乡村污水治理
存在多个层次的技术决策问题，技术形式非常庞杂，如何选择技术既是一项具体工程需要解决的问题，也是国家对技术应用进行指导、并对技术与产业发展进行规划和引导所要解决的核心问题。
总体而言，生活污水在技术上属于最容易处理的一类污水。目前乡村污水治理基本不存在不可克服的技术性难题。我国科技人员从事乡村污水治理的研究基本上与世界同步，并且在乡村污水治理上也几乎没有国家间的技术封锁问题。
我国在乡村污水治理方面所面临的产业支撑能力不足的问题，可以归结为产品与服务质量不合格、性价比差，其中装备制造水平差首当其冲。我国目前具有乡村污水治理产品制造能力的公司非常多，全世界几乎所有的乡村污水治理技术在我国都能找到生产的厂家，普遍规模小、质量控制水平差。
导致这一现象的关键原因，一是市场发育不良，二是技术应用缺乏引导，三是技术应用缺乏监管，造成劣币驱逐良币。在市场经济背景下，产业支撑能力是由技术应用的市场所决定。市级以下政府单位(包括村委会)几乎是乡村污水治理市场的唯一买方。在即将开展的大规模乡村污水治理中，国家通过对技术应用进行指导，并辅之以一定的产业政策，可以迅速、高效地构建我国乡村污水治理的产业支撑能力.
乡村污水治理技术的总体架构
污水治理的主体技术是指排水和污水处理的设施技术及其运行维护的技术，总体架构如下图所示，其中包含了5个层次的技术路线选择问题。
卫生模式的选择
卫生模式是指对生活污染物投放和处理处置的方法，有传统卫生模式、水冲卫生模式和资源化卫生模式三种形式。
传统卫生模式是指在非管道供水的生活方式及传统农业生产方式下人们所采取的粪尿等主要生活废弃物的投放与处理处置的方式。传统卫生模式在不同的自然条件和文化习俗等背景下可能有不同的表现形式，但总体上是以粪尿及生活垃圾的简易投放(传统旱厕、水厕及堆肥)、人工清运和还田为主。随着近代城市的出现特别是管道供水的普及，传统卫生模式已经不适应卫生健康和生活便利舒适性等的需求，目前仅在落后和偏远的聚落使用。原则上，在传统卫生模式下尚无开展乡村污水治理的迫切需求，人居环境改善的工作重点是粪尿与垃圾的处理处置与管理。
水冲卫生模式是当前全世界普遍采用的生活(市政)卫生模式，其中污水是以水冲厕所、管道排水、污水处理厂(站)、污泥处理处置厂(场)等组成的技术系统进行治理，垃圾则通过垃圾箱、转运站、填埋场或焚烧厂等组成的技术系统进行治理。水冲式卫生模式是人类生活文明进步的重要里程碑，为卫生健康和人居环境改善做出巨大贡献。但是水冲式卫生模式一方面将大量粪尿等资源废弃，另一方面为应对污染问题又不得不消耗大量的能源和资源对污水和垃圾进行处理，因此被认为是不符合可持续发展要求的卫生模式。目前世界各国均在开发更可持续的新型生活卫生技术，其中资源化的卫生技术被认为最有发展前景。
综合现有技术发展和我国乡村污水治理的需求，笔者提出了区域资源化卫生系统模式(如下图)。该技术系统须基于区域范围的“统一管理、统一规划、统一建设、统一运行”的原则实施，将主要生活污染物的收集和处理分为杂排水、生物性废弃物和非生物性垃圾三个平行的物流过程，其中杂排水和非生物性垃圾仍采用常规收集排放与处理处置技术，生物性废弃物的收集和处理处置由区域生物资源再生利用系统完成。区域生物资源再生利用系统由村组收集系统、区域生物资源再生中心和生态农业系统组成，其中村组收集系统的任务是将家庭所产生的主要生物性废弃物与其它废弃物(水)分离并收集至村组收集站，村组收集站具备一定的暂存、预处理、就地利用和中转功能，其中不能就地利用或消化的物料被定期转移至区域生物资源再生中心进行处理，处理的手段以有机肥生产为主，所生产的有机肥供生态农业所使用。
针对区域内部发展的不均衡性，有两种村组收集的技术可供选用。一种是真空源分离收集技术，是在住户内安装真空厕所和真空厨余垃圾收集器，然后通过室外真空排水系统将收集的物料输送至村组收集站，这一技术系统适合在经济条件较好、水电设施齐全的村落使用。真空厕所和真空厨余垃圾收集器具有用很少量的冲洗水(用水量为常规用水器具的1/10)将户内污物排出的功能，在卫生性、便利性和舒适性等方面可完全达到现代生活文明的需求。对于目前经济条件一般或者水电设施不齐全的村落，可先基于改良的传统旱厕、水厕及垃圾投弃设施，以人工搬运为主将主要的生活污染物转移至村组收集站，待条件成熟后再将村内设施改造为真空收集系统。上述卫生系统的正常运转，除需要良好的设施技术外，组建区域化、专业化的运行维护队伍也是必不可少的条件。
怎么选择呢
水冲式卫生模式是第一种具有现代意义的卫生排水技术，产业技术成熟，适宜在我国已普及水冲厕所的地区使用。资源化卫生模式代表了未来技术的发展方向，产业技术上也趋于成熟，应在加大科研和产业支持的基础上，在我国尚未普及水冲厕所的地区大力推广。
排水模式的选择
在水冲式卫生模式下，将多大范围的污水收集在一起进行处理是乡村污水治理技术方案比选时首先需要考虑的问题。集中排水的程度越高，排水管道建设与运行的单位成本越高，但污水处理设施建设与运行的单位成本则可能降低。由于大型污水处理系统与小微型污水处理系统在污水处理要求与技术特点上有很大不同，习惯将水冲式卫生模式下的排水模式分为集中排水和分散排水两种方式。
集中排水是目前城市污水治理的主要形式，其特征是通过管网系统将某一大片市政区域内的所有污水统一收集并输送到一个规模较大的污水处理厂进行处理。集中排水的优点是污水处理厂具有规模效应，小至数千吨/天、大至百万吨/天以上，污水处理厂吨水投资和运行成本较低，技术力量的可配置性强，运行维护相对容易保障，主要缺点包括：(1)管道系统复杂，投资大，维护困难;(2)处理后出水单点集中排放，对环境冲击大，因此污水处理要求高;(3)污水厂处于远离居住区的城市下游，再生水回用需要铺设第二套管道系统，输水成本高。
分散排水是以社区、村落甚至以户为单位的污水治理方式，按照污水收集的范围又可以细分为村组处理方式和就地处理方式。前者是以社区或村落为单位，通过一个小型的管网系统将污水收集并就近设置污水处理设施对污水进行处理。后者是单户或相邻几乎居民共用一个污水处理设施，出户管道直接接入污水处理设施，因此可避免管网建设需求。分散排水的最主要特征是污水收集范围和处理规模小，就近处理、就近排放或利用，是一种适应分散居住和小型聚落的污水治理方式，可避免因长距离输水所造成的高额管道建设投资。其优点还包括：(1)处理后的出水可就近排放，补充本地生态用水;(2)由于污水量小、对环境的冲击小、便于利用周边自然环境对水质进行进一步的净化，可适当降低处理要求;(3)污水处理设施临近用户，再生水回用的输送成本低。分散排水的主要缺点是：(1)污水处理设施的单位投资和运行成本较之集中处理厂高;(2)由于处理规模小，难以单独配备完整的专业技术力量，运行维护不容易保障。
怎么选择呢
在通常情况下，选择何种排水模式主要是依据经济性的考虑。显而易见，居住越分散、每米管道造价越高越不利于采取集中程度高的排水方式。我国大多数乡村聚落远离城镇，聚落规模小，且彼此间隔距离大，因此乡村污水治理适宜以分散排水为主。但是，在技术经济比较的前提下将一部分城镇周边的村庄纳入城镇集中排水系统的收集范围，也是一种重要的乡村污水治理途径。
对乡村排水模式的选择看似一个简单的经济比较问题，但在实际工作中却很不容易获得正确的答案。第一，污水分散处理在我国发展和应用的历史很短，缺少规划设计技术规范，而当前的市政规划和设计单位也缺乏经验。第二，管道工程为地下工程，正确的规划设计和技术经济比较决定于对地质条件和地面设施条件的精准把握，任何依据地图将某一半径范围的村庄划入城镇集中处理的做法都难免失之武断。第三，由于我国当前所实施的乡村污水分散处理工程成功经验很少、失败案例很多，加之分散污水处理市场混乱，产品和服务质量堪忧，导致管理者和规划人员倾向于采用更加集中的排水方式。第四，在规划时对村内收水管道建设难度与建设成本估计不足。我国乡村污水治理有很大一部分是对既有村庄进行改造，大多数老村在实施污水治理工程前已经将村内外道路硬化和绿化，管道修建工程往往要涉及大量道路和绿化设施的破坏与恢复，从而使管道修建的单位成本成倍增长。另外，我国乡村人口和居住格局并未稳定，房屋改建或者村庄迁居可能会导致已铺设管道被废弃。
总体而言我国应在乡村污水治理中重视污水分散处理技术的应用，严格控制工程质量，在技术经济性相同的情况下，建议优先采用更分散的污水治理方式，避免无谓的管道工程建设。发达国家普遍重视分散污水处理。按服务的人口计，美国在已建成的污水处理设施中约有1/4采用分散处理，在新建工程中有超过1/3采用分散处理，日本在1960年代后迅速推进乡村农村污水治理，其中90%的乡村污水治理工程采用就地处理的方式。
原标题：聚焦 | 乡村污水治理的技术决策问题
