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长三角区域农村生活污水治理投建运经验与探讨

2023-06-25袁建伟卢聪李文沛李晓丰

长江技术经济 2023年1期
关键词:长江流域对策建议

袁建伟 卢聪 李文沛 李晓丰

摘 要:近年来,国家和长三角区域地方政府针对农村生活污水治理的政策导向越来越强,结合长三角区域政策支持、市场需求、模式合规、能源协同等方面独特优势,在长三角区域开展农污治理具有充分的可行性。针对农污治理项目“散”“变”“难”的特点,从全过程统筹的角度考虑,除了常规的投建运控制要点以外,还应遵循有针对性的全生命周期策划和推进原则,实现长三角农村污水治理“高水平策划、精细化建管、持续性运维”的目标。

关键词:长江流域;长三角区域;农村污水治理;投建运管理;对策建议

中图法分类号:X171;X703                              文献标志码:A

根据住建部历年《城乡建设统计年鉴》发布数据[1],截至“十三五”末,农村建设投入总体呈现上升趋势,排水投资同样呈现增长趋势,且污水处理占比逐渐增大。以全国农村污水处理率由约33%增长至55%估算,2020年建制镇污水处理总能力为5 176.67万m3/d,则“十四五”末建制镇污水处理总能力将接近8 500万m3/d,其中建制镇污水厂处理总能力将达到4 800万m3/d,污水处理装置总能力将达37 00万m3/d,预期“十四五”内建制镇污水处理设施新建和改造市场累计规模预计在5 700亿元左右。

据不完全统计,2017年以来国家陆续发布了28项农村生活污水治理(以下简称“农污治理”)相关政策和标准,以加快推进农村污水治理相关工作。其中,2022年中央1号文件[2]提出,要接续实施农村人居环境整治提升五年行动,分区分类推进农污治理。長三角区域各省级政府也陆续发布了17项相关文件。在长三角区域开展农污治理的政策导向越来越强,而要实现长三角农村污水治理“高水平策划、精细化建管、持续性运维”的目标,应在总结农污治理的特点和经验的基础上,从投、建、运全生命周期统筹考虑,针对性制定农污治理的推进原则,确保农污项目的可持续性。

1 长三角区域开展农污治理的可行性

1.1 补足生态治理短板

长三角区域城镇环境基础设施已基本完善,当前环保的主要短板是农污治理。2021年,江苏省农污治理自然村覆盖率仅为35%,农户覆盖率约为30%。《江苏省“十四五”生态环境保护规划》要求:到2025年苏南等有条件地区自然村生活污水治理率达到90%,苏中、苏北地区行政村生活污水治理率达到80%,江苏全省仍有近770万农户的生活污水尚未得到有效治理,以户均投资1.5万元计,需投入资金1 200亿元左右,市场空间巨大。

1.2 契合治理逻辑

农村人口空心化是农村污水治理固难的根源。国家统计局2020年数据显示,东部省域空心村比例低,以江苏为例,农村的人口空心化率为18.13%。江苏省正在开展“三美”工程、“555”引才工程等举措,促进农村进一步城镇化,因此,在长三角开展农村污水治理更具备治理逻辑。

1.3 模式合规,支付有保障

长三角区域拥有全国近半的综合实力百强县,政府履约能力强,政府将PPP资源多用于生态环保短板建设。以2021年为例,江苏省入库的生态环保类PPP项目中,除泰州市海陵区城市生态水环境PPP项目外,其他均为农村污水治理项目。同时,以农污治理为突破点,研究探索农村污水连片经营、服务项目打捆经营模式和合理的收益补偿机制[3],便于和整县推进农村屋顶分布式光伏、禽畜粪污有机废弃物处理利用形成协同。因此,在长三角开展农污治理建设模式合规,支付有保障。

2 农污治理项目的策划和推行原则

农村污水治理有别于一般的市政污水治理。农村污水具有点多、量小、水量变化大、排放不均等突出特点[4],导致业内普遍共识的四个主要问题:收集处理难度大、施工协调量大、设施运行不正常、管护机制不健全。

针对农污治理项目“散”“变”“难”的特点,从全过程统筹的角度考虑,除了常规的投、建、运控制要点以外,还应遵循以下有针对性的全生命周期策划和推进原则。

2.1 高水平策划

项目策划阶段,可参考既有项目经验,合理规避投资风险,确保投资逻辑自洽。

(1)合理确定对应地区的水量标准。结合长三角区域各地生产生活方式及习惯,确定合理的水量标准基数,提高绩效考核指标的可达性。重视对户均水量的调查分析,自主组织全面准确的调研,规避运维考核风险。

(2)积极和政府协商,争取有利的收费方式。与地方政府积极沟通收费方式,因地制宜,策划按处理水量收费或按正常投运站点数量收费的模式,保证农污项目收费有据可依,目标可达。

(3)总结既有治理经验,构建运维经验数据库。通过前期系统性本底资料调研,收集运维经验数据,包括:户均投资、不同工艺的站点运维成本、管网运维成本等,比照既有已投运项目的经验数据进行完善,形成运维经验数据库。在项目策划和与地方政府沟通时,有助于控制投资风险,合理设置价格底线。

2.2 精细化建管

项目实施阶段,由于设计和建管人员多以村镇为基本单位分批次轮流进场,现场情况复杂,应从设计、建管、质量等方面采取精细化措施,协同保质保量。

2.2.1 设计方面

设计初期,可采用基于倾斜摄影技术的三维高精度测图等数字化解决方案对地形、地貌数据采集和分析,为设计和施工人员提供可靠的基础数据。对水量、厂址选址、管线布局等本底资料进行充分论证,优化管线路由,确定纳管式、相对集中式或分散式等处理模式,节约建设成本,保证运维的科学性。工艺选择上,选用容错率高、费用低、管护简便的工艺,在此基础上优先选用长三角区域地方农污治理技术指南中推荐的工艺。

具体设计中,通过设计随行、模块化设计、概算可控与进度可控四个维度保证工程总体目标的实现。以初期现场调研数据为依据,采用“二进二出一定”的模式精准把控设计流程,提前完成图纸,为施工留足策划及准备时间,并按街道配备足够的现场设计人员,提前消化当地村民的各类意见。“二进二出一定”模式的具体流程见表1。

2.2.2 建管方面

建设管理上,外部要协调好和政府、村民的关系,内部则要充分发挥联合体的协同优势。

在外部协调中,通过建立高效沟通机制,明确政府各层级责任,加大协调力度;同时提前做好系统策划,根据协调情况确定合理的工期目标,按阶段提前落实资金、人力、设备、材料等资源的配备,分时分段分批进行工程建设。

在内部管理上,首先按照市场化项目比选机制,推荐熟悉当地情况的施工单位进入联合体,引入属地化作业班组,建立施工份额的竞争机制,筛选出优质队伍。在此基础上推行“1+N”穿透式管控体系管理联合体成员,以作业面为单位,用信息化手段,将开工报备、进度计划、网格化+视频监控、技术方案、劳务管理、合同结算串联,各方权责明晰,标准化开展各项工作。“1+N”管控体系的具体架构为一级项目经理部+N个街道的二级项目经理部,一级项目经理部全部由项目公司管理人员组成,二级项目经理部由项目公司、监理公司、设计单位、总包单位等共同组成。

2.2.3 质量方面

(1)建立以运维达标为导向的质量管理体系。推行样板工程,明确质量标准,合格后再逐步扩大施工范围,通过视频监控等手段加强质量过程管理。建设监管平台,为所有的施工过程留下可追溯的影像资料,支撑后续运维和智慧水务应用。

(2)选用合适的管材。重力流管道一般优先选用HDPE缠繞结构壁管。为保证管材质量,可采取以下措施:①建立管材生产供应商名单,通过驻厂检测原料等手段,避免“再生料”问题,对影响运维寿命的关键指标进行全面抽检;②将优质诚信的管材生产商引入联合体,按合理价格供应管材,保证管材质量。

2.3 持续性运维

为保障农污项目运维的可持续性,工艺设备的具体选择上遵循费用低、管护简便和产泥量少的原则,加强农村生活污水处理设施长效化运行维护,并在此基础上推行工艺设备的标准化。研究表明,长三角区域目前以A2O为主的设施进水水量、水质不稳定,有必要加强雨污分流及管网质量,研究进水与曝气方式的优化方法[5]。结合农村屋顶光伏整县推进,也可逐步推广处理成本低、处理效率较高、操作简单方便的光伏动力一体化装置处理农村生活污水[6]。

推行农污智慧运维管控系统。当项目样本量具备条件后,建立区域调度中心,不断充实运维经验数据库,并实现标准化运维与检修。以浙江省农村生活污水设施运维及管理为例,不少企业运维管理平台的数据存在差异,缺少全省统一的数据类型和规范接口,未来应加快企业平台与省级平台数据的规范和接入汇总,逐步实现标准化[7]。

运维管理上,要求运维团队成建制提前介入。随着智慧化管控手段的普及,农污运营成本可进一步优化,逐步建立“核心团队+劳务分包”的方式以开展自主运维,提高该类项目的收益。

3 项目案例

南京市某区农村污水处理设施全覆盖PPP项目,总投资20.67亿元,采取BOT+OM模式,总合作期22年,项目总体建设期1.5年,整体试运营期0.5年,总体正式运营期20年。

3.1 项目特点

(1)工期短,任务重,整体开放分散。所有的施工区域均在自然村内,无法进行封闭施工。项目覆盖范围为1 400 km2,涉及1 507个自然村,同时作业施工区域数达500个以上,形成广开工的局面。

(2)站点选取多变性。因项目涉及面域较大,实施过程中因个别村民意愿、青苗补偿、混凝土路面赔偿等问题出现调整的现象较为频繁,导致管网线性和站点设施位置的选择存在多变性。

(3)服务对象特殊性。农村常驻人口主要为农村留守人员,对于村内水环境状况习以为常,对实施本项目的理解存在偏差,在村民协调方面存在较大障碍。

3.2 管理实践

针对以上特点,实践应用农污治理项目的策划和推行原则,形成具有示范意义的农村污水治理项目管理体系。

(1)设计方面,针对项目设计多变的特点,采用“二进二出一定”的模式精准把控设计流程,做到因村制宜、精准治污、技术合理、投资可控,实现农村污水治理设计标准化。

(2)施工方面,在实现穿透式“1+N”管控体系基础上,成立领导包干制和专项小组,当一类问题大面积或大批量出现,单个分散解决已无法达到快速处理的效果时,项目公司可在实施过程中成立专班小组。

(3)运维方面,运营管理团队提前介入,为保证持续性运营提供方案优化建议,并充分考虑智慧水务方案。从运维成本出发,在建设期完成可控范围内的资本化及减少运维成本的事项时,通过调整设计,从全生命周期角度科学制定运营期绩效考核方案,实现农污项目可持续。

3.3 管材控制

进场管材执行7项指标检测:环刚度、环柔度、烘箱试验、冲击性能、氧化诱导时间、密度、尺寸。

选用DN225管道作为污水主管,污水管道按非满流设计,最大设计充满度0.60,最小设计流速0.6 m/s。污水主管选用HDPE双壁波纹管,采用承插式柔性接口连接。通过开展不同工况的工艺试验,验证承插间隙大小、切口是否平顺、管道轴线是否顺直等因素,根据在闭水试验视频监控等检测方式下呈现出的不同情况,判断其对HDPE双壁波纹管施工质量的影响程度。根据生产性工艺试验结果,并参考管材厂家和其他区域成熟经验,初步明确双壁波纹管承插按插口端部距承口底部不超过20 mm的内部间隙控制,管道连接施工时要在插口端外部做插入深度标记,确保管道承插到位。

3.4 案例對比

武汉市某区农村污水处理PPP项目,在设计方面,未实行“二进二出一定”的模式,导致设计频繁变更,成本增加,对工期也造成一定影响。在施工方面,管材使用双壁波纹管,管材未进行严格进场检测,难以满足现场施工要求,施工期间频繁出现管材破损断裂及承插处污水渗漏等现象,无法满足运行要求。因运营管理团队未提前介入,新建和存量污水处理设施出水水质考核均执行相同标准,由于存量设施建设较早,处理设施配置执行早期标准,存在出水水质不达标的风险,项目转试运维后,各站点出水达标率情况较差,项目绩效考核不足60分,难以达到绩效考核目标,项目回款困难。

而本项目在农污治理项目的策划和推行原则指导下,按时完成工期目标,整体上达到绩效考核目标,转正式运营后,绩效综合考核评分90分以上,满足全额支付条件,促进了PPP项目的可持续发展。这得益于项目管理改善,减少了多项非必要管理成本支出,管理成本累计节省5%以上。

4 结论

从解决农村污水治理项目的重难点出发,在总结长三角区域农村生活污水治理投、建、运经验的基础上,在高水平策划、精细化建管和持续性运维等三个维度形成了一套针对农污项目全生命周期管理的策划和推行原则。这套原则的实践和应用,可形成具有示范意义的农村污水治理项目管理体系,为长三角区域在农村污水治理的项目投、建、运提供借鉴。

参考文献:

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.城乡建设统计年鉴[EB/OL]. [2022-01-05].https://www.mohurd.gov.cn/gongkai/fdzdgknr/sjfb/tjxx/jstjnj/index.html.

[2]中共中央国务院.关于做好2022年全面推进乡村振兴重点工作的意见[EB/OL].(2022-02-22)[2023-01-04]. http://www.gov.cn/zhengce/2022-02/22/content_5675035.htm.

[3]李鹏峰,孙永利,隋克俭,等.我国农村污水处理现状问题分析及治理模式探讨[J].给水排水,2021,47(12):65-71.

[4]蒋涛,李亚,盛安志,等.农村生活污水治理模式与技术研究综述[J].环境与可持续发展,2018,43(4):79-83.

[5]陈江杰,贺蕾蕾,刘锐,等. A2O设施处理长三角平原地区农村生活污水的效果[J].中国给水排水,2020,36(9):75-82.

[6]严子春,高建军,刘光琰,等.光伏动力一体化装置处理农村生活污水[J].水处理技术,2022,48(3):128-131,144.

[7]孔令为,邵卫伟,叶红玉,等.农村生活污水治理技术应用的浙江经验及发展方向[J].中国给水排水,2021,37(2):12-17.

Investment,Construction and Operation of Rural Domestic Sewage Treatment in the Yangtze River Delta Region:Experiences and Discussion

YUAN Jianwei,LU Cong,LI Wenpei,LI Xiaofeng

(Yangtze Ecology and Environment Co.,Ltd.,Wuhan 430077,China)

Abstract:In recent years,the national government and local governments in the Yangtze River Delta have become more and more policy-oriented for rural domestic sewage treatment. Since the Yangtze River Delta region has unique advantages in terms of policy support,market demand,legal compliance,and energy coordination,it is fully feasible to treat rural domestic sewage. Rural domestic sewage treatment projects are scattered,changeable and challenging. In view of this,except from conventional ideas of investment,construction and operation,we propose to follow specific life cycle planning and promotion principles considering the whole process. In this way we aim to achieve the goal of high-level planning,refined management,and long-lasting operation and maintenance.

Key words:Yangtze River Basin;Yangtze River Delta region;rural sewage treatment;investment,construction and operation management; countermeasures and suggestions

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