從二級標準到一級B,從一級B到一級A,從地表“IV類水”到地表“III類水“標準。我國污水處理排放標準不斷提標升級的背后體現(xiàn)了社會文明、生態(tài)環(huán)境、科技水平和經(jīng)濟水平的時代發(fā)展趨勢。展望“十三五”,我國污水處理事業(yè)將開啟新征程,“III類水”標準將成為新標桿。
污水要處理到“IV類”的原因
滿足城市水環(huán)境質(zhì)量改善的“減排”需求
我國水污染物排放量巨大,水環(huán)境污染形勢嚴峻。環(huán)保部部長陳吉寧指出:“我國一些主要污染物排放量只有再減少30%~50%,環(huán)境質(zhì)量才會明顯改善”。污水處理廠是城鎮(zhèn)水污染物減排的主要載體,將現(xiàn)行一級A排放標準提升至地表“IV類水”標準,主要污染物CODCr、BOD5、氨氮和總磷的排放量可分別削減40%、40%、70%和40%,即可滿足“主要污染物排放量再減少30%~50%”的要求。國家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(征求意見稿)》提出特別排放限值,主要水質(zhì)指標參照地表“III類水”標準,要求“在國土開發(fā)密度已經(jīng)較高、環(huán)境承載能力開始減弱,或環(huán)境容量較小、生態(tài)環(huán)境脆弱,易發(fā)生嚴重環(huán)境污染問題的地區(qū)執(zhí)行”。我國部分經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)如北京、天津已率先將地方污水排放標準提升至“IV類水”以上,上海、深圳等地也在醞釀中。
滿足缺水地區(qū)城市發(fā)展的“開源”需求
城市發(fā)展需要水資源。我國《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》將地表水域功能劃分為五類,I~III類以飲用水源功能為主,IV類滿足工業(yè)、娛樂用水需求,V類滿足農(nóng)業(yè)和一般景觀用水需求。比該標準中V類水還差的水一般俗稱為“劣V類水”,屬于被污染的水,已喪失使用功能??梢姡_到IV類的水資源是滿足城鎮(zhèn)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、娛樂服務(wù)業(yè)等發(fā)展的基本需求。
在缺水地區(qū),污水處理廠排放的尾水往往是城市地表徑流的主要水源,因此污水處理廠尾水的水質(zhì)很大程度上決定了該地區(qū)地表水體的水質(zhì)。如北京,北運河、大清河等水系的徑流量即以污水廠尾水為主,目前北運河、大清河的“劣V類水”河段達70%以上。因此,將污水處理到“IV類”,成為高品質(zhì)的新生水源,對于解決城市水資源短缺問題、保障城市水環(huán)境質(zhì)量和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
“IV類水”與一級A技術(shù)比較
目前主流的“IV類水”工藝技術(shù)有兩種,一種是在一級A工藝的基礎(chǔ)上增加硝化反硝化濾池和膜過濾,另一種是MBR工藝,如圖2所示。這兩種“IV類水”工藝和一級A工藝的特點比較如圖3所示。
MBR工藝出水水質(zhì)好,適用范圍廣,在節(jié)省占地等方面優(yōu)勢突出,因此近年來發(fā)展迅猛,國內(nèi)MBR工程總規(guī)模的年增長率高達30%~50%。目前,MBR工程已遍布我國20多個省級行政區(qū),累計處理規(guī)模近800萬m3/d。
國內(nèi)外MBR產(chǎn)品與技術(shù)廠家眾多,水平參差不齊,選擇可靠的廠家至關(guān)重要。
表 全球主要膜廠家的膜材料性能
分類 | 全球主要廠家 | 制膜方法 | 保存方法 | 平均運行通m3/(m2·d) | 清水通量 LMH/kPa | 強度N | 壽命年 |
第一梯隊
| 北京碧水源 | 濕法帶襯 | 干法易保存 | 0.45 | 23.2 | >200 | 5~8 |
日本三菱麗陽 | 濕法帶襯 | 干法易保存 | 0.45 | 27.6 | >200 | 5~8 | |
美國GE | 濕法帶襯 | 干法易保存 | 0.45 | 10.8 | >200 | 5~8 | |
第二梯隊
| 本旭化成 | 熱法 | 需甘油保存 | 0.3 | 3.4 | 5~10 | 1~3 |
中信(美能) | 熱法 | 需甘油保存 | 0.24 | 2.3 | 4~5 | 1~3 | |
天津膜天 | 濕法 | 需甘油保存 | 0.24 | 2.2 | 4~5 | 1~3 | |
開創(chuàng)環(huán)保 (求是) | 濕法加筋 | 需甘油保存 | 0.21 | 3.5 | 15~20 | 1~3 |
總結(jié)
污水排放標準不斷提高是大勢所趨,“IV類水”標準的時代已經(jīng)來臨。MBR工藝是極具優(yōu)勢和潛力的“IV類水”主流技術(shù),近年來發(fā)展迅速。