由環(huán)境保護部科技標準司主辦,清華大學、中國水網(wǎng)承辦的“城市污水和重點工業(yè)廢水脫氮除磷污染防治技術研討會”5月21日在北京友誼賓館召開。會議由環(huán)境保護部科技標準司產(chǎn)業(yè)指導處王開宇處長主持,副司長劉志全致辭,介紹了此次會議的相關背景。中國工程院劉鴻亮院士做了題為《國內(nèi)外脫氮除磷技術發(fā)展概況》的主旨報告。在為期兩天的會議當中,圍繞城市污水和工業(yè)廢水處理中脫氮除磷技術主題,來自中國環(huán)境科學研究院、國家城市給水排水工程技術研究中心、清華大學、中國人民大學、北京工業(yè)大學等中央和地方科研單位、高等院校和企業(yè)界專家教授做了技術報告并參與討論。聞訊而來的科研和產(chǎn)業(yè)界科技工作者超出會議組織方預期,使得會場爆滿,表明社會各界有關人士對此次會議十分重視。
一、研討會背景
城市污水和工業(yè)廢水引起的氮、磷污染,是導致我國江河湖海富營養(yǎng)化現(xiàn)象頻發(fā)的主要原因。“十一五”期間國家重點實施節(jié)能減排規(guī)劃,污染物減排主要考核指標是大氣污染物二氧化硫削減10%和水體污染物指標COD削減10%。依目前態(tài)勢來看,“十一五”污染物減排目標是可能實現(xiàn)的,從而成為我國環(huán)保史上的重大突破。但是,據(jù)環(huán)境監(jiān)測反映,目前氮磷污染物質(zhì),氨氮已經(jīng)超過總磷和高錳酸鹽指數(shù),成為主要污染因素。對河流污染情況分析,各污染指標排序為:氨氮、總磷、高錳酸鹽指數(shù)(COD)、糞大腸菌。湖泊各污染指標排序則是:總氮、總磷、高錳酸鹽指數(shù)。這就說明,水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象總體還將加劇,總體水體質(zhì)量仍呈惡化趨勢。在我國環(huán)境保護工作即將取得歷史性突破之際,面對如此態(tài)勢,下一階段如何開展水污染防治工作?“十二五”總量控制要不要選擇氮磷作為考核指標?怎么制定控制標準?國內(nèi)外除磷脫氮技術發(fā)展態(tài)勢如何?這些都是此次會議要討論的議題。
為切實控制水體富營養(yǎng)化,改善水質(zhì),必須加強我國環(huán)保基礎設施的建設和有效運行,削減排入水體的氮磷含量。為此,國家環(huán)境保護部科技標準司正在組織制訂城市污水、重點工業(yè)廢水脫氮除磷污染防治的技術導則和規(guī)范等技術指導文件。此次會議的召開,正是為配合技術指導文件的制定,促進國內(nèi)不同污、廢水脫氮除磷技術的交流和討論,促進我國污、廢水脫氮除磷的技術進步。
二、專家觀點
會上各專家教授報告了自己的研究成果,表達了自己的學術觀點。參會業(yè)內(nèi)人士積極參與了討論。
1. 全面合理地制定排放標準,為脫氮除磷提供可行的準則
中國人民大學環(huán)境學院副院長王洪臣認為現(xiàn)行標準存在一些問題:一是排放限值不能“一刀切”,太湖、滇池、巢湖、三峽等敏感流域執(zhí)行一級A標準是不夠的,而長江等入??诓皇呛车闹攸c流域是否也需執(zhí)行一級A標準還有待研究。二是評價方法不明確?,F(xiàn)行的排放標準沒有評價方法,一個評價方法必須具備三個基本要素:(1)明確的排放限值;(2)明確取樣監(jiān)測方法;(3).對達標率的規(guī)定。由于這些問題沒有明確,各地在監(jiān)管運營過程中都按照自己的理解在做,往往出現(xiàn)很多問題。
國家城市給水排水工程技術研究中心總工程師鄭興燦介紹說,由于我國城鎮(zhèn)污水水質(zhì)水量的變化較大、污水碳氮比普遍偏低、進水無機懸浮固體普遍偏高,再加上低水溫和工業(yè)廢水的影響,要想持續(xù)穩(wěn)定達標比較難。
清華大學王凱軍教授也指出一級A部分指標的科學性存在問題,目前一級A在很多地方已經(jīng)實施,但是原標準中一級A的本意是水回用的平臺,而不是作為排放標準;2006年環(huán)??偩窒掳l(fā)通知,作為國家和省級重點流域執(zhí)行,然后提出修改單;太湖流域、松花江流域等重點流域(全國)都正在進行一級A的污水處理廠改造或建設。
王凱軍對排放達標的準則提出了疑問,什么叫達標?怎么判定達標?在標準中雖然確定了取樣方法和監(jiān)測方法,但沒有明確如何才算達標和不達標(在編制說明中給出了月需達到達標率90%)。上述問題涉及到實際環(huán)保檢查中瞬時樣,建設部規(guī)定考核要求90%達標率;與環(huán)保部監(jiān)測方法中取樣和保存不一致的問題;給標準的執(zhí)行帶來了困難和困惑。標準值的確定還涉及日平均、周平均和月年平均的時間跨度問題。
2. 先運營優(yōu)化,后提標改造
王洪臣認為從水量角度考慮,全國2000多座污水處理廠中沒有脫氮除磷設施的污水處理廠不會超過20%。因此,“十二五”的一個重點任務是使建成的脫氮除磷設施有效發(fā)揮功能。而我國現(xiàn)有的粗放式運行管理水準距離高效脫氮除磷還很遙遠。在運營優(yōu)化或提標改造中,應優(yōu)先考慮采用A2/O的各種變型工藝,降低改造幅度。A2/O工藝的各種變型工藝是國際上20年的研究與實踐的積累。跳過這些科研成果不用而去大投入開發(fā)應用新工藝,是個很大的遺憾!
清華大學施漢昌教授表示,目前,大型城市污水處理廠一級A提標改造的推薦工藝主要有A2/O 工藝與氧化溝工藝。通過升級改造,提高運行人員素質(zhì),可有效提高工藝處理能力。但升級改造投資高,在資源有限時,對升級改造的標準、范圍需要有所選擇。與此同時,排水管網(wǎng)的正常運行,是污水處理廠穩(wěn)定運行的保障,因此需要進行配套的升級和改造,也要增加投入。
江蘇省節(jié)水辦總工何伶俊根據(jù)太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠提標改造的經(jīng)驗,提出了提標改造的技術原則:先優(yōu)化運行,后工程措施;先內(nèi)部碳源,后外加碳源;先生物除磷,后化學除磷。此外,工業(yè)廢水、冬季低溫以及碳源都是影響氮磷穩(wěn)定達標的重要因素,需要深入研究。
3. 應加強研究和控制農(nóng)業(yè)面源、城市面源對水體環(huán)境的污染
中國環(huán)境科學研究院環(huán)境標準所所長武雪芳介紹了我國氨氮排放源的概況,他指出,據(jù)統(tǒng)計,在我國生活源和農(nóng)業(yè)源是氨氮的主要排放源,二者占氨氮排放總量的比例達到40%以上。農(nóng)業(yè)源以畜禽養(yǎng)殖業(yè)為主,種植業(yè)與農(nóng)村生活等農(nóng)村面源的氨氮排放量也較高。其中規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖等個別污染源達標率低,需要重點關注。
從氨氮排放的重點污染源來看,城鎮(zhèn)污水處理廠的達標率較高,生活源氨氮排放量較高的原因主要在于我國城鎮(zhèn)生活污水廠的處理率仍需進一步提高。畜禽養(yǎng)殖業(yè)達標率低的現(xiàn)象比較普遍和突出,絕大多數(shù)畜禽養(yǎng)殖業(yè)未能有效執(zhí)行標準是造成污染嚴重的首要原因,必須嚴加控制。
建議與農(nóng)業(yè)部聯(lián)合制定種植業(yè)化肥、農(nóng)藥施用方面的有關政策、標準和規(guī)范。嚴控化肥、農(nóng)藥濫用、超量使用,推廣根據(jù)土壤肥力檢測結果合理使用化費的技術,增加有機肥使用比例,提倡施用緩釋或控釋肥料,提高肥料利用率。
4. 應充分考慮經(jīng)濟可行性,設定優(yōu)先序
何伶俊強調(diào),實現(xiàn)一級A達標,代價是昂貴的。從一級B提高到一級A,COD只是多實現(xiàn)了10mg/L的降解,一般情況下,一級B的污水處理廠廠區(qū)投資1500元/立方米,而要實現(xiàn)提標,每立方米的投入是600-800元。相當于花費建設一個新廠將近一半的代價,只削減了10mg/LCOD!
從運行環(huán)節(jié)上看,代價也是非常昂貴的。有很多污水處理廠采用BOT模式運作,一級B標準下,政府支付給運營商的污水處理服務費為0.8元/立方米左右;實現(xiàn)了一級A提標以后,增加的運營成本大概是0.2元,幅度也是非常大的。
從碳源角度也一樣,污水處理廠碳源不夠的話,運營成本還要高。
毋庸置疑,太湖地區(qū)環(huán)境非常敏感,有提標改造的需求。那么是不是要在全國設立同樣的標準、全面鋪開?何伶俊認為,如果不是環(huán)境敏感地區(qū),如果沒有實現(xiàn)污水處理的“全覆蓋”,如果沒有全面的雨污分流,“一刀切”搞一級A有待商榷。
清華大學教授左劍惡則提出,脫氮除磷的最根本目的是保證河流、湖泊不致于富營養(yǎng)化??偭卓刂票容^容易的,價錢也不高,而總氮則比較難控制,那么在標準制定過程中是不是應該考慮優(yōu)先順序,比如先控制總磷,后控制氮;先控制氨氮,后控制總氮。
5. 加強對工業(yè)廢水中氨氮的控制
據(jù)統(tǒng)計,2007年,工業(yè)源氨氮排放量占我國氨氮排放總量的15%左右,但工業(yè)源氨氮排放量及其在氨氮排放總量中的比重呈上升趨勢。
何伶俊提出工業(yè)廢水中有些不可降解的COD,這部分COD進到污水處理廠里后,使得污水處理廠增加了不能達標的風險,對氮磷的達標排放亦有影響。何伶俊呼吁,一級A提標以后,對工業(yè)污染源頭控制必須擺放到重要的日程上來。要加強源頭控制,同時,不能簡單地以濃度控制,對污染物的構成也要考慮。
其它專家亦認為工業(yè)廢水對于污水處理廠穩(wěn)定運行的影響不可忽視,應當防范工業(yè)廢水對污水處理廠穩(wěn)定運行的沖擊,以及其對污水處理設施本身造成的損害。
三、中國污水處理將進入新的時代
科學發(fā)展觀使我國政治綠色化更加顯著。環(huán)境保護不僅是政治旗幟,而且是經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的依托。具體到水環(huán)境保護,我們有過“讓人民喝上放心的水”的口號,那么我們同樣可以有“讓水體恢復它本來的潔凈容顏”的表達人們更高要求的新口號??v觀此次會議的背景、內(nèi)容,及由此給污水處理行業(yè)帶來導向性的影響,我們隱約感覺到,中國污水處理將要進入新的時代。新的時代將賦予污水處理行業(yè)如下的特征:
(1)更高的處理要求。這是由社會經(jīng)濟發(fā)展階段使然。當支付了巨大環(huán)境成本、以水體普遍變黑發(fā)臭為沉重代價取得經(jīng)濟長足發(fā)展之后,人民提出了還我優(yōu)美環(huán)境的要求,熱切盼望江河湖海水質(zhì)回歸本來面貌,成為山清水秀的組成部分。這必然對污水處理的出水水質(zhì)提出了更高的要求,也就是對整個污水處理行業(yè)提出了更高的要求。
(2)運營操作更精細。不可否認,當前我國城市污水和工業(yè)廢水處理的運營仍然處于非常粗放的狀態(tài)。正如王洪臣教授評點我國污水處理廠硝化效果普遍很好時所說,如此好的硝化效果從何而來?是“懶惰”所為。具體來講有三個原因,一是不控制溶解氧,溶解氧(DO)極高;二是不按時足量排泥,泥齡(SRT)極高;三是不根據(jù)負荷調(diào)整投運設施,水力停留時間(HRT)極高。他指出,我國現(xiàn)有的高度定性運行管理水準距離高效脫氮除磷還很遙遠。而在會上彭永臻教授做技術報告回答問題時表示,應對工藝流程中重要參數(shù)實時監(jiān)控才好因應,保證處理效果。并表示,現(xiàn)在實時監(jiān)控各參數(shù)技術越來越成熟、可行了。從正反兩方面講,運營操作更趨精細既很必要,有很可行。
(3)節(jié)能降耗。眾所周知,如果不考慮成本代價,成份多復雜的污水都可以處理成純凈水。“低碳”一詞已經(jīng)風靡全球,人類經(jīng)濟發(fā)展已經(jīng)戴上了這個光環(huán)或者叫做“緊箍咒”。污水處理也得低碳化。在我國,大規(guī)模上污水處理項目設施的時代即將過去,隨之而來的必然是抓運營管理、抓績效。所以,未來污水處理技術發(fā)展方向一定是節(jié)能降耗,在要求的出水水質(zhì)下,追求污水處理技術更加節(jié)能、消耗更少。
此外,更高的要求,更先進的技術,勢必會為產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來新的機遇。這也是此次會議有眾多水處理產(chǎn)業(yè)界人士擁躉的原因。水體污染的形成非一日之功,治理污染、恢復水體水質(zhì)更不是一蹴而就的事。尤其是受污染湖泊水質(zhì)的修復,更是漫長,日本的琵琶湖,水質(zhì)修復已經(jīng)花了80多年。我們也不可奢望經(jīng)過“十二五”一個五年期努力,我國的江河湖海水質(zhì)能好到哪里去。不管怎么說,知恥而后勇總是對的。明確了方向并一步一步向前邁進,美好的目標終有一天會達到。
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