康莊的大道?

這是康莊大道，還是一次漫長(zhǎng)的告別?

面對(duì)低碳時(shí)代污水處理向著資源、能源回收與碳中和轉(zhuǎn)變的國(guó)際大趨勢(shì)，先天不足與后天失調(diào)的我國(guó)污水處理事業(yè)顯然又走到了一個(gè)新的十字路口。這就面臨著新理念下的管理、技術(shù)、運(yùn)行走向問(wèn)題。

當(dāng)今中國(guó)經(jīng)濟(jì)有一個(gè)顯著特征，風(fēng)口經(jīng)濟(jì)。以風(fēng)投的心態(tài)投入搶風(fēng)頭的戰(zhàn)斗，業(yè)內(nèi)有一句話：風(fēng)來(lái)了豬都能飛上天。但風(fēng)停了摔死的都是豬。

污水處理3.0不是推倒重來(lái)，而是循序漸進(jìn)。對(duì)于已運(yùn)行污水處理廠，當(dāng)務(wù)之急是先要讓既有污水處理設(shè)施運(yùn)行達(dá)到它們?cè)O(shè)計(jì)之初的既定目標(biāo)，打好基礎(chǔ)、練好內(nèi)功、不斷改善。對(duì)于這些仍在規(guī)劃中的污水處理廠建設(shè)，應(yīng)在既有污水處理廠業(yè)已取得實(shí)際效果并積累了大量運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的前提下，可因地制宜地考慮實(shí)施資源/能源回收工藝，有條件的可一步到位實(shí)施污水處理碳中和工藝并運(yùn)行。

如何對(duì)接碳中和的污水處理3.0?上帝的歸上帝，凱撒的歸凱撒。政府與企業(yè)都要就污水處理碳中和做好各自相應(yīng)的工作，確定邊界并協(xié)同推進(jìn)。目前可以起步的工作：

重新定義基于流域系統(tǒng)的水環(huán)境目標(biāo)：

應(yīng)該進(jìn)一步反思此前基于污染源控制的水環(huán)境保護(hù)策略，近年來(lái)，各地政府一而再，再而三地把目標(biāo)盯在污水處理廠，希望用不斷提高的污水處理標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)水環(huán)境目標(biāo)，甚至一些地方在環(huán)評(píng)中將污水處理標(biāo)準(zhǔn)定在地表水三類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。已有的LCA研究表明，越高的污水排放標(biāo)準(zhǔn)，具有越大的生態(tài)環(huán)境負(fù)效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)越難。流域水環(huán)境保護(hù)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要就流域系統(tǒng)考慮，既要做污染負(fù)荷的減量，又要做生態(tài)容量的增量。污水排放標(biāo)準(zhǔn)的制定與修訂要考慮碳源轉(zhuǎn)向能源化、資源化途徑后對(duì)后續(xù)脫氮工藝的影響，高排放標(biāo)準(zhǔn)與碳中和運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)矛盾，“魚(yú)和熊掌不可兼得”，不實(shí)事求是地定義污水處理標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)污水處理實(shí)現(xiàn)碳中和很難。應(yīng)該把投資和管控重點(diǎn)放到通過(guò)海綿城市實(shí)現(xiàn)源頭減污，通過(guò)CSO進(jìn)行初雨調(diào)蓄，通過(guò)管網(wǎng)改造、雨污分流實(shí)現(xiàn)應(yīng)收盡收等歷史遺留問(wèn)題的解決上。

提高污水進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷。對(duì)于我國(guó)污水處理碳中和而言，要做好的一個(gè)重要基礎(chǔ)工作就管網(wǎng)系統(tǒng)完善，通過(guò)甲烷(CH4)熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)可以獲得一定量有機(jī)物能源，這是污水處理碳中和的一個(gè)重點(diǎn)，污泥厭氧消化獲取的有機(jī)能量與進(jìn)水有機(jī)物負(fù)荷有關(guān)，但不幸的是，我國(guó)市政污水碳源普遍低下，能量衡算表明，進(jìn)水COD為400mg/L，在完成脫氮除磷碳源使用后產(chǎn)生的剩余污泥，經(jīng)厭氧消化+熱電聯(lián)產(chǎn)最多也只能產(chǎn)生0.20kW·h/m3電當(dāng)量。若污水處理能耗為0.40kW·h/m3，這意味著距碳中和目標(biāo)還有50%能量赤字，只有當(dāng)進(jìn)水COD為800

mg/L時(shí)方能勉強(qiáng)滿(mǎn)足0.40kW·h/m3碳中和需要。目前，我國(guó)大多數(shù)污水處理廠進(jìn)水COD為200—300mg/L，須進(jìn)一步完善管網(wǎng)建設(shè)，改造升級(jí)管網(wǎng)運(yùn)營(yíng)管理模式，加強(qiáng)漏損點(diǎn)勘測(cè)、整治和潛在漏損風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)防，提高進(jìn)水COD濃度，提供有效碳源，作為污水碳中和的基礎(chǔ)工作。

改變污水廠的考核標(biāo)準(zhǔn)和模式：

正如張悅司長(zhǎng)多次強(qiáng)調(diào)，我國(guó)的水污染問(wèn)題在水里，根子在岸上。造成我國(guó)水環(huán)境污染的主要原因之一在于雨污混接，雨季溢流。鑒于我國(guó)污水廠進(jìn)水濃度普遍偏低，如果進(jìn)一步提升不僅將涉及現(xiàn)行化糞池設(shè)計(jì)規(guī)范的修改，還需要對(duì)管網(wǎng)、CSO等設(shè)施進(jìn)行大量的投資，遠(yuǎn)水難解近渴的情況下，建議適時(shí)修訂《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，將城鎮(zhèn)污水處理廠出水考核合格率與“削減污染物總量“相結(jié)合，鼓勵(lì)污水廠以生態(tài)環(huán)境優(yōu)先，充分利用其污染物設(shè)計(jì)負(fù)荷余量，處理雨季的溢流污水。對(duì)超負(fù)荷運(yùn)行的污水廠設(shè)置合格率考核，而非現(xiàn)行的超標(biāo)處罰原則。在污水付費(fèi)體制上，探索按照污染物削減總量付費(fèi)的模式，并將全過(guò)程碳減排納入考核指標(biāo)。

精細(xì)化污水處理管理，充分挖掘和利用污水熱能：

因地制宜積極采取各種措施對(duì)污水處理廠進(jìn)行精細(xì)化管理，實(shí)現(xiàn)能耗、物耗節(jié)流，這也是綠色低碳發(fā)展的重要組成部分。一方面是不斷優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)，優(yōu)化設(shè)備、設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)建立基于DO反饋的精確曝氣控制(雖然不同處理工藝能耗不同，但曝氣系統(tǒng)總體能耗占比最大，因此，污水處理廠節(jié)能降耗關(guān)鍵點(diǎn)在升級(jí)改造曝氣系統(tǒng)。)，在保證出水達(dá)標(biāo)的前提下，按需提供微生物所需的溶解氧，達(dá)到供需平衡，避免曝氣能耗的浪費(fèi)。另一方面，在保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)的前題下，政府管理部門(mén)應(yīng)該充許運(yùn)行企業(yè)自主調(diào)整運(yùn)行流程、運(yùn)行參數(shù)，不要一味生硬地按照環(huán)評(píng)的工藝流程和運(yùn)行過(guò)程參數(shù)來(lái)督察與考核，避免污水處理系統(tǒng)不必要的能耗與物耗浪費(fèi)。

鼓勵(lì)污水廠充分利用太陽(yáng)能、水源熱泵等技術(shù)，減少電能的消耗，實(shí)現(xiàn)能源自給。研究表明，水源熱泵能有效地將污水中的熱能轉(zhuǎn)化為污水處理廠和鄰近建筑物的熱能,當(dāng)1m3的出水冷卻1℃時(shí),可提供0.26kWh/m3℃的凈電當(dāng)量。

分層次開(kāi)展LCA評(píng)價(jià)：

目前，針對(duì)污水處理系統(tǒng)的評(píng)價(jià)是以住房建設(shè)部門(mén)、環(huán)境保護(hù)部門(mén)對(duì)污水處理工作考核為核心的評(píng)估，重點(diǎn)僅在污水處理過(guò)程中的環(huán)境績(jī)效、運(yùn)行規(guī)范等污水處理的單因素評(píng)價(jià)。但隨著對(duì)污水處理與社會(huì)可持續(xù)性的考量，需就污水處理進(jìn)行多角度、全方位的綜合考慮，對(duì)污水處理系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展性進(jìn)行更加全面的評(píng)價(jià)是污水處理行業(yè)評(píng)價(jià)的升級(jí)?；?LCA 的綜合評(píng)價(jià)方法，是一種國(guó)際上普遍認(rèn)同的、用于評(píng)價(jià)產(chǎn)品或服務(wù)相關(guān)的環(huán)境因素及其整個(gè)生命周期環(huán)境影響的工具。生命周期評(píng)價(jià)通過(guò)綜合污水處理系統(tǒng)中的物耗、能耗、污染物排放等因素，將結(jié)果統(tǒng)一量化為資源消耗、環(huán)境變化、毒性等影響指標(biāo)，也可進(jìn)行加權(quán)得到綜合指標(biāo)。由于生命周期評(píng)價(jià)考慮的是污水處理系統(tǒng)的整個(gè)生命周期，不僅僅局限于某個(gè)階段，故能夠全面的評(píng)價(jià)該系統(tǒng)的總環(huán)境影響、社會(huì)可持續(xù)性、企業(yè)可持續(xù)性，有利于實(shí)現(xiàn)污水處理的系統(tǒng)管理。在污水處理系統(tǒng)開(kāi)展LCA評(píng)價(jià)，我國(guó)已有許多研究與案例，面對(duì)低碳時(shí)代要求，需進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、基準(zhǔn)、方法規(guī)范，由學(xué)術(shù)范疇走向行政管理與行業(yè)自審制度設(shè)置。就污水處理系統(tǒng)而言，需分層次、以不同的邊界開(kāi)展LCA評(píng)價(jià)：一是污水處理廠(WWTPs)邊界，在污水處理企業(yè)建立評(píng)價(jià)清單，確定評(píng)價(jià)指數(shù)，定期開(kāi)展LCA評(píng)價(jià)，以此評(píng)價(jià)作為政府、利益相關(guān)方對(duì)污水處理行業(yè)考核的依據(jù)，環(huán)境績(jī)效考核不僅是污水達(dá)標(biāo)情況，還需考核溫室氣體GHG排放;二是擴(kuò)大污水處理 LCA 分析的系統(tǒng)邊界，不再僅僅局限于污水處理廠，而是包括了整個(gè)城市水/廢水系統(tǒng)，即從污水處理規(guī)劃、建設(shè)，污水收集、管網(wǎng)、處理、回用、排放等全過(guò)程建立LCA評(píng)價(jià)體系，作為上級(jí)政府與部門(mén)對(duì)下級(jí)城市政府污水處理系統(tǒng)考核與評(píng)價(jià)的依據(jù)。LCA 評(píng)價(jià)可以更加客觀揭示污水處理的“大氣-水-土地”相互聯(lián)動(dòng)的生態(tài)事實(shí)，綜合考慮污水廠生產(chǎn)過(guò)程中二氧化碳、一氧化二氮、甲烷等溫室氣體的排放核算，將傳統(tǒng)污水處理為“污染轉(zhuǎn)嫁”過(guò)程的問(wèn)題定量展現(xiàn)，避免一味靠“提標(biāo)”，為僅達(dá)到單一改善水環(huán)境的目而轉(zhuǎn)移生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，從而選擇綜合方案來(lái)實(shí)現(xiàn)最小化總生態(tài)環(huán)境影響，如在磷回收決策上，是否進(jìn)行磷回收?是單獨(dú)從濕污泥中以鳥(niǎo)糞石工藝回收，還是讓污泥焚燒，從焚燒的干灰中回收?都應(yīng)放在LCA的層面，尋找最優(yōu)決策。

編輯： 趙凡