兩年前的6月,太湖藍藻事件導致無錫市自來水“變臭”,給無錫人民甚至是全國人民都留下了深刻的記憶。此后一系列連鎖反應發生自不必說,而對水行業來說,最明顯的結果是污水處理廠的升級改造從此加快了步伐,脫氮除磷逐漸成為官員、專家、從業者口中的“關鍵詞”。
作為先行者的太湖流域,在污水處理廠升級改造方面的經驗頗可借鑒,這里的污水處理廠遇到的難點值得行業及相關政府部門思考。
太湖藍藻爆發,引起了國家領導人、江蘇省政府的關注,當時的總體要求是:限期對太湖流域2007年6月底前已建、在建的169座城鎮污水處理廠進行除磷脫氮改造,總規模400余萬立方米/日,需投資約27億元;新建城鎮污水處理廠則必須按照《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)的一級A標準實施建設。
為確保改造技術和設備經濟適用,如期完成提標改造任務,2008年2月,江蘇省政府決定在省級財政資金中安排專項經費3000萬元,由省建設廳集中組織開展城鎮污水處理廠除磷脫氮改造技術攻關及示范。
“建設部領導來視察,說我們這里整個就是一個一級A的‘大超市’,預處理技術、生物除磷脫氮技術、深度處理技術、出水穩定處理技術無所不包。A/A/O、氧化溝、SBR、MBR、硅藻精土、粉末活性炭、曝氣生物濾池、砂濾、轉盤過濾器、濾布過濾器、微濾膜過濾器等等都在研究范圍之內。”江蘇省住房城鄉建設廳節水辦總工何伶俊告訴中國水網記者,江蘇省通過這次技術攻關,在國內首次系統地研究了城鎮污水處理廠一級A提標中涉及的關鍵技術,理清了城鎮污水處理廠一級A提標的技術路線,明確了關鍵技術環節和技術要點,篩選了一批經濟、適用的城鎮污水處理廠一級A提標技術。
運營上:威脅污水處理廠穩定達標的“三座大山”
近日,在環保部主辦,清華大學和中國水網承辦的城市污水和重點工業廢水脫氮除磷污染防治技術研討會上,何伶俊詳細介紹了江蘇省太湖流域城鎮污水處理廠提標改造的過程,成功的喜悅之外是所遭遇的困難。
“第一座大山”是工業廢水的影響。
“一級A相對于一級B,從指標的絕對值上來說,提高的并不高。但是,它的難度非常大。首先是一級A穩定達標的難點問題,從指標上來看,一個是總氮,一個是COD的問題。” 何伶俊說,“工業廢水中有一些不可降解的COD,這部分COD進到污水處理廠里后,使得污水處理廠增加了不能達標的風險。”
現行《污水排入城市下水道水質標準》中,對于COD只是按照濃度500mg/L進行控制,然而,太湖流域污水處理廠施行一級A標準以后,必須更多地關注進水中COD的構成。COD的構成有很多,有些是可以通過污水處理廠生物降解的,有些則是進污水處理廠以后白白走一遭,不可能再生物降解的。工業企業有很多有了預處理,可生化處理的東西已經處理掉了,剩下一些“骨頭”到污水處理廠里來,而污水處理廠主要還是通過生化處理來解決,所以這部分COD是不可能處理掉了,這對于整個污水處理廠COD的達標問題有很大影響。
何伶俊建議,以后對于污水排放標準的修改要體現加強源頭控制,除了控制濃度以外,還要考慮污水的可生化性。
對于這個問題,中國水網記者了解到,有的專家持類似看法。他們對于污水處理廠這樣的治污單位被視作排污單位十分不解,并認為COD削減的多少應該作為排放標準的指標,而不應是一個絕對值。不過,也有業內專家認為,污水處理廠的不可降解的COD有多少是來自于工業企業?這是不好判斷的,城鎮污水中也有不可降解COD。但他同時強調,工業廢水對于污水處理廠設施的影響不可忽視,應當防范接入的工業廢水性質改變可能導致的污水處理廠排放不達標風險,以及其對污水處理設施本身造成的損害。
關于總氮難以穩定達標問題,何伶俊認為,從整個指標值上來看,首先也是由于工業廢水的不利影響。她說,現在總氮控制實際上還趕不上COD,COD監管還是有標準的,而總氮排入下水道,是長驅直入,標準里連限值都沒有,更別說總氮的構成了。總氮的構成也是非常復雜的,江蘇省太湖流域城鎮污水處理廠除磷脫氮技術攻關研究發現,總氮里有些東西是不可硝化的,要實現生物脫氮,它首先要硝化,然后才能反硝化,如果都不能硝化的東西,反硝化更無從談起。這樣的話,總氮怎么可能達標呢?
何伶俊呼吁,一級A提標以后,對工業污染源頭控制必須擺放到重要的日程上來。要加強源頭控制,同時,不能簡單地以濃度控制,對污染物的構成也要考慮。
其次是冬季低溫的影響。
江蘇省太湖流域城鎮污水處理廠除磷脫氮技術攻關的結果讓專家們吃驚,原來以為江蘇省冬季不寒冷,水溫不會太低,研究發現,江蘇省的冬季水溫是很低的。原因是北方采暖,南方溫度比江蘇高,恰巧江蘇是在谷底。這種情況下,冬季低溫時要想實現脫氮除磷,達標排放,難度特別大。
江蘇省太湖流域調查結果顯示,城鎮污水處理廠在水溫低于15℃以后,生物脫氮就受到明顯的抑制。江蘇省太湖流域低于12℃的水溫要占到每年10%以上的概率,也就是說,一年有1-2個月要低于12℃。從某種意義上來說,這是不可抗力。在冬天低溫時,城鎮污水處理廠盡管很努力也難以實現穩定達標,這種情況下,環保部門檢查時,直接判為不達標是不是合適呢?這是個值得探討的問題。
最后一個是碳源的問題。由于水質的原因,江蘇省太湖流域的污水處理廠普遍碳源不足。而要實現生物脫氮,必須有足夠的碳源。沒有足夠的碳源不能穩定達標。
經濟上:提標改造很昂貴 是否應當“一刀切”?
實現一級A達標,代價是昂貴的。
何伶俊說,通過技術攻關以后,從建設環節來分析,建設一個排放標準為一級B的污水處理廠,平均進水COD350mg/L,出水是60mg/L,也就是一級B的污水處理廠可以實現290mg/LCOD的削減。如果從一級B提高到一級A,從COD上來說,只是多實現了10mg/L的降解,因為一級A下COD的排放標準是50mg/L。
一般情況下,一級B的污水處理廠廠區投資1500元/立方米左右,而要實現提標,每立方米的投入大約是600-800元。性價比不難算出來:我們花費建設一個新廠將近一半的代價,只削減了10mg/LCOD;建設一個新廠則是削減290mg/LCOD。
在當前,我國很多地方還沒有污水處理廠的情況下,“高標準”與“廣覆蓋”應當孰先孰后?這也是個值得探討的問題。
從運行環節上看,代價也是非常昂貴的。有很多污水處理廠采用BOT模式運作,一級B標準下,政府支付給運營商的污水處理服務費,一般在0.8元/立方米左右;實現了一級A提標以后,增加的運營成本大概是0.2元,幅度也是非常大的。
從碳源角度也一樣,污水處理廠碳源不夠的話,運營成本還要高。
去年江蘇省全省污水處理廠考核中,何伶俊吃驚地發現,有些污水處理廠為了達到一級A標準,不惜成本地往池子里投加碳源,另外,為了實現一級A,大量投加藥劑,污泥的產量也相應增加大概10%左右,污泥性狀也比原來復雜,這些都是值得關注的。
毋庸置疑,太湖地區環境非常敏感,有提標改造的需求。那么全國是不是要“一刀切”?是不是應該分不同流域制定不同的標準?何伶俊認為,如果不是環境敏感地區,如果沒有實現污水處理的“全覆蓋”,如果沒有全面的雨污分流,“一刀切”搞一級A是值得探討的。
技術上:立足現實 “三先三后”
根據江蘇省太湖流域城鎮污水處理廠除磷脫氮技術攻關研究成果編制的《江蘇省太湖流域城鎮污水處理廠提標建設技術導則》中,提出了城鎮污水處理廠提標改造的技術原則:先優化運行,后工程措施;先內部碳源,后外加碳源;先生物除磷,后化學除磷。這也是江蘇省太湖技術攻關研究成果的核心所在。
說到具體的工藝、技術路線選擇問題,業內專家說,根據無錫市的污水處理廠提標改造經驗,一級A的提標改造寧可放松一些指標,而不要用經濟代價非常大的方法來實現。如果懸浮物指標能夠放松,可能轉盤過濾器、膜生物反應器(MBR)這樣的工藝就不會廣泛使用了。這些都是很好的技術,只是我們還需要考慮經濟性問題。轉盤過濾器等工藝可以用到水的回用上,需要更高標準的再生水處理等。
另外,除磷與脫氮的順序該怎樣選擇?專家認為,應先除磷,后脫氮,畢竟投資有順序。對這兩個指標來說,不能同時達到的時候,要優先去除磷。
因為現在去除磷的技術比較便宜,去除總氮的技術投資大,運行受影響也大。對北方來說,氮磷兩個指標達到一定比例的時候才會發生水華,但是若其中一個很低,另一個很高,就不會發生水華。也就是說,當氮磷不成比例的時候,比如磷很低的時候,不會在富營養化方面對水體造成嚴重影響。所以,考慮經濟因素,應當首先除磷。
監管上:檢測方式是否能夠改變?
一級A提標以后的環境監管問題,讓何伶俊感到困擾,有同感的還有其他專家。
何伶俊說,“在提標過程中,我們做了很多努力,從工程上,從技術儲備上。但是我們覺得如果沒有一個客觀的環境考核體系,可能會出現一種被動局面,就是你做了很多的努力,會發現還有很多污水處理廠不達標。”
這就涉及到以后對污水處理廠環境監管和評判的方式問題。是不是還沿用原來的取樣方式:挖一勺子水,達標就達標,不達標就不達標?粗放的管理方式,在標準比較低的時候問題可能不太突出,但是當標準提到相當高以后,因為污水處理廠水質的波動性不以人的意志為轉移,如果監管方式不能適應現在的高標準,依然沿用以前的粗放的做法,可能出現一些誤判。
何伶俊建議,在污水處理廠監督檢測方式上,把一些隨機的采樣方式變成日平均的采樣方式,水質的分析方法上也一樣,城鎮污水處理廠標準提高后,如果水質檢測時不消除氯離子的干擾,對COD結果影響更大。同時,在達標評價的方法上,比如總氮的指標隨著溫度變化而波動,能否使用年平均值進行評價?
同時,對工業廢水接管的監管方面,建議嚴格控制難降解的COD和不可氨化的總氮接入,對于含有優質碳源的工業廢水則可放寬條件接入。
另外一位專家也說,取樣應該改變,對于不同的參數要定不同的取樣頻率。有的參數需要每天達標,氨氮每天達標很難,周平均就可以了。這些如果能夠細化,對污水處理廠運行上來說更科學。
編輯:全新麗
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