隨著中國經(jīng)濟(jì)快速增長，人民生活水平逐步提高，社會(huì)各界對環(huán)境問題的關(guān)注度與日俱增。改善水環(huán)境質(zhì)量已經(jīng)成為社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。
2002年頒布實(shí)施的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》有效促進(jìn)了中國污水處理廠的有序建設(shè)和發(fā)展，對水環(huán)境的改善起到了非常重要的作用。然而GB18918-2002的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)有十多年未修訂。為了順應(yīng)更高的水環(huán)境保護(hù)需求，2015年11月，環(huán)境保護(hù)部發(fā)布《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（征求意見稿），向外界廣泛征詢意見。
一時(shí)間，業(yè)內(nèi)對該修訂的標(biāo)準(zhǔn)展開了激烈的討論。觀點(diǎn)主要分為兩方：支持方認(rèn)為新標(biāo)準(zhǔn)順應(yīng)了環(huán)境質(zhì)量改善的要求，可以通過新的技術(shù)手段達(dá)到新標(biāo)準(zhǔn)；反對方認(rèn)為提高污水收集率，控制面源污染才應(yīng)該是重點(diǎn)，污水廠一味提標(biāo)，對整體的水環(huán)境質(zhì)量改善作用有限，并且需要大幅提高投資和運(yùn)行成本。
除了環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（征求意見稿）外，北京市和天津市已經(jīng)率先實(shí)施了嚴(yán)格的地方標(biāo)準(zhǔn)。針對中國目前城鎮(zhèn)污水處理廠標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格化趨勢，和發(fā)達(dá)國家相比是否過于嚴(yán)格，是否順應(yīng)節(jié)能降耗甚至產(chǎn)能的行業(yè)潮流等問題，我們咨詢了國際水協(xié)會(huì)（IWA）幾位著名污水處理專家。
在最近這段相對“平靜”的時(shí)期，期望通過分享他們的一些客觀建議和意見，為未來中國污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)的修訂和污水行業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供有益的借鑒。
Helmut Kroiss博士
IWA主席， 維也納技術(shù)大學(xué)教授
中國排放標(biāo)準(zhǔn)中的取樣方法和歐美都有所差異，并且達(dá)標(biāo)率的要求上也有所不同。歐洲一些國家并未要求100%達(dá)標(biāo)。如德國以4或5個(gè)連續(xù)取樣來判斷是否達(dá)標(biāo)；奧地利要求日平均樣的年達(dá)標(biāo)率為95%。當(dāng)排放入湖泊時(shí)，TP要求小于0.5mg/L，當(dāng)排放入河流時(shí)，TP需小于1.0mg/L。在一些特殊的水域，排放標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)更嚴(yán)格。
在制定總氮排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)是考慮進(jìn)水和出水的總氮去除率需大于70%的原則，鑒于這一原則，執(zhí)法機(jī)關(guān)往往參考總氮的年平均去除效率，而不是基于瞬時(shí)排放值。例如為降低地下水滲入污水管網(wǎng)做出努力的污水處理廠，其出水排放濃度，往往比那些實(shí)際進(jìn)水量小但地下水滲入嚴(yán)重的污水廠的濃度要高，而后者才是執(zhí)法機(jī)關(guān)真正的處罰對象。
據(jù)我所知，中國還存在化糞池系統(tǒng)，這將導(dǎo)致污水廠進(jìn)水的有機(jī)質(zhì)含量偏低，也可能會(huì)影響到碳氮比，從而影響總氮去除的效率。溫度對污水處理廠處理效率有顯著影響，在北京和天津的地方標(biāo)準(zhǔn)中，采用了冬季時(shí)間段，對冬季氨氮的排放限值進(jìn)行單獨(dú)說明，然而按水溫而非季節(jié)來劃分應(yīng)該更為科學(xué)。
中國目前基于日均混合樣達(dá)標(biāo)要求的標(biāo)準(zhǔn)是非常嚴(yán)格的，這勢必大幅提高污水處理廠的投資，而實(shí)際上對整體的水環(huán)境改善作用非常有限。
從長期的經(jīng)驗(yàn)來判斷，如果污水廠能高效穩(wěn)定運(yùn)行，傳統(tǒng)活動(dòng)污泥法可去除94%的進(jìn)水COD（在達(dá)到完全硝化的條件下）。如果二沉池得到很好的設(shè)計(jì)，即使不需要額外后續(xù)處理的情況下，中國一些標(biāo)準(zhǔn)中提出的出水COD20mg/L或30mg/L也是可以實(shí)現(xiàn)的；在無后過濾工藝的情況下，BOD無法每天都穩(wěn)定達(dá)到4-6mg/L。
二沉池出水中的生物絮體是影響污水廠排放水中BOD、SS和TP濃度的最終決定因素。執(zhí)行中國的最嚴(yán)格的TP排放限值，就需要用到化學(xué)法除磷。在瑞士，通過后化學(xué)絮凝過濾，TP能穩(wěn)定小于0.3mg/L。我本人并不敢肯定傳統(tǒng)的砂濾能否滿足每日出水TP穩(wěn)定小于0.2mg/L的要求。在美國的BluePlains污水廠，他們的TP的月平均值要求小于0.1mg/L,是通過膜過濾的工藝實(shí)現(xiàn)的。
關(guān)于氨氮的去除，我們的研究所已經(jīng)開發(fā)出了，為了達(dá)到如此嚴(yán)格排放限值的一系列設(shè)計(jì)和運(yùn)行的模型。從經(jīng)濟(jì)上來說，推薦95%甚至97%的氨氮排放達(dá)標(biāo)率，這樣可以節(jié)約可觀的投資。實(shí)際上，即使氨氮非100%達(dá)標(biāo)，對整體的受納水體水環(huán)境和可能的水回用并沒有實(shí)質(zhì)性的影響。
針對中國的水質(zhì)特點(diǎn)，我想在沒有外加碳源的情況下，總氮將無法達(dá)標(biāo)。在這樣嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)要求下，污水處理廠的能耗自給將很難實(shí)現(xiàn)。自養(yǎng)脫氮工藝（厭氧氨氧化）將是一個(gè)技術(shù)手段，能有效降低能耗，但這是最新的工藝，還有很多挑戰(zhàn)需要解決。針對北京和天津的氣候條件，我不清楚主流厭氧氨氧化是否能夠穩(wěn)定的滿足如此嚴(yán)格的地方排放標(biāo)準(zhǔn)，但在未來，主流厭氧氨氧化能成為解決方案。
如果基于傳統(tǒng)的活性污泥法，考慮進(jìn)水水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)，中國的污水處理廠無法實(shí)現(xiàn)能耗自給，這一結(jié)論可利用很多模型計(jì)算得到。在北京和天津等中國嚴(yán)重缺水的地區(qū)，污水的達(dá)標(biāo)排放和水的有效回用，比污水廠實(shí)現(xiàn)能耗自給更為重要。
從溫室氣體排放的角度來說，中國的化糞池系統(tǒng)有很多弊端。除了化糞池自身產(chǎn)生大量的甲烷外，導(dǎo)致污水廠碳氮比不足，也會(huì)限制反硝化過程的效率，并釋放出N2O。
總體來說，現(xiàn)有的技術(shù)手段能夠滿足中國日益嚴(yán)格的污水排放標(biāo)準(zhǔn)要求。但從保護(hù)受納水體的角度，控制面源的污染應(yīng)該更有效。
曹業(yè)始博士
IWA會(huì)士， 新加坡公共事業(yè)局 （PUB） 高級顧問、原污水首席專家
目前中國北京和天津的排放標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是非常嚴(yán)格的，但不是國際上最嚴(yán)格的。如美國的Chesapeake（切薩皮克）污水廠，由于其出水排放進(jìn)入飲用水水源地，因此對應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)為TN小于3mg/L,TP小于0.1mg/L。其實(shí)在歐美，對污水廠排放標(biāo)準(zhǔn)是否應(yīng)更嚴(yán)格，也存在很多的爭論。批評者認(rèn)為農(nóng)業(yè)面源污染比污水廠點(diǎn)源的影響更大，而面源污染的控制往往很困難。
在新加坡的污水廠排放標(biāo)準(zhǔn)為BOD5=20mg/L，TS=30mg/L；用于Newater（新生水）的污水廠出水要求氨氮小于5mg/L。
針對中國標(biāo)準(zhǔn)中出水COD小于20或30mg/L的必要性，需要討論。出水中的COD其實(shí)絕大部分都已經(jīng)是不可生物降解的物質(zhì)。一般來說，5mg/L的SS，就已經(jīng)相當(dāng)于10mg/L的COD。針對總磷小于0.3mg/L的要求，沉淀工藝無法滿足該排放標(biāo)準(zhǔn)，需要過濾工藝。
SS小于5mg/L，從測量方法上存在問題。標(biāo)準(zhǔn)中的重量法測量的最低范圍一般為5-10mg/L，需要取大量的水樣過濾后才可能得到結(jié)果。由于色度的原因，即使利用濁度指標(biāo)代替SS，也會(huì)存在測量準(zhǔn)確度的問題。
Peter Cornel 博士
IWA Resource Reovery Cluster 副主席， 德國達(dá)姆施塔特大學(xué)教授
北京和天津的排放標(biāo)準(zhǔn)確實(shí)很嚴(yán)格，但可能不是世界上最嚴(yán)格的。制定嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)本身并沒有錯(cuò)，但對取樣方法的規(guī)定很重要。
相對于德國平均進(jìn)水COD高于600mg/L的條件下，中國進(jìn)水的COD普遍偏低，達(dá)到如此嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)就更加困難。一般來說，AAO工藝，達(dá)到出水COD小于30mg/L應(yīng)該不是問題，但難于滿足小于20mg/L的要求。在沉淀后有過濾或兩步沉淀的工藝條件下，總氮和總磷（<0.3mg/L）可以達(dá)到排放要求。我所在的州，正準(zhǔn)備要求TP小于0.2mg/L。
由于德國的取樣規(guī)定和中國的不同，所以兩國的排放標(biāo)準(zhǔn)很難直接比較。但我們的標(biāo)準(zhǔn)也是基于污水廠的規(guī)模和受納水體的環(huán)境質(zhì)量確定的。
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