提供較強的經濟與技術基礎。

因此，通過對我國建制鎮(zhèn)人口和污水產生量的統(tǒng)計與分布分析，可以初步明確建制鎮(zhèn)污水的產生特征和規(guī)模界定范圍。

1.2 建制鎮(zhèn)生活污水的處理現狀

圖1顯示了2020年我國省級行政區(qū)劃內建制鎮(zhèn)的生活污水處理情況。一方面，建制鎮(zhèn)污水處理均呈現出較大的地區(qū)差異：江蘇、福建、重慶、山東等地區(qū)的建制鎮(zhèn)污水處理率排名前列，最高接近100%；而海南、西藏、內蒙古、黑龍江等地區(qū)的建制鎮(zhèn)污水處理率則相對較低，從10%至26%。要完成農村人居環(huán)境整治提升五年行動計劃，必須遵照分區(qū)分類推進治理的思路，鎮(zhèn)村統(tǒng)籌，以鎮(zhèn)帶村，充分發(fā)揮出建制鎮(zhèn)在鄉(xiāng)村振興中的關鍵節(jié)點與領頭覆蓋作用。

1.3 建制鎮(zhèn)生活污水排放標準的執(zhí)行現狀

對全國1 155座已建成建制鎮(zhèn)污水處理廠執(zhí)行的排放標準情況進行了調查，結果如圖2所示，并根據建制鎮(zhèn)污水處理規(guī)模將其劃分為三類：Ⅰ類：<1 000m3/d；Ⅱ類：1 000~5 000m3/d；Ⅲ類：>10 000m3/d。52%的建制鎮(zhèn)污水處理廠執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002）中的一級B標準，39%的污水處理廠執(zhí)行一級A標準，兩者共計91%；其余大多執(zhí)行GB 18918-2002中的二級和三級標準，或其他地方標準。從不同處理規(guī)模的具體執(zhí)行排放標準情況來講：1 000m3/d以下的建制鎮(zhèn)污水廠執(zhí)行一級B標準的占到了62%，執(zhí)行一級A標準有27%；在1 000~5 000m3/d的建制鎮(zhèn)污水廠中執(zhí)行一級A和一級B的比例為44%和47%；在>5 000m3/d以上污水廠執(zhí)行一級A和一級B標準的比例分別40%和50%。

建制鎮(zhèn)污水主要產生范圍是在5 000m3/d以下，集中在1 000～5 000m3/d；絕大多數處理設施是執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠的一級B和一級A排放標準。建制鎮(zhèn)污水的產排規(guī)律接近農村污水，周圍環(huán)境也更接近自然與農業(yè)環(huán)境，具有更強烈的污水資源化需求。因此建制鎮(zhèn)污水處理“一刀切”地采用城鎮(zhèn)污水處理排放標準，特別是一級A標準，并不符合“因地制宜、分類施策”的目標，同時對后續(xù)工藝路線選擇、運維成本帶來一系列的技術與經濟影響。2018年《關于加快制定地方農村生活污水處理排放標準的通知》(環(huán)辦水體函〔2018〕1083號)［10］發(fā)布，我國各省、市自治區(qū)均根據通知精神分別制定了省內農村污水的分級分類排放標準，建制鎮(zhèn)污水的排放標準應借鑒農村污水的成功經驗，根據本地水資源稟賦、水環(huán)境承載力、發(fā)展需求和經濟技術水平等因素進行分級分類治理。

1.4 建制鎮(zhèn)污水處理技術與相關規(guī)范的使用現狀

目前建制鎮(zhèn)污水處理使用的相關技術標準主要為住建和環(huán)保部門頒布的兩個行業(yè)標準（表1），與成套的城市和農村標準相比，建制鎮(zhèn)相關內容依舊偏少，在工藝選擇、污水收集、運行維護等方面容易出現運行不穩(wěn)定、出水水質不達標等現象。

對全國1 155座建制鎮(zhèn)污水處理廠采用的主要處理工藝進行了詳細調查（圖3）。建制鎮(zhèn)污水處理廠目前主要使用的處理工藝包括：針對一級A排放標準的厭氧/缺氧/好氧（AAO）脫氮除磷工藝、針對一級B以下排放標準的活性污泥法（包括AO法、SBR、氧化溝等相關處理工藝及其變形形式）、接觸氧化法（生物濾池）、土地處理和氧化塘等。在處理規(guī)模<1 000m3/d的污水處理工藝中以生物濾池和活性污泥法為主，但還存在13%比例的AAO工藝；在1 000～5 000m3/d的范圍內，接觸氧化法的比例有所下降（37%降至20%），活性污泥法的比例大幅上升（67%），AAO工藝比例有所上升（16%）；隨著污水處理規(guī)模的持續(xù)增加，AAO工藝比例逐漸升高，在>10 000m3/d的規(guī)模范圍內達到36%，在實際運行中工藝選擇與執(zhí)行排放標準不匹配的情況又比較普遍：一方面在1 000～5 000m3/d內執(zhí)行一級A標準的平均比例接近50%，而具有嚴格脫氮除磷能力AAO工藝的使用比例卻相對較低，在<1 000m3/d規(guī)模設施執(zhí)行一級A排放標準使用，工藝對回流、厭氧/缺氧條件、能耗的嚴格要求使得小規(guī)模建制鎮(zhèn)污水處理廠能否具有長效穩(wěn)定處理能力和獲得可持續(xù)運行能力資金支持面臨較大挑戰(zhàn)。同時值得注意的是，由于執(zhí)行較高排放標準，大多數工藝路線（如AAO法和部分活性污泥法）是以高能耗方式去除污水所合氮磷元素。因此，按照“衛(wèi)生需要、環(huán)境需要、資源化需要”準確規(guī)劃定位建制鎮(zhèn)污水處理廠功能前提下，其處理工藝的選擇與采用迫切需要專門針對建制鎮(zhèn)污水相關處理技術規(guī)程的指導與管理，使工藝與建制鎮(zhèn)污水處理的真正規(guī)模相匹配，真正滿足“污水處理資源化利用新格局”排放標準的要求。

影響建制鎮(zhèn)污水處理廠正常運行的另一個重要原因是污水收集。設施的處理規(guī)模依據污水產生量進行設計，但實際處理量卻受限于管網。由于鎮(zhèn)、村生活污水處理領域缺乏管網的建設與運行管理標準，造成管網建設落后且建成管網收集率不高，雨污混流現象突出；一些鎮(zhèn)村管網采用城市標準建設，在水量小、波動大的條件下容易成為“沉淀池”造成管網堵塞。目前，小城鎮(zhèn)污水處理設施的平均負荷率約為60%，有近一半的省份建制鎮(zhèn)污水處理率低于35%，導致污水處理廠長期“吃不飽”，無法按設計要求正常運行，成為“曬太陽”工程。因此，有必要制定鎮(zhèn)村生活污水收集系統(tǒng)的設計、施工及運行管理規(guī)程，以保證生活污水的應收盡收與設施的正常運行。

同時，已建設施運管能力不足，長效保障欠缺等因素使得鎮(zhèn)、村污水處理設施無法完全發(fā)揮自身的環(huán)境改善作用。如何保障建設與后續(xù)運行質量是建制鎮(zhèn)與農村污水治理同時面臨的重要難題。

在分散型污水處理技術工藝中一體化及撬裝式正在成為建制鎮(zhèn)污水處理設施和農村生活污水處理設備的重要實現形式。但市場內的設備普遍存在產品設計規(guī)范性低，一體化處理設施運行及管理中低穩(wěn)定性和難持續(xù)性等現象頻發(fā)。應該盡快研究確定適合我國鎮(zhèn)、村污水小型設備穩(wěn)定運行材質、性能評估的標準方法，不僅可為當前各項繁雜技術的比對提供統(tǒng)一客觀依據，更重要的是為鎮(zhèn)村小型設施的長效穩(wěn)定運行提供有力的專業(yè)保障。

02“十四五”建制鎮(zhèn)生活污水處理技術標準體系建議

建制鎮(zhèn)是推動公共服務向農村延伸的重要節(jié)點。相比較而言，我國城市污水處理技術標準體系通過近三十年的建設已經日趨完善；“十三五”期間以因地制宜策略建立各省農村排放標準為標志性事件的農村污水標準體系建設也逐漸走上快車道；而處于兩者銜接地位的建制鎮(zhèn)污水則處于相對空白區(qū)域，亟需定位準確、內容恰當的標準體系進行覆蓋。精準聚焦建制鎮(zhèn)污水處理，在明確其污水產排規(guī)律、處理與運維現狀的基礎上，牢牢秉持建制鎮(zhèn)污水是城鄉(xiāng)污水統(tǒng)籌治理關鍵節(jié)點的認識，通過內容覆蓋準確的標準體系規(guī)范作用，引導建制鎮(zhèn)污水解決目前從管網建設到設施運維的具體問題，真正發(fā)揮鎮(zhèn)級污水處理設施在技術上對城市污水承接、在運維上對農村污水引領的統(tǒng)籌銜接作用，實現建制鎮(zhèn)污水處理的高質量發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展。

2.1 以資源化為導向、分級分類管理的建制鎮(zhèn)污水排放標準

目前，調研案例中90%的建制鎮(zhèn)污水處理設施執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918—2002）中的一級A、一級B標準。而建制鎮(zhèn)作為鄉(xiāng)之頭、城之尾，其周邊存在著復雜水環(huán)境，與城市水環(huán)境具有較大差異，既存在資源化的農業(yè)灌溉需求，也有因為特殊地理因素形成的水質敏感區(qū)，具有不同層次的水利用途徑。在國家大力提倡水資源就地、就近回用前提下，根據實際情況因地制宜地對建制鎮(zhèn)污水處理設施的出水排放進行分級分類的排放標準制定，指導后續(xù)具體工藝技術路線選擇與未來運營管理模式。

根據我國建制鎮(zhèn)污水的產生分布特征，同時借鑒發(fā)達國家（如歐盟城市污水處理法規(guī)（UWTD））根據設施規(guī)模和所處位置確定排放標準的經驗,有必要針對處理規(guī)模在5 000m3/d以下的建制鎮(zhèn)生活污水提出分級分類管理的排放要求，例如，除重點流域及特殊敏感水域的特殊要求外，要根據處理規(guī)模及資源化要求等確定建制鎮(zhèn)污水的排放水質標準：

• 當建制鎮(zhèn)污水產生量<500m3/d，其處理設施出水應執(zhí)行當地的農村污水排放標準；

• 當建制鎮(zhèn)污水產生量在500～1 000m3/d時，其處理出水應參考當地的農村污水排放標準，而在嚴重缺水地區(qū)，污水處理應與資源化利用結合；

• 當建制鎮(zhèn)污水產生量在1 000～5 000m3/d時，要根據不同的排放去向（達標排放、城市再生水回用、農村地區(qū)的資源化利用）執(zhí)行不同的排放標準；

• 當產生量>5 000m3/d時應執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002）或更為嚴格的排放標準。

2.2 區(qū)域統(tǒng)籌的建制鎮(zhèn)污水處理規(guī)劃

區(qū)域統(tǒng)籌是全面保障鎮(zhèn)、村生活污水長效治理的根本方法，作為引領建制鎮(zhèn)污水設施建設與管理的規(guī)劃，要明確“有條件的地區(qū)推行城鄉(xiāng)污水處理統(tǒng)一規(guī)劃”的指導思想，在具體規(guī)劃中要將建制鎮(zhèn)生活污水治理納入縣域污水處理的“四個統(tǒng)一”中去，以縣（市、區(qū)）為單位推進區(qū)域生活污水治理：以縣域或流域為單元，統(tǒng)一規(guī)劃建制鎮(zhèn)污水處理，廠-網-河、縣-鎮(zhèn)-鄉(xiāng)-村統(tǒng)籌，廠網并重；要明確管網建設與污水處理能力的相互耦合，明確建制鎮(zhèn)污水收集的近、中、遠三期目標與相應工作內容，推進建制鎮(zhèn)污水治理工作的有序開展；注重環(huán)境敏感區(qū)域，因地制宜選擇恰當排放標準與適宜處理技術，注重污水資源化和氮磷資源循環(huán)利用，推行污水處理設施建設運行一體化，強化設施運行維護保障。通過制定建制鎮(zhèn)污水處理設施建設規(guī)劃技術指南，指導地方編制污水處理規(guī)劃中以生態(tài)修復保護和環(huán)境景觀建設等手段貫徹低碳生態(tài)理念，完善建制鎮(zhèn)污水處理的設計、施工、評價、驗收的統(tǒng)一技術標準規(guī)范。

2.3 建制鎮(zhèn)生活污水適用處理技術標準

建制鎮(zhèn)污水處理技術標準是我國城鎮(zhèn)污水處理體系的重要組成部分，應與城鎮(zhèn)污水和農村分散型污水處理技術內容進行有機銜接，同時對建制鎮(zhèn)污水處理設施建設和后續(xù)運行維護能夠起到規(guī)范與引導作用。所以需要針對建制鎮(zhèn)污水的產排特征，按照不同處理規(guī)模建立對應的建制鎮(zhèn)污水處理技術規(guī)程，根據排水去向、住戶集聚程度的基礎上，統(tǒng)籌考慮了當地經濟承受能力、區(qū)域水環(huán)境保護與資源化利用要求、后續(xù)運行維護能力等關鍵因素后，因地制宜地選擇與處理規(guī)模和可能執(zhí)行排放標準相匹配的處理模式，真正解決目前直接套用城市污水處理技術造成建制鎮(zhèn)污水運行不穩(wěn)定、污水資源化利用率低的實際問題。在技術工藝上，建議以處理規(guī)模為主要依據，同時結合《農村生活污水處理工程技術標準》（GB/T 51347-2019）及《室外排水設計標準》（GB 50014-2021）中相關工藝適宜的處理范圍進行因地制宜的技術選擇（表2），并在標準中規(guī)定相應的適宜參數。

2.4 運行維護標準

以“統(tǒng)一管理”的思想構建縣域范圍的建制鎮(zhèn)污水處理設施運維模式：縣域范圍內建制鎮(zhèn)污水的運行維護不僅僅只包括建制鎮(zhèn)，要在區(qū)域范圍內通過建制鎮(zhèn)污水處理設施的“以點帶面”，覆蓋相應范圍的農村分散型污水處理設施的運行維護；通過提升運行管理的信息化程度與專業(yè)化運維水平，創(chuàng)建、發(fā)展建制鎮(zhèn)污水處理運行管理的新技術和新模式，保證縣域范圍內全部生活污水處理設施的穩(wěn)定達標運行。內容應該包括：

• 需要對管理人員進行再培訓，提升管理人員的管理水平及專業(yè)技術能力；

• 針對建制鎮(zhèn)污水處理，開展污水收集管網摸底排查，建立完善相應的管網信息系統(tǒng)；

• 逐步實現對設施運行過程的遠程監(jiān)控、信息采集、系統(tǒng)智能調度、事故智慧預警等功能。利用大數據、物聯網、云計算等技術手段，建立設施智能化管理平臺，對區(qū)域內的多個建制鎮(zhèn)污水處理設施依據規(guī)模進行分散或統(tǒng)一管理。使得建制鎮(zhèn)統(tǒng)一納入縣域生活污水治理信息化管理平臺，以縣域為單位，建立省、市、縣（市、區(qū)）、建制鎮(zhèn)（街道）和村各負其責的運維管理體系；

• 為確保污水處理站正常運行，委托專業(yè)服務機構，形成以第三方專業(yè)服務機構運維為主、村鎮(zhèn)自行運維為輔的處理設施運維體系；

• 逐步建立有效的設備評估與監(jiān)督機制，使鎮(zhèn)村污水處理技術與產業(yè)新市場村鎮(zhèn)污水治理逐漸規(guī)范化發(fā)展。

我國已有建制鎮(zhèn)污水處理設施1.14萬個，從事鎮(zhèn)村污水處理的企業(yè)數千家，只有通過推進建制鎮(zhèn)污水處理設施運行維護管理的標準化水平，才能健全污水處理設施的長效運行機制，解決“重建設、輕運行管理”的普遍問題，構建政府為主導、企業(yè)為主體、社會組織和公眾共同參與的縣域污水環(huán)境治理體系，真正提升建制鎮(zhèn)污水處理設施的整體運行水平。

03 結 語

建制鎮(zhèn)污水治理體系與城市污水、農村污水治理體系在污水的產生規(guī)模與分布、污水排放標準與處理技術選擇、設施長效運行維護等方面確實存在著較大差異。從城鄉(xiāng)融合發(fā)展角度，亟待建立以縣城及建制鎮(zhèn)污水處理設施為支撐點，鎮(zhèn)鄉(xiāng)村一體化的污水治理技術、模式、管理機制。

因此建制鎮(zhèn)污水應該盡快推進生活污水處理標準化體系建設，建立涵蓋從規(guī)劃到建設、運行、監(jiān)管全過程的技術標準化體系，確立完整的具有不同分類管理特征的建制鎮(zhèn)污水治理與管理模式體系。從科學規(guī)劃到高效組織，全面考慮鎮(zhèn)村水、土、氣、生、景觀等要素的協(xié)同建設；加強相關機制制度政策創(chuàng)新與探索，最終形成包括技術模式、管理機制和制度政策實施與保障的綜合體系；在完善污水收集及處理相關技術路線選擇、相關設施建設質量控制、運行維護等準體系的基礎上，提升引導鎮(zhèn)村污水處理行業(yè)的規(guī)?；a業(yè)化與標準化發(fā)展，提升鎮(zhèn)村污水治理工作的整體水平，完成城鄉(xiāng)融合發(fā)展、新型城鎮(zhèn)化的建設目標。

致 謝

本研究在案例調研、數據處理、文字修改等方面得到了中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心陳梅雪副研究員、郭雪松副研究員的幫助與指導，在此一并致謝！