楊 龍 孫長虹 劉桂中

(1. 北京市環(huán)境保護科學(xué)研究院，北京 100037;2. 國家城市環(huán)境污染控制工程技術(shù)研究中心，北京 100037)

農(nóng)村治污屬于水環(huán)境管理中的薄弱環(huán)節(jié)，污水處理設(shè)施運行情況越來越成為社會各界關(guān)注的熱點。目前，北京城區(qū)污水處理率達到90%以上，而農(nóng)村地區(qū)污水處理率普遍不足50%，運行情況明顯落后于全市污水處理廠整體水平。為深入了解農(nóng)村污水處理設(shè)施的運行現(xiàn)狀和存在的問題，本文從北京市近1000 家農(nóng)村污水處理設(shè)施中隨機抽樣287 家，對運行管理情況進行了調(diào)查分析，并從提高規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)出發(fā)，提出了相關(guān)的對策建議。

1 農(nóng)村污水處理設(shè)施運行現(xiàn)狀

1.1 處理能力明顯較城鎮(zhèn)低

對287 家村級污水處理設(shè)施處理能力調(diào)查結(jié)果表明，每年設(shè)計處理能力為2745 萬噸。村級污水處理設(shè)施處理規(guī)模普遍很小，日均處理能力普遍在100 噸以下，遠低于同地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理能力。

1.2 處理工藝以一體化設(shè)施為主

調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計表明，村級污水處理設(shè)施處理工藝以MBR、AO、CWT、人工濕地、無動力厭氧生物濾池等處理工藝為主，其中MBR、AO、CWT 等一體化處理約占80%，各工藝所占比例詳見圖1。

1.3 處理設(shè)施運行率偏低

村級污水處理設(shè)施各指標(biāo)良好率多在60%以下［1］。調(diào)查了解到，其中未正常運行的污水處理設(shè)施有58 處，占20%。對58 處村級污水處理設(shè)施未運行原因進行分析，由于系統(tǒng)升級改造未運行的占26%，缺乏運行經(jīng)費的占22%，配套管網(wǎng)不完善導(dǎo)致污水處理設(shè)施無法運行的占19%，暴雨等原因造成設(shè)備損壞的占24%，無電或無電表的占9%，詳見圖2。

圖1 農(nóng)村污水處理設(shè)施工藝構(gòu)成

圖2 設(shè)施未運行原因分析

2 制約污水處理設(shè)施運行因素分析

近年來，北京農(nóng)村地區(qū)水環(huán)境污染治理力度不斷增大［2，3］，但農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟基礎(chǔ)薄弱，環(huán)境工作相對城區(qū)發(fā)展滯后。經(jīng)走訪調(diào)查，制約農(nóng)村污水處理設(shè)施運行的主要因素有以下幾個方面:

2.1 運行經(jīng)費不足，設(shè)備閑置浪費

調(diào)研發(fā)現(xiàn)，調(diào)查范圍內(nèi)目前農(nóng)村不收排污費，村污水處理設(shè)施建設(shè)費用以區(qū)縣和鄉(xiāng)鎮(zhèn)投資為主，運行費用以村自籌為主，區(qū)縣給予一定的補貼，20%以上的村級污水處理站因為沒有運行經(jīng)費而停用。因區(qū)縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和村級財力不足，已成為部分村級污水處理設(shè)施閑置浪費的核心問題。出現(xiàn)“有力建設(shè)，無力運行”現(xiàn)象，加上設(shè)備故障維修或更新升級，村里更難以支付。區(qū)(縣)建設(shè)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和村級污水處理設(shè)施越多，污水處理設(shè)施運行經(jīng)費需求越大，區(qū)(縣)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和村財力負(fù)擔(dān)越重，這也影響區(qū)(縣)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府通過建設(shè)污水處理設(shè)施，改善轄區(qū)內(nèi)水環(huán)境質(zhì)量的積極性。

2.2 污水收集管網(wǎng)不健全，雨污合流隱患大

調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果表明，村級污水集中處理設(shè)施處理負(fù)荷率為68%，個別污水處理設(shè)施污水收集能力僅為設(shè)計處理能力的10%，污水處理設(shè)備在低負(fù)荷運行，造成設(shè)施特別是電力資源浪費，增加了處理設(shè)施單位運行成本，同時設(shè)備和系統(tǒng)也容易出現(xiàn)故障，增加運行維護費用。另外，由于部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)管網(wǎng)采用雨污合流制，導(dǎo)致雨季水量劇增，超出污水處理設(shè)施的處理能力，不少污水未能處理而直接排入水環(huán)境，而非雨季水量又嚴(yán)重不足，無法正常運轉(zhuǎn)。

2.3 設(shè)計不合理，影響運行效果

目前，我國鄉(xiāng)村較歐美人口密度大，土地資源稀缺，簡單借鑒歐美的生態(tài)自然凈化措施效果未必理想，如昌平區(qū)某村采用人工濕地處理污水，處理能力受濕地面積限制，處理量十分有限，而且易出現(xiàn)污水滲漏和惡臭等二次污染問題。對于技術(shù)較成熟的MBR、生物接觸氧化等工藝，雖然在出水水質(zhì)上能夠滿足要求，但存在著投資大、運轉(zhuǎn)費用高、管理復(fù)雜等缺點。另外，由于農(nóng)村特有的生活習(xí)慣等問題，進入污水處理廠的污水COD 濃度波動較大，有時濃度過低，致使活性污泥難以形成并保持合理濃度和活性，導(dǎo)致部分污水處理設(shè)施無法正常運行，達不到理想的處理效果。

2.4 運行管理能力不足，專業(yè)技術(shù)人員缺乏

走訪了解到，受鄉(xiāng)鎮(zhèn)自身發(fā)展水平、地理位置、交通條件、薪酬待遇、工作環(huán)境等因素的影響，農(nóng)村污水處理設(shè)施運行管理人員多從所在地人口中聘用。一些人員“邊農(nóng)邊工”，缺乏專業(yè)的污水處理知識、管理經(jīng)驗和責(zé)任感，造成村鎮(zhèn)污水處理設(shè)施運行時間短和易出故障。部分村污水處理站存在“間斷式”運行，即平時未運行，檢查時臨時運行，以便獲得補貼資金。

3 基于規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)的農(nóng)村污水處理設(shè)施運行模式

農(nóng)村污水處理設(shè)施運營需遵循經(jīng)濟學(xué)規(guī)律。規(guī)模經(jīng)濟理論是經(jīng)濟學(xué)的基本理論之一，也是現(xiàn)代企業(yè)理論研究的重要范疇，是指在特定時期內(nèi)，企業(yè)產(chǎn)品絕對量增加時，其單位成本下降，即擴大經(jīng)營規(guī)?？梢越档推骄杀荆瑥亩岣呃麧櫵剑?］。規(guī)模經(jīng)濟形成有兩種途徑，即依賴于個別企業(yè)對資源的充分有效利用、組織和經(jīng)營效率的提高而形成的“內(nèi)部規(guī)模經(jīng)濟”和依賴于多個企業(yè)之間因合理的分工與聯(lián)合、合理的地區(qū)布局等所形成的“外部規(guī)模經(jīng)濟”。

3.1 污水處理設(shè)施運行費用構(gòu)成分析

分析污水處理設(shè)施運行費用構(gòu)成是降低單位污水處理費用的前提。農(nóng)村污水處理設(shè)施運行費用包括內(nèi)部成本和外部成本，內(nèi)部成本是指處理設(shè)施運行方必須承擔(dān)的費用，主要包括折舊費、人力成本、動力費、藥劑費、設(shè)備維修及其他費用［6］。外部成本是指可由外部承擔(dān)，如部分建設(shè)維修費用可由政府承擔(dān)，主要包括管網(wǎng)建設(shè)費用和管網(wǎng)維修費。以上成本構(gòu)成用公式(1)表示:

式中:C 為污水處理設(shè)施運行成本;N 為管網(wǎng)建設(shè)和維修成本;W 為人員費;P 為動力費;M 為維修費;R 為藥劑費用;Q 為其他費用。

3.2 規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)的實現(xiàn)途徑

農(nóng)村地區(qū)污水處理設(shè)施運行存在服務(wù)人口分散、經(jīng)濟基礎(chǔ)薄弱、高素質(zhì)勞動力缺乏等先天不足。難以實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)是農(nóng)村污水處理設(shè)施運行管理的主要制約因素之一，需根據(jù)農(nóng)村治污企業(yè)實際情況，綜合考慮降低污水處理邊際成本，提高規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)。

3.2.1 合理規(guī)劃選址，減少管網(wǎng)建設(shè)和維修成本

農(nóng)村污水處理設(shè)施規(guī)劃應(yīng)注意以下幾點:合理評估服務(wù)范圍人口，設(shè)計能力和實際處理能力相匹配，盡力建設(shè)在人口密集區(qū)域。選址考慮污水管網(wǎng)的建設(shè)成本。尤其在山區(qū)，雖然居民點與污水處理設(shè)施實際距離不遠，但管網(wǎng)建設(shè)成本太高。選址考慮污水資源化利用。如順義區(qū)某村，將污水處理設(shè)施布局在大面積果園內(nèi)，出水穩(wěn)定達標(biāo)。再生水非冬季用于灌溉果園和景觀用水，冬季排入減河。在選址上盡可能避免暴雨等自然災(zāi)害造成的設(shè)備損壞。2011年和2012年，部分地埋井式選址位于低洼處，遇到暴雨即被水淹沒［1］。

3.2.2 完善配套管網(wǎng)建設(shè)，提高污水收集率

污水處理規(guī)模受污水收集情況的直接影響。建立完善的配套管網(wǎng)，提高污水收集率，增強污水處理設(shè)施運營效益的必要保障，也是實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)的基本環(huán)節(jié)。因建設(shè)投資問題，農(nóng)村污水處理設(shè)施管網(wǎng)配套建設(shè)比較緩慢，特別是支管建設(shè)明顯滯后。農(nóng)村通常先有供水設(shè)施，后建污水收集設(shè)施，在污水收集設(shè)計和建設(shè)上未系統(tǒng)考慮，上下水不配套，致使污水收集效率偏低。應(yīng)加大投入、科學(xué)規(guī)劃、統(tǒng)籌考慮、分步實施，逐步完善排水管網(wǎng)建設(shè)。

3.2.3 因地制宜選取處理工藝，提高設(shè)備適應(yīng)性

各地在村鎮(zhèn)污水處理設(shè)施的工藝選擇上，應(yīng)堅持因地適宜的原則，綜合考慮當(dāng)?shù)氐娜丝诜植?、?jīng)濟狀況、土地使用等情況選擇處理工藝。在用地條件允許的村鎮(zhèn)，應(yīng)優(yōu)先采用處理成本低的工程技術(shù)與生態(tài)技術(shù)相結(jié)合的組合工藝。在排入環(huán)境敏感區(qū)、對排放要求高的地區(qū)，如在地表水水源保護區(qū)應(yīng)選擇出水水質(zhì)好、出水穩(wěn)定的處理工藝，如MBR 等。

3.2.4 建立保障長效機制，消除資金瓶頸

運行經(jīng)費緊缺已成為當(dāng)下困擾我國農(nóng)村治污工作發(fā)展的關(guān)鍵問題［3］。結(jié)合北京市鄉(xiāng)鎮(zhèn)的特點，建議在村鎮(zhèn)居民生活用水收取水資源使用費，具體可以根據(jù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r確定。另外，由于水資源的開發(fā)利用呈明顯的流域特征，流域內(nèi)的不同地區(qū)可能存在因資源分布不均衡引起的發(fā)展不均衡問題，而流域生態(tài)補償體現(xiàn)了自然和社會的公平性原則，建立流域生態(tài)補償機制可作為探索鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理建設(shè)、運行籌集資金的新途徑。

3.2.5 創(chuàng)新運營管理模式，提供管理效率

農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施在規(guī)模上屬于中小型，甚至微型設(shè)備，難以產(chǎn)生較大的規(guī)模效益，如果按照城鎮(zhèn)污水處理廠管理模式進行定崗定員、專人專崗，必然會增加管理費用，從經(jīng)濟角度來講是不合理的。另外，隨著環(huán)保設(shè)施不斷更新，村鎮(zhèn)聘用的非專業(yè)人員或臨時人員難以管理和操作。采用傳統(tǒng)模式已不能滿足農(nóng)村水環(huán)境管理要求。目前，北京市部分區(qū)縣農(nóng)村將多個集中污水處理設(shè)施“打捆”委托給專業(yè)公司運營，運營方提供有效的管理和專業(yè)人員培訓(xùn)，保證設(shè)施正常運行和污染物達標(biāo)排放，委托方負(fù)責(zé)監(jiān)管和向其支付相應(yīng)費用。這種“打捆”管理模式調(diào)動了社會先進的管理資源，實現(xiàn)了對分散的污水集中處理設(shè)施的規(guī)?；?jīng)營管理，已取得了良好的經(jīng)濟環(huán)境效應(yīng)。應(yīng)進一步探索環(huán)境服務(wù)合同等運營模式，建立健全配套的政策法規(guī)，實現(xiàn)農(nóng)村污水處理經(jīng)濟、社會、生態(tài)效益最大化。

4 研究小結(jié)

農(nóng)村治污屬于水環(huán)境管理中的薄弱環(huán)節(jié)，污水處理設(shè)施運行情況越來越成為社會各界關(guān)注的熱點。目前，北京城區(qū)污水處理率達到90%以上，而農(nóng)村地區(qū)污水處理率普遍不足50%，運行情況明顯落后于全市污水處理廠整體水平。研究表明，難以實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)是制約農(nóng)村污水處理設(shè)施運營的關(guān)鍵因素之一。

本文通過對北京市農(nóng)村污水處理設(shè)施運行情況的調(diào)研，分析影響農(nóng)村污水處理設(shè)施運行的主要因素，在探討運行成本構(gòu)成的基礎(chǔ)上，提出了以下相應(yīng)的對策建議:第一，合理規(guī)劃選址，減少管網(wǎng)建設(shè)和維修成本;第二，完善配套管網(wǎng)建設(shè)，提高污水收集率;第三，因地制宜選取處理工藝，提高設(shè)備適應(yīng)性;第四，建立保障長效機制，消除資金瓶頸;第五，創(chuàng)新運營管理模式，提供管理效率。

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