IWA专家对中国污水厂排放标准的观点分享(三)

环境保护部发布的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(征求意见稿),以及率先在北京市和天津市实施的地方标准都显示出中国希望进一步加强对城镇污水处理厂排放的管理。虽然这一严格的监管趋势体现了中国治理水环境问题的决心,但是新标准的科学性、技术可行性和经济可行性将决定我们面临的诸多水污染问题是否能够得到真正地改善。

单纯的严格并不能解决问题;可持续的污水管理需要综合性地考量水质、能耗、资源利用率、经济成本等多方面因素。通过考虑受纳水体的具体情况和污水回用的具体需求来灵活管理出水水质,鼓励能源平衡和资源回收,合理地利用各种技术,出台配套政策,使污水处理企业能够在经济可持续的情况下提供更好的污水处理服务。

这一期IWA微信公众号将继续分享三位专家对中国污水厂排放标准的观点,期望通过分享他们的一些客观建议和意见,为未来中国污水处理厂排放标准的修订和污水行业可持续发展提供有益的借鉴。

 Glen Daigger 博士

   IWA前主席, 密歇根大学教授, CH2M Hill公司原高级副总裁、首席技术官, 美国工程院院士

从中国排放标准的数值上看,该标准并非全世界最严格的,但考虑到日均值100%的达标要求,确实很严。美国污水排放标准是基于月均值,是每日24小时混合样浓度的日历月的均值。还有一些国家也是基于日均值,但达标率要求并不是100%。如德国要求日均值的达标率是95%,并非要求每天都必须达标,这已经比美国的月均值达标的要求困难很多。

在美国Chesapeake Bay (切萨皮克湾),由于污水厂出水排入饮用水水源区,因此采取了更高的排放限值(月均值),BOD5<5 mg/L, TSS<5 mg/L, TN<3 mg/L (NH4-N必须小于1 mg/L),TP在0.10-0.18mg/L。还有比上述标准更严格的地区,如华盛顿州的斯波坎市(Spokane)对总磷的要求,需要达到0.03-0.05mg/L (月均值)。

在美国一般不用COD这一指标,而用BOD5。美国往往基于技术可行性设定污水厂排放限值,目前所有的污水厂要达到以下排放限值:BOD5 < 30 mg/L, TSS< 30 mg/L, 粪大肠杆菌<200个/100 ml(月均值)。当受纳水体环境条件更苛刻时,对排放的出水水质要求也会更加严格。但出水用于灌溉回用时,更高的消毒水平也会被要求,如浊度小于2NTU,两个小时的消毒接触时间,粪大肠杆菌不得检出等。

中国进水水质中有机质相对较低,只有外加碳源才能保证反硝化的效果。在美国当出水总氮限值小于3 mg/L时,外加碳源反硝化是常规手段。在未来厌氧氨氧化技术应用,将不需要外面碳源来脱氮。

Sudhir Murthy 博士

 IWA理事, 美国 DC Water 创新总监 

考虑到中国污水进水有机物含量低的特点,北京和天津的污水处理厂要达到如此严格的排放标准非常困难。据我所知,中国污水的碳氮比普遍较低,并且还含有一些惰性组分。当设定氮和磷的排放限值时,需要考虑受纳水体的生态系统特性或者污水回用的因素。当氨氮的排放限值非常严格时,污水厂往往需要设计得非常保守(大池容),以满足排放要求。

在美国,如果污水厂出水需要排放到敏感的湖泊或河流时也会执行非常严格的总磷排放限值,如小于0.1 mg/L;如果排放到敏感河口,将执行非常严格的总氮排放限值,如3-5mg/L。而氨氮的排放标准也是随季节变化,在夏季更严格。

针对中国进水有机质浓度低,碳氮比低的特点,为了达到严格的排放标准,我想有以下的技术可作为工艺选择:

  • 短程脱氮/厌氧氨氧化工艺

  • 外加碳源的后兼氧工艺(Post anoxic treatment )

  • 侧流厌氧氨氧化

  • 旁流预处理(Bypass primary treatment)

在中国水质特点条件下,为了实现污水厂的能耗自给,需要短程脱氮或者自养脱氧(利用厌氧氨氧化),污泥与有机废物的协同消化应该要考虑。

袁志国 博士

 IWA会士, 昆士兰大学教授, 澳大利亚技术科学与工程院院士

我不认为北京和天津的排放标准是最严格的,世界上还有很多地方的排放标准更加严格。一般来说总氮小10 mg/L 和氨氮小于1mg/L 的要求是合理的。当然如果排放进一步严格,则需要综合考虑环境条件和经济成本的诸多因素。

在澳大利亚,污水厂排放限值随着当地受纳水体的条件而差别较大。总氮可以低至3 mg/L (这是我认为的值,但不一定合理)。

针对中国污水进水水质低有机物浓度的特点,虽然我还没有做过更精确的平衡计算,但我想即使是利用主流厌氧氨氧化工艺仍很难到达能耗自给。当然,如果有利用外源有机质的共消化工艺,情况将会不同。

以上仅为专家个人观点, 不代表 IWA官方立场

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