隨著國(guó)家和民眾對(duì)環(huán)境質(zhì)量整體提升訴求的日漸強(qiáng)烈,以及“水十條”等一系列政策的加持,現(xiàn)行針對(duì)集中式污水處理廠出水水質(zhì)的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的越來(lái)越廣泛,勢(shì)不可擋。甚至有些地區(qū)的集中式污水處理廠出水水質(zhì)按照更加嚴(yán)格的《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅳ類水執(zhí)行,隨之而來(lái)的污水處理廠全面提標(biāo)改造也迎來(lái)了轟轟烈烈的大發(fā)展。
除此之外,需求側(cè)政策的不斷加碼,勢(shì)必帶來(lái)市場(chǎng)加速釋放。不難發(fā)現(xiàn),不管“提標(biāo)”政策是否最終落地,“改造”已經(jīng)成為既定事實(shí),但是提標(biāo)改造是牽一發(fā)而動(dòng)全身的系統(tǒng)工程,涉及眾多管理部門和學(xué)科,也與上下游設(shè)施的建設(shè)息息相關(guān),需要全盤考慮。集中式污水處理廠提標(biāo)改造工程的密集實(shí)施,與水處理先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用、工藝優(yōu)化、工程施工以及運(yùn)行管理等方面不能很好的相匹配,導(dǎo)致集中式污水處理廠提標(biāo)后的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放存在問(wèn)題。目前只有著力解決好這些問(wèn)題,才能發(fā)揮好集中式污水處理廠的真正作用,實(shí)現(xiàn)我國(guó)污水處理事業(yè)更好地發(fā)展。
提標(biāo)改造過(guò)程中面臨的困境
?。?)提標(biāo)改造工程的建設(shè)資金缺乏
關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)改革的討論,無(wú)論是接近嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù),還是為達(dá)標(biāo)而投入的追加處理工藝,最終的落腳點(diǎn)均在“成本”二字。已有數(shù)據(jù)表明,一個(gè)污水處理廠從一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)的追加投資等于該處理廠原始投資成本的50%-70%。若以一座平均處理能力為40,000m3/d的污水處理廠為例,一級(jí)B污水處理廠基礎(chǔ)建設(shè)投資約為6000-8000萬(wàn)元,其升至一級(jí)A需要的追加投資為3000-5600萬(wàn)元。此外,由于我國(guó)大部分污水處理廠目前執(zhí)行的還是一級(jí)B或二級(jí)標(biāo)準(zhǔn),因此升級(jí)標(biāo)準(zhǔn)所帶來(lái)的新舊設(shè)備的更換成本,特別是提標(biāo)過(guò)后,更高要求的膜技術(shù)廣泛使用所產(chǎn)生的高額運(yùn)行費(fèi)用,無(wú)疑將是一筆不菲的開(kāi)支。
比如一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)要求COD從350mg/L處理至60mg/L,而一級(jí)A則把標(biāo)準(zhǔn)升至50mg/L,這不惜成本的10mg/L削減量對(duì)于環(huán)境敏感的重點(diǎn)封閉湖泊或許有其意義,但對(duì)于局部環(huán)境容量較大的非敏感區(qū)域,“一刀切”的大規(guī)模投入的意義值得商榷。因此,有不少業(yè)內(nèi)人士從“成本高”的角度認(rèn)為這是一項(xiàng)具有“市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)”的政策行為。由于市場(chǎng)前景仍不明朗,原有的生產(chǎn)線將被大量的資金投入所取代,相當(dāng)于增加了污水處理企業(yè)擴(kuò)大再生產(chǎn)的時(shí)間成本。
與高成本的生產(chǎn)投入相對(duì)應(yīng)的另一個(gè)負(fù)重前行的因素,是歷史欠賬問(wèn)題長(zhǎng)期以來(lái),不少污水處理廠存有處理工藝上的缺陷,甚至在建廠選擇工藝時(shí)并沒(méi)有根據(jù)自身水質(zhì)情況選擇相匹配的處理工藝,而是采用直接復(fù)制模版的方式,使得污水處理歷史欠賬問(wèn)題突出。因此,“改造”需要因地制宜地改造污水處理全流程生產(chǎn)線,因地制宜地治理原先不達(dá)標(biāo)污水排放而造成的水體環(huán)境污染,這將又是一筆造價(jià)不菲的成本投入。
?。?)提標(biāo)改造用地受限
污水處理廠規(guī)劃用地多按照二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)預(yù)留,規(guī)劃時(shí)污水廠大多只考慮遠(yuǎn)期需擴(kuò)建的用地,很少會(huì)同時(shí)規(guī)劃提標(biāo)改造的用地。隨著各項(xiàng)處理要求和處理標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,提標(biāo)改造需要的用地也十分緊張。加上污水處理廠選址時(shí),還需要考慮周邊一定范圍的環(huán)保防護(hù)距離,設(shè)置綠化、環(huán)衛(wèi)或其他公共設(shè)施,從而導(dǎo)致污水處理廠被城市中各種建筑包圍,而提標(biāo)改造工程一般都需要在原污水處理廠的紅線范圍內(nèi)進(jìn)行建設(shè),這給提標(biāo)改造項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和施工都增加了很大的難度。特別是對(duì)于以前設(shè)計(jì)就很緊湊的集中式污水處理廠,很可能由于建設(shè)用地不足而不能采用最經(jīng)濟(jì)有效的方案,只能選擇膜處理設(shè)施這類占地小但投資高、運(yùn)行費(fèi)用也高的工藝單元。
?。?)污水處理廠負(fù)荷率低且受進(jìn)水水質(zhì)沖擊嚴(yán)重
相對(duì)于匹配快速城鎮(zhèn)化進(jìn)程而高速發(fā)展的城鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè)速度,我國(guó)對(duì)于污水的來(lái)源和收集缺少詳細(xì)的規(guī)劃和充分的論證,管網(wǎng)和泵站等輔助設(shè)施的建設(shè)相對(duì)滯后,導(dǎo)致污水處理設(shè)施的設(shè)計(jì)和處理能力遠(yuǎn)高于實(shí)際運(yùn)營(yíng)后的污水量。現(xiàn)有污水處理廠的年均負(fù)荷率低于75%的還占較大比例。而考慮到目前的管網(wǎng)中,雨污分流制的管網(wǎng)長(zhǎng)度僅占到管網(wǎng)總量的40%,在我國(guó)的南方地區(qū),尤其在豐水期,有大量的雨水、河水進(jìn)入污水處理系統(tǒng),實(shí)際污水處理設(shè)施的負(fù)荷率可能更低。此外,現(xiàn)有的城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施還接納了部分工業(yè)污水,如果將這部分污水的負(fù)荷扣除,則現(xiàn)有負(fù)荷率勢(shì)必還要更低,已建成污水處理廠利用率明顯不足。
此外,雖然原則上工業(yè)廢水必須經(jīng)過(guò)處理達(dá)到《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》,然后才能納入城市管網(wǎng),進(jìn)入集中式的污水處理廠。但是,由于中國(guó)目前的點(diǎn)源污染管理制度和手段尚未完善,工業(yè)廢水私自排放的現(xiàn)象頻繁發(fā)生。加上我國(guó)很多工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)裝置工藝較為粗放,沒(méi)有采用清潔生產(chǎn)工藝進(jìn)行精細(xì)化管理,產(chǎn)生的廢水存在濃度高、水質(zhì)不穩(wěn)定、組成復(fù)雜以及含有毒性或生物抑制性物質(zhì)等情況,很容易影響城市集中式污水處理廠的正常運(yùn)行。
城市污水處理廠污水處理過(guò)程的核心是微生物的生化作用,而微生物的培養(yǎng)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,在溫度和其他適應(yīng)條件下,微生物的培養(yǎng)至少需要半個(gè)月以上的時(shí)間,所以一旦城市污水處理廠受到進(jìn)水嚴(yán)重影響,微生物會(huì)大量死亡,直接導(dǎo)致城市集中式污水處理廠運(yùn)行癱瘓。因此,如果不加強(qiáng)污染源的源控制或者集中式污水處理廠的預(yù)處理,污水處理廠提標(biāo)改造升級(jí)后,也很難達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。此外,在中國(guó)生活污水處理廠的升級(jí)改造過(guò)程中,進(jìn)水碳源的短缺已成為一個(gè)普遍問(wèn)題。
?。?)污水再生處理能力及回用率不高,污泥處理處置率偏低
據(jù)《2016年城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計(jì)公報(bào)》顯示,2016年我國(guó)城市再生水生產(chǎn)能力2762萬(wàn)m3/d,再生水利用量45.3億m3。按城市污水處理廠1.49億m3/d的處理能力,年均負(fù)荷率70%估算,再生水處理率及利用率分別為26.5%和11.9%,而縣城污水處理廠這一比率肯定會(huì)更低。相比國(guó)外城市較高的污水處理回用率,如以色列1997年生活污水回用率就達(dá)100%,我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠在該方面的表現(xiàn)差距較大。此外,全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥總產(chǎn)量(以含水率80%計(jì))已突破3000萬(wàn)t/a。
據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì),我國(guó)污泥綜合利用率僅有20%;在污泥處置方式中,土地填埋占比60%左右,還有相當(dāng)一部分采用的是露天堆放和簡(jiǎn)單外運(yùn)填埋,帶來(lái)了很大的環(huán)境隱患。而且,一些城鎮(zhèn)污水處理廠要主動(dòng)和被動(dòng)接收工業(yè)廢水,污泥性質(zhì)可能會(huì)改變,使得污泥處理處置難度進(jìn)一步增加,風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步升級(jí)。許多媒體甚至認(rèn)為,中國(guó)投資1000億元的污水處理是為了換取“污染轉(zhuǎn)移”,80%污泥尚未得到安全處理處置。