全國范圍內的污水處理廠提標改造工作,始于2007年太湖藍藻事件的暴發,此次事件直接推動了這次規模龐大的提標改造工程的開展。但提標改造依據的指導性文件,卻來源于“十一五”中期,我國出臺發布的《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918—2002),以下(簡稱“標準”)。長期以來,我國城鎮污水處理設施建設滯后于城鎮化發展,2002年“標準”的發布顯然很及時地迎合了我國城鎮污水處理事業超常發展的建設時期,為污水處理的升級改造提供了過程指導和技術要求。
上個世紀,我國還沒有獨立的針對城鎮污水排放制定的標準,只有一部《污水綜合排放標準》,而90年代又是城鎮污水處理廠的大發展時期,急需一套專門的管理規范。因此,2002年應運而生的《城鎮污水處理廠污染物排放標準》,其標桿性的作用不言而喻,其中影響最為廣泛的是,“標準”對污水處理廠的出水作了不同級別的規定:城鎮污水處理廠出水排入GB3838地表水Ⅲ類功能水域、GB3097海水二類功能水域和湖、庫等封閉或半封閉水域時執行一級(B)標準。
2002年,“標準”剛發布時,我國污水處理能力約為3700萬m3/d,而至2012年9月底,這個數字變成了1.4億m3/d,十年間污水處理能力提高了近四倍,“標準”可以說極大地促進了我國城鎮污水處理事業滯后于城鎮建設狀況的改善。然而,在“標準”剛開始實行的幾年間,環保總局提出欲將標準提高,并數次重申了這個問題,但是當時業界的反映并不是很積極。直到2007年藍藻事件的暴發,管理者和從業者才逐漸意識到,現有的執行標準或許已無法完全滿足環境保護的需要。為解決太湖的污染問題,當年緊急出臺了《太湖地區城鎮污水處理廠及重點工業行業主要水污染物排放限值》,其中就提到,將太湖流域的處理廠出水排放標準由一級B提升為一級A。其后,提標工作的必要性開始得到了更廣泛的肯定,一級A標準逐漸成為新廠建設和舊廠改造最重要的技術標準,提標改造工作開始在許多流域和省市大量實施。
“標準”是在我國城鎮化建設水平快速提高和城鎮人口不斷增加的歷史背景下誕生的,顯然,環境標準的制訂需要與社會經濟技術發展水平相適應。從2002年頒布至今十余年來,我國的經濟發展速度更加迅猛,水處理技術水平也獲得了大幅度的提升,與此同時,污水提標改造過程中,新問題也在管理和技術層面不斷出現。為了滿足不同地區環保工作的需要,也為了實現污水處理達到更高的出水水質,這一輪的提標改造工作,到了更加全面和細化的時刻。
提標過程中的閃光點
提標改造提高城鎮污水處理廠的建設和管理水平
“十一五”期間,《國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要》中明確提出,污水處理要實現國內主要污染物,即化學需氧量(COD)和二氧化硫(SO2),排放總量減少10%的約束性指標。實際上,在提標改造的初期,節能減排工作遇到了很多困難,直到國務院印發了《節能減排綜合性工作方案》,明確要求必須加快水污染治理工程建設,并提出了新增城市污水日處理能力4500萬m3的目標。據統計,從2006年到2010年,我國污水日處理能力從約7000m3/d上升到1.25億m3/d,污水處理能力提高了80%,城鎮污水處理COD減排貢獻率占全國COD新增削減總量的70%以上。污水處理標準的提升改造,同時提升了城鎮污水處理廠的建設和管理水平。
提標改造促進污水處理設備的研發和應用
提標改造工作的開展,客觀上促進了污水處理新技術工藝和新處理設備的使用,對于推動我國水工業產業的發展起到了不可磨滅的貢獻。提標改造工作的實施,通過新型工藝設備的引入和老舊設備的淘汰,對我國水工業產業的技術升級,污水處理設備,尤其是國產化設備的發展產生了極大的推動作用。
首先,一級A標準較一級B在COD、固體懸浮物、氮磷等指標上更加嚴格地規定促進了各種深度處理技術的發展,特別是膜過濾技術的推廣。據調查,因為標準的提高,2010年我國MBR處理規模達到了103萬m3/d,一躍成為世界上最大的MBR市場,同時,我國也是世界上少有的在大型城鎮污水處理廠應用MBR技術的國家。與深度處理技術相關的新型過濾設備也獲得不斷開發,濾布濾池等設備得到了廣泛的應用。在這樣的背景下,國內有一批企業抓住機遇,通過對先進技術的不斷引進、消化、吸收和再創新,逐漸走向成熟和規模化。伴隨著我國整體污水處理技術的升級和設備水平的提高,在污水處理市場,首創股份、北控水務、中國水務等一大批現代化、國際化的水務公司也相繼出現。
提標改造過程中可見環境質量得到改善
除了產業促進的效果以外,作為提標改造的初衷,實實在在的環境質量改善,也是此輪提標改造所帶來的重要成果之一。以提標改造的重點實施地區江蘇無錫為例,2010年改造工作完成之后,主城區的污水處理率達到了95%以上,處理廠出水水質達到一級A標準,再生水利用率達30%,工業用水回用率達78%。由于污水處理標準的提高,進入太湖的污染物大大減少,因此,自提標改造以來,藍藻問題再未大規模爆發。
提標過程中發現的問題
毋庸置疑,提標改造工作對于改善我國重點流域水環境的初衷必然是正確的,而且污水提標所取得的成績也值得肯定。但是,提標改造的要求一出,業界一直存在褒貶不一的聲音。提標改造是否能夠有效地改善水質?在升級改造過程中有哪些需要注意的問題?當前發展階段提標的限值在哪里,一級A?IV類水?還是更高?不少專家和學者對提標改造的工作提出了自己的看法和意見:
指標不夠合理
一級A標準是于2002年提出的“超前標準”,而水務行業經過十余年的發展,目前無論是水質特點、還是處理技術和能力都與十年前的想象有較大出入,所以,中持(北京)環保發展有限公司技術總監李彩斌認為,“標準”中的一些指標在目前看來已經顯得不夠合理:現在碳氮比失調,碳源偏少,氮偏高,一級A標準的總氮標準以現有工藝很難達標。SS的爭議則更加明顯,一級A標準將SS的指標提高了10mg/L,而一般的二級強化工藝可以滿足除SS以外的污染物達標,正是由于這10mg/L的限制,很多更具性價比的工藝不能使用。為了達標不得已采用膜技術,費用高昂的膜技術使投入大大增加。
未考慮因地制宜
我國水體南北方之間,各個不同水系之間差別都比較大,而對于這些水文特性、控制需求、污染程度都不一樣的水體的污染控制都采用一個適用體系,實行一刀切做法的話,這種方式顯然過于簡單粗暴,容易出現“力度不足”和“矯枉過正”的情況。比如太湖流域的現實情況是需要對藍藻問題進行嚴格控制,因此總磷指標應該更低;而沿海城市則不需要這么嚴格的總磷指標要求;西部地區對水體有灌溉的需求,因此N、P去除太多反而不好。
性價比較低
由于我國大部分污水處理廠目前執行的還是一級B或二級標準,而提標改造需要棄用大量處理線,重新建造新的設備和設施,這無疑將是一筆巨大的費用。提標過后,運行費用也會相應提高,因此此次提標改造花費不菲。比如一級B標準要求COD從350mg/L處理至60mg/L,而一級A則把標準升至50mg/L,這不惜工本的10mg/L削減量對于環境敏感的重點封閉湖泊或許有其意義,但對于需求不是那么高的水體,這樣投入的意義難免讓人質疑。
占用資源過多
無論是政府還是企業,投入環境保護的資金都較為有限,提標改造的舉措占用過多的資源必然對其他方面的環境投入有所抑制。比如隨著污水處理率的大幅度提高和污泥產量的迅速增加,污泥處理設施的滯后問題愈加凸顯。我國長期具有“重水輕泥的”落后思想,污泥處置的投入嚴重不足。大量的資金花在提標改造上,污泥的處理將更加捉襟見肘。
結語
城鎮污水處理是應對我國當前水環境污染問題的重要舉措,也屬于與人民生活密切相關的市政基礎建設。本文主要通過清華大學環境科學與工程系王凱軍教授的部分言論,以及結合各路業內專家的不同意見,對本輪提標改造工作進行了新角度的探討。我國城鎮污水處理領域的環境標準經歷了從無到有,從簡單到逐步全面的演變改造過程。但由于我國的環境管理還比較粗放,提標改造工作若想做到面面俱到、一步到位難度確實比較大。
因此,先采取一刀切的做法,為全國的污水處理廠設定一個指導性的門檻,日后再根據各地的實際情況來分別調整的做法,也可以理解為一時的權宜之計。但是,后續的政策技術如何跟進、國家的導向如何執行到位,很多提標改造過程中涌現的現實問題,還有待摸索和改進。
目前,社會各界對提標改造工作的目的基本肯定之下,存在的質疑主要圍繞在指標的科學性、改造的經濟性、標準的適用范圍上。污水處理廠出水的提標改造工作若能做到“因需而異”、“因地而異”、“科學合理地管理”,那么無論對于環境產業,特別是裝備制造業的促進和水環境的改善都將具有重大的現實意義。