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仅靠污水厂提标能拯救水环境吗
发布者:瑞凯科技 发布时间:2016-1-4 13:19:28

自2015年11月4日环保部发布了新修订的《城镇污水处理厂污染物排放标准(征求意见稿)》以来,笔者和很多在污水治理第一线的工作人员进行了学习探讨,结合大家在不同岗位、不同地域长期一线实践经验和工作认识,对该标准修订征求意见稿存在诸多困惑,其中最无法理解和质疑的是在新增特别排放限值中规定了生态环境敏感区(涉及重点湖泊、重点水库、近岸海域汇水区域)污水处理厂出水排放标准中悬浮物(SS)由原来的一级A中10mg/L进一步提高至5mg/L。

首先,从原理上讲,悬浮物(SS)并不是我国此次提标急需要控制的关键污染物。

根据有关法规和技术资料,“水污染是指水体因某种物质的介入,而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特性的改变,从而影响水的有效利用,危害人体健康或者破坏生态环境,造成水质恶化的现象。”(《水污染防治法》第八章附则第九十一条)。“水体污染指排入水体的污染物在数量上超过该物质在水体中的本底含量和水体的自净能力,从而导致水体的物理、化学及卫生性质发生变化,使水体的生态系统和水体功能受到破坏。”(水污染控制工程(第二版))。根据上述定义,只有某种物质的介入导致水体化学、物理、生物等特性变化,结果为破坏水体功能的才称之为水污染。我国目前要投入大量资金治理的河流、湖泊和水库的污染问题,就是因为大量的工业、农业和生活污水进入水体,造成了河流的黑臭,湖泊、水库和近岸海域的富营养化等水体恶化问题,造成这些水体恶化的根本原因是有机污染(COD)、氮、磷污染、溶解氧偏低等,而不是悬浮物(SS)的影响。或许有人会说悬浮物造成COD量的改变,但是根据COD定义:“在一定条件下,经重铬酸钾氧化处理时,水样中的溶解性物质和悬浮物所消耗的重铬酸钾盐相对应的氧的质量浓度。”(见GB11914-89),COD值已经包含了悬浮物(SS)的污染贡献。由此可见,在COD已经限制到30mg/L以下、氨氮限制到1.5mg/L以下,总磷在0.3mg/L以下的时候,悬浮物(SS)根本不是水环境污染治理急需控制的关键污染物。也许正是因为这个原因,国家地表水环境质量标准(GB3838-2002)从一类水体到五类水体均没有对悬浮物(SS)提出要求。所以,即使城镇污水处理厂出水排入自然水体,其低浓度的悬浮物(SS)也不会造成受纳水体的污染。

其次,从该《城镇污水处理厂污染物排放标准》(征求意见稿)编制说明所引用文献可以看出,国外发达国家均没有对悬浮物(SS)做出如此严格的标准限制。

笔者直接摘取新标准征求意见稿编制说明中的数据来说明。在征求意见稿编制说明所列举的数据中,把悬浮物作为标准的有法国、日本、美国等,最严格的是法国的深度处理TSS限制在20mg/L,日本集中式污水处理的悬浮物排放标准为40mg/L,美国二级污水处理TSS排放标准也不过是30mg/L(30天平均值),欧盟标准虽然对氮、磷排放要求较高。但对悬浮物(SS)的限制也仅仅是35mg/L。

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城镇污水处理厂污染物排放标准高了谁来买单?

再者,笔者认为突出提高悬浮物(SS)指标,会偏离本次标准修订的目标,对特定技术的指向性明显,妨碍技术创新,对促进城镇污水厂污染治理技术进步不利。

本标准修订稿前言部分明确定位:“为了贯彻《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国海洋环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》、《中华人民共和国固体废物污染防治法》等法律、法规、保护环境,防治污染,促进城镇污水处理厂污染治理技术的进步,制定本标准。”

从上述分析可以看到,国内外标准都表明低浓度悬浮物(SS)排入水体不应是造成水体恶化的原因,目前,我国保护水环境针对的目标污染主要是有机物(COD)、氮、磷及其他污染重金属污染,这些指标在我国都制定了全世界最严格的排放限值,为了达到这个限值,我国的行业科研人员和一线工作人员也进行了不断的探索研究,目前,也已经取得了一些突破性进展。在《北京市地方标准<城镇污水处理厂水污染物排放标准>制订》一文指出,污水处理厂不同处理工艺对悬浮物的去除效果分别为:二级处理85~90%,出水可达到30mg/L以下;二级强化90~95%,出水可达到25mg/L;深度处理的去除率可达95~99%,出水5~10mg/L,如果经过膜处理,出水的悬浮物可达到检不出的水平。从这里,我们可以很明显地看出,如果我们新标准把SS限值到5mg/L以下,无疑会给行业一个在全国大面积推广膜处理工艺的信号,这会对其他新技术的创新和推广带来非常不利的影响。征求意见稿一出,行业不断有报道说:“这将为我国MBR膜产业带来巨大的应用空间。其中,带内衬MBR膜技术的公司将明显受益,为其发展提供了更大的想象空间。”12月2日,E20水网固废网转载了“多部委力推水安全创新工程,膜市场2020年有望破2500亿元”的报道。

那么,膜处理工艺真的是适合于我们国家大面积采用的完美无缺的技术方式吗?

笔者就从最常用的MBR工艺来讲,MBR工艺是通过在生化反应过程加入膜过滤设备,通过膜过滤设备拦截微生物来提高微生物的数量,并通过膜过滤设备提高了分离效果从而达到出水水质优于传统工艺的目的。这是MBR工艺的本质,MBR膜本身没有任何污染物去除功能,它起到的就是物理过滤,是分离过程的强化,污染物的去除本质上还是靠微生物降解。

笔者认为MBR给大家提出了一种有效加快反应过程和分离过程新思路,也为一些高难生物降解的化工、高盐等废水处理提供了一种新方法。因为在一些高难生物降解的工业废水,采用其他方法处理成本非常高,所以采用MBR工艺,减少加药和二次污染问题,经过长时间的微生物驯化培养,确实可以实现相对较好的处理效果,性价比也是可以接受的。笔者所在团队从2003年开始就在聚酯、油墨、高盐等化工废水中使用MBR,效果确实不错。

但是,MBR绝不是一种完美无缺任何水任何情况都适合的污水处理技术。膜建设投入,膜堵塞,膜维护,膜更换带来的高成本是其致命弱点!在经济欠发达地区,即使前期有政府的大量财政支持,也会造成“建得起,用不起,管不起,换不起”的结局。笔者调研过广西、湖南、云南、内蒙古的乡镇和农村,这些地方目前最急于要解决的,可能是管网收集系统的健全,可能是已经建设的污水处理厂的正常运行,可能是他们连一个最基本的污水收集和处理设施都没有。这个时候,要建设乡镇生活污水处理设施,还要使用膜处理工艺,即使是国家拨款,仅仅是运行管理、维护就会成为很大的经济负担,更不用说几年以后还要换膜,国家又要再次拨款,试问我们的国家真的富裕到对于这种污染程度很低且易于生化处理的生活污水,仅仅为了控制一个悬浮物(SS)指标,大肆使用膜过滤的程度了吗?

笔者在写这篇小文的时候,熟悉的一位知名专家正在日本考察,问他日本有没有在污水处理厂大肆用膜过滤技术,他说他那天看了三四个刚刚重建的污水处理厂,没有一个采用MBR的,还有一个是以前用MBR工艺,后因为运行管理成本太高而改为活性污泥法的。德国也是膜技术较强的国家,绝大部分工艺也只是在厌氧、好氧生物工艺上进行改良,深度处理增加滤布、滤料等过滤环节。

笔者认为,对于我国当前阶段,城镇污水处理最艰巨的任务在乡镇,而且我国地域分散,地域之间经济水平和环境条件差距很大,在标准的实施上要避免一刀切,在技术选择上更应该百花齐放,百家争鸣,鼓励各种创新技术的出现。整体上来说,目前我国最需要的是以“低成本,高效率,简管理,优出水”为特点的快速生化污水处理技术和产品,以此为目标的技术产品的创新需要鼓励和支持。笔者所在的单位深圳市清研环境科技有限公司所推广的RPIR快速生化污水处理工艺,就是深圳清华大学研究院科研人员历经十几年时间基于MBR的特点而开发的快速生化污水处理技术,该技术利用经典化工理论并通过巧妙的结构设计,形成了和MBR膜组件类似的RPIR模块,将这种钢制RPIR模块放置于生化池中,可以达到与MBR膜组件一样的高效拦截有效微生物的目的,其对污染物的生化降解效果可与MBR相媲美,但因其为钢制材质,没有易损部件,在投资成本,运行管理、处理效果上都是一种比MBR更适合我国当前国情的新工艺。

当然,笔者在此列举RPIR只是因为多年研究和实践,对该技术比较熟悉,大家肯定也知道其他同类的创新型技术还有很多,比如改良的生物转盘、BL水循环工艺、人工快渗处理技术、改良的滤布滤池、BFBR立体生态污水处理技术、改良流化床技术等各种传统活性污泥法的优化改进技术,都在不同应用条件下的水处理实践中取得了不错的效果,这些工艺假以时日,不断完善,有望达到与MBR类似的效果,成本却大大降低,管理也大大简化。

不管怎样,笔者以为在我们国家,水环境治理还有漫长的道路要走,这段路绝不是可能用简单粗暴的方式一步走到头,若真想做到正本清源,科学合理,需要大量的科研人员专家学者的不懈努力,更需要工作在水环境治理一线工作人员的积极参与。所以,笔者发起倡议,联名建议此次修订稿中即使在生态环境敏感区污水处理厂出水排放标准中悬浮物(SS)也维持为原来的一级A中10mg/L。


 
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