津沽污水處理廠建設了光伏發(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，總磷指標是第一位的，氨氮是第二位，總氮是第三，控制了這三個指標，污水排放的常規(guī)指標就控制住了
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、標準、技術(shù)等方面，對可能產(chǎn)生的變化進行了分析。
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。我個人預計到今年年底會接近5000座，到2020年應該超1萬，到2030年可能會過兩萬。當然，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)模可能會越來越小。
我認為，在2020年～2030年之間，污水處理設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來，這會帶來很多城市的大型污水處理廠擴容至少50%。當然要全部實現(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：我認為未來新建的污水處理設施，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)應用帶來了一些契機，一方面也為新的創(chuàng)新型中小公司帶來了商業(yè)機會。
但從長遠來講，幾十、幾百噸的小設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)共分擔資金，建設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，相關部門對修訂《城鎮(zhèn)污水處理排放標準》征求意見，各項指標全面加嚴。特別地區(qū)的COD甚至提出要到30mg/L。請問，這種加嚴是未來趨勢嗎?
鄭興燦：首先，任何環(huán)境問題都是和經(jīng)濟相關的。設計達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要求強制的達到20mg/L這樣的水平，尤其在未來污水進水的濃度越來越高的情況下，這樣的高標準屬于勞民傷財。
我認為對我們現(xiàn)在的污水處理技術(shù)來講，有一個指標更為關鍵，即氨氮指標，這和黑臭富營養(yǎng)化等直接相關。而且，如果出水的氨氮指標能低于1mg/L升的話，相關的COD、BOD都會達到相應要求。
在總磷、總氮指標方面，我跟國內(nèi)相當一部分專家的觀點有些不一樣。我認為，如果目標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，總氮指標是第三，控制了這三個指標，污水排放的常規(guī)指標就控制住了。
記者：針對越來越復雜和嚴格的要求，目前以活性污泥法為基礎的工藝是否能應對?未來有何發(fā)展趨勢?
鄭興燦：不論工藝怎么變化，穩(wěn)定達標+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，我認為這個目標有點高。
在對工藝的研究應用中，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，進水無機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)當中去，是非常重要的問題�？赡芪磥頃懈鞣N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。
原標題:污水處理標準、技術(shù)將怎么發(fā)展？ ——訪中國市政工程華北設計研究總院總工程師鄭興燦
污水處理標準、技術(shù)將怎么發(fā)展？
下一代污水處理技術(shù)著力點何在？
“我們提出超越當今國際先進水平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)保領域的6位業(yè)內(nèi)知名專家提出了建設中國污水處理概念廠、變污水處理事業(yè)跟跑者為領跑者的目標，在業(yè)內(nèi)外引發(fā)強烈反響。
日前，記者在參加第三屆中國宜興產(chǎn)業(yè)推進會期間獲悉，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，準備在宜興正式啟動第一座污水處理概念廠的建設;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。”清華大學環(huán)境學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，探索建設污水處理概念廠的目標就是要面向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判和準備。
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，治理都屬倉促應戰(zhàn)。科研和產(chǎn)業(yè)，相對于環(huán)境治理的緊迫需求，準備時間嚴重不足。“沒有技術(shù)和產(chǎn)業(yè)基礎，在技術(shù)路線等方面缺乏基本的判斷力，這往往導致匆忙之下對國外技術(shù)路線的直接照搬，當時造成投資浪費，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、水資源形勢的預判，使得我國在污水處理基礎設施建設上，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，龐大投資建成的污染治理設施未能發(fā)揮應有的作用。污水處理接下來工作推進的著力點在哪里，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)中心等先進理念。
從這點上看，污水處理概念廠提出諸多目標中首要包含的是要在污水處理的可持續(xù)發(fā)展目標方面抓緊“補課”，適應我國資源環(huán)境的迫切需求。
“首先得研究預判20年以后我國社會發(fā)展對污水處理的要求是什么。”中國人民大學環(huán)境學院副院長王洪臣表示，我們認為有幾個挑戰(zhàn)是污水處理事業(yè)必須應對和有所作為的，包括水資源緊缺、能源短缺、資源匱乏和鄰避效應。
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;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施，成為融入社區(qū)、貢獻正能量的設施，是較大挑戰(zhàn)。
這些目標對應的技術(shù)工藝紛繁復雜，如何選擇?對此，王洪臣表示，工藝路線應該體現(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用?研究團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的膜分離技術(shù);應對新型污染物、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。
標準也能量身定做?
將包括基本要求指標+選擇性指標，后者可以針對不同的環(huán)境和要求進行具體選擇
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，也需要在排放標準體系上來體現(xiàn)。因此，對基于安全和健康的概念廠排放標準體系的研究，目前也是概念廠團隊相當重要的工作。
清華大學環(huán)境學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。“標準制訂了以后，是不是可以很好地實施，有沒有較好的指導作用?這是我們特別關心的問題。”
據(jù)介紹，概念廠的標準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，同時充分考慮技術(shù)進步，借鑒國外先進經(jīng)驗。“概念廠排放標準今后則是兩部分：基本要求指標+選擇性指標。后者可以針對不同的環(huán)境和要求來進行具體選擇。”
業(yè)內(nèi)甚至已經(jīng)有設想，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到極限去除的水平，比如作為工業(yè)冷卻水、作為水源補充等;而如果直接用于農(nóng)林灌溉，去除難度越來越大的氮磷，則被當作營養(yǎng)物質(zhì)。在同一體系下，“一廠一標”可能成為發(fā)展趨勢。
量身定制更加科學合理，但內(nèi)在基本原則將是高度統(tǒng)一。目前，排放標準體系的三原則已經(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)濟合理原則，第三是要以科學基礎為依據(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準(征求意見稿)》中提出對新型污染物質(zhì)控制的目標。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)達國家也仍處于制訂標準和努力解決過程中。”余剛說。
（原標題:下一代污水處理技術(shù)著力點何在？ 應在解決水資源緊缺、能源短缺、資源匱乏、鄰避效應方面有所作為）
