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污水處理急需另尋新路?

2014-02-25 11:09:11  
  編者按
  新年伊始,國內(nèi)六位知名環(huán)境專家聯(lián)合為本報(bào)獨(dú)家撰文《建設(shè)面向未來的中國污水處理廠》(1月7日9版)。文章刊發(fā)后引起強(qiáng)烈反響,圍繞什么是污水處理概念廠,它有什么不同,具體怎么建設(shè)等問題,引起行業(yè)內(nèi)外的持續(xù)討論。
  就在不久前,污水處理概念廠專家委員會(huì)的成員們在北京聚集,就大家普遍關(guān)心的問題進(jìn)行了一次系統(tǒng)的回應(yīng)。專家們試圖讓大家明白,吸引他們專注和熱情的,不是建設(shè)一個(gè)先進(jìn)的示范工程,而是希望以此為平臺,吸引、整合行業(yè)智慧、資源,蓄積力量、明晰方向、堅(jiān)定道路,推動(dòng)我國污水處理事業(yè)實(shí)現(xiàn)從量變到質(zhì)變。
  本期受訪嘉賓
  曲久輝 中國工程院院士、中科院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員
  王凱軍 清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院副院長、教授
  王洪臣 中國人民大學(xué)環(huán)境學(xué)院副院長、教授
  余 剛 清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授
  柯 兵 中國21世紀(jì)議程管理中心副主任
  俞漢青 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授
  眼下的問題——
  地方環(huán)境管理不能依賴基于底線的國家標(biāo)準(zhǔn),必須有“個(gè)性化”的地方排放標(biāo)準(zhǔn)體現(xiàn)其不同的思路和需求,而污水處理體系也應(yīng)據(jù)此進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。但在這方面,除少數(shù)發(fā)達(dá)城市外,各地還普遍是空白
  總體上我們更多采用了以延時(shí)曝氣為特點(diǎn)的北歐工藝,基本特點(diǎn)是負(fù)荷低、高投入、高能耗
  污水處理行業(yè)忽視能源資源回收,同時(shí)也給目前我國污泥處置難題埋下隱患
  污水處理廠已經(jīng)接近垃圾焚燒廠在公眾心中的“地位”,臭氣噪聲擾民投訴頻發(fā)、新建項(xiàng)目遭遇社區(qū)反對已屢見不鮮
  概念廠的追求——
  可持續(xù)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

  針對不同地區(qū)的環(huán)境管理、生態(tài)保護(hù)需求,設(shè)計(jì)一套循序漸進(jìn)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)體系;不僅把常規(guī)的污染問題解決好,也要同時(shí)考慮到更深層次的環(huán)境問題
  一定要展現(xiàn)節(jié)能降耗和開發(fā)能源的基本理念
  從技術(shù)的前瞻性、先進(jìn)性,尤其是作為工程的可靠性,綜合考慮、優(yōu)選集成最先進(jìn)的技術(shù),盡可能提高污水處理的能源自給率
  污水中的碳氮磷硫都可能成為資源
  環(huán)境友好、社區(qū)融合
  可以把污水處理廠跟一些傳統(tǒng)市政基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)高度融合
  在十年時(shí)間內(nèi)就已建立起框架的中國污水處理事業(yè),未來還有很長的路要走。一方面,我國污水處理設(shè)施與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對其的需求相比,已經(jīng)顯現(xiàn)出各種不適應(yīng),亟待從技術(shù)到管理、從理念到實(shí)踐的全面提升。而另一方面,我國持續(xù)的城鎮(zhèn)化仍將釋放大量新建需求,污水處理設(shè)施規(guī)模還將繼續(xù)增長。
  業(yè)內(nèi)人士估計(jì),這會(huì)是一個(gè)比之前“大建設(shè)”更巨大、更長期的任務(wù),且需要解決的不只是技術(shù)和資金問題,更為關(guān)鍵的是要尋找到下一步前進(jìn)的方向和道路。而這正是六位專家近年來一直思考的問題。
  更令他們倍感緊迫的是,如果不能盡快在行業(yè)內(nèi)形成共識,現(xiàn)有污水處理設(shè)施的提標(biāo)改造,將會(huì)因?yàn)槿鄙倏沙掷m(xù)的目標(biāo)和計(jì)劃,而使巨大的改造投入產(chǎn)出欠佳,而新建污水處理設(shè)施則有重走老路甚至彎路的風(fēng)險(xiǎn)。
  “這正是我們發(fā)起建立中國污水處理概念廠倡議的意圖。”專家們在接受本報(bào)記者采訪時(shí)反復(fù)強(qiáng)調(diào),建設(shè)污水處理概念廠是要提供一個(gè)平臺,是要推進(jìn)一個(gè)進(jìn)程,是想要集合行業(yè)內(nèi)外各種力量,為中國找到一條適合國情、面向未來的污水處理新路。
  巨大成績背后的隱憂
  號稱環(huán)保行業(yè),本身卻與可持續(xù)發(fā)展背道而馳,這是中國污水處理行業(yè)必須正視的尷尬
  即使付出可觀經(jīng)濟(jì)成本達(dá)到現(xiàn)行國標(biāo)最高的一級A,出水仍是劣Ⅴ類;污水處理廠只管水不管泥,污染隱患和能源資源浪費(fèi)嚴(yán)重;污水處理廠誰都需要,可誰都不想要。
  在經(jīng)歷幾輪密集建設(shè)后,中國污水處理在規(guī)模上已經(jīng)可與美國比肩,速度堪稱奇跡。但隨著設(shè)施全面進(jìn)入運(yùn)行期,高速奔跑后的各種問題也隨之而來。近年來,行業(yè)內(nèi)外圍繞污水處理標(biāo)準(zhǔn)體系、技術(shù)路線、管理體制等,已經(jīng)開始了總結(jié)和思考。
  標(biāo)準(zhǔn)方面,“按國標(biāo)最高標(biāo)準(zhǔn)出水還是劣Ⅴ類”話題的熱議,在去年曾經(jīng)讓標(biāo)準(zhǔn)制定部門承受了不小的壓力。但事實(shí)上,地方環(huán)境管理不能依賴基于底線的國家標(biāo)準(zhǔn),必須有“個(gè)性化”的地方排放標(biāo)準(zhǔn)體現(xiàn)其不同的思路和需求,而污水處理體系也應(yīng)據(jù)此進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
  但在這方面,除少數(shù)發(fā)達(dá)城市外,各地還普遍是空白。而正是因?yàn)槿狈?biāo)準(zhǔn)引導(dǎo),不少地方管網(wǎng)沒建好就急著去提標(biāo)一級A,有的污水廠則是面臨剛建好就要提標(biāo)改造的尷尬。
  而在技術(shù)路線方面,“由于歷史原因,被認(rèn)為是環(huán)境保護(hù)、可持續(xù)發(fā)展一部分的污水處理行業(yè),本身的技術(shù)選擇在體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展理念方面存在不足。”王凱軍評價(jià)說。
  他本人近年來的研究重點(diǎn)是環(huán)境技術(shù)管理和戰(zhàn)略研究。王凱軍認(rèn)為,從新世紀(jì)以來的十幾年間,我國污水處理在超常規(guī)大發(fā)展過程中,基本沿用了國外的模式。“總體上更多采用了以延時(shí)曝氣為特點(diǎn)的北歐工藝,基本特點(diǎn)是負(fù)荷低、高投入、高能耗。”
  他個(gè)人曾參與一個(gè)污水處理項(xiàng)目審查。這個(gè)項(xiàng)目在年平均20多度的氣溫條件下,仍然采取延時(shí)曝氣、負(fù)荷極低(達(dá)到0.05)。“這原本是針對北歐常年低溫狀況而設(shè)計(jì)的工藝。這樣的例子還有很多。”
  高能耗、高投入路線對中國污水處理技術(shù)選擇的“統(tǒng)治”,還可能讓行業(yè)錯(cuò)過或者忽略了另一個(gè)關(guān)鍵趨勢,即能源資源回收,同時(shí)也給目前中國污泥處置難題埋下隱患。
  據(jù)王凱軍介紹,英國80%的污水處理廠通過污泥厭氧消化回收能源,德國的這一比例也在80%以上。“我們國家3000多座污水處理廠擁有污泥厭氧設(shè)施的只有50多個(gè),其中在運(yùn)行的還不到1/3。”
  而據(jù)他們的研究,厭氧消化本可以在中國發(fā)揮更大效能。王凱軍表示,國內(nèi)某污水處理廠的標(biāo)準(zhǔn)厭氧消化工程,經(jīng)多年運(yùn)行表明,能幫助污水處理廠能源自給率達(dá)到20~30%,每年產(chǎn)生的沼氣發(fā)電量可達(dá)1000多萬度。
  在環(huán)境友好方面,污水處理廠已經(jīng)接近垃圾焚燒廠在公眾心中的“地位”,臭氣噪聲擾民投訴頻發(fā)、新建項(xiàng)目遭遇社區(qū)反對已屢見不鮮。高能耗高投入的工藝、忽視能源資源回收……號稱環(huán)保行業(yè),本身卻與可持續(xù)發(fā)展背道而馳,這是中國污水處理行業(yè)必須正視的尷尬。
  概念廠想做哪些改變?
  需要在現(xiàn)行法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)之上探索未來水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),篩選節(jié)能降耗技術(shù)工藝,提出資源能源開發(fā)對策,優(yōu)化各種工藝組合,通過精心設(shè)計(jì)和運(yùn)營,完成這一復(fù)雜的系統(tǒng)工程
  提出建設(shè)中國污水處理概念廠、并組建專家委員會(huì),事實(shí)上經(jīng)過了一年多的醞釀時(shí)間,期間的討論頻繁而熱烈。“并不是沖動(dòng)、盲目做出的決定。”這幾位在污水技術(shù)管理、工程實(shí)踐、前沿技術(shù)、發(fā)展戰(zhàn)略上各有所長的專家,或者親身參與、或是密切觀察中國污水處理事業(yè)十幾年來的發(fā)展。“概念廠”正是他們反思過去、展望未來后得出的結(jié)果。
  “我們經(jīng)過一年多的討論,初步想從水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的可持續(xù)、資源回收、能量自給、環(huán)境友好,這四個(gè)維度來對中國污水處理未來發(fā)展方向做一次系統(tǒng)的探索。”王洪臣說。
  概念廠的消息一經(jīng)傳出,他們很快收到來自各方反響。很多人急于了解概念廠具體該怎么做?有什么不同?用什么技術(shù)?甚至要花多少錢? 對此,王洪臣坦言,概念廠是上述四重目標(biāo)的體現(xiàn),目前還沒有清晰的路線圖。“這四個(gè)問題都對現(xiàn)有污水處理事業(yè)提出了變革性和挑戰(zhàn)性的課題,要求高、困難多,需要大量的研究和探索。”
  專家們首先關(guān)注的是標(biāo)準(zhǔn)問題,即如何確定一個(gè)可持續(xù)的出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
  王洪臣舉例說,如果概念廠選擇建在水資源豐富的地區(qū),那么出水就需要滿足維持當(dāng)?shù)厮鷳B(tài)的平衡和健康,可能就要對硝酸根進(jìn)行嚴(yán)格控制。“美國一些重點(diǎn)流域要求污水處理廠出水中總氮低于3mg/L,個(gè)別地區(qū)要求更高。正是出于這樣的目標(biāo)。”
  而如果概念廠選址在缺水地區(qū),那么,出水水質(zhì)必須滿足水資源可持續(xù)循環(huán)利用的要求。“如此,剛才提到的硝酸根未必就是最重要的指標(biāo),而有可能是微生物指標(biāo)。”他強(qiáng)調(diào),可持續(xù)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)系統(tǒng)探索的過程,不是要馬上確定一套可以應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn),而是針對不同地區(qū)的環(huán)境管理、生態(tài)保護(hù)需求,設(shè)計(jì)一套循序漸進(jìn)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)體系。
  而他們的探索可能會(huì)對現(xiàn)行水質(zhì)評價(jià)體系提出挑戰(zhàn)。曲久輝是水質(zhì)安全、評價(jià)方面的資深專家。他提出,如果污水處理后不是直接排放到天然水體,而是回用至綠地、農(nóng)田,那么氮磷作為有用物質(zhì)是否可以不做特殊處理,標(biāo)準(zhǔn)不做過高要求?而一旦涉及生態(tài)和健康,現(xiàn)有的評價(jià)體系則需要進(jìn)一步完善。“COD,氮磷達(dá)到要求不一定意味著安全,還有一些有害污染物沒有得到檢測。”
  安全是很多環(huán)境專家們更為關(guān)心的問題。“根據(jù)環(huán)境安全和水資源安全的需求,污水處理不僅要考慮解決黑臭,去除常規(guī)污染物,還要關(guān)注會(huì)對人體健康、水生態(tài)系統(tǒng)等有長期性風(fēng)險(xiǎn)的新興污染物,比如個(gè)人護(hù)理品、藥品等隨不同渠道進(jìn)入污水,現(xiàn)在的處理工藝并不能很好應(yīng)對。”余剛一直在關(guān)注污水處理領(lǐng)域深層次環(huán)境安全問題。
  據(jù)他介紹,歐美發(fā)達(dá)國家已經(jīng)開始著手開始解決這樣的問題。 而概念廠也要有此考慮。“不僅把常規(guī)的污染問題解決好,也要同時(shí)考慮到更深層次的環(huán)境問題。”
  在技術(shù)層面,概念廠委員會(huì)要更多關(guān)注對現(xiàn)有先進(jìn)技術(shù)的篩選和集成。王洪臣表示,概念廠一定要展現(xiàn)節(jié)能降耗和開發(fā)能源的基本理念。在這一領(lǐng)域,國內(nèi)外在不同的環(huán)節(jié)和方向上,都涌現(xiàn)出了很多創(chuàng)新。
  “從技術(shù)的前瞻性、先進(jìn)性,尤其是作為工程的可靠性,我們要綜合考慮,優(yōu)選集成最先進(jìn)的技術(shù),盡可能提高污水處理的能源自給率。”他強(qiáng)調(diào),這不是為了示范某種或某些技術(shù),而是為了推動(dòng)對污水處理能源利用狀況的提升和革新,幫助行業(yè)為節(jié)能減排做出自己的貢獻(xiàn)。
  發(fā)達(dá)國家的研究和實(shí)踐表明,污水中的碳氮磷硫都可能成為資源,而這也是概念廠追求的目標(biāo)之一。“我們想探討在我國污水處理中是否能進(jìn)行相應(yīng)開發(fā)?這方面也需要大量研究和技術(shù)篩選,找到合理方案。”王洪臣說。
  在專家們的心目中,“外形”對污水處理概念廠也非常重要。他們希望通過概念廠在環(huán)境友好、社區(qū)融合方面的探索,讓大家對污水處理行業(yè)的形象徹底改觀。在這方面,可選的方案并不少。
  “可以把污水處理廠跟一些傳統(tǒng)市政基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)高度融合。比如熱電廠可以利用污水廠出水,而后者則可以大量利用廢熱、灰渣等;一些市政基礎(chǔ)設(shè)施周邊環(huán)境較差,還可以利用污水廠水面調(diào)節(jié)周邊小氣候。”王洪臣說,在與社區(qū)融合方面,國外經(jīng)驗(yàn)很值得借鑒。
  日本的清水公園,就是把污水處理廠修建成周邊居民的休閑場所。有些國家污水處理設(shè)施是基于低影響開發(fā)而設(shè)計(jì)。“就是如果不特意說明,很多人甚至不知道這里有污水處理設(shè)施。這也是我們追求的方向。”
  在采訪中,多位專家反復(fù)強(qiáng)調(diào),概念廠需要在現(xiàn)行法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)之上探索未來水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),篩選節(jié)能降耗技術(shù)工藝,提出資源能源開發(fā)對策,優(yōu)化各種工藝組合,通過精心設(shè)計(jì)和運(yùn)營,完成這一復(fù)雜的系統(tǒng)工程。在這其中,概念廠是一個(gè)載體,是一個(gè)平臺,可以吸納、集合行業(yè)內(nèi)外的智慧、力量和資源,推動(dòng)行業(yè)對污水處理的思考、梳理、探索乃至最終變革。“過程是比結(jié)果更有意義的事情。”

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