給水排水 |鄭興燦:城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的若干思考
介紹了正在編制的《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》的基本情況。當(dāng)時(shí)制定污水處理廠EGA的標(biāo)準(zhǔn)并不是排放標(biāo)準(zhǔn),作為排放標(biāo)準(zhǔn)它確實(shí)存在很多問題,當(dāng)時(shí)確定這一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)是國家再生水的標(biāo)準(zhǔn)沒有出來之前,作為一個(gè)再生水利用的一個(gè)基本的基準(zhǔn),所以有了這樣的EGA的標(biāo)準(zhǔn)的來源。
近幾年,地方的排放標(biāo)準(zhǔn)陸續(xù)的頒布,這些標(biāo)準(zhǔn)除了大腸桿菌指標(biāo)之外,其它很多指標(biāo)都已經(jīng)滿足再生水利用的要求,但是再生水的標(biāo)準(zhǔn)跟排放的標(biāo)準(zhǔn)之間它們有很多相同的地方,也有一些不同的地方。
再生水利用的過程中有各種各樣的用途,但是最大的用途還是景觀環(huán)境利用,目前來講80%、90%的利用都是跟景觀環(huán)境有關(guān),跟水體中藻類的生長或者是否有利于植物生長是有很大關(guān)系。另外是藍(lán)綠藻的元素。
上圖池塘中,原始總磷在0.1,完全生長藻類之后把藻全部撈掉水中的磷降低到0.04,水中的磷基本上可以被藻類完全利用,所以說磷的總量控制非常重要的一個(gè)指標(biāo),這是從高排放標(biāo)準(zhǔn)以及跟再生水利用之間怎么做到均衡的關(guān)系來考慮得到的結(jié)論。也就說要達(dá)到利用的要求,磷是越低越好。
不同的時(shí)期有不同的排放標(biāo)準(zhǔn),我們在“85”期間做的很多研究和應(yīng)用,尤其是工業(yè)冷卻水的時(shí)候,并沒有過多的考慮氮磷的去除,考慮的是經(jīng)過混凝、沉淀、過濾作為冷卻水的使用。
未來隨著一級B,一級A的出現(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)的更新,其它區(qū)域利用的時(shí)候也提高了標(biāo)準(zhǔn)。不管是排放還是利用,未來考慮氮磷進(jìn)一步的降低以及新興微量污染物控制的過程。對再生水的利用,可以被直接有效的削減污染物排放量。經(jīng)過有效處理之后,恢復(fù)河流湖泊生態(tài)的流量,還有其它相當(dāng)補(bǔ)充作用,之前更多考慮的是再生水的供水。
這個(gè)過程中有很多影響因素。第一,成本,第二價(jià)格因素。這個(gè)過程中,用戶認(rèn)可,民眾心理上的承受能力是什么樣,以及相關(guān)的政策導(dǎo)向等等都有很大的關(guān)系。在這個(gè)導(dǎo)向過程中,通過不同方式解決污水再生利用的問題。最早的時(shí)候,很多實(shí)踐是在建筑中水型這樣一個(gè)系統(tǒng)后來發(fā)展到小區(qū)分散型。目前,絕大部分是城市區(qū)域的集中型的處理,下一步發(fā)展應(yīng)該是跟排放標(biāo)準(zhǔn)提高相關(guān)聯(lián)的區(qū)域型的系統(tǒng)。在這個(gè)條件下建筑中水,是不是可以用?可能少數(shù)地方可以用,我個(gè)人的角度應(yīng)該建筑中水不是一個(gè)合適的方向,不應(yīng)該鼓勵(lì)而是應(yīng)該在有限條件下去使用。
同樣,對于分散和集中的梳理,有很多專家和一部分領(lǐng)導(dǎo)強(qiáng)調(diào),再生水要入戶,我個(gè)人是堅(jiān)決反對再生水入戶,我反對再生水利用的途徑里頭,我們在2006年已經(jīng)是結(jié)合國家一些課題,通過住建部、科技部出了一些政策,后續(xù)出現(xiàn)了再生水系列標(biāo)準(zhǔn)跟指南,這都是中國國家課題研究,在當(dāng)時(shí)建設(shè)部帶領(lǐng)幾大設(shè)計(jì)院和學(xué)校做了很多的工作。核心技術(shù)政策的目標(biāo)是要充分利用污水的資源,削減城市水污染來促進(jìn)節(jié)約用水,來促進(jìn)水循環(huán)。另外是把污水處理廠僅僅是達(dá)標(biāo)變成了綜合利用的目標(biāo)。綜合利用,在不同情況下采取不同的思路,以景觀環(huán)境和生態(tài)用水為主要發(fā)展方向,積極推動(dòng)再生水的工業(yè)利用和城市雜用。像北京和好多地方要求2萬平方米的建筑,要用建筑中水入戶的,在這個(gè)政策里就表明了不同的態(tài)度。我們的不同的態(tài)度,建議這個(gè)系統(tǒng)還是集中為主,分散不是主要的,分散對區(qū)域性的污水的再生利用不是有利而是破壞性的一個(gè)系統(tǒng)。
除了污水處理的深度處理再生利用過程中,實(shí)際上所有的水都應(yīng)該有一個(gè)自然凈化的過程,只有自然或者人工過程中才能轉(zhuǎn)變成資源恢復(fù),而這種資源恢復(fù),不管多高水質(zhì)要求都應(yīng)該有一個(gè)自然凈化的區(qū)間,要完成一個(gè)必然的自然復(fù)原過程,在自然復(fù)原過程中包括了有化學(xué)指標(biāo)、物理指標(biāo)、感官指標(biāo)、生態(tài)指標(biāo)。在現(xiàn)有的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中,有物理的指標(biāo)、化學(xué)的指標(biāo),但是體現(xiàn)水的復(fù)原過程中的感官和生態(tài)的指標(biāo)是很難體現(xiàn)的,有的時(shí)候感覺這個(gè)水完全變好了,水活力增強(qiáng)了,但是化學(xué)的總磷、總氮指標(biāo)是表現(xiàn)不出來的。
結(jié)合不同的區(qū)域我們也做了很多相關(guān)的研究和應(yīng)用性的測試。測試的結(jié)果跟一開始認(rèn)為的是不一樣的。根據(jù)這樣的實(shí)驗(yàn),做了2002年再生水景觀利用標(biāo)準(zhǔn),這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)考慮到當(dāng)時(shí)的污水處理的技術(shù)水平,當(dāng)時(shí)的經(jīng)濟(jì)能力,給出來的指標(biāo)值應(yīng)該說是比較高的,尤其氮肥磷的指標(biāo)。到現(xiàn)在2017年,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就面臨一定程度上的修編,這個(gè)修編過程中,對包括北京、天津還有很多幾個(gè)區(qū)域利用再生水水體區(qū)域進(jìn)行了分析,這些分析得到了比較有意思的結(jié)果,根據(jù)這些結(jié)果認(rèn)為,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)到了修訂的時(shí)候了,原來標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不適合新發(fā)展的需求,尤其是現(xiàn)階段強(qiáng)調(diào)人均環(huán)境跟生態(tài)環(huán)境的改善的需求和生態(tài)文明發(fā)展的過程。
在2015年申請了標(biāo)準(zhǔn)的修編,2016年進(jìn)行全面調(diào)查研究,2017年就開始編制這樣一個(gè)過程。在確定這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)以后,我們目的是為了推動(dòng)全面城市污水再生處理和環(huán)境的利用。另外,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)也規(guī)定了相應(yīng)的基本的水質(zhì)要求和一些用水方式以及保障再生水作為補(bǔ)水條件下景觀環(huán)境應(yīng)該具備什么樣的功能和目標(biāo)。圍繞這個(gè)目標(biāo)確定了標(biāo)準(zhǔn)涵蓋的內(nèi)容和修訂的內(nèi)容,對指標(biāo)值的選擇做了相應(yīng)的分析。標(biāo)準(zhǔn)的定位,主要還是作為再生水,作為補(bǔ)水水源,用水水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn),并不考慮水體本身的標(biāo)準(zhǔn),而是考慮作為水源供水的標(biāo)準(zhǔn)。對相應(yīng)的工藝技術(shù),如水體中應(yīng)該怎么用,用的過程中怎樣,這不屬于標(biāo)準(zhǔn)范圍,應(yīng)該通過技術(shù)指南或者其它方式來加以解決。
我們對標(biāo)準(zhǔn)制定中的一些因素進(jìn)行了考慮。比如說對景觀水體使用再生水的發(fā)展趨勢進(jìn)行了思考,之前考慮河道類和湖泊類和水景類,但是目前濕地公園、濕地景觀的建設(shè)等,有一個(gè)比較迅猛的發(fā)展,在當(dāng)時(shí)認(rèn)為還沒有到時(shí)候,所以沒有把濕地類加進(jìn)去。現(xiàn)在濕地類已經(jīng)具備條件,這一次修編在原來觀賞性景觀環(huán)境用水和娛樂項(xiàng)目景觀用水加了濕地公園用水。
編制指標(biāo)的過程中也考慮了當(dāng)前污水處理的水平以及全國不同地域的情況,不能光考慮北京、天津經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),也要考慮中部和西部跟其它地區(qū)來均衡標(biāo)準(zhǔn)值。首先很關(guān)注的就是感官性指標(biāo)、營養(yǎng)源的指標(biāo),把這兩個(gè)指標(biāo)作為核心中的核心,其它的指標(biāo)做相應(yīng)的規(guī)定。原來的標(biāo)準(zhǔn)里是有涉及到化學(xué)毒理性的指標(biāo),這次的標(biāo)準(zhǔn)吧這部分全部刪除掉了,但是后面有一個(gè)規(guī)定,滿足再生景觀環(huán)境用水標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí),要滿足國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。
不同的指標(biāo)值要考慮到國際上是什么樣的情況,國內(nèi)也做了相應(yīng)不同的水體相應(yīng)的觀測。根據(jù)這個(gè)觀測值,氮、磷,有機(jī)物等方面的變化。我們也采取了再生水的條件下,不同的配比以及真正自然水、再生水和純凈水做相應(yīng)的對比分析。不同條件下水質(zhì)變化,在自然的條件下,即使是純凈水到很長一段時(shí)間也會(huì)有一定藻類的生長,地表的干沉降和濕沉降,這是很重要的影響因素,后面的水質(zhì)會(huì)越來越多,這是從自然現(xiàn)象以及冷水的水質(zhì)的影響。
水體有無擾動(dòng)的水質(zhì)變化,這排有擾動(dòng)這邊是沒有擾動(dòng),有擾動(dòng)的情況下,藻類生長量明顯生長很高。有無外源污染的水質(zhì)變化,不避雨比避雨的情況,藻類生長要嚴(yán)重很多。
再看氮、磷的影響,表中表示不同的時(shí)間下不同濃度氮、磷的影響,同樣看起來磷是最重要的控制指標(biāo),氮對水質(zhì)指標(biāo)影響不是很大。
國際上也有一些研究,水中的總氮濃度高,對水質(zhì)治理是比較有利的。重要的因素是要控制水體停留的時(shí)間,在好的水質(zhì),停留時(shí)間再長也不行的?偭走_(dá)到0.1是理想值,如果是0.1以下是更好,達(dá)到0.3,有比較大的改進(jìn)但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。還要考慮技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理,循序漸進(jìn)這樣的原則,應(yīng)該說先控制磷和氨氮,總氮沒有必要嚴(yán)格控制,根據(jù)這樣的原則制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),由14項(xiàng)變成10項(xiàng),刪掉了一部分,調(diào)整了一下相應(yīng)的指標(biāo)值。
目前來講,下一步專家要審查的標(biāo)準(zhǔn)值,標(biāo)準(zhǔn)值簡單說就是對河道內(nèi),有連續(xù)流動(dòng)的基本上就是按照一級A標(biāo)準(zhǔn)值來執(zhí)行,對湖泊類的,靜止性的水體或者流動(dòng)非常緩慢的水體,把總磷的指標(biāo)降低到0.3。這里是有爭議,降到0.1,對有些地方要求是可以,但是有些地方做不到。我們對三個(gè)類別進(jìn)行劃分,在大腸桿菌指標(biāo)、一級A基礎(chǔ)上做了相應(yīng)的調(diào)整,其中最大的調(diào)整,主要是針對水景類的要求比較高,隱含的意義是我們不鼓勵(lì)水景類的景觀利用,而是鼓勵(lì)濕地性的,景觀濕地環(huán)境用水,適度鼓勵(lì)娛樂性景觀環(huán)境用水。同時(shí)對取樣、指標(biāo)也做了相應(yīng)的規(guī)定和調(diào)整。
本文根據(jù)中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院鄭興燦總工在2017排水大會(huì)上題為城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的若干思考的演講整理而成,未經(jīng)本人審閱。