津沽污水處理廠建設(shè)了光伏發(fā)電項目



污水處理廠將來不僅要考慮現(xiàn)在的生活、工業(yè)污水問題，還要考慮今后納入雨水后帶來的處理、運行挑戰(zhàn)

從對水體的富營養(yǎng)化控制，總磷指標(biāo)是第一位的，氨氮是第二位，總氮是第三，控制了這三個指標(biāo)，污水排放的常規(guī)指標(biāo)就控制住了

未來可能會有各種各樣的工藝組合，都會有利于污水處理事業(yè)的發(fā)展。企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)等都可以發(fā)揮想象力，利用自己的資源，做不同的嘗試

隨著污水處理行業(yè)的不斷發(fā)展，污水處理技術(shù)設(shè)施正在從傳統(tǒng)走向變革。未來，產(chǎn)業(yè)界的變革將更加明顯。中國市政工程華北設(shè)計研究總院總工程師鄭興燦近年來一直在做污水處理的發(fā)展趨勢研究，他從污水處理規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)等方面，對可能產(chǎn)生的變化進(jìn)行了分析。

記者：我國目前已經(jīng)有4000多座污水處理廠，處理率接近9成，將來還會有數(shù)量和規(guī)模上的增長嗎?會有什么變化?

鄭興燦：簡單來看，數(shù)量上還會有增長。我個人預(yù)計到今年年底會接近5000座，到2020年應(yīng)該超1萬，到2030年可能會過兩萬。當(dāng)然，污水處理廠數(shù)量是增加的，但增加的總體規(guī)模增長并不是線性的，也就是說后面的污水處理廠規(guī)�？赡軙�越來越小。

我認(rèn)為，在2020年～2030年之間，污水處理設(shè)施會有一個重要特征，即會把雨水、尤其是初期雨水處理納入進(jìn)來，這會帶來很多城市的大型污水處理廠擴(kuò)容至少50%。當(dāng)然要全部實現(xiàn)，這個過程可能需要20～30年甚至更長的時間。

我們估計在2020年左右，會有一部分城市率先有所實踐。因此，污水處理廠將來不僅要考慮現(xiàn)在的生活、工業(yè)污水問題，還要考慮今后納入雨水后帶來的處理、運行挑戰(zhàn)。

記者：目前，城市污水處理廠的單個規(guī)模都較大，走的是集中處理路線，已經(jīng)遇到了管網(wǎng)、回用等困難，未來會有怎樣的趨勢?

鄭興燦：我認(rèn)為未來新建的污水處理設(shè)施，很大一部分將在村鎮(zhèn)，規(guī)模不會大。但正是因為規(guī)模小，一方面為新的技術(shù)應(yīng)用帶來了一些契機(jī)，一方面也為新的創(chuàng)新型中小公司帶來了商業(yè)機(jī)會。

但從長遠(yuǎn)來講，幾十、幾百噸的小設(shè)施是不可能長久存在的，遲早要走向合并。比如，奧地利的污水處理設(shè)施，就是十幾個小城鎮(zhèn)污水處理歸并起來，幾個鎮(zhèn)共分擔(dān)資金，建設(shè)運行一個污水處理廠。相信這樣的趨勢在國內(nèi)也會同樣出現(xiàn)。

記者：不久前，相關(guān)部門對修訂《城鎮(zhèn)污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)》征求意見，各項指標(biāo)全面加嚴(yán)。特別地區(qū)的COD甚至提出要到30mg/L。請問，這種加嚴(yán)是未來趨勢嗎?

鄭興燦：首先，任何環(huán)境問題都是和經(jīng)濟(jì)相關(guān)的。設(shè)計達(dá)到什么樣的排放水平，就得有什么樣的投入。

其次，出水中不可生物降解的COD，如果是天然物質(zhì)的話，不會造成水體的黑臭。因此，如果把COD要求強(qiáng)制的達(dá)到20mg/L這樣的水平，尤其在未來污水進(jìn)水的濃度越來越高的情況下，這樣的高標(biāo)準(zhǔn)屬于勞民傷財。

我認(rèn)為對我們現(xiàn)在的污水處理技術(shù)來講，有一個指標(biāo)更為關(guān)鍵，即氨氮指標(biāo)，這和黑臭富營養(yǎng)化等直接相關(guān)。而且，如果出水的氨氮指標(biāo)能低于1mg/L升的話，相關(guān)的COD、BOD都會達(dá)到相應(yīng)要求。

在總磷、總氮指標(biāo)方面，我跟國內(nèi)相當(dāng)一部分專家的觀點有些不一樣。我認(rèn)為，如果目標(biāo)是控制藻類的生長和富營養(yǎng)化，那么必須重視氮磷之間的比例關(guān)系。而總氮再低，如果總磷沒有變化，那么也解決不了問題。

從這個角度，從對水體的富營養(yǎng)化控制來講，總磷是第一位的，氨氮是第二位，總氮指標(biāo)是第三，控制了這三個指標(biāo)，污水排放的常規(guī)指標(biāo)就控制住了。

記者：針對越來越復(fù)雜和嚴(yán)格的要求，目前以活性污泥法為基礎(chǔ)的工藝是否能應(yīng)對?未來有何發(fā)展趨勢?

鄭興燦：不論工藝怎么變化，穩(wěn)定達(dá)標(biāo)+能源化+資源化和低碳低耗，這樣的理念，我想在短期內(nèi)，不會發(fā)生變化。

在除磷脫氮方面，傳統(tǒng)工藝怎么轉(zhuǎn)向厭氧氨氧化是一大挑戰(zhàn)。目前，側(cè)流方面是比較成熟了，主流工藝還需要做工作。據(jù)我所知，國內(nèi)已經(jīng)有五六個團(tuán)隊在做這方面的工作。有的企業(yè)甚至提出了希望在兩年內(nèi)實現(xiàn)主流工藝厭氧氨氧化的目標(biāo)，我認(rèn)為這個目標(biāo)有點高。

在對工藝的研究應(yīng)用中，有幾個問題逃避不了。比如，城市污水水質(zhì)水量在時空上有很大變化，城市污水的碳氮比普遍偏低，進(jìn)水無機(jī)懸浮固體普遍比較高，低水溫與大量工業(yè)廢水等，都是國內(nèi)污水處理非常重要的影響因素。

怎么有效地把新型工藝融入到已有的工藝系統(tǒng)當(dāng)中去，是非常重要的問題。可能未來會有各種各樣的工藝組合，都會有利于污水處理事業(yè)的發(fā)展。企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)等都可以發(fā)揮想象力，利用自己的資源，做不同的嘗試。

原標(biāo)題:污水處理標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)將怎么發(fā)展？ ——訪中國市政工程華北設(shè)計研究總院總工程師鄭興燦 

下一代污水處理技術(shù)著力點何在？

“我們提出超越當(dāng)今國際先進(jìn)水平20年的中國污水處理概念廠理念，計劃用5~6年的時間建成一座或一批示范廠。”2014年初，來自環(huán)保領(lǐng)域的6位業(yè)內(nèi)知名專家提出了建設(shè)中國污水處理概念廠、變污水處理事業(yè)跟跑者為領(lǐng)跑者的目標(biāo)，在業(yè)內(nèi)外引發(fā)強(qiáng)烈反響。

日前，記者在參加第三屆中國宜興產(chǎn)業(yè)推進(jìn)會期間獲悉，經(jīng)過一年多的努力，污水處理概念廠“概念”將落地。“在選址方面，準(zhǔn)備在宜興正式啟動第一座污水處理概念廠的建設(shè);在工藝考察與研究過程中，明確了主流厭氧氨氧化的重要地位。”清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院副院長王凱軍透露。

倉促上馬有多少后遺癥?

普遍采用的長流程、高耗能工藝造成能耗、運行穩(wěn)定性適應(yīng)性問題;在污泥問題上缺乏系統(tǒng)性考慮

從污水處理概念廠提出到現(xiàn)在，業(yè)內(nèi)外一直不乏不同意見者。“如此‘高大上’的污水處理廠在我國能不能用得上、用得起?”很多人認(rèn)為中國污水處理還有諸多現(xiàn)實問題沒有解決。

對此，王凱軍等專家表示，探索建設(shè)污水處理概念廠的目標(biāo)就是要面向20~30年的未來，從科研到產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對未來的水污染治理、水資源管理需求做出預(yù)判和準(zhǔn)備。

由于我國環(huán)境問題的集中快速暴發(fā)，無論是水、大氣還是固廢、土壤，治理都屬倉促應(yīng)戰(zhàn)�？蒲泻彤a(chǎn)業(yè)，相對于環(huán)境治理的緊迫需求，準(zhǔn)備時間嚴(yán)重不足。“沒有技術(shù)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，在技術(shù)路線等方面缺乏基本的判斷力，這往往導(dǎo)致匆忙之下對國外技術(shù)路線的直接照搬，當(dāng)時造成投資浪費，后續(xù)留下諸多遺憾。”王凱軍曾在采訪中告訴記者。

而當(dāng)前我國污水處理的現(xiàn)狀也已經(jīng)顯示出了倉促上馬的后遺癥：普遍采用的長流程、高耗能工藝造成了能耗、運行穩(wěn)定性適應(yīng)性問題;在污泥問題上缺乏系統(tǒng)性考慮，污泥處置現(xiàn)已成為城市難題。

更重要的是，由于缺乏對水環(huán)境治理、水資源形勢的預(yù)判，使得我國在污水處理基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上，面臨剛剛建成就已然落后的尷尬。生產(chǎn)管理粗放，排放水質(zhì)普遍不能滿足水環(huán)境的要求，設(shè)施本身成為污泥、臭氣、噪聲排放源，能源資源未能有效回收。

專家表示，“面臨水量、水質(zhì)雙重危機(jī)，龐大投資建成的污染治理設(shè)施未能發(fā)揮應(yīng)有的作用。污水處理接下來工作推進(jìn)的著力點在哪里，在業(yè)內(nèi)一段時間內(nèi)比較迷茫。”

污水處理該怎么進(jìn)化?

面對水資源緊缺，能源短缺等多項挑戰(zhàn)，膜分離技術(shù)、以臭氧為主的高級氧化技術(shù)、高級曝氣控制技術(shù)等將得到重點研發(fā)和儲備

據(jù)介紹，發(fā)達(dá)國家的污水處理目前已處于以水資源為中心的可持續(xù)發(fā)展階段。英國等國已提出下一代的污水處理廠將成為水資源中心、能源中心和營養(yǎng)中心等先進(jìn)理念。

從這點上看，污水處理概念廠提出諸多目標(biāo)中首要包含的是要在污水處理的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)方面抓緊“補(bǔ)課”，適應(yīng)我國資源環(huán)境的迫切需求。

“首先得研究預(yù)判20年以后我國社會發(fā)展對污水處理的要求是什么。”中國人民大學(xué)環(huán)境學(xué)院副院長王洪臣表示，我們認(rèn)為有幾個挑戰(zhàn)是污水處理事業(yè)必須應(yīng)對和有所作為的，包括水資源緊缺、能源短缺、資源匱乏和鄰避效應(yīng)。

這些挑戰(zhàn)意味污水處理廠要實現(xiàn)的功能是多方面的：未來淡水資源的缺乏，要求污水處理行當(dāng)必須為實現(xiàn)水資源的可持續(xù)循環(huán)利用提供一個基礎(chǔ);而占社會1%用電量的污水處理行業(yè)存在較大的能源回收空間，可以通過自身不斷降低能耗，以及開發(fā)利用污水中能源來實現(xiàn);除能源外，污水中還存在大量有機(jī)質(zhì)和磷等重要資源，這恰恰是我國土地需要的。而如何讓污水處理廠從人人嫌棄的設(shè)施，成為融入社區(qū)、貢獻(xiàn)正能量的設(shè)施，是較大挑戰(zhàn)。

這些目標(biāo)對應(yīng)的技術(shù)工藝紛繁復(fù)雜，如何選擇?對此，王洪臣表示，工藝路線應(yīng)該體現(xiàn)出污水處理技術(shù)未來的發(fā)展趨勢，但不必追求盡善盡美。在向北京市匯報概念廠情況時，他們提出了立足現(xiàn)在，面向未來，實現(xiàn)不同階段工藝的無縫切換的理念。“就是說我們做的每一步對未來需求的變化和技術(shù)的發(fā)展，都要留下足夠的空間。”

哪些工藝將隨著需要而得到應(yīng)用?研究團(tuán)隊提出了多項需要重點研發(fā)和儲備的技術(shù)類別，包含：著眼于提升感官指標(biāo)的膜分離技術(shù);應(yīng)對新型污染物、以臭氧為主的高級氧化技術(shù);節(jié)能降耗技術(shù)裝備，如高級曝氣控制技術(shù)，最佳回流比控制技術(shù)等;厭氧氨氧化、活性顆粒污泥等低能耗新工藝;污水的能源化技術(shù)，污水水源熱泵技術(shù)，碳磷資源的循環(huán)技術(shù)等。

標(biāo)準(zhǔn)也能量身定做?

將包括基本要求指標(biāo)+選擇性指標(biāo)，后者可以針對不同的環(huán)境和要求進(jìn)行具體選擇

除了在工藝路線上的系統(tǒng)革新，基于概念廠提出的綜合目標(biāo)，也需要在排放標(biāo)準(zhǔn)體系上來體現(xiàn)。因此，對基于安全和健康的概念廠排放標(biāo)準(zhǔn)體系的研究，目前也是概念廠團(tuán)隊相當(dāng)重要的工作。

清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授余剛則專注于這部分內(nèi)容。他坦言這項工作并不容易。“標(biāo)準(zhǔn)制訂了以后，是不是可以很好地實施，有沒有較好的指導(dǎo)作用?這是我們特別關(guān)心的問題。”

據(jù)介紹，概念廠的標(biāo)準(zhǔn)體系研究一方面是要緊密圍繞我國水污染治理、水資源管理未來的需求和目標(biāo)，同時充分考慮技術(shù)進(jìn)步，借鑒國外先進(jìn)經(jīng)驗。“概念廠排放標(biāo)準(zhǔn)今后則是兩部分：基本要求指標(biāo)+選擇性指標(biāo)。后者可以針對不同的環(huán)境和要求來進(jìn)行具體選擇。”

業(yè)內(nèi)甚至已經(jīng)有設(shè)想，將來的污水處理廠出水將有不同的用途，一些目前的污染物可能要達(dá)到極限去除的水平，比如作為工業(yè)冷卻水、作為水源補(bǔ)充等;而如果直接用于農(nóng)林灌溉，去除難度越來越大的氮磷，則被當(dāng)作營養(yǎng)物質(zhì)。在同一體系下，“一廠一標(biāo)”可能成為發(fā)展趨勢。

量身定制更加科學(xué)合理，但內(nèi)在基本原則將是高度統(tǒng)一。目前，排放標(biāo)準(zhǔn)體系的三原則已經(jīng)明確：第一是可持續(xù)和環(huán)境友好的原則，第二是技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理原則，第三是要以科學(xué)基礎(chǔ)為依據(jù)的原則。

不久前發(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)》中提出對新型污染物質(zhì)控制的目標(biāo)。這也印證了此前專家們的判斷。“概念廠專家委員會自成立之初，就明確概念廠一定要解決這些主要新型污染物的問題。特別是藥物和個人護(hù)理品。”余剛說。

他表示，上述物質(zhì)不是工業(yè)排放，而是來源于日常生活，應(yīng)該通過城市污水處理系統(tǒng)予以解決。“我國是抗生素大量使用的國家，個人護(hù)理品數(shù)量種類也在急劇增長，還有一些雌激素，這些物質(zhì)的量級已經(jīng)很高。而目前的城市污水處理對其的處理率還不高，只能達(dá)到一半左右，去除率超過50%的工藝路線很少。”

“具有挑戰(zhàn)性的是，我們在這部分的工作不僅還是空白，同時也并沒有太多經(jīng)驗可以借鑒，因為即使是發(fā)達(dá)國家也仍處于制訂標(biāo)準(zhǔn)和努力解決過程中。”余剛說。

（原標(biāo)題:下一代污水處理技術(shù)著力點何在？ 應(yīng)在解決水資源緊缺、能源短缺、資源匱乏、鄰避效應(yīng)方面有所作為）