【专访.王昶】厕所革命的可持续发展（二）  任何只考虑其一，不考虑全过程都将不符合厕所革命的基本要求，要做到可持续发展，不论是水冲厕所系统，还是旱厕系统，其装备一定要有寿命周期的严格要求，确保厕所革命给农村带来持久的美丽环境，这也是对政府投资建设负责。 ——王昶 1.问：王老师您好！今天我们继续“厕所革命可持续发展”的话题。我们在上一期谈到厕所革命所涉及的农村生活污水处理面临的问题及其科学处理模式的重要性。那么要解决现有问题，从技术角度讲，农村厕所革命目前需要从哪些方面进行优化和革新呢？ 王昶：要解决现有问题，首先要对农村生活污水处理统一认识，第二要对处理模式统一认识，第三要对标准的科学性和标准下的处理技术、相应的装备统一认识，第四要对产品规范要统一认识。 随着农村生活水平的提高以及自来水化的实施，人们的生活质量明显提高，农村生活污水也成为影响农村环境的一个重要原因，农村生活污水不仅仅只是厕所污水（黑水），还包括厨房、洗衣洗澡等污水（灰水）。目前有一些人认为生活污水中厕所污水解决了，就不会污染水环境；还有一些人认为水冲厕所污水可以从资源化的角度加以合理利用，而对灰水不加以考虑，或者避重就轻，仍然把灰水处理看作没有必要。以上这些想法，导致现有一些地区，产生误区，进展极为缓慢，这已经不再是政府资金问题，而是我们对生活污水处理认识上的问题，自来水生活方式下的生活污水因为会污染人们生存的环境和健康，所以合理的处理是必须的。只处理厕所污水，而忽视灰水的处理，仍然会造成环境污染，仍然存在卫生与安全的风险，所以对农户生活污水处理是必要的。
2.问：是否可以理解为，目前只对厕所污水使用化粪池的模式，仍然解决不了生活污水对环境的污染，因为厨房和洗衣洗澡污水的BOD负荷会比厕所更高？ 王昶：对的。随着社会的发展，农村也逐步进入城市化的生活方式，生活污水也是一样，在很多农户家里已经用上了冲水马桶、浴房（或者浴缸）、洗衣机、厨房等，正是由于这些设备的使用，生活污水排放量才会逐年增加，那么农村生活污水处理也是刻不容缓。日本在这个方面也走了弯路，总认为厕所污水是生活污水中最“脏”的、忽视了灰水的污染性；在一个相当长的时间里，农村只是采用了传统的化粪池，对厕所污水只是进行了厌氧水解处理。但是，随着农村城市化的进展，发现河水遭到了严重的污染，下游城市饮用水难以利用，后来经过研究发现，城市化后，农村生活污水基本与城市生活污水相同，参见表格1可以发现，灰水的BOD负荷是厕所BOD负荷的二倍，也就是说厕所污水的BOD只占整个生活污水的三分之一，显然只对厕所污水采取化粪池简单处理，由于是厌氧水解过程， 处理效率较低，BOD的去除率小于60%，加上灰水，农户家庭生活污水BOD的总去除率也只有20%，从而证明化粪池仅仅对厕所污水进行处理，不仅化粪池出水仍然会引起二次污染，而且灰水更具有污染性，为此，日本在2001年建立了净化槽法，没有纳入城市污水管网的农户，生活污水都必须安装净化槽，加以处理，取缔化粪池作为厕所污水最终处理设施，确保农村的美丽乡村环境。这也是从实践中得出的科学结论，既然生活污水有污染，就必须处理，对所有的农村生活污水处理采用立法形式，强化社会责任。其中有二点值得我们借鉴，一是农户生活污水要全部收集，进入净化槽，或者经过管网收集集中由生化系统，加以处理，而不只是厕所污水，自来水化提高了人们的生活质量，但同时也给环境造成污染，享受与责任要同在；二是以立法的形式，取缔化粪池作为生活污水最终处理设备，即使使用化粪池，后续也要进行二次强化处理。 表1 现代家庭生活污水每人每天的平均水量和水质
通过对生活污水的分析，可以知道厨房、洗衣和洗澡污水具有更高的BOD负荷，只对厕所污水加以处理的化粪池模式，并不能彻底解决农污水的污染问题。简单的化粪池与转运再处理模式可以解决暂时的现状，但不具有可持续性，难以满足未来新农村发展的需求，随意排放的灰水仍然会引起环境污染，应该整体加以考虑，不留遗憾。 从以上分析，可以形成共识，黑水和灰水都必须加以处理，这不仅是为了现在，更是为了未来，同时也是对农民生活环境的负责，农村城市化生活方式必将到来，污水处理系统要与房屋共存，绝不可以敷衍了事，厕所革命是国家大事，是农民大事。
3.问：如何解决“厕所革命”现有问题，您讲到，需要有相应的处理技术和装备以及科学的处理模式？同时您提出，对所涉及的农村生活污水处理需要立法，只有在立法之下，人们的认识飞跃，才会产生共鸣？ 王昶：是的。我们的厕所革命需要有相应的处理技术和装备，而这些技术和装备取决于我们科学的处理模式。厕所革命的成功与否离不开农村生活污水的科学处理，对于农村生活污水收集率或处理率是实施处理首先要确定的目标，这也是农村生活污水处理的第一个目标，失去这个目标，就等于失去处理的必要性，所以农村生活污水处理需要立法，只有在立法之下，人们的认识才会飞跃，才会产生共鸣。 众所周知，农村居住分散，地势差异大，再加上还没有农村下水管道的设计标准，采用城市生活污水集中处理要求，就凭下水道管网建设，任何一个国家都难以全面实施，所以，选择处理模式就是生活污水处理的第二目标，应该说分散式与相对集中处理最适合农村，这一点在全国各种会议上，这一认识基本得到了统一，但很遗憾实际过程并非如此，不合格的下水管道建设，又无法对全村庄农户生活污水加以收集，所以最后的结果，收水很困难，单从系统的稳定性上来说，都难以实现。农村居住分散，地势差异大，下水道管网建设投资是巨大的，一般来说，一个完整的下水道管网建设费用占整个污水处理系统投资的70%以上。对于我国的经济实力，也就是说对于我国农村的经济实力是远远不够的，绝不能因为一个不惜任何成本的全收集系统的示范工程，就可以推广应用。 收水率和处理模式决定之后，才能够实现污水处理，排放标准决定了相应的处理技术和装备，所以排放标准是污水处理系统中的第三个目标函数，众所周知，各家生活污水都不一样，而且农村相对于城市人口少，广阔的农田以及池塘、河流的水系都具有很强的自然自净能力，特别是现代的生活污水中的总氮和总磷几乎都是来自于食物链，因此农村生活污水处理要借用这种免费的自然自净能力。美国、日本没有对农户生活污水处理强制的排放标准，是合乎自然规律的，但对污水处理装备必须加以严格审查和验证，避免不合格的、以假乱真的装备进入市场。 处理相同的生活污水，不同的装备处理效率和处理费用是不一样的，反应装置是由很多集成技术构建而成的，减低价格是要在保证去除率的前提下，这就要求环保企业不断创新，要有属于自己的知识产权，避免当今不透明的、不合格的、扰乱市场的产品；处理量相同的生活污水的产品，如果标准相同，价格就应该基本一致，差别就在于技术含量，可以用更小的体积或关键技术，降低产品的成本，提高企业在同类产品中的市场竞争力，以技术领先的装备优先考虑。
4.问：您多次指出农村（村镇）生活污水处理排放标准的问题，目前所面临的实际情况是怎样的？ 王昶：我国各省都基本制定了农村（村镇）生活污水处理排放标准，但是欠缺的是，排放标准之下没有明确的技术标准，给实际应用的企业和政府之间带来了很多的麻烦，因为标准越高，技术标准也相应越高，处理费用也就越大。企业也知道，达到一级A排放标准，投资费用和操作费用都将大大提高，而政府也拿不出大量的资金去应对，最后就出现先保证，生米煮熟饭的局面，最后损失的是双方，污染也没有得到有效控制，所以制定标准一定要有严谨的科学性和强大的实施可操作性，这样的标准才会有价值。 当收水率不高、下水道管网建设不到位，标准就失去了它的真正价值。村镇生活污水排放标准把村与镇相同看待，这本身就存在不合理性，人口、污水体量和经济实力上，村无法与镇相比，可以说如今的镇周围环境的自净能力已经不能满足需求，污水处理排放标准完全可以使用城市生活污水排放标准，或者在此基础上，灵活一些合理的放宽政策，逐步完善。而农村，以村庄为单元，周围的自然自净能力还是很大的，在收集率保证和处理模式决定之后，确保整个村庄污水BOD去除率达到90%，BOD小于20mg/L，对总氮总磷要求就可以参照国外经验，充分利用自然自净能力和自然规律，不可强制，要坚信农村富营养化的主要原因来自于面污染和养殖废水，政府应该对农民施肥要进行科学管理，对养殖行业的废水要进行监管，达标排放，在这样的大环境下，农村的富营养化才可以得到有效控制。 另外，目前各省建立的地方排放标准，基本是以城市生活污水排放标准作为参考，没有几家是通过社会实践，验证之后，再由专门研究农村生活污水专家学者、相关企业以及政府共同讨论决定。有的省同等级排放标准总磷是1mg/L，而有的省为2mg/L，这些差别科学依据并不详实，浙江省与江苏省，广东省和福建省等的地理位置和农村生活污水差别应该说并不大，然而排放标准却不一样。这里需要说明的是，我国环保生态部并没有颁布全国统一的农村生活污水排放标准，各省缺乏严谨的科学依据的排放标准，对国家今后统一颁布的标准会带来很大的影响。更多标准都没有提出相应的技术标准，实际过程很难执行；有了技术标准，环保企业就可以理直气壮地将技术标准纳入到项目的设计书中，不同的排放标准，技术标准不同，工程投资和后期运维费都会不同，既然政府需要达到排放的一级标准，高标准就要接受高昂的投资费用和运维费用，否则不达标、晒太阳工程就会出现。如今农村（村镇）生活污水一级排放标准已成为潮流，而大家都知道传统的生化处理的总氮和总磷很难达到，面对现实，无奈之下还不如都说能够达到，最后出现损失是国家的，受伤害的是农民，这些问题也应该引起国家的高度重视，我们从事环保的专家也要担负起这个重要的责任，用科学方式去指导厕所革命。
5.问：您多次强调，厕所革命的成功与否与农村生活污水是否正确科学的处理息息相关。而农村生活污水的处理模式是否科学与农村生活污水处理的标准直接相关？面对实际问题，我们需要如何解决呢？ 王昶：是的。农村生活污水处理的排放标准从独立性来说，没有非议，但建立排放标准要有很准确的科学性和实用性，标准是有等级的，不同等级相应的技术标准如何确定，这个是很严肃的问题，而且是当前需要解决的。众所周知，大气污染排放标准建立后，随之就有了相应的技术标准，告诉人们不同的技术标准所能达到的处理能力，比如颗粒物粒径小于5微米，那么气固分离的旋风分离器就无法实现，就要使用能够达标的袋式除尘器、电除尘器或者洗涤塔。同样农村生活污水排放标准规定某一等级的总磷小于1mg/L，那么目前采用什么样的技术标准方可实现。传统的生化处理A2O、SBR、MBR、SMMR以及净化槽等都是利用微生物降解有机污染物为目的的，对总氮和总磷的去除率不高，出水的总氮总磷都高于一级排放标准，要在这样传统的生化处理基础上实现高等级的排放标准，就要对这些出水进行必要的深度脱氮除磷，这里要强调的是这些深度处理是对出水而言，也就是说，是对这些传统的生化处理的出水，进行后期的深度脱氮除磷，城市污水厂提标改造的所有案例几乎都可以证明。 标准是放之四海而皆准的，更多的专家已经认识到，分散式处理是农村的主流，但单户型的处理装备要实现深度脱氮除磷，不是不可以实现，但难度极大，设备投资费和后期运维费都会很高，在这种情况下，有些省份对单户型和小水量分散式处理，对总氮总磷网开一面，但这里要说的是，不能因为处理过程复杂和费用高，就可以降低标准，而是应该在科学的指导下，确信不会对环境造成污染（富营养化），要有根有据，形成共识。既然单户型处理模式对总氮总磷可以不做要求，那么100户村庄，按照下水管网收集，进行集中处理，那么排放标准也应该相同，不应该执行双重标准。惨痛的教训，地方一级标准的实施，总磷小于0.5mg/L，使得几年前中车久保田企业的崇明岛的项目和北控集团的宜兴项目受阻，没有获得成功，很多专家和政府官员以及企业太把生活污水处理看简单了，应该清楚认识到一级标准在任何一个领域都是最高级的，不是一件容易的事。这两个案例不能说两家企业没有努力，从日本现有运行的880万台净化槽来说，如果按照我们现有的各省的一级排放标准都是不合格的废品。一个人只能挑起150kg，让他担起180kg是不可能的事。任何违背科学，其结果一定是很惨痛的。在政府对农业施肥和养殖行业污水的严格管控之下，只要对村庄所有农户的生活污水加以处理，符合BOD去除率大于90%，出水的BOD小于20mg/L，就不会对环境构成二次污染，生活污水中的氮和磷几乎来自于食物链，来自于自然，来自于农村，不要被总氮总磷和农村富营养化的相互关系迷惑了。如果我们有了这个清醒的认识，以上两个案例就不存在问题，是过高标准以及昂贵的投资不足所导致的不良影响。 如果农村生活污水排放标准确实要严格按照城市生活污水排放一级A排放标准，那么在工程上就要完全按照城市下水道管网建设，处理模式也应该按照城市污水厂设计，增加后续的深度脱氮除磷，比如水源地附近，背景值就很高的区域可以这么做，其目标就是要确保水源地的卫生安全。除此之外，一定要结合农村人口密度、农村面积大小以及自然自净能力，确定既经济，又安全的处理排放要求，加强对COD、BOD、氨氮以及SS的控制，这些水质指标是完全可以达到一级标准排放标准。事实也证明，在政府对农业施肥和养殖行业污水的严格管控，将村庄的农户生活污水全收集处理（净化槽模式），就不会出现环境的污染，日本农户分散式处理模式，更能说明不仅能够保护环境，而且相对于管网收集集中处理模式，不论在设备投资上，还是后期运维上，都是极为经济的。以下的图片介绍日本对一个示范村进行全管道收集，集中处理模式，因耗资巨大，证明了管网收集不适合居住分散，地势差异大的农村，引导了日本全国实行分散式净化槽模式，并且在2001设立了净化槽法，二十多年来，日本农村生活污水处理模式极为成功，2001年世界水大会上，日本原首相桥本在大会上很骄傲地向世界报告了，日本城市集中式生活污水处理系统和农村分散式净化槽系统，使日本水环境更加生态美好。这也为我国提供了很好的经验，值得我们借鉴。
这里再次强调，生活污水中总氮总磷主要来源于食物链，也就是说来自于自然，来自于农村，农村出现富营养化主要是面污染造成的，同时养殖废水也是重要的原因之一，农村生活污水中排放的总氮总磷比起农业化肥流失量相比，满打满算只占5%左右。而养殖行业，我国生猪出栏4.5亿头，牛是1亿头，从以下的表格中就可以知道，一头牛每天排放的总氮和总磷分别是人的48.3倍和108倍，而生猪每天排放的总氮和总磷分别是人的6.2倍和29.4倍，相比之下，我们就知道农村生活污水的总氮总磷对环境影响程度，远远低于农业施肥和养殖废水对环境的影响，同时也说明日本对农村生活污水处理模式，对总氮总磷不做强制要求的科学依据，除非水源地或背景值很高的区域。
Cited from Prof. Kaiqin XU, National Institute of Environment Studies, NIES, Japan 综上所说，农村生活污水处理率（收集率）最为重要，其依据就是生活污水不论是黑水，还是灰水都会导致环境污染，单从每家洗衣机排放的洗衣污水就可以看到，为了保护环境，就必须实施处理，而且要对农户生活污水要全收集，对一些不加以处理的农户也不符合社会的公平；其次是处理模式，就要考虑是采用分散式，还是下水道管网收集集中处理，从上面日本静冈县芝川町上长贯村集中处理模式就可以知道，农村下水道管网建设投资占整个处理系统的70%以上。正确选择分散（多户联用）处理模式，还是收集后集中处理模式，是整个农村生活污水处理最为关键的选择，否则我们的弯路还将继续走下去。再有，就是排放要求选定，这个要求是针对排放水标准，还是对处理设备的去除率要求，日本是对处理设备净化槽处理性能提出了严格要求，即产品的标准，其中包括：处理量、BOD去除率90%以上，出水BOD小于20mg/L，实际应用时出水合格率在85%以上。我国要充分利用自然自净能力的自然规律，开发出既经济，又实用，投资少、运维便捷的处理装备，实现生活污水的低成本、高效率的处理，做到真正意义的保护环境，建设美丽乡村。 污水处理要求（标准）是污水处理的最终目标，综合各因素条件下可以实施的才是好标准，需要集成技术和性能优秀装备的支撑，没有过硬的实用技术，标准（要求）就很难实现。既然标准已出，可以在实际应用中，进行修正，根据实际情况，形成共识，逐步完善，从随意走向规范，真正实现社会和企业的双赢。
6.问：那么您认为目前的农村生活污水排放标准可以从哪些方面进行科学调整和优化？ 王昶：目前是参考城市生活污水排放标准，来制定农村生活污水排放标准，其方法没有过错，因为世界上还没有哪一个国家对农村生活污水建立标准，所以借鉴现有的城市生活污水排放标准也是合情合理的。但是，城市与农村是完全不同的概念，对于城市来说，单位面积上的人口密度远远高于农村，城市生活污水排放总量随着人口的不断增加而增加，但单位面积上的自然自净能力并不会增加；再说，城市生活污水排放标准有三级、二级和一级，而一级又分为一级B和一级A，其中最难达到的是总氮和总磷，因为这二种元素已经超过了自然自净能力，会使水体出现富营养化，需要严格加以控制。传统的A2O、SBR、氧化沟、MBR以及MBBR等处理工艺的共同点都是活性污泥法，主要是利用微生物降解污水中的有机污染物，而微生物对生活污水中磷的去除，主要是利用厌氧过程的释磷菌和好氧过程的聚磷菌，而聚磷菌对磷吸收转化也不过在50%，而生活污水一般磷含量为5mg/L，进而由于活性污泥是一个絮状体，具有一定的吸附能力，也会去除一部分残余的磷，所以，传统的生化处理工艺，排放的总磷大致在1.5-2.0mg/L，要想达到一级B排放标准的1mg/L或者一级A排放标准的0.5mg/L，十足很难。在这些系统中，虽然也具有一定的脱氮作用，但也很难达到，除非进水的总氮总磷就很低，也就是说，传统的A2O、SBR、氧化沟、MBR以及MBBR等处理工艺出水不进行深度脱氮除磷是达不到一级排放标准（一级B或一级A）。城市生活污水排放标准的确定也是在不断提高的，逐步上升到地表水的标准。举例说明，2000年天津市人口大约在1000万，如今已经是1560万人口，当初城市污水排放标准一级B，现今却要求一级A，甚至于地表水三级，总磷为0.3mg/L，吨水处理费用大幅度增加。最早排放标准就是依据二级排放标准。标准的提高是依据单位面积排放总量来确定的，因为单位面积的自然自净能力是基本不变的，或者说相对一定的。 与城市相比，农村的人口密度是很低的。截至2018年，天津市总面积11966.45平方千米，建成区面积1007.91平方千米，2019年末，常住人口1561.83万人，城镇人口1303.82万人，城镇化率83.48%。天津市16.52%的人口，基本是农业人口，分布在天津市90%的面积上，自然自净能力相对于城市来说是巨大的。农村生活污水不除磷，平均每人每天排放1g磷，每天总排放量为2580kg，每平方千米磷排放量为0.235kg；城镇生活污水处理后，全部按照地表水三级排放标准0.3mg/L，平均每人每天向环境排放量为0.06g，每天总排放量为782.3kg，每平方千米磷排放量为0.776kg；即使农村生活污水总磷不处理，每平方千米磷排放量也只有城市生活污水处理后达到地表水三级排放标准下的30.3%。如果要产生富营养化，城市才是首当其冲，而事实并非如此，所以农村生活污水对总磷的要求完全可以，借鉴日本、韩国以及美国和欧盟等先进国家，首先是要控制污水的全收集处理，参照城市生活污水排放标准一定要结合农村人口密度和农村面积以及自然的自净能力，否则我们就有盲目性，一定要借鉴别国的好经验，以更严谨的科学态度，去指导厕所革命的国家战略。
7.问：您在文章中指出，农村污水的排放标准要建立在污水收集率的基础上，没有好的收集率就谈不上排放标准？ 王昶：对。这样才能让我们充分利用自然自净能力的自然规律，开发出既经济，又实用，投资少、运维便捷的处理装备，实现生活污水的低成本、高效率的处理，做到真正意义的保护环境，建设美丽乡村。 美丽乡村建设是一个庞大系统工程，生活污水处理仅仅是一部分，要实施科学管理，抓住主要矛盾，先进国家以及韩国在农村生活污水有效控制上，都取得了成功，我们没有理由不成功，厕所革命是国家战略，从事于这方面工作的政府官员、专家学者以及环保企业需要认真思考，即使我们财政暂时还不充足，但我们方向不可错，做一个村庄，稳定运行一个村庄，逐步完成。
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