隨著(zhù)中國經(jīng)濟快速增長(cháng)，人民生活水平逐步提高，社會(huì )各界對環(huán)境問(wèn)題的關(guān)注度與日俱增。改善水環(huán)境質(zhì)量已經(jīng)成為社會(huì )可持續發(fā)展的當務(wù)之急。
2002年頒布實(shí)施的《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》有效促進(jìn)了中國污水處理廠(chǎng)的有序建設和發(fā)展，對水環(huán)境的改善起到了非常重要的作用。然而GB18918-2002的標準已經(jīng)有十多年未修訂。為了順應更高的水環(huán)境保護需求，2015年11月，環(huán)境保護部發(fā)布《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》（征求意見(jiàn)稿），向外界廣泛征詢(xún)意見(jiàn)。
一時(shí)間，業(yè)內對該修訂的標準展開(kāi)了激烈的討論。觀(guān)點(diǎn)主要分為兩方：支持方認為新標準順應了環(huán)境質(zhì)量改善的要求，可以通過(guò)新的技術(shù)手段達到新標準；反對方認為提高污水收集率，控制面源污染才應該是重點(diǎn)，污水廠(chǎng)一味提標，對整體的水環(huán)境質(zhì)量改善作用有限，并且需要大幅提高投資和運行成本。
除了環(huán)境保護部發(fā)布的《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》（征求意見(jiàn)稿）外，北京市和天津市已經(jīng)率先實(shí)施了嚴格的地方標準。針對中國目前城鎮污水處理廠(chǎng)標準的嚴格化趨勢，和發(fā)達國家相比是否過(guò)于嚴格，是否順應節能降耗甚至產(chǎn)能的行業(yè)潮流等問(wèn)題，我們咨詢(xún)了國際水協(xié)會(huì )（IWA）幾位著(zhù)名污水處理專(zhuān)家。
在最近這段相對“平靜”的時(shí)期，期望通過(guò)分享他們的一些客觀(guān)建議和意見(jiàn)，為未來(lái)中國污水處理廠(chǎng)排放標準的修訂和污水行業(yè)可持續發(fā)展提供有益的借鑒。
Helmut Kroiss博士
IWA主席， 維也納技術(shù)大學(xué)教授
中國排放標準中的取樣方法和歐美都有所差異，并且達標率的要求上也有所不同。歐洲一些國家并未要求100%達標。如德國以4或5個(gè)連續取樣來(lái)判斷是否達標；奧地利要求日平均樣的年達標率為95%。當排放入湖泊時(shí)，TP要求小于0.5mg/L，當排放入河流時(shí)，TP需小于1.0mg/L。在一些特殊的水域，排放標準也會(huì )更嚴格。
在制定總氮排放標準時(shí)是考慮進(jìn)水和出水的總氮去除率需大于70%的原則，鑒于這一原則，執法機關(guān)往往參考總氮的年平均去除效率，而不是基于瞬時(shí)排放值。例如為降低地下水滲入污水管網(wǎng)做出努力的污水處理廠(chǎng)，其出水排放濃度，往往比那些實(shí)際進(jìn)水量小但地下水滲入嚴重的污水廠(chǎng)的濃度要高，而后者才是執法機關(guān)真正的處罰對象。
據我所知，中國還存在化糞池系統，這將導致污水廠(chǎng)進(jìn)水的有機質(zhì)含量偏低，也可能會(huì )影響到碳氮比，從而影響總氮去除的效率。溫度對污水處理廠(chǎng)處理效率有顯著(zhù)影響，在北京和天津的地方標準中，采用了冬季時(shí)間段，對冬季氨氮的排放限值進(jìn)行單獨說(shuō)明，然而按水溫而非季節來(lái)劃分應該更為科學(xué)。
中國目前基于日均混合樣達標要求的標準是非常嚴格的，這勢必大幅提高污水處理廠(chǎng)的投資，而實(shí)際上對整體的水環(huán)境改善作用非常有限。
從長(cháng)期的經(jīng)驗來(lái)判斷，如果污水廠(chǎng)能高效穩定運行，傳統活動(dòng)污泥法可去除94%的進(jìn)水COD（在達到完全硝化的條件下）。如果二沉池得到很好的設計，即使不需要額外后續處理的情況下，中國一些標準中提出的出水COD20mg/L或30mg/L也是可以實(shí)現的；在無(wú)后過(guò)濾工藝的情況下，BOD無(wú)法每天都穩定達到4-6mg/L。
二沉池出水中的生物絮體是影響污水廠(chǎng)排放水中BOD、SS和TP濃度的最終決定因素。執行中國的最嚴格的TP排放限值，就需要用到化學(xué)法除磷。在瑞士，通過(guò)后化學(xué)絮凝過(guò)濾，TP能穩定小于0.3mg/L。我本人并不敢肯定傳統的砂濾能否滿(mǎn)足每日出水TP穩定小于0.2mg/L的要求。在美國的BluePlains污水廠(chǎng)，他們的TP的月平均值要求小于0.1mg/L,是通過(guò)膜過(guò)濾的工藝實(shí)現的。
關(guān)于氨氮的去除，我們的研究所已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了，為了達到如此嚴格排放限值的一系列設計和運行的模型。從經(jīng)濟上來(lái)說(shuō)，推薦95%甚至97%的氨氮排放達標率，這樣可以節約可觀(guān)的投資。實(shí)際上，即使氨氮非100%達標，對整體的受納水體水環(huán)境和可能的水回用并沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的影響。
針對中國的水質(zhì)特點(diǎn)，我想在沒(méi)有外加碳源的情況下，總氮將無(wú)法達標。在這樣嚴格的標準要求下，污水處理廠(chǎng)的能耗自給將很難實(shí)現。自養脫氮工藝（厭氧氨氧化）將是一個(gè)技術(shù)手段，能有效降低能耗，但這是最新的工藝，還有很多挑戰需要解決。針對北京和天津的氣候條件，我不清楚主流厭氧氨氧化是否能夠穩定的滿(mǎn)足如此嚴格的地方排放標準，但在未來(lái)，主流厭氧氨氧化能成為解決方案。
如果基于傳統的活性污泥法，考慮進(jìn)水水質(zhì)和排放標準，中國的污水處理廠(chǎng)無(wú)法實(shí)現能耗自給，這一結論可利用很多模型計算得到。在北京和天津等中國嚴重缺水的地區，污水的達標排放和水的有效回用，比污水廠(chǎng)實(shí)現能耗自給更為重要。
從溫室氣體排放的角度來(lái)說(shuō)，中國的化糞池系統有很多弊端。除了化糞池自身產(chǎn)生大量的甲烷外，導致污水廠(chǎng)碳氮比不足，也會(huì )限制反硝化過(guò)程的效率，并釋放出N2O。
總體來(lái)說(shuō)，現有的技術(shù)手段能夠滿(mǎn)足中國日益嚴格的污水排放標準要求。但從保護受納水體的角度，控制面源的污染應該更有效。
曹業(yè)始博士
IWA會(huì )士， 新加坡公共事業(yè)局 （PUB） 高級顧問(wèn)、原污水首席專(zhuān)家
目前中國北京和天津的排放標準應該是非常嚴格的，但不是國際上最嚴格的。如美國的Chesapeake（切薩皮克）污水廠(chǎng)，由于其出水排放進(jìn)入飲用水水源地，因此對應的排放標準為T(mén)N小于3mg/L,TP小于0.1mg/L。其實(shí)在歐美，對污水廠(chǎng)排放標準是否應更嚴格，也存在很多的爭論。批評者認為農業(yè)面源污染比污水廠(chǎng)點(diǎn)源的影響更大，而面源污染的控制往往很困難。
在新加坡的污水廠(chǎng)排放標準為BOD5=20mg/L，TS=30mg/L；用于Newater（新生水）的污水廠(chǎng)出水要求氨氮小于5mg/L。
針對中國標準中出水COD小于20或30mg/L的必要性，需要討論。出水中的COD其實(shí)絕大部分都已經(jīng)是不可生物降解的物質(zhì)。一般來(lái)說(shuō)，5mg/L的SS，就已經(jīng)相當于10mg/L的COD。針對總磷小于0.3mg/L的要求，沉淀工藝無(wú)法滿(mǎn)足該排放標準，需要過(guò)濾工藝。
SS小于5mg/L，從測量方法上存在問(wèn)題。標準中的重量法測量的最低范圍一般為5-10mg/L，需要取大量的水樣過(guò)濾后才可能得到結果。由于色度的原因，即使利用濁度指標代替SS，也會(huì )存在測量準確度的問(wèn)題。
Peter Cornel 博士
IWA Resource Reovery Cluster 副主席， 德國達姆施塔特大學(xué)教授
北京和天津的排放標準確實(shí)很?chē)栏?，但可能不是世界上最嚴格的。制定嚴格的排放標準本身并沒(méi)有錯，但對取樣方法的規定很重要。
相對于德國平均進(jìn)水COD高于600mg/L的條件下，中國進(jìn)水的COD普遍偏低，達到如此嚴格的排放標準就更加困難。一般來(lái)說(shuō)，AAO工藝，達到出水COD小于30mg/L應該不是問(wèn)題，但難于滿(mǎn)足小于20mg/L的要求。在沉淀后有過(guò)濾或兩步沉淀的工藝條件下，總氮和總磷（<0.3mg/L）可以達到排放要求。我所在的州，正準備要求TP小于0.2mg/L。
由于德國的取樣規定和中國的不同，所以?xún)蓢呐欧艠藴屎茈y直接比較。但我們的標準也是基于污水廠(chǎng)的規模和受納水體的環(huán)境質(zhì)量確定的。
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