隨著國家和民眾對環境質量整體提升訴求的日漸強烈,以及“水十條”等一系列政策的加持,現行針對集中式污水處理廠出水水質的《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)的一級A標準應用的越來越廣泛,勢不可擋。甚至有些地區的集中式污水處理廠出水水質按照更加嚴格的《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)Ⅳ類水執行,隨之而來的污水處理廠全面提標改造也迎來了轟轟烈烈的大發展。
除此之外,需求側政策的不斷加碼,勢必帶來市場加速釋放。不難發現,不管“提標”政策是否最終落地,“改造”已經成為既定事實,但是提標改造是牽一發而動全身的系統工程,涉及眾多管理部門和學科,也與上下游設施的建設息息相關,需要全盤考慮。集中式污水處理廠提標改造工程的密集實施,與水處理先進技術應用、工藝優化、工程施工以及運行管理等方面不能很好的相匹配,導致集中式污水處理廠提標后的穩定達標排放存在問題。目前只有著力解決好這些問題,才能發揮好集中式污水處理廠的真正作用,實現我國污水處理事業更好地發展。

提標改造過程中面臨的困境
?。?)提標改造工程的建設資金缺乏
關于標準改革的討論,無論是接近嚴格的標準參數,還是為達標而投入的追加處理工藝,最終的落腳點均在“成本”二字。已有數據表明,一個污水處理廠從一級B排放標準到一級A排放標準的追加投資等于該處理廠原始投資成本的50%-70%。若以一座平均處理能力為40,000m3/d的污水處理廠為例,一級B污水處理廠基礎建設投資約為6000-8000萬元,其升至一級A需要的追加投資為3000-5600萬元。此外,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,因此升級標準所帶來的新舊設備的更換成本,特別是提標過后,更高要求的膜技術廣泛使用所產生的高額運行費用,無疑將是一筆不菲的開支。
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,這不惜成本的10mg/L削減量對于環境敏感的重點封閉湖泊或許有其意義,但對于局部環境容量較大的非敏感區域,“一刀切”的大規模投入的意義值得商榷。因此,有不少業內人士從“成本高”的角度認為這是一項具有“市場風險”的政策行為。由于市場前景仍不明朗,原有的生產線將被大量的資金投入所取代,相當于增加了污水處理企業擴大再生產的時間成本。
與高成本的生產投入相對應的另一個負重前行的因素,是歷史欠賬問題長期以來,不少污水處理廠存有處理工藝上的缺陷,甚至在建廠選擇工藝時并沒有根據自身水質情況選擇相匹配的處理工藝,而是采用直接復制模版的方式,使得污水處理歷史欠賬問題突出。因此,“改造”需要因地制宜地改造污水處理全流程生產線,因地制宜地治理原先不達標污水排放而造成的水體環境污染,這將又是一筆造價不菲的成本投入。
?。?)提標改造用地受限
污水處理廠規劃用地多按照二級標準預留,規劃時污水廠大多只考慮遠期需擴建的用地,很少會同時規劃提標改造的用地。隨著各項處理要求和處理標準的不斷提高,提標改造需要的用地也十分緊張。加上污水處理廠選址時,還需要考慮周邊一定范圍的環保防護距離,設置綠化、環衛或其他公共設施,從而導致污水處理廠被城市中各種建筑包圍,而提標改造工程一般都需要在原污水處理廠的紅線范圍內進行建設,這給提標改造項目的設計和施工都增加了很大的難度。特別是對于以前設計就很緊湊的集中式污水處理廠,很可能由于建設用地不足而不能采用最經濟有效的方案,只能選擇膜處理設施這類占地小但投資高、運行費用也高的工藝單元。
?。?)污水處理廠負荷率低且受進水水質沖擊嚴重
相對于匹配快速城鎮化進程而高速發展的城鎮污水處理廠建設速度,我國對于污水的來源和收集缺少詳細的規劃和充分的論證,管網和泵站等輔助設施的建設相對滯后,導致污水處理設施的設計和處理能力遠高于實際運營后的污水量。現有污水處理廠的年均負荷率低于75%的還占較大比例。而考慮到目前的管網中,雨污分流制的管網長度僅占到管網總量的40%,在我國的南方地區,尤其在豐水期,有大量的雨水、河水進入污水處理系統,實際污水處理設施的負荷率可能更低。此外,現有的城鎮污水處理設施還接納了部分工業污水,如果將這部分污水的負荷扣除,則現有負荷率勢必還要更低,已建成污水處理廠利用率明顯不足。
此外,雖然原則上工業廢水必須經過處理達到《污水排入城市下水道水質標準》,然后才能納入城市管網,進入集中式的污水處理廠。但是,由于中國目前的點源污染管理制度和手段尚未完善,工業廢水私自排放的現象頻繁發生。加上我國很多工業企業生產裝置工藝較為粗放,沒有采用清潔生產工藝進行精細化管理,產生的廢水存在濃度高、水質不穩定、組成復雜以及含有毒性或生物抑制性物質等情況,很容易影響城市集中式污水處理廠的正常運行。
城市污水處理廠污水處理過程的核心是微生物的生化作用,而微生物的培養是一個復雜的過程,在溫度和其他適應條件下,微生物的培養至少需要半個月以上的時間,所以一旦城市污水處理廠受到進水嚴重影響,微生物會大量死亡,直接導致城市集中式污水處理廠運行癱瘓。因此,如果不加強污染源的源控制或者集中式污水處理廠的預處理,污水處理廠提標改造升級后,也很難達到預期目標。此外,在中國生活污水處理廠的升級改造過程中,進水碳源的短缺已成為一個普遍問題。
(4)污水再生處理能力及回用率不高,污泥處理處置率偏低
據《2016年城鄉建設統計公報》顯示,2016年我國城市再生水生產能力2762萬m3/d,再生水利用量45.3億m3。按城市污水處理廠1.49億m3/d的處理能力,年均負荷率70%估算,再生水處理率及利用率分別為26.5%和11.9%,而縣城污水處理廠這一比率肯定會更低。相比國外城市較高的污水處理回用率,如以色列1997年生活污水回用率就達100%,我國城鎮污水處理廠在該方面的表現差距較大。此外,全國城鎮污水處理廠污泥總產量(以含水率80%計)已突破3000萬t/a。
據相關統計,我國污泥綜合利用率僅有20%;在污泥處置方式中,土地填埋占比60%左右,還有相當一部分采用的是露天堆放和簡單外運填埋,帶來了很大的環境隱患。而且,一些城鎮污水處理廠要主動和被動接收工業廢水,污泥性質可能會改變,使得污泥處理處置難度進一步增加,風險進一步升級。許多媒體甚至認為,中國投資1000億元的污水處理是為了換取“污染轉移”,80%污泥尚未得到安全處理處置。
下一篇:什么是廢水處理氧化技術?