31省市农村生活污水排放标准统计分析
导 读:截止至2020年底,全国内地31个省、自治区、直辖市均已发布地方的农村污水排放标准,各地标准的相继印发为各地大量建设的农村生活污水处理工程提供了统一的标尺,为农村环境管理提供了重要依据,有效地提升了农村生活污水治理水平。在系统研究了各地的农村污水排放标准的基础上,对各地标准的收集范围、指标确定及指标限值进行统计分析及横向对比,并结合标准实施过程中存在的问题,提出了标准修订完善的几点建议。
引用本文:朱世泰,申丽芬,王广华.农村生活污水排放标准统计分析及思考[J]. 给水排水,2022,48(S1):113-118.
1、各地排放标准概况
截止至2020年底,全国内地31个省、自治区、直辖市均已发布地方的农村污水排放标准,各地标准的相继印发,为当地大量建设的农村生活污水处理工程提供了统一的标尺,为农村环境管理的提供了重要依据,有效地提升了农村生活污水治理水平。各地已印发排放标准汇总如表1所示。
表1 内地31省市农村污水排放标准汇总
2、收集范围
关于农村生活污水的定义决定了农村生活污水的收集处理范围,对全国内地31个省、自治区、直辖市印发排放标准中农村生活污水的定义进行统计分析,总结农村生活污水来源主要包括以下5个方面:①农村居民生活污水:冲厕、洗涤、洗浴和厨房排水;②农村公用设施污水:学校、农村机关、医疗机构等;③餐饮等经营性场所污水:旅馆、饭店、农家乐等;④农业生产污水:家庭农副产品加工废水、畜禽养殖废水;⑤工业废水。
图1 各地农村污水收集范围统计
各地排放标准中关于农村生活污水的定义存在一定差异,31个地方标准中都明确包含农村居民生活污水,且明确不包含工业废水。而农村公用设施、餐饮等营业场所及农业生产污水在各地排放标准的定义中略有差别。在农村生活污水定义中明确包含农村公用设施及农村经营性场所污水纳入的地区约占一半,农家乐等经营性场所纳入的地区占60%,而将家庭农副产品加工及畜禽养殖废水纳入收集范围的地区仅有约两成。
对农村生活污水的定义会影响后期农村生活污水治理工程的收集范围的确定,为落实《农村人居环境整治三年行动方案》要求,切实改善农村人居环境,原则上应对农村生活污水采取应收尽收。由于农村地区污水无法实行有效的排放许可管理,如经营性场所污水及家庭农副产品加工和散养畜禽养殖废水等高浓度废水无法纳入农村生活污水收集处理范围,则不可避免继续乱排乱放,无法达到人居环境整治效果。
根据《国家水污染物排放标准制订技术导则》(HJ 945.2-2018)要求,对于其他水污染物,如果排向城镇污水集中处理设施,应根据行业污水特征、污染防治技术水平以及城镇污水集中处理设施处理工艺确定间接排放限值,原则上其间接排放限值不宽于GB 8978规定的相应间接排放限值,但对于可生化性较好的农副食品加工工业等污水,可执行协商限值。
家庭农副食品加工及散养畜禽养殖废水属于可生化性较好污水,加之农村污水排放标准适用于日处理量500m³以下范围,总体水量较小,农村生活污水应全部纳入收集治理,但考虑污水处理设施的稳定运行要求,应对不满足设施进水要求的污废水增加预处理要求,如餐饮废水要求隔油处理、医疗机构废水要求消毒、家庭家副产品加工及畜禽养殖废水要求经厌氧处理后再行接入。
3、控制指标
统计各地排放标准控制指标,共涉及不同指标13项,主要可以分成如下6类:①有机污染物:BOD5、COD、动植物油;②营养型污染物:氨氮、总磷、总氮;③无机污染物:SS、全盐量、氯化物;④洗涤用品使用产生污染物:阴离子表面活性剂;⑤生物指标:粪大肠菌群、蛔虫卵数;⑥其他指标:pH。
各项指标在各地排放标准中的控制要求情况统计见图2。
图2 各地控制指标统计
3.1 共性指标
31个地区均设置了pH、COD、SS的控制要求;除新疆外,30个地区对氨氮和总磷提出了控制要求;设置动植物油、总氮控制要求的地区约占九成,此七项指标为各地主要控制指标。
从指标设置的统计情况易发现,各地指标均共同提出了对有机污染物和营养型物质的控制要求,对于农村生活污水来说,有机污染物产生量较大,并较广泛地存在于环境中,是重要的代表性污染物;氮磷等元素含量过多则会造成水体富营养化,对生态环境危害较大,此两类污染物为农村地区主要代表性污染物,是农村生活污水污染的关键问题和导致污染的关键因子。
3.2 特色指标
山东、江苏、浙江等七个地区设置了粪大肠菌群的控制要求;江苏、上海、宁夏、青海四地设置了阴离子表面活性剂的控制要求。
粪大肠菌群数一般作为重要的生物性指标进行控制,若对该项指标进行限定,处理工艺最后须设消毒设施。农村生活污水处理是否设置消毒单元在业界一直存在较多讨论。
许明珠等认为粪大肠菌群数能够较好反映化粪池建设质量和处理效果,且该指标能较好地反映农村地区的卫生状况,应予以控制。
冯欣等在编制辽宁省农村生活污水排放标准时认为粪大肠杆菌主要来自粪便污水,辽宁省农村目前水冲厕所使用比例较低,并且要对粪大肠杆菌指标进行控制,处理设施必须设置消毒单元,目前农村污水处理设施普遍不具备消毒运行条件,故未予以控制。
对粪大肠菌群数的控制要求会提高农村生活污水处理设施的工艺的复杂,增加农村生活污水治理的建设及运行成本,应综合技术经济考虑。对于农村生活污水处理设施的出水规模小,土地消纳量大,对环境影响小,生物污染并非农村生活污水的关键污染因子,对粪大肠菌群数可不提强制要求,建议在传染病高发季节间歇性投加消毒剂。
洗涤用品使用产生污染物:考虑到一般情况下原水LAS浓度较低,且COD达标的情况下LAS均能达标,因此大部分地区都未对LAS进行控制。上海、江苏等地考虑含有乡村旅游污水的农村污水,其LAS浓度较高,针对处理含有乡村旅游污水的处理设施提出LAS指标控制要求。
3.3 特性指标
在地区特性的指标方面,北京市提出BOD5的控制要求;宁夏将蛔虫卵数、全盐量、氯化物等作为控制指标。
宁夏提出的蛔虫卵数、全盐量、氯化物等控制要求为三级标准的排放要求,相应的指标限值与《农田灌溉水质标准》(GB 5084-2005)一致,而三级标准出水也即用于农田灌溉的储水塘、储水渠等农业灌溉水体的污水。其它地区虽没有明确将蛔虫卵、全盐量、氯化物列入控制指标,但均提出了污水综合利用需要满足相应的标准要求,当回用于农田灌溉的,均提出了应符合《农田灌溉水质标准》(GB 5084-2005)要求,因此此三项控制指标全国各地排放标准的控制要求本质上是一致的。
内地仅北京的排放标准中,同时对BOD5和COD提出控制要求,由于BOD5的检测时间较长、检测较为不便,绝大部分地区都采用COD作为污水有机污染物指标,在实际检测监测中更利于操作。因此,采用COD作为控制指标比较符合农村基础条件。
4、污水排放标准的分区、分类、分级
农村生活污水排放标准中的污染物浓度的确定要综合农村不同区位条件、村庄人口聚集程度、污水产生规模、排放去向和人居环境改善需求等条件,按照分类分级的要求予以确定,分类确定控制指标和排放限值。各地排放标准中,均结合排水去向及设施规模,制定了控制指标的分级标准,广东、山东等地结合排水去向水体的环境功能及设施的规模,设置了分级控制标准。上海、北京根据排水去向设置了两级控制标准,排入Ⅲ类及以上水质控制区采用一级A标准,其他地区采用一级B标准。
当出水进入农业灌溉、渔业或其他资源利用回用时,各地排放标准中均明确要求相关控制指标应满足国家或地方相应的水质标准。
5、指标限值
各地排放标准中指标限值按照分区分级、宽严相济原则确定,各地标准限值根据各地水环境控制要求不同而有所差异。通过对各地排放标准主要控制指标COD、SS、氨氮和总磷的限值情况进行了一个统计和横向分析,以了解限值总体情况。
图3 各地COD指标限值区间
从COD指标限值上看,河北、北京、广东的COD限值最严,其最高限值分别为20、30、40mg/L,均小于50mg/L,严于城镇污水处理厂污染物排放标准一级A的控制要求,河北COD最高限值达到地表II类水标准,北京COD最高限值达到地表Ⅲ类标准,广东COD最高限值达到IV类水标准。
而COD最低限值中,天津、上海、山西要求最高,分别为60、60、80mg/L,均严于城镇污水处理厂污染物排放标准二级控制要求;宁夏、甘肃、新疆、西藏等西部地区COD最低限值要求为200mg/L,低于城镇污水处理厂污染物排放标准三级控制要求,控制要求较为宽松。
大部分地区的COD限值位于50~120 mg/L,与城镇污水处理厂污染物排放标准一级A到二级控制要求相当。
图4 各地SS指标限值区间
从SS指标限值上看,河北、上海、江苏的SS限值最严,其最高限值为10mg/L,达到城镇污水处理厂污染物排放标准一级A的控制要求,重庆SS最高限值为30mg/L,为城镇污水处理厂污染物排放标准二级控制要求。
而SS最低限值中,天津、上海要求最高为20mg/L,与城镇污水处理厂污染物排放标准一级B控制要求一致;宁夏、甘肃、新疆等西部地区最低限值要求为100mg/L,低于城镇污水处理厂污染物排放标准三级控制要求,控制要求较为宽松。
大部分地区的SS限值位于20~50 mg/L,与城镇污水处理厂污染物排放标准一级B至三级控制要求相当。
图5 各地氨氮指标限值区间
从氨氮指标限值上看,河北、北京的氨氮限值最严,其最高限值分别为1、1.5mg/L,严于城镇污水处理厂污染物排放标准一级A的控制要求;重庆氨氮最高限值为20mg/L,较城镇污水处理厂污染物排放标准一级A控制要求低,控制要求相对宽松。
而氨氮最低的限值中,天津、清海要求最高,分别为8、10mg/L,与城镇污水处理厂污染物排放标准一级B控制要求相当。
大部分地区的氨氮限值位于8~25 mg/L,与城镇污水处理厂污染物排放标准一级B至二级控制要求相当。
图6 各地总磷指标限值区间
从总磷指标限值上看,河北、北京的总磷限值最严,其最高限值分别为0.2、0.3mg/L,严于城镇污水处理厂污染物排放标准一级A的控制要求0.5 mg/L,重庆总磷最高限值为3mg/L,为城镇污水处理厂污染物排放标准二级控制要求,控制要求相对宽松。新疆未对总磷提出控制要求。
而总磷最低的限值中,北京、广东要求最高,为1mg/L,与城镇污水处理厂污染物排放标准一级B控制要求相当。
大部分地区的总磷限值位于1~3 mg/L,与城镇污水处理厂污染物排放标准一级B至二级控制要求相当。
从各地排放标准主要控制指标的限值看,总体上东部发达地区指标控制偏严,西部欠发达地区较松。各地的控制指标限值总体上处于城镇污水处理厂污染物排放标准一级B至二级控制要求,并结合各地实际,在此城镇排放标准基础上做出宽严相济的调整,总体上与地区的经济发展水平及地区的水环境容量相匹配。
6、监 测
大部分地区的排放标准中,都未对监测做特别要求,主要按照国家和地方有关污染源监测技术规范的规定执行。现行主要的污染源监测技术规范主要有《排污单位自行监测技术指南 总则》(HJ 819-2017)及《地表水和污水监测技术规范》(HJ/T 91-2002)。根据该两项监测技术规范,农村生活污水处理设施的排放监测主要有三方面:
(1)项目竣工环保验收监测。污水处理设施竣工环境保护验收要求监测频次能反映真实排污情况和环境保护治理设施的处理效果,并应使工作量最小化。
对生产稳定且污染物排放有规律的排放源,应以生产周期为采样周期,采样不得少于2个周期,每个采样周期内采样次数一般应为3~5次,但不得少于3次。
(2)监督性监测。地方环境监测站对污染源的监督性监测每年不少于1次,如被国家或地方环境保护行政主管部门列为年度监测的重点排污单位,应增加到每年2~4次。因管理或执法的需要所进行的抽查性监测或对企业的加密监测由各级环境保护行政主管部门确定。
(3)排污单位自行监测。废水排放量大于100m³/d,应安装自动测流设施并开展流量自动监测。
农村生活污水一般为非重点排污单位,主要监测指标的最低监测频次为季度,其他监测指标最低监测频次为年。
由于农村生活污水监测未做特别规定,按现行监测技术规范,其要求与城镇污水处理厂一致。由于农村生活污水处理设施大都规模较小,数量多且设施分散,污水的采样及监测的成本及难度都大大增加。一个县市的农村污水设施数以千计,按城镇的监测规范执行,对地方监测站的能力及负荷都提出了巨大的挑战。部分县市在建农村生活污水项目连验收监测都存在巨大困难,是农村污水排放标准执行中需要正视的问题。
7、污泥处理处置
大部分地区的排放标准中,都未对污泥做特别要求,江苏、浙江等少数地区提及农村生活污水处理设施中产生的污泥提出处理原则,要求污泥应根据工艺类型及运行管理要求定期清掏并根据各地实际情况进行处理处置,当回用于农用或园林绿化时,应满足相关的回用标准。由于农村生活污水设施普遍规模不大,剩余污泥的量较小,单独处理并不经济也不现实,应结合现阶段国家推进县域农村生活污水治理行动,以县域为单位统筹考虑,统一处理或考虑将污泥与农村生活垃圾合并处理,排放标准中有必要结合污泥的处理处置路线因地制宜提出控制要求。
8、结 论
各地农村生活污水排放标准的相继推出,填补了农村生活污水的标准体系空白,为农村环境管理提供了重要依据,有效地提升了农村生活污水治理水平。
各地农村生活污水的定义略有差异,按农村人居环境整治要求,宜对农村生活污水的范围作扩大解释,对农村生活实际存在的污水来源,原则上应采用应收尽收,对影响处理设施的污水增加预处理要求。
各地排放标准指标选择反映了农村生活污水的代表性污染物,从指标限值看,各地排放标准都采用了分区分级、宽严相济的原则,总体上东部发达地区指标控制偏严,西部欠发达地区较松,这与地区的经济发展水平及地区的水环境容量相匹配。
农村生活污水设施的监测各地标准未做特别规定,执行城镇污水设施的监测标准对于农村地区来说,存在现实困难,有待进一步研究解决。
农村生活污水剩余污泥处理处置应以县域为单位统筹考虑,统一处理或考虑将污泥与农村生活垃圾合并处理。