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國外環(huán)保專家對中國污水廠排放標準的觀點

【格林有態(tài)度】

    2002年頒布實施的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》有效促進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的標準已經(jīng)有十多年未修訂。為了順應(yīng)更高的水環(huán)境保護需求，2015年11月，環(huán)境保護部發(fā)布《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(征求意見稿)，向外界廣泛征詢意見。 隨著中國經(jīng)濟快速增長，人民生活水平逐步提高，社會各界對環(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)成為社會可持續(xù)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。

   

 

    HelmutKroiss博士

    IWA主席,維也納技術(shù)大學(xué)教授

    中國排放標準中的取樣方法和歐美都有所差異，并且達標率的要求上也有所不同。歐洲一些國家并未要求100%達標。如德國以4或5個連續(xù)取樣來判斷是否達標；奧地利要求日平均樣的年達標率為95%。當(dāng)排放入湖泊時，TP要求小于0.5mg/L，當(dāng)排放入河流時，TP需小于1.0mg/L。在一些特殊的水域，排放標準也會更嚴格。

   

    據(jù)我所知，中國還存在化糞池系統(tǒng)，這將導(dǎo)致污水廠進水的有機質(zhì)含量偏低，也可能會影響到碳氮比，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準中，采用了冬季時間段，對冬季氨氮的排放限值進行單獨說明，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標要求的標準是非常嚴格的，這勢必大幅提高污水處理廠的投資，而實際上對整體的水環(huán)境改善作用非常有限。

    從長期的經(jīng)驗來判斷，如果污水廠能高效穩(wěn)定運行，傳統(tǒng)活動污泥法可去除94%的進水COD（在達到完全硝化的條件下）。如果二沉池得到很好的設(shè)計，即使不需要額外后續(xù)處理的情況下，中國一些標準中提出的出水COD20mg/L或30mg/L也是可以實現(xiàn)的；在無后過濾工藝的情況下，BOD無法每天都穩(wěn)定達到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，為了達到如此嚴格排放限值的一系列設(shè)計和運行的模型。從經(jīng)濟上來說，推薦95%甚至97%的氨氮排放達標率，這樣可以節(jié)約可觀的投資。實際上，即使氨氮非100%達標，對整體的受納水體水環(huán)境和可能的水回用并沒有實質(zhì)性的影響。

  

 

    PeterCornel博士

    IWAResourceReoveryCluster副主席,德國達姆施塔特大學(xué)教授

    北京和天津的排放標準確實很嚴格，但可能不是世界上最嚴格的。制定嚴格的排放標準本身并沒有錯，但對取樣方法的規(guī)定很重要。

    相對于德國平均進水COD高于600mg/L的條件下，中國進水的COD普遍偏低，達到如此嚴格的排放標準就更加困難。一般來說，AAO工藝，達到出水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）可以達到排放要求。我所在的州，正準備要求TP小于0.2mg/L。

 在制定總氮排放標準時是考慮進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)法機關(guān)往往參考總氮的年平均去除效率，而不是基于瞬時排放值。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，往往比那些實際進水量小但地下水滲入嚴重的污水廠的濃度要高，而后者才是執(zhí)法機關(guān)真正的處罰對象。

    由于德國的取樣規(guī)定和中國的不同，所以兩國的排放標準很難直接比較。但我們的標準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。針對中國的水質(zhì)特點，我想在沒有外加碳源的情況下，總氮將無法達標。在這樣嚴格的標準要求下，污水處理廠的能耗自給將很難實現(xiàn)。自養(yǎng)脫氮工藝（厭氧氨氧化）將是一個技術(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)定的滿足如此嚴格的地方排放標準，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，考慮進水水質(zhì)和排放標準，中國的污水處理廠無法實現(xiàn)能耗自給，這一結(jié)論可利用很多模型計算得到。在北京和天津等中國嚴重缺水的地區(qū)，污水的達標排放和水的有效回用，比污水廠實現(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格的污水排放標準要求。但從保護受納水體的角度，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準應(yīng)該是非常嚴格的，但不是國際上最嚴格的。如美國的Chesapeake（切薩皮克）污水廠，由于其出水排放進入飲用水水源地，因此對應(yīng)的排放標準為TN小于3mg/L,TP小于0.1mg/L。其實在歐美，對污水廠排放標準是否應(yīng)更嚴格，也存在很多的爭論。批評者認為農(nóng)業(yè)面源污染比污水廠點源的影響更大，而面源污染的控制往往很困難。

    在新加坡的污水廠排放標準為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。

    針對中國標準中出水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準，需要過濾工藝。

    SS小于5mg/L，從測量方法上存在問題。標準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，即使利用濁度指標代替SS，也會存在測量準確度的問題。

 

 

 一時間，業(yè)內(nèi)對該修訂的標準展開了激烈的討論。觀點主要分為兩方：支持方認為新標準順應(yīng)了環(huán)境質(zhì)量改善的要求，可以通過新的技術(shù)手段達到新標準；反對方認為提高污水收集率，控制面源污染才應(yīng)該是重點，污水廠一味提標，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行成本。除了環(huán)境保護部發(fā)布的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(征求意見稿)外，北京市和天津市已經(jīng)率先實施了嚴格的地方標準。針對中國目前城鎮(zhèn)污水處理廠標準的嚴格化趨勢，和發(fā)達國家相比是否過于嚴格，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(IWA)幾位著名污水處理專家。

    在最近這段相對“平靜”的時期，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準的修訂和污水行業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供有益的借鑒。