建立城鎮(zhèn)水體污染治理工程成果轉(zhuǎn)化市場化
運(yùn)行機(jī)制,,搭建產(chǎn)業(yè)科研間橋梁
WATER POLLUTION CONTROL TECHNOLOGY MAJOR PROJECT
鄉(xiāng)鎮(zhèn)在城鎮(zhèn)數(shù)量中占有較大比例,,且呈分散型,。根據(jù)《2019年城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》,,2019年末全國建制鎮(zhèn)污水處理廠總數(shù)為10 650座,,平均每個(gè)建制鎮(zhèn)建成擁有污水處理廠0.95座,,污水日處理能力為1 874.88萬m3,。建制鎮(zhèn)污水處理率為54.43%,,污水廠集中處理率為45.26%,;2019年末全國鄉(xiāng)級污水處理廠總數(shù)為1 830座,,平均每個(gè)建制鄉(xiāng)建成擁有污水處理廠0.58座,污水日處理能力為80.11萬m3,。與城鎮(zhèn)污水處理模式相比,,鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理存在以下問題:污水排放量小、污染物負(fù)荷變化范圍大,、管網(wǎng)亟待完善,、運(yùn)營管理不夠科學(xué)等。因此,,擬探索一種新型高效的鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理及運(yùn)營管理模式,,即城鄉(xiāng)結(jié)合,、項(xiàng)目公司介入、廠網(wǎng)一體,、區(qū)域打捆模式,,使日常運(yùn)營操作更簡單,節(jié)省運(yùn)營費(fèi)用,。通過調(diào)研上海,、湖南、江蘇等地鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理技術(shù),、運(yùn)營管理及投融資模式,,總結(jié)其相似點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn),為我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理與水環(huán)境改善提供較好的借鑒,。
1 鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水治理現(xiàn)狀
1.1 鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水治理技術(shù)現(xiàn)狀及存在問題
我國各地城鎮(zhèn)化發(fā)展速度和模式具有差異,,因此,針對鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理和水環(huán)境治理模式的研究需關(guān)注各地的特點(diǎn),。鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水設(shè)施規(guī)模較小,,日處理量一般為幾~幾十t不等,且污水水質(zhì)水量時(shí)變化系數(shù)較大,。按照人口規(guī)模和服務(wù)范圍劃分為鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理和農(nóng)村污水處理2部分,。鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施絕大多數(shù)采用二級生化處理工藝,其主體處理工藝類型包括生物接觸氧化,、氧化溝,、AAO、AO,、人工濕地,、CAS(CASS/CAST)、曝氣生物濾池(BAF),、MBR,、水解+AICS、SBR等,。應(yīng)用于農(nóng)村生活污水處理工藝主要包括人工濕地,、復(fù)合厭氧+人工濕地、接觸氧化+人工濕地,、生態(tài)桶,、自流增氧人工生態(tài)床和土壤滲濾等。上述污水處理工藝目前已較為成熟,,存在的主要問題在于污水收集管網(wǎng)不配套,,進(jìn)水水質(zhì)不達(dá)標(biāo),,導(dǎo)致處理設(shè)施難以正常運(yùn)轉(zhuǎn),。
1.2 鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水運(yùn)營管理現(xiàn)狀及存在問題
我國污水廠運(yùn)營管理模式主要是傳統(tǒng)的事業(yè)單位運(yùn)營管理模式和市場化運(yùn)營管理模式2種,,市場化模式包括公有水務(wù)公司運(yùn)營模式、BOT運(yùn)營模式,、TOT運(yùn)營模式和托管運(yùn)營模式,。在實(shí)際項(xiàng)目運(yùn)行過程中,一般需將各種模式混合應(yīng)用以達(dá)到較優(yōu)化的運(yùn)行效果,。我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施運(yùn)行維護(hù)較差,,一些處理設(shè)施初期運(yùn)行時(shí)效果較好,但是后期缺乏專人管理和維護(hù),,管理人員技術(shù)力量也相對薄弱,,導(dǎo)致污水處理設(shè)施運(yùn)行情況變差。污水管網(wǎng)“重建設(shè)輕管理”的情況普遍存在,,管網(wǎng)設(shè)施運(yùn)行管理體制存在一定問題,,已有管網(wǎng)的維護(hù)管理薄弱,沒有形成科學(xué),、系統(tǒng),、周期性的機(jī)制。
1.3 鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水投融資模式現(xiàn)狀及存在問題
鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府專項(xiàng)資金是污水處理項(xiàng)目的主要來源,,也有少部分采取PPP模式籌建,。在市場化模式占比不高的情況下,其他市場主體的資金很難進(jìn)入鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施領(lǐng)域,。污水處理項(xiàng)目的投融資來源單一,,可能造成企業(yè)運(yùn)營管理不夠高效、投資效益低下,。目前在東部沿海及經(jīng)濟(jì)相對發(fā)達(dá)地區(qū),,鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理市場化模式已有很多優(yōu)秀范例。江蘇省泗洪縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)及村居污水處理工程PPP項(xiàng)目,,對23個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),、150個(gè)村居污水處理設(shè)施改建、擴(kuò)建或新建,;福建省龍巖市4個(gè)縣(區(qū))鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠網(wǎng)一體化PPP項(xiàng)目,,采取廠網(wǎng)一體化模式,通過將31個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠及配套管網(wǎng)捆綁打包引入社會(huì)資本進(jìn)行統(tǒng)一建設(shè)和運(yùn)營來形成規(guī)模效益,,提高社會(huì)資本參與程度,;湖南省長沙縣18個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工程,包括長沙縣16個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠的投資,、建設(shè),、運(yùn)營和管網(wǎng)等配套建設(shè)工程的建設(shè)、移交,,以及原有2個(gè)污水處理廠的托管運(yùn)營,,該項(xiàng)目系統(tǒng)解決了長沙縣區(qū)域內(nèi)分散的鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水治理工程及其附屬設(shè)施的建設(shè),、日常的管理運(yùn)營及資金瓶頸等問題。這些優(yōu)秀案例的成果充分表明,,加快我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理發(fā)展的主要途徑是投資主體多元化,、運(yùn)行管理市場化。
2 鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理模式
2.1 鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工藝分析
根據(jù)調(diào)研成果,,總結(jié)各地鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工藝并提供借鑒經(jīng)驗(yàn),,按照人口規(guī)模和污水處理服務(wù)范圍劃分為鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理和農(nóng)村污水處理2部分。
(1)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工藝
鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理站(廠)進(jìn)水水質(zhì)總體較低,,也給污水處理帶來一定的難度,。鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠工藝主要包括預(yù)處理、一級處理,、二級生物處理及深度處理,,為提高出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),需將二級生化反應(yīng)階段進(jìn)行多種技術(shù)的組合,,提高生物法處理效果,。目前,市場上有很多將多種工藝進(jìn)行組合后的工藝設(shè)備,,在實(shí)際運(yùn)行中取得了較好的污水處理效果,,出水水質(zhì)可達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級A標(biāo)準(zhǔn)或者準(zhǔn)地表IV類水標(biāo)準(zhǔn)?!对颇洗罄碇荻纯h(洱海流域)城鎮(zhèn)及村落污水收集處理工程》,、《江油市方水鎮(zhèn)生活污水處理工程》等采用MBR法、改良MBR法處理工藝,,設(shè)備及電器自控設(shè)計(jì)通過模塊化設(shè)計(jì),、工廠化制作、裝配化建造,、自動(dòng)化管理,,污水處理裝置達(dá)國際一流質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);《貴州省遵義市新蒲新區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理項(xiàng)目》采用3D-RBC立體結(jié)構(gòu)生物轉(zhuǎn)盤技術(shù),,有效加大了盤片的比表面積,、豐富了生物相的種類,提高了系統(tǒng)的污水處理效率,,增強(qiáng)了系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性,;長沙縣黃花鎮(zhèn)污水處理廠和果園污水處理廠采用SMART-HRBC高效生物轉(zhuǎn)盤技術(shù),該技術(shù)具有模塊化,、標(biāo)準(zhǔn)化,、建設(shè)周期短、運(yùn)營成本低、易實(shí)現(xiàn)智慧運(yùn)維等優(yōu)點(diǎn),;其他還包括AAO工藝,、接觸氧化法、SBR法等,。工藝對比如表1所示。
(2)農(nóng)村污水處理工藝
農(nóng)村污水進(jìn)水水質(zhì)濃度低,,水量小,,日變化系數(shù)較大,同時(shí)考慮到農(nóng)村地區(qū)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件,,農(nóng)村污水處理工藝與鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理站(廠)有所不同,。為提高農(nóng)村地區(qū)污水處理的運(yùn)行可靠性和穩(wěn)定性,可每戶設(shè)化糞池,,廚房排水經(jīng)隔油池預(yù)處理后排入管網(wǎng),。污水處理站主要采用生物法處理,生物法可采用以膜處理為主體工藝的一體化設(shè)備,、凈化槽技術(shù)等,。由于農(nóng)村污水磷較難去除,可在生物法處理工序中投加吸附劑除磷,,或者在生物處理系統(tǒng)后續(xù)串聯(lián)一套除磷設(shè)備,,如離子交換除磷。
2.2 鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水建設(shè)運(yùn)營模式分析
根據(jù)調(diào)研結(jié)果,,總結(jié)出適合鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水建設(shè)運(yùn)營的4種模式如下,。
(1)城鄉(xiāng)結(jié)合模式
對于城區(qū)周邊的鎮(zhèn)區(qū)集中居民點(diǎn)可以采取城鄉(xiāng)結(jié)合的方式進(jìn)行污水處理,在距離縣城最近的鎮(zhèn)區(qū)集中居民點(diǎn)建設(shè)規(guī)模不等的污水收集管網(wǎng),,污水收集后送至城區(qū)污水廠進(jìn)行處理,,實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)資源共享。城鄉(xiāng)結(jié)合模式適合鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理,,不適合農(nóng)村污水處理,。
(2)項(xiàng)目公司介入
鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水項(xiàng)目采用EPC+OM的建設(shè)運(yùn)營模式,即在項(xiàng)目招投標(biāo)階段初步選定幾家項(xiàng)目公司,,通過調(diào)研所在地的污水處理現(xiàn)狀和規(guī)劃情況,,提出適宜農(nóng)村污水處理的具體技術(shù),建設(shè)試點(diǎn)示范工程,,由各鄉(xiāng)鎮(zhèn)參觀了解示范工程后因地制宜選擇具體的項(xiàng)目公司,。江蘇省如東縣、新北區(qū),、宜興市,、姜堰區(qū)均通過競爭性磋商方式,選擇一家或多家項(xiàng)目公司作為投資、建設(shè),、運(yùn)營和管養(yǎng)單位,。在這種模式下污水治理工作得到了穩(wěn)步推進(jìn),但同時(shí)也存在工作進(jìn)度偏慢,、施工質(zhì)量有待提升,、污水收集不完全及宣傳力度不夠等共性問題。
(3)廠網(wǎng)一體化模式
采用“廠網(wǎng)一體”的模式,,實(shí)行污水管網(wǎng)和污水處理站設(shè)計(jì),、施工、養(yǎng)護(hù)一體化招投標(biāo),,明確養(yǎng)護(hù)責(zé)任,,確保施工質(zhì)量,重視后續(xù)養(yǎng)護(hù),。然而,,目前很多地區(qū)的行業(yè)主管部門或鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府,沒有足夠的人員和實(shí)力來運(yùn)營管網(wǎng),。
(4)區(qū)域打捆模式
采用區(qū)域打捆的模式,,以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單位,對生活污水處理項(xiàng)目集中打包,,區(qū)域化,、規(guī)模化整體推進(jìn),。鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水無論在設(shè)備,、人員、藥劑和噸水耗電上都大為節(jié)省,,污水處理規(guī)模越大,,噸水運(yùn)行成本越低,因此,,在采用區(qū)域打捆的運(yùn)作方式后,,存在較可觀利潤空間。長沙縣18個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工程屬典型的多鎮(zhèn)聯(lián)合,、廠網(wǎng)一體,、區(qū)域打捆模式。統(tǒng)一組織施工,,污水收集管網(wǎng)和水廠同時(shí)施工,,充分保證水廠運(yùn)行;采用一個(gè)項(xiàng)目部統(tǒng)一管理,,合理統(tǒng)籌安排施工人員,,保證進(jìn)度、降低施工費(fèi)用。統(tǒng)一運(yùn)營管理,,在中心廠區(qū)設(shè)置集中控制中心,,其他廠區(qū)運(yùn)行數(shù)據(jù)、圖像適時(shí)上傳,,集中監(jiān)控,,人員輪值巡檢。
上述4種模式均在上海市崇明區(qū)有具體實(shí)施項(xiàng)目,,多種模式可同時(shí)適用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理,。對于鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠(站)可采用項(xiàng)目公司介入、污水城鄉(xiāng)結(jié)合處理,、廠網(wǎng)一體化建設(shè)運(yùn)營的模式,。對于不同的鄉(xiāng)鎮(zhèn)可采用“一鎮(zhèn)一標(biāo),、區(qū)域打捆”的模式,,介入的項(xiàng)目公司可以與各鎮(zhèn)政府簽訂特許經(jīng)營協(xié)議,為企業(yè)污水處理費(fèi)用的順利回收提供了保障,。
2.3 鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水投融資模式分析
通過調(diào)研,,在各類政策如財(cái)政部《關(guān)于在公共服務(wù)領(lǐng)域深入推進(jìn)政府和社會(huì)資本合作工作的通知》(財(cái)金[2016]90號)、《國務(wù)院辦公廳<關(guān)于創(chuàng)新農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施投融資體制機(jī)制的指導(dǎo)意見>》(國辦發(fā)[2017]17號),、《財(cái)政部住房城鄉(xiāng)建設(shè)部農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)部<關(guān)于政府參與的污水,、垃圾處理項(xiàng)目全面實(shí)施ppp模式的通知>》(財(cái)建[2017]455號))的推動(dòng)下,PPP模式逐漸應(yīng)用到鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理領(lǐng)域,。PPP模式需明晰項(xiàng)目付費(fèi)主體,、付費(fèi)來源、構(gòu)建清晰的回報(bào)機(jī)制,,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,。鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理項(xiàng)目進(jìn)一步完善污水征收體系,同時(shí)積極爭取中央,、省出臺的鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水相關(guān)的政策補(bǔ)助,、政策性貸款、支持性資金等,。當(dāng)?shù)卣部梢暰唧w情況從城市收取的污水處理費(fèi)做一些財(cái)政轉(zhuǎn)移支付,,用來支持鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理項(xiàng)目,待鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理市場較為成熟時(shí),,再由鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理項(xiàng)目自給自足,,從而促進(jìn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理模式的持續(xù)良性發(fā)展。
3 結(jié)語
上海,、江蘇等東部地區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理率相對較高,,最高可達(dá)89%,其鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理經(jīng)驗(yàn)可以給欠發(fā)達(dá)地區(qū)或鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理發(fā)展較為落后的地區(qū)提供借鑒。面對鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水設(shè)施分散,、單體規(guī)模小,、缺少專業(yè)技術(shù)人員等特點(diǎn),需針對性的技術(shù)工藝和相適應(yīng)的建設(shè)運(yùn)營與商業(yè)模式,。在技術(shù)工藝的選擇上,,探索資源能源循環(huán)利用,操控智能自動(dòng)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理利用技術(shù),,做到經(jīng)濟(jì)且科學(xué),。鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠(站)工藝主要包括預(yù)處理、一級處理,、二級生物處理及深度處理,,主體工藝一般包括MBR法、改良MBR法,,高效生物轉(zhuǎn)盤AAO工藝,、接觸氧化法、SBR法等工藝,,或者將多種工藝進(jìn)行組合,。農(nóng)村地區(qū)污水處理一般每戶設(shè)化糞池,廚房排水經(jīng)隔油池預(yù)處理后排入管網(wǎng),,再接入污水處理站,。農(nóng)村污水處理站主要采用生物法處理,生物法可采用以膜處理為主體工藝的一體化設(shè)備,、凈化槽技術(shù)等,。在運(yùn)營管理及投融資模式上采用城鄉(xiāng)結(jié)合、項(xiàng)目公司介入,、廠網(wǎng)一體,、區(qū)域打捆的模式,大大簡化了操作管理,,節(jié)約運(yùn)營成本,,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和處理效果,。城區(qū)周邊的鎮(zhèn)區(qū)集中居民點(diǎn)可以采取城鄉(xiāng)結(jié)合的方式進(jìn)行污水處理,;對于不同的鄉(xiāng)鎮(zhèn)可采用“項(xiàng)目公司介入、一鎮(zhèn)一標(biāo),、區(qū)域打捆”的模式,,統(tǒng)一組織施工,污水收集管網(wǎng)和水廠同時(shí)施工,,充分保證水廠運(yùn)行,。