僅靠污水廠提標(biāo) 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(biāo)準(zhǔn)(征求意見稿)》以來(lái)，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(jìn)行了學(xué)習(xí)探討，結(jié)合大家在不同崗位、不同地域長(zhǎng)期一線實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和工作認(rèn)識(shí)，對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)(征求意見稿)》以來(lái)，筆者和很多在污水治理第一線的工作人員進(jìn)行了學(xué)習(xí)探討，結(jié)合大家在不同崗位、不同地域長(zhǎng)期一線實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和工作認(rèn)識(shí)，對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)修訂征求意見稿存在諸多困惑，其中最無(wú)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(diǎn)湖泊、重點(diǎn)水庫(kù)、近岸海域匯水區(qū)域)污水處理廠出水排放標(biāo)準(zhǔn)中懸浮物(SS)由原來(lái)的一級(jí)A中10mg/L進(jìn)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(guó)此次提標(biāo)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(guò)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(guó)目前要投入大量資金治理的河流、湖泊和水庫(kù)的污染問(wèn)題，就是因?yàn)榇罅康墓�業(yè)、農(nóng)業(yè)和生活污水進(jìn)入水體，造成了河流的黑臭，湖泊、水庫(kù)和近岸海域的富營(yíng)養(yǎng)化等水體惡化問(wèn)題，造成這些水體惡化的根本原因是有機(jī)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(huì)說(shuō)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(shí)，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(duì)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(xiàn)。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(shí)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?yàn)檫@個(gè)原因，國(guó)家地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)從一類水體到五類水體均沒(méi)有對(duì)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(huì)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(biāo)準(zhǔn)》(征求意見稿)編制說(shuō)明所引用文獻(xiàn)可以看出，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家均沒(méi)有對(duì)懸浮物(SS)做出如此嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)限制。

    筆者直接摘取新標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿編制說(shuō)明中的數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)明。在征求意見稿編制說(shuō)明所列舉的數(shù)據(jù)中，把懸浮物作為標(biāo)準(zhǔn)的有法國(guó)、日本、美國(guó)等，最嚴(yán)格的是法國(guó)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(biāo)準(zhǔn)為40mg/L，美國(guó)二級(jí)污水處理TSS排放標(biāo)準(zhǔn)也不過(guò)是30mg/L(30天平均值)，歐盟標(biāo)準(zhǔn)雖然對(duì)氮、磷排放要求較高。但對(duì)懸浮物(SS)的限制也僅僅是35mg/L。

    延伸閱讀：

    對(duì)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(征求意見稿)的幾點(diǎn)建議

    城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)高了誰(shuí)來(lái)買單?

    再者，筆者認(rèn)為突出提高懸浮物(SS)指標(biāo)，會(huì)偏離本次標(biāo)準(zhǔn)修訂的目標(biāo)，對(duì)特定技術(shù)的指向性明顯，妨礙技術(shù)創(chuàng)新，對(duì)促進(jìn)城鎮(zhèn)污水廠污染治理技術(shù)進(jìn)步不利。

    本標(biāo)準(zhǔn)修訂稿前言部分明確定位：“為了貫徹《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》、《中華人民共和國(guó)水污染防治法》、《中華人民共和國(guó)海洋環(huán)境保護(hù)法》、《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》、《中華人民共和國(guó)固體廢物污染防治法》等法律、法規(guī)、保護(hù)環(huán)境，防治污染，促進(jìn)城鎮(zhèn)污水處理廠污染治理技術(shù)的進(jìn)步，制定本標(biāo)準(zhǔn)。”

    從上述分析可以看到，國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)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(guó)保護(hù)水環(huán)境針對(duì)的目標(biāo)污染主要是有機(jī)物(COD)、氮、磷及其他污染重金屬污染，這些指標(biāo)在我國(guó)都制定了全世界最嚴(yán)格的排放限值，為了達(dá)到這個(gè)限值，我國(guó)的行業(yè)科研人員和一線工作人員也進(jìn)行了不斷的探索研究，目前，也已經(jīng)取得了一些突破性進(jìn)展。在《北京市地方標(biāo)準(zhǔn)<城鎮(zhèn)污水處理廠水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)>制訂》一文指出，污水處理廠不同處理工藝對(duì)懸浮物的去除效果分別為：二級(jí)處理85~90%,出水可達(dá)到30mg/L以下;二級(jí)強(qiáng)化90~95%,出水可達(dá)到25mg/L;深度處理的去除率可達(dá)95~99%，出水5~10mg/L，如果經(jīng)過(guò)膜處理，出水的懸浮物可達(dá)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(biāo)準(zhǔn)把SS限值到5mg/L以下，無(wú)疑會(huì)給行業(yè)一個(gè)在全國(guó)大面積推廣膜處理工藝的信號(hào)，這會(huì)對(duì)其他新技術(shù)的創(chuàng)新和推廣帶來(lái)非常不利的影響。征求意見稿一出，行業(yè)不斷有報(bào)道說(shuō)：“這將為我國(guó)MBR膜產(chǎn)業(yè)帶來(lái)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(chǎng)2020年有望破2500億元”的報(bào)道。

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

    筆者就從最常用的MBR工藝來(lái)講，MBR工藝是通過(guò)在生化反應(yīng)過(guò)程加入膜過(guò)濾設(shè)備，通過(guò)膜過(guò)濾設(shè)備攔截微生物來(lái)提高微生物的數(shù)量，并通過(guò)膜過(guò)濾設(shè)備提高了分離效果從而達(dá)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(méi)有任何污染物去除功能，它起到的就是物理過(guò)濾，是分離過(guò)程的強(qiáng)化，污染物的去除本質(zhì)上還是靠微生物降解。

    筆者認(rèn)為MBR給大家提出了一種有效加快反應(yīng)過(guò)程和分離過(guò)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?yàn)樵谝恍└唠y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(wèn)題，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的微生物馴化培養(yǎng)，確實(shí)可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)較好的處理效果，性價(jià)比也是可以接受的。筆者所在團(tuán)隊(duì)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(shí)不錯(cuò)。

    但是，MBR絕不是一種完美無(wú)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(hù)，膜更換帶來(lái)的高成本是其致命弱點(diǎn)!在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，即使前期有政府的大量財(cái)政支持，也會(huì)造成“建得起，用不起，管不起，換不起”的結(jié)局。筆者調(diào)研過(guò)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(yùn)行，可能是他們連一個(gè)最基本的污水收集和處理設(shè)施都沒(méi)有。這個(gè)時(shí)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(guó)家撥款，僅僅是運(yùn)行管理、維護(hù)就會(huì)成為很大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，更不用說(shuō)幾年以后還要換膜，國(guó)家又要再次撥款，試問(wèn)我們的國(guó)家真的富裕到對(duì)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(gè)懸浮物(SS)指標(biāo)，大肆使用膜過(guò)濾的程度了嗎?

    筆者在寫這篇小文的時(shí)候，熟悉的一位知名專家正在日本考察，問(wèn)他日本有沒(méi)有在污水處理廠大肆用膜過(guò)濾技術(shù)，他說(shuō)他那天看了三四個(gè)剛剛重建的污水處理廠，沒(méi)有一個(gè)采用MBR的，還有一個(gè)是以前用MBR工藝，后因?yàn)檫\(yùn)行管理成本太高而改為活性污泥法的。德國(guó)也是膜技術(shù)較強(qiáng)的國(guó)家，絕大部分工藝也只是在厭氧、好氧生物工藝上進(jìn)行改良，深度處理增加濾布、濾料等過(guò)濾環(huán)節(jié)。

    筆者認(rèn)為，對(duì)于我國(guó)當(dāng)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(guó)地域分散，地域之間經(jīng)濟(jì)水平和環(huán)境條件差距很大，在標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)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(zhēng)鳴，鼓勵(lì)各種創(chuàng)新技術(shù)的出現(xiàn)。整體上來(lái)說(shuō)，目前我國(guó)最需要的是以“低成本，高效率，簡(jiǎn)管理，優(yōu)出水”為特點(diǎn)的快速生化污水處理技術(shù)和產(chǎn)品，以此為目標(biāo)的技術(shù)產(chǎn)品的創(chuàng)新需要鼓勵(lì)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(shí)間基于MBR的特點(diǎn)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(guò)巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，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(dá)到與MBR膜組件一樣的高效攔截有效微生物的目的，其對(duì)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(méi)有易損部件，在投資成本，運(yùn)行管理、處理效果上都是一種比MBR更適合我國(guó)當(dāng)前國(guó)情的新工藝。

    當(dāng)然，筆者在此列舉RPIR只是因?yàn)槎嗄暄芯亢蛯?shí)踐，對(duì)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(jìn)技術(shù)，都在不同應(yīng)用條件下的水處理實(shí)踐中取得了不錯(cuò)的效果，這些工藝假以時(shí)日，不斷完善，有望達(dá)到與MBR類似的效果，成本卻大大降低，管理也大大簡(jiǎn)化。

    不管怎樣，筆者以為在我們國(guó)家，水環(huán)境治理還有漫長(zhǎng)的道路要走，這段路絕不是可能用簡(jiǎn)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(biāo)準(zhǔn)中懸浮物(SS)也維持為原來(lái)的一級(jí)A中10mg/L。

    特別感謝在該文的寫作過(guò)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(zhǎng)，西北市政設(shè)計(jì)院(深圳)黃鵠院長(zhǎng)，深圳市環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)溫致平會(huì)長(zhǎng)等各位專家學(xué)者的認(rèn)真探討，熱心指點(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)!