IWA专家对中国污水厂排放标准的观点分享（二）
上周IWA微信公众号分享了污水行业三位国际知名专家针对中国污水排放标准的一些观点。他们都认为标准越发严格的趋势无可厚非，但标准的科学性更加重要。从排放标准中指标的绝对数值上看，中国的一些排放标准（北京和天津的地方排放标准，以及国标的修订征求意见稿），在国际上虽说不是最严格的，但从取样方法及达标率的要求上看，属于绝对严格。欧美很多地方以月均值、甚至年均值来考量，即使是日均值也往往要求达标率为95%，而非100%。
各国的排放标准往往都是依据排放受纳水体的环境条件以及处理的技术可行性、经济可行性而制定的。从技术可行性角度来说，要求排放水100%达标（日均混合样），似乎不太科学，特别是在污水来水水质相对复杂、影响因素众多的情况下；从经济可行角度来说，在中国污水处理费普遍过低的情况下，达到如此严格的标准，经济上将不可持续，需要一系列的配套政策，例如提高水价或财政资助。若缺乏配套的经济手段，达标排放很可能成为“表面”工作。
即使在能耗自给、污水回用、资源回收已经成为污水处理厂发展趋势的今天，处理污水、达标排放仍是污水处理厂的第一要务。但在制定污水排放标准的时候，是否应该顺应行业发展趋势？毕竟传统的污水处理方法仍是基于“能耗”换取“水质”，而大部分的能源来自水电或者火电，每千瓦时的电力需要消耗5-7升的新鲜水。看似提高了污水厂的排放水水质，但可能已经在能源生产的阶段污染了新鲜水。所以客观系统地分析污水处理与能源的关联非常重要。此外，污水回用的案例越来越多。“Fit for Purposes” 的污水处理水质更应该成为行业的共识。一刀切式的排放标准，可能将中国的污水处理技术发展引入另一个方向。
本期我们将继续分享几位“权威人士”（貌似最近该词很火）的观点。期望通过分享他们的一些客观建议和观点，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。
James Bernard 博士
IWA杰出会士, 美国工程院院士, 2011年李光耀水奖获得者, 美国Black & Veat ch公司全球技术领袖
目前中国北京和天津的排放标准限值和美国华盛顿特区附近的切萨皮特湾（Chesapeake Bay）地区很类似，TN<3mg/L和TP<0.3mg/L。如果受纳水体是内陆的湖泊，总氮中的硝态氮排放浓度可以适当提高。因为磷往往是湖泊富营养化的限值因子；而硝酸盐氮的存在，可以抑制由于湖泊水体底泥厌氧反应引起的内源磷的释放，对改善水质起到一定的作用。此外，在硝酸盐氮不足的情况下，可能更易发生蓝绿藻的爆发。
美国的污水排放标准是基于受纳水体的环境条件而确定的，因此不同地区不同受纳水体，其执行的排放标准差别很大。
中国进水的碳源浓度往往很低，在此情况下，达到如此严格的排放标准非常困难。一般情况下要求进水COD/P =40，COD/N =12。中国现存的化粪池系统不仅降低了污水进水的碳源浓度，还增加了甲烷这一温室气体的排放；而污水厂还需要外加碳源脱氮。应该尽快取消化粪池系统降低温室气体排放。如果仍保留化粪池，未来只有通过主流厌氧氨氧化才能实现节能的目标。
污水厂实现能耗自给的目标其实是为了减低温室气体的排放。而目前中国大量的化粪池系统排放温室气体，降低了污水厂实现能耗自给的意义。实际上污水厂的能耗并不高，约每人每年30kWh，很多污水厂的能耗自给也是通过外加有机质共消化后产能来实现的。鉴于中国进水水质碳源浓度低的特点，若要同时实现能耗自给和生物脱氮，可能需要绕过（取消）化粪池，并外加浓度更高的有机质协同消化产能。
Harvard Ødeggard 博士
IWA杰出会士, 挪威科技大学教授
中国（北京和天津）的排放标准确实非常严格，但也不是最严的。在挪威的一些污水厂，也要求总磷要小于0.2 mg/L。
中国污水厂进水有机质浓度普遍偏低，特别是碳氮比低，需要外加碳源才能满足脱氮的要求，在不外加碳源的情况下，出水TN小于10mg/L 很难实现。
基于中国的进水水质及排放标准，污水厂能耗自给原则上也是可以实现的，但需要采取一系列的工艺，如污泥热水解、部分硝化-厌氧氨氧化技术、以及主流厌氧氨氧化（即使该技术仍在发展之中）。
我最近在中国的期刊上撰文，介绍了未来污水厂实现能耗自给的技术路线。（请参考A road-map for energy-neutral wastewater treatment plants of the future based on compact technologies (including MBBR), Front. Environ. Sci. Eng., 2016,10(4) : 02, DOI 10.1007/s11783-016-0835-0）
Bernhard Wett 博士
奥地利ARAconsult公司, DEMON厌氧氨氧化技术发明人
由于中国水质的低碳氮比特点，需要外加碳源才能达到总氮排放10 mg/L目标。据我的经验，在世界上很多地方都有对敏感水体总氮小于10mg/L的限值要求，然而低碳氮比（很多南亚国家也有类似情况），将使达到10mg/L的排放要求变得困难。另外，中国进水的COD浓度很低，这也带来了很多技术挑战。中国的主管部门第一应该重点监管污水处理的效率，而非排放的绝对值，通过一系列措施（如污水管网维护、雨污分流等）提高原污水的浓度；第二应该考虑取消化粪池，使碳源的预处理最小化。
在奥地利，对排放污水每日氨氮的限值为5 mg/L，但对总氮只要求年平均去除率达到70%以上。
针对中国碳氮比低的特点，工艺设计上可以考虑污泥消化液侧流脱氮，回流后可提高主流程碳氮比；或者较大体积的后兼氧脱氮工艺（如sludge blanket in batch-settling processes），以及短流程脱氮技术-厌氧氨氧化。
以目前中国北京和天津的水质特点，需要通过协同消化，才能实现能耗自给。
Hiroaki Furumai 博士
现任IWA理事, 日本环境学会副会长, 东京大学教授
我认为类似北京和天津的排放标准已经非常严格，如果污水处理厂在技术和经济上可行，制定严格的排放标准本身并没有错。
在日本，城市污水厂往往采用三级处理工艺，如MBR和混凝或者A2O和混凝等工艺。标准要求BOD<10 mg/L, TN < 10 mg/L, TP< 0.5 mg/L。针对严格的排放标准，技术的可行性将变得非常重要。在东京，砂滤后BOD也可以达到3-5mg/L，即使出水TP可能仍超过0.5 mg/L。根据我们在东京的运行经验，TP需达到0.2-0.3 mg/L的要求，确实非常严格，需要提高混凝剂的投加量才可能实现。
日本的排放标准也是根据受纳水体的条件而制定的。日本的COD是用KMnO4或K2CrO4的消耗量来计量的。低碳氮比为脱氮带来挑战，传统的活性污泥法很难达到如此严格的TN排放限值，需要强化的AO或A2O工艺；后续深度处理脱氮工艺也是选择。
以上仅为专家个人观点， 不代表IWA官方立场
未完待续