僅靠污水廠提標 就能拯救水環(huán)境嗎？

  自11月4日環(huán)保部發(fā)布新修訂的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(征求意見稿)》以來，業(yè)內(nèi)討論熱烈。本文作者——深圳市清研環(huán)境科技有限公司劉淑杰和很多在污水治理第一線的工作人員進行了學(xué)習探討，結(jié)合大家在不同崗位、不同地域長期一線實踐經(jīng)驗和工作認識，對該標準修訂征求意見稿產(chǎn)生了一些不同意見。

    自2015年11月4日環(huán)保部發(fā)布了新修訂的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(征求意見稿)》以來，筆者和很多在污水治理第一線的工作人員進行了學(xué)習探討，結(jié)合大家在不同崗位、不同地域長期一線實踐經(jīng)驗和工作認識，對該標準修訂征求意見稿存在諸多困惑，其中最無法理解和質(zhì)疑的是在新增特別排放限值中規(guī)定了生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)(涉及重點湖泊、重點水庫、近岸海域匯水區(qū)域)污水處理廠出水排放標準中懸浮物(SS)由原來的一級A中10mg/L進一步提高至5mg/L(見表1)。

    首先，從原理上講，懸浮物(SS)并不是我國此次提標急需要控制的關(guān)鍵污染物。

    根據(jù)有關(guān)法規(guī)和技術(shù)資料，“水污染是指水體因某種物質(zhì)的介入，而導(dǎo)致其化學(xué)、物理、生物或者放射性等方面特性的改變，從而影響水的有效利用，危害人體健康或者破壞生態(tài)環(huán)境，造成水質(zhì)惡化的現(xiàn)象。”(《水污染防治法》第八章附則第九十一條)。“水體污染指排入水體的污染物在數(shù)量上超過該物質(zhì)在水體中的本底含量和水體的自凈能力，從而導(dǎo)致水體的物理、化學(xué)及衛(wèi)生性質(zhì)發(fā)生變化，使水體的生態(tài)系統(tǒng)和水體功能受到破壞。”(水污染控制工程(第二版))。根據(jù)上述定義，只有某種物質(zhì)的介入導(dǎo)致水體化學(xué)、物理、生物等特性變化，結(jié)果為破壞水體功能的才稱之為水污染。我國目前要投入大量資金治理的河流、湖泊和水庫的污染問題，就是因為大量的工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生活污水進入水體，造成了河流的黑臭，湖泊、水庫和近岸海域的富營養(yǎng)化等水體惡化問題，造成這些水體惡化的根本原因是有機污染(COD)、氮、磷污染、溶解氧偏低等，而不是懸浮物(SS)的影響�；蛟S有人會說懸浮物造成COD量的改變，但是根據(jù)COD定義：“在一定條件下，經(jīng)重鉻酸鉀氧化處理時，水樣中的溶解性物質(zhì)和懸浮物所消耗的重鉻酸鉀鹽相對應(yīng)的氧的質(zhì)量濃度。”(見GB11914-89)，COD值已經(jīng)包含了懸浮物(SS)的污染貢獻。由此可見，在COD已經(jīng)限制到30mg/L以下、氨氮限制到1.5mg/L以下，總磷在0.3mg/L以下的時候，懸浮物(SS)根本不是水環(huán)境污染治理急需控制的關(guān)鍵污染物。也許正是因為這個原因，國家地表水環(huán)境質(zhì)量標準(GB3838-2002)從一類水體到五類水體均沒有對懸浮物(SS)提出要求。所以，即使城鎮(zhèn)污水處理廠出水排入自然水體，其低濃度的懸浮物(SS)也不會造成受納水體的污染。

    其次，從該《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(征求意見稿)編制說明所引用文獻可以看出，國外發(fā)達國家均沒有對懸浮物(SS)做出如此嚴格的標準限制。

    筆者直接摘取新標準征求意見稿編制說明中的數(shù)據(jù)來說明。在征求意見稿編制說明所列舉的數(shù)據(jù)中，把懸浮物作為標準的有法國、日本、美國等，最嚴格的是法國的深度處理TSS限制在20mg/L，日本集中式污水處理的懸浮物排放標準為40mg/L，美國二級污水處理TSS排放標準也不過是30mg/L(30天平均值)，歐盟標準雖然對氮、磷排放要求較高。但對懸浮物(SS)的限制也僅僅是35mg/L。

    延伸閱讀：

    對《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(征求意見稿)的幾點建議

    城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準高了誰來買單?

    再者，筆者認為突出提高懸浮物(SS)指標，會偏離本次標準修訂的目標，對特定技術(shù)的指向性明顯，妨礙技術(shù)創(chuàng)新，對促進城鎮(zhèn)污水廠污染治理技術(shù)進步不利。

    本標準修訂稿前言部分明確定位：“為了貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護法》、《中華人民共和國水污染防治法》、《中華人民共和國海洋環(huán)境保護法》、《中華人民共和國大氣污染防治法》、《中華人民共和國固體廢物污染防治法》等法律、法規(guī)、保護環(huán)境，防治污染，促進城鎮(zhèn)污水處理廠污染治理技術(shù)的進步，制定本標準。”

    從上述分析可以看到，國內(nèi)外標準都表明低濃度懸浮物(SS)排入水體不應(yīng)是造成水體惡化的原因，目前，我國保護水環(huán)境針對的目標污染主要是有機物(COD)、氮、磷及其他污染重金屬污染，這些指標在我國都制定了全世界最嚴格的排放限值，為了達到這個限值，我國的行業(yè)科研人員和一線工作人員也進行了不斷的探索研究，目前，也已經(jīng)取得了一些突破性進展。在《北京市地方標準<城鎮(zhèn)污水處理廠水污染物排放標準>制訂》一文指出，污水處理廠不同處理工藝對懸浮物的去除效果分別為：二級處理85~90%,出水可達到30mg/L以下;二級強化90~95%,出水可達到25mg/L;深度處理的去除率可達95~99%，出水5~10mg/L，如果經(jīng)過膜處理，出水的懸浮物可達到檢不出的水平。從這里，我們可以很明顯地看出，如果我們新標準把SS限值到5mg/L以下，無疑會給行業(yè)一個在全國大面積推廣膜處理工藝的信號，這會對其他新技術(shù)的創(chuàng)新和推廣帶來非常不利的影響。征求意見稿一出，行業(yè)不斷有報道說：“這將為我國MBR膜產(chǎn)業(yè)帶來巨大的應(yīng)用空間。其中，帶內(nèi)襯MBR膜技術(shù)的公司將明顯受益，為其發(fā)展提供了更大的想象空間。”12月2日，E20水網(wǎng)固廢網(wǎng)轉(zhuǎn)載了“多部委力推水安全創(chuàng)新工程，膜市場2020年有望破2500億元”的報道。

    那么，膜處理工藝真的是適合于我們國家大面積采用的完美無缺的技術(shù)方式嗎?

    筆者就從最常用的MBR工藝來講，MBR工藝是通過在生化反應(yīng)過程加入膜過濾設(shè)備，通過膜過濾設(shè)備攔截微生物來提高微生物的數(shù)量，并通過膜過濾設(shè)備提高了分離效果從而達到出水水質(zhì)優(yōu)于傳統(tǒng)工藝的目的。這是MBR工藝的本質(zhì)，MBR膜本身沒有任何污染物去除功能，它起到的就是物理過濾，是分離過程的強化，污染物的去除本質(zhì)上還是靠微生物降解。

    筆者認為MBR給大家提出了一種有效加快反應(yīng)過程和分離過程新思路，也為一些高難生物降解的化工、高鹽等廢水處理提供了一種新方法。因為在一些高難生物降解的工業(yè)廢水，采用其他方法處理成本非常高，所以采用MBR工藝，減少加藥和二次污染問題，經(jīng)過長時間的微生物馴化培養(yǎng)，確實可以實現(xiàn)相對較好的處理效果，性價比也是可以接受的。筆者所在團隊從2003年開始就在聚酯、油墨、高鹽等化工廢水中使用MBR，效果確實不錯。

    但是，MBR絕不是一種完美無缺任何水任何情況都適合的污水處理技術(shù)。膜建設(shè)投入，膜堵塞，膜維護，膜更換帶來的高成本是其致命弱點!在經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)，即使前期有政府的大量財政支持，也會造成“建得起，用不起，管不起，換不起”的結(jié)局。筆者調(diào)研過廣西、湖南、云南、內(nèi)蒙古的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村，這些地方目前最急于要解決的，可能是管網(wǎng)收集系統(tǒng)的健全，可能是已經(jīng)建設(shè)的污水處理廠的正常運行，可能是他們連一個最基本的污水收集和處理設(shè)施都沒有。這個時候，要建設(shè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理設(shè)施，還要使用膜處理工藝，即使是國家撥款，僅僅是運行管理、維護就會成為很大的經(jīng)濟負擔，更不用說幾年以后還要換膜，國家又要再次撥款，試問我們的國家真的富裕到對于這種污染程度很低且易于生化處理的生活污水，僅僅為了控制一個懸浮物(SS)指標，大肆使用膜過濾的程度了嗎?

    筆者在寫這篇小文的時候，熟悉的一位知名專家正在日本考察，問他日本有沒有在污水處理廠大肆用膜過濾技術(shù)，他說他那天看了三四個剛剛重建的污水處理廠，沒有一個采用MBR的，還有一個是以前用MBR工藝，后因為運行管理成本太高而改為活性污泥法的。德國也是膜技術(shù)較強的國家，絕大部分工藝也只是在厭氧、好氧生物工藝上進行改良，深度處理增加濾布、濾料等過濾環(huán)節(jié)。

    筆者認為，對于我國當前階段，城鎮(zhèn)污水處理最艱巨的任務(wù)在鄉(xiāng)鎮(zhèn)，而且我國地域分散，地域之間經(jīng)濟水平和環(huán)境條件差距很大，在標準的實施上要避免一刀切，在技術(shù)選擇上更應(yīng)該百花齊放，百家爭鳴，鼓勵各種創(chuàng)新技術(shù)的出現(xiàn)。整體上來說，目前我國最需要的是以“低成本，高效率，簡管理，優(yōu)出水”為特點的快速生化污水處理技術(shù)和產(chǎn)品，以此為目標的技術(shù)產(chǎn)品的創(chuàng)新需要鼓勵和支持。筆者所在的單位深圳市清研環(huán)境科技有限公司所推廣的RPIR快速生化污水處理工藝，就是深圳清華大學(xué)研究院科研人員歷經(jīng)十幾年時間基于MBR的特點而開發(fā)的快速生化污水處理技術(shù)，該技術(shù)利用經(jīng)典化工理論并通過巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計，形成了和MBR膜組件類似的RPIR模塊，將這種鋼制RPIR模塊放置于生化池中，可以達到與MBR膜組件一樣的高效攔截有效微生物的目的，其對污染物的生化降解效果可與MBR相媲美，但因其為鋼制材質(zhì)，沒有易損部件，在投資成本，運行管理、處理效果上都是一種比MBR更適合我國當前國情的新工藝。

    當然，筆者在此列舉RPIR只是因為多年研究和實踐，對該技術(shù)比較熟悉，大家肯定也知道其他同類的創(chuàng)新型技術(shù)還有很多，比如改良的生物轉(zhuǎn)盤、BL水循環(huán)工藝、人工快滲處理技術(shù)、改良的濾布濾池、BFBR立體生態(tài)污水處理技術(shù)、改良流化床技術(shù)等各種傳統(tǒng)活性污泥法的優(yōu)化改進技術(shù)，都在不同應(yīng)用條件下的水處理實踐中取得了不錯的效果，這些工藝假以時日，不斷完善，有望達到與MBR類似的效果，成本卻大大降低，管理也大大簡化。

    不管怎樣，筆者以為在我們國家，水環(huán)境治理還有漫長的道路要走，這段路絕不是可能用簡單粗暴的方式一步走到頭，若真想做到正本清源，科學(xué)合理，需要大量的科研人員專家學(xué)者的不懈努力，更需要工作在水環(huán)境治理一線工作人員的積極參與。所以，筆者發(fā)起倡議，聯(lián)名建議此次修訂稿中即使在生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)污水處理廠出水排放標準中懸浮物(SS)也維持為原來的一級A中10mg/L。

    特別感謝在該文的寫作過程中，深圳清華大學(xué)研究院陳福明教授，深圳環(huán)境科學(xué)研究院尹魁浩副院長，西北市政設(shè)計院(深圳)黃鵠院長，深圳市環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會溫致平會長等各位專家學(xué)者的認真探討，熱心指點和大力支持!特別感謝那些參與了聯(lián)名建議的專家、學(xué)者、和奮戰(zhàn)在水環(huán)境治理一線的工作人員!呼吁更多的專業(yè)人士心系水環(huán)境，關(guān)注新標準!