淺談我國(guó)污水治理前景

李慧

（重慶碧水源建設(shè)項(xiàng)目管理有限責(zé)任公司 重慶 400000）

1 分析我國(guó)污水處理總體現(xiàn)狀

據(jù)近10年我國(guó)用水量數(shù)據(jù)分析，具體情況為：農(nóng)業(yè)用水占61%，工業(yè)用水占23%，城市居民生活用水占14%。在這些不同用途的水中，占比最高的農(nóng)業(yè)用水屬于可自然循環(huán)水，其他用水包括工業(yè)用水和城市居民生活用水的占比較低，但卻是保障我國(guó)經(jīng)濟(jì)健康增長(zhǎng)、民生改善以及堅(jiān)持保護(hù)環(huán)境的基本國(guó)策的重要用水途徑[1]。根據(jù)來(lái)自《中國(guó)環(huán)境公報(bào)》中的數(shù)據(jù)可知，近年來(lái)，我國(guó)水系中Ⅰ-Ⅲ類(lèi)水體比例在不斷增加，劣Ⅴ類(lèi)水體的比例在逐年降低。對(duì)于我國(guó)水體環(huán)境治理來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)好的現(xiàn)象，然而實(shí)際上我國(guó)水體生態(tài)惡化的境況并未得到改善。目前我國(guó)的缺水問(wèn)題已逐漸由“水量型的缺水”變?yōu)椤八|(zhì)型的缺水”，這是我國(guó)目前水安全面臨的最主要挑戰(zhàn)，同時(shí)也是導(dǎo)致我國(guó)水危機(jī)頻發(fā)的主導(dǎo)原因[2]。由于“水質(zhì)型缺水”引發(fā)的水危機(jī)仍十分危急，導(dǎo)致許多水系發(fā)達(dá)或降水量充沛地區(qū)依然存在缺水問(wèn)題。水體生態(tài)環(huán)境治理是長(zhǎng)期且艱巨的任務(wù)，稍有松懈，水體環(huán)境的污染狀況就會(huì)反復(fù)，全國(guó)范圍內(nèi)配備有效的污水處理系統(tǒng)至關(guān)重要。

我國(guó)污水處理起始于20世紀(jì)20年代，至今已有百年的發(fā)展，近年來(lái)，我國(guó)的污水處理發(fā)展迅速，取得了舉世矚目的成就。尤其是在“十一五”期間，我國(guó)每年的污水處理能力增長(zhǎng)速度超過(guò)20%，是自污水處理問(wèn)世以來(lái)世界范圍內(nèi)的最快建成速度[3-4]。

2 污水處理前景

立足我國(guó)國(guó)情，展望污水處理發(fā)展前景，主要是從兩個(gè)方面考慮：①按照當(dāng)前國(guó)家污水處理已基本成熟的框架繼續(xù)加大投入力度、提高處理深度要求；②基于《聯(lián)合國(guó)人類(lèi)環(huán)境會(huì)議宣言》的“可持續(xù)發(fā)展”理念，進(jìn)一步深入研究探索我國(guó)污水處理技術(shù)發(fā)展方向。

2.1 新廠(chǎng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和舊廠(chǎng)提標(biāo)改造兩手抓

隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化的快速推進(jìn)，污水處理廠(chǎng)的建設(shè)也必將持續(xù)高速發(fā)展。目前大城市的污水處理廠(chǎng)建設(shè)正在趨于飽和，而中小型城鎮(zhèn)及農(nóng)村是我國(guó)目前新建污水處理設(shè)施的建設(shè)的重點(diǎn)方向。基于我國(guó)污水處理設(shè)施的發(fā)展趨勢(shì)，預(yù)計(jì)在未來(lái)至少還需要2萬(wàn)座小型污水處理設(shè)施，以滿(mǎn)足我國(guó)國(guó)民的需求。因此嚴(yán)格把控污水處理廠(chǎng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，提高驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，使每座廠(chǎng)真正發(fā)揮其效能刻不容緩[5-6]。

國(guó)家對(duì)環(huán)境治理力度在持續(xù)加強(qiáng)，提標(biāo)改造是目前我國(guó)污水處理廠(chǎng)的重點(diǎn)發(fā)展方向。脫氮除磷是我國(guó)目前污水處理廠(chǎng)必須具備的功能，對(duì)于一些建成時(shí)間較早的污水處理廠(chǎng)，需增加具有此項(xiàng)功能的工藝或設(shè)施，恢復(fù)其使用功能，納入水資源統(tǒng)一調(diào)度。對(duì)于一部分按照二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的污水處理廠(chǎng)，其排放標(biāo)準(zhǔn)需提升到一級(jí)A或一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)；而對(duì)于一些按照一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的污水處理廠(chǎng)，則需要提升到更高的標(biāo)準(zhǔn)（即一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)）[7]。我國(guó)污水處理設(shè)施的提標(biāo)改造將是一項(xiàng)持續(xù)的長(zhǎng)期任務(wù)[10-11]。

由于我國(guó)南北方水質(zhì)及水量分布差異較大，不同地區(qū)的提標(biāo)改造需結(jié)合所在區(qū)域的水環(huán)境特點(diǎn)進(jìn)行實(shí)施。對(duì)于水量較為充沛的南方地區(qū)，繼續(xù)提高水處理深度是保證水環(huán)境的重點(diǎn)工作內(nèi)容；對(duì)于北方缺水地區(qū)，基于水資源可持續(xù)循環(huán)利用的需要，現(xiàn)有污水處理設(shè)施也亟須提標(biāo)改造，以改善“水質(zhì)型缺水的”現(xiàn)況。目前，巢湖流域的王小郢污水處理廠(chǎng)正在進(jìn)行提標(biāo)改造，設(shè)計(jì)出水總氮為5mg/L[9]。北京正在全面提升現(xiàn)有處理廠(chǎng)出水水質(zhì)指標(biāo)，致力達(dá)到地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的Ⅳ類(lèi)水水質(zhì)。

相較于發(fā)達(dá)國(guó)家而言，我國(guó)的污水處理起步較晚，縱觀(guān)發(fā)達(dá)國(guó)家（例如美國(guó)）的水污染治理過(guò)程，可以發(fā)現(xiàn)在隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，污水處理深度的要求也在不斷的提高。到2015年止，美國(guó)已有70%的污水處理廠(chǎng)的處理能力達(dá)到深度處理要求。這樣的趨勢(shì)在其他國(guó)家中都有一定的體現(xiàn)，超深度處理的提標(biāo)改造在多個(gè)國(guó)家已經(jīng)有了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。在墨西哥灣等重點(diǎn)流域，該項(xiàng)措施的實(shí)施可使出水總氮濃度低于3mg/L，總磷濃度低于0.01mg/L。在北歐，有90%的污水處理廠(chǎng)已達(dá)到深度處理，中歐也已有超過(guò)半數(shù)的污水處理廠(chǎng)實(shí)現(xiàn)了深度處理[8]。污水處理研究領(lǐng)域正在研發(fā)極限污染物處理技術(shù)以配合部分發(fā)達(dá)國(guó)家逐漸開(kāi)始執(zhí)行嚴(yán)格的水域營(yíng)養(yǎng)物標(biāo)準(zhǔn)。

基于以上的經(jīng)驗(yàn)，即便是全面按照我國(guó)《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918）中最嚴(yán)格的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)施，距離我國(guó)水環(huán)境質(zhì)量得到大幅改善的目標(biāo)仍然存在著很長(zhǎng)的一段距離。特別地，對(duì)于我國(guó)一些需要重點(diǎn)保護(hù)的敏感型水域，例如太湖、巢湖和滇池等，單向地提標(biāo)改造還可能會(huì)引發(fā)其他一系列的水質(zhì)和能源問(wèn)題。

2.2 深思面向未來(lái)的污水處理技術(shù)

事實(shí)上，污水處理系統(tǒng)的發(fā)展從無(wú)到有，與各個(gè)時(shí)代的社會(huì)需求息息相關(guān)。從最初的抽水馬桶連接下水道，再到之后污水處理廠(chǎng)形成的較為完成的污水處理系統(tǒng)，這經(jīng)歷了將近一個(gè)世紀(jì)的變革[12]。人們的生產(chǎn)生活受到它的影響，并習(xí)慣于污水處理系統(tǒng)在生活中扮演的角色，以至于人們很少會(huì)去深入思考當(dāng)前污水處理系統(tǒng)的合理性。但是隨著時(shí)代的發(fā)展，污水處理技術(shù)也在經(jīng)歷不斷的深化和改進(jìn)，在未來(lái)，開(kāi)發(fā)新型綠色高效的污水處理技術(shù)才能滿(mǎn)足人們對(duì)生活更高的需求。

3 污水處理未來(lái)發(fā)展方向

3.1 國(guó)內(nèi)污水處理傳統(tǒng)框架發(fā)展面臨挑戰(zhàn)

近年來(lái)，“可持續(xù)發(fā)展”的概念在全球范圍內(nèi)興起，為應(yīng)對(duì)全球氣候變暖、能源短缺等問(wèn)題，各國(guó)各地區(qū)積極開(kāi)展節(jié)能減排工作。目前，我國(guó)對(duì)多個(gè)能源行業(yè)（例如汽車(chē)和電力等行業(yè)等都提出了降低能源消耗和減少二氧化碳排放的要求。然而，被認(rèn)為是最“綠色”的環(huán)境行業(yè)，卻沒(méi)有充分開(kāi)發(fā)和利用符合可持續(xù)發(fā)展理念的環(huán)境技術(shù)，污水處理仍然是一個(gè)高能耗的過(guò)程。作為一個(gè)非生產(chǎn)性產(chǎn)業(yè)，雖然可以通過(guò)多個(gè)途徑來(lái)暫緩碳減排的問(wèn)題，但是，從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的角度來(lái)看，我國(guó)傳統(tǒng)的污水處理技術(shù)在不久的將來(lái)必然會(huì)面臨諸多的挑戰(zhàn)[13]。

3.2 源分離污水處理技術(shù)

我國(guó)的污水處理模式多采用集中式方法收集處理，但隨著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展，這種處理方法也暴露出諸如運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本高，營(yíng)養(yǎng)成分難以有效回收利用等問(wèn)題。因此針對(duì)這些問(wèn)題，一些研究學(xué)者和技術(shù)人員提出了“源分離”的概念。源分離技術(shù)采用在源頭對(duì)污水進(jìn)行分別的方式收集和處理污水，目前已有大量的研究報(bào)道[14]。

生活污水中大約80%的氮和50%的磷來(lái)自于尿液。源分離收集有利于氮、磷的完全回收，同時(shí)減輕了污水終端處理過(guò)程中化肥的運(yùn)輸和生產(chǎn)所造成的污染排放和能源消耗。此外，人們通過(guò)管網(wǎng)來(lái)運(yùn)輸污染物是缺乏一定的合理性的，該系統(tǒng)抗干擾能力較弱。同時(shí)缺乏可持續(xù)性的技術(shù)發(fā)展，在社會(huì)技術(shù)和相當(dāng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)高速發(fā)展的今天，污水管網(wǎng)逐漸成為一個(gè)遺留的問(wèn)題，其后果往往是資源的破壞，遠(yuǎn)非回收。源分離處理系統(tǒng)消除了污水輸送網(wǎng)絡(luò)，按照清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)發(fā)展的原則，采取減源、回收、全過(guò)程控制等措施，實(shí)現(xiàn)污水能源和資源回收的最大化。源分離技術(shù)在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的關(guān)注和研究，我國(guó)也在在源分離領(lǐng)域也進(jìn)行了積極的探索和實(shí)踐，例如奧林匹克公園和鄂爾多斯生態(tài)城就是目前兩個(gè)典型的源分離技術(shù)項(xiàng)目[15]。

目前國(guó)內(nèi)源分離技術(shù)和管理上還存在一定不足。中國(guó)城市化進(jìn)程非?？欤稚⑹教幚砟壳斑€出于緩慢起步階段，導(dǎo)致了技術(shù)與發(fā)展的巨大落差。同時(shí)中國(guó)龐大的管理體系也限制了分布式處理技術(shù)的本土化，導(dǎo)致源分離技術(shù)沒(méi)有很好地與現(xiàn)有的管理體系相結(jié)合，間接導(dǎo)致民眾接受程度低。然而，必須承認(rèn)的是，從生態(tài)健康和循環(huán)利用的角度來(lái)看，“源分離”的概念是非常先進(jìn)的。就發(fā)展而言我國(guó)應(yīng)充分結(jié)合源頭分離的理念，將其轉(zhuǎn)化為適合我國(guó)國(guó)情的污水處理模式，并從管理技術(shù)、推廣模式等方面積極探索和研究。

4 結(jié)論

隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)的不斷推進(jìn)，人民對(duì)健康生活環(huán)境的日益重視，水體生態(tài)環(huán)境治理愈發(fā)顯現(xiàn)出它的緊迫性和艱巨性。因此，如何保質(zhì)保量處理水供給水，便成了水行業(yè)必須面對(duì)且思考的重大議題。一方面，參考國(guó)際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)現(xiàn)有污水處理設(shè)施提標(biāo)改造，提高污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)，是立足當(dāng)下，面向未來(lái)的普遍趨勢(shì)和長(zhǎng)期任務(wù)；另一方面，基于可持續(xù)發(fā)展思想，拓寬環(huán)境保護(hù)理念，研究新型工藝路線(xiàn)，探討以源分離為代表的處理技術(shù)，深思面向未來(lái)的污水處理模式，是保證我國(guó)水處理領(lǐng)域前瞻性和先進(jìn)性的重要課題。