2008年至2013年,正是國(guó)家兩個(gè)五年規(guī)劃期間,大量上馬污水處理廠的黃金時(shí)期。在“十一五”末年,即2010年,全國(guó)設(shè)市城市、縣及部分重點(diǎn)建制鎮(zhèn)累計(jì)建成污水處理廠,是“十五”末的3倍。
在這令人矚目的數(shù)據(jù)背后,另一組數(shù)據(jù)則令人難堪。
從這6年共4961條記錄的時(shí)間趨勢(shì)上看,隨著污水處理廠數(shù)量的增多,違規(guī)記錄在逐年增加。2011年為陡增的一年,達(dá)到1163條,較2010年大幅上升160%。
數(shù)據(jù)表明,污水處理廠超標(biāo)情況甚至比其他污染源更嚴(yán)重。IPE對(duì)江蘇、山東、河北等14個(gè)有代表性省份2014年一季度監(jiān)督性監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析,污水處理廠的平均超標(biāo)比例達(dá)17.7%,顯著高于國(guó)控廢水重點(diǎn)污染源9.5%的平均超標(biāo)比例。
而從地域分布來(lái)看,江蘇、浙江和山東是監(jiān)管記錄多的前三名,包攬了監(jiān)管記錄總數(shù)的超四成。這三省的共同特點(diǎn)是人口密集、工業(yè)發(fā)達(dá)、污水處理廠數(shù)量眾多,同時(shí)污染源信息公開(kāi)也處在全國(guó)前列。比如,江蘇和浙江兩省自2008年起每年對(duì)污水處理廠環(huán)境運(yùn)行狀況展開(kāi)信用評(píng)級(jí),公示記錄中顯示“有問(wèn)題”的污水處理廠占到該省記錄總數(shù)的兩到三成。
其中,一批污水處理廠對(duì)“十一五”減排重要指標(biāo)化學(xué)需氧量(COD)和氨氮依然未能有效控制。這個(gè)問(wèn)題在江蘇、河北和新疆等省份更加突出。環(huán)保部副部長(zhǎng)翟青在一次新聞發(fā)布會(huì)中強(qiáng)調(diào),“有專(zhuān)家測(cè)算,化學(xué)需氧量和氨氮總量必須削減30%-50%,我們的水環(huán)境才會(huì)有根本性改變。”而今斥巨資建設(shè)的污水處理廠卻不能有效削減污染物總量,將嚴(yán)重影響水污染治理規(guī)劃的實(shí)施效果。
生存危機(jī)下的“一排了之”
對(duì)此,眾多業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,污水處理廠成為超排大戶原因復(fù)雜。其中一個(gè)重要原因,是在城鎮(zhèn)化進(jìn)程中,待處理污水增多、成分日益復(fù)雜,對(duì)污水處理能力提出了更高要求,而一些污水處理廠裹步不前。一些治污企業(yè)負(fù)責(zé)人也坦承,出水不達(dá)標(biāo),既有進(jìn)廠污水超過(guò)設(shè)計(jì)范圍的“客觀原因”,也有污水處理廠自身運(yùn)行不達(dá)標(biāo)的“主觀因素”。
目前,我國(guó)污水處理廠的運(yùn)作方式主要有三種:一是完全由政府運(yùn)作;二是政府與企業(yè)通過(guò)BOT模式合作運(yùn)營(yíng);三是企業(yè)獨(dú)立運(yùn)營(yíng)。
比較而言,純國(guó)有的污水處理廠運(yùn)營(yíng)狀況較好,但也不是沒(méi)有問(wèn)題。業(yè)內(nèi)人士指出,一些城市捆綁進(jìn)自來(lái)水費(fèi)的污水處理費(fèi)被挪作他用,有的地方后進(jìn)入污水處理廠的費(fèi)用甚至連電費(fèi)都不夠。民營(yíng)污水處理廠的生存更是困難重重。
一方面,補(bǔ)貼過(guò)低、又難以及時(shí)到位。南京市一郊區(qū)污水處理廠的負(fù)責(zé)人抱怨說(shuō):“招標(biāo)時(shí)污水處理廠的建設(shè)費(fèi)用已經(jīng)被壓得很低,加上是農(nóng)村地區(qū),收費(fèi)低,每噸水的污水處理費(fèi)才1毛多錢(qián),和成本相差太遠(yuǎn)。”揚(yáng)州市水利局農(nóng)水處負(fù)責(zé)人李章林說(shuō),很多農(nóng)村污水處理廠都是負(fù)債經(jīng)營(yíng),成本壓力很大,在這樣的情況下很難保證污水處理的質(zhì)量。
另一方面,污水處理廠的提標(biāo)改造也導(dǎo)致投入增加,企業(yè)負(fù)擔(dān)加重。“現(xiàn)有的污水處理企業(yè),基本上都是按照國(guó)家一級(jí)B類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)建造的,要達(dá)到新出臺(tái)的排放標(biāo)準(zhǔn)即一級(jí)A類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的要求,就必須對(duì)這些污水處理廠進(jìn)行提標(biāo)改造。依靠現(xiàn)有的處理工藝和水平,要達(dá)到穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放很困難。”西部某省環(huán)保部門(mén)負(fù)責(zé)人說(shuō),全省有80多家污水處理企業(yè)需要提標(biāo)改造,但仍有50家以上未完成改造要求。
同時(shí),在我國(guó)污水處理廠建設(shè)過(guò)程中,長(zhǎng)期以來(lái)存在“重水輕泥”的現(xiàn)象。目前城鎮(zhèn)污水處理廠基本實(shí)現(xiàn)了污泥的初步減量化,但并未實(shí)現(xiàn)污泥的穩(wěn)定化處理。據(jù)統(tǒng)計(jì),雖然80%污水處理廠建有污泥的濃縮脫水設(shè)施,達(dá)到了一定程度的減量化,但約有80%的污泥未經(jīng)穩(wěn)定化處理,導(dǎo)致污泥中含有的惡臭物質(zhì)、病原體、持久性有機(jī)物等污染物容易從污水轉(zhuǎn)移到陸地,使污染物進(jìn)一步擴(kuò)散,也使已經(jīng)建成投運(yùn)的污水處理設(shè)施的環(huán)境減排效益大打折扣。
真的不是玩概念
“污水處理行業(yè)在取得巨大成就的同時(shí),也隱存著短視、粗放。面向未來(lái),我們必須反思。”曲久輝,清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院副院長(zhǎng)王凱軍,中國(guó)人民大學(xué)環(huán)境學(xué)院副院長(zhǎng)王洪臣,清華大學(xué)教授余剛,中國(guó)21世紀(jì)議程管理中心副主任柯兵,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授俞漢青6位專(zhuān)家這樣認(rèn)為。
“污水處理行業(yè)作為‘綠色家族’的天生一員,卻與可持續(xù)發(fā)展理念漸行漸遠(yuǎn)。”曲久輝說(shuō),我國(guó)絕大部分污水處理廠采用延時(shí)曝氣等高能耗工藝,以高能耗為代價(jià)實(shí)現(xiàn)污染物削減,形成了“減排污染物、增排溫室氣體”的尷尬局面。而在資源回收方面,我國(guó)污水處理行業(yè)的具體行動(dòng)幾近空白。
直面?zhèn)鹘y(tǒng)污水廠的積弊,將其提升改造,這似乎應(yīng)該是比較現(xiàn)實(shí)的目標(biāo),然而,專(zhuān)家們的理想不止如此。他們期望設(shè)計(jì)建設(shè)一座能夠集技術(shù)大成,富有前瞻性,反映未來(lái)需求和理念的“概念廠”。
建一個(gè)水廠、用一種技術(shù),使得污水變成凈水,其他廢物也變廢為寶?這一愿景如今正漸行漸近!日前,在宜興2014中國(guó)環(huán)保技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)會(huì)上,全國(guó)首座面向未來(lái)的污水處理概念廠終于露出“真容”。
“低碳綠色,集中應(yīng)用與展示已經(jīng)和即將工程化的先進(jìn)技術(shù),能充分滿足中國(guó)城市可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求,我們也期望成為水處理界的新標(biāo)桿。”這是專(zhuān)家們對(duì)自己這個(gè)“孩子”的期待。
“污水廠當(dāng)然要將出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)做首要考慮的問(wèn)題。”曲久輝表示,類(lèi)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境和可持續(xù)發(fā)展要求,第二類(lèi)是要完全滿足水資源循環(huán)利用的標(biāo)準(zhǔn),讓污水再生。這類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該考慮深度去除各種有毒有害污染物,包括一些新興的污染物,保障缺水地區(qū)的水生態(tài)安全。
其次,大幅提高污水處理廠能源自給率,終做到零能耗。專(zhuān)家們認(rèn)為,我國(guó)污水處理廠節(jié)能空間巨大。污水中的有機(jī)物富含能源,如能合理利用,通常能滿足污水處理廠能耗的1/3到1/2;另一方面,污水處理新工藝、新技術(shù)、新裝備以及運(yùn)營(yíng)方式也有廣泛的節(jié)能效果。沿著概念廠的方向,有望為全社會(huì)減少1%的能耗。
對(duì)此,中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)總院總工程師鄭興燦表示,概念廠要有系統(tǒng)觀念,比如排水系統(tǒng)對(duì)降雨應(yīng)通盤(pán)考慮,大暴雨時(shí)重點(diǎn)解決內(nèi)澇問(wèn)題,大雨考慮雨水利用,中雨考慮面源污染,小雨進(jìn)行簡(jiǎn)單的污水管理。排水系統(tǒng)還要與整個(gè)地表管理、垃圾管理等城市綜合管理統(tǒng)籌呼應(yīng)。
“概念廠要突破已有的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、政策的沖突在所難免,這是我們面臨的困難,但并不是大的問(wèn)題。”王洪臣認(rèn)為,缺少鼓勵(lì)性的政策,比如家用空調(diào)節(jié)能都有補(bǔ)貼,污水廠的節(jié)能降耗卻無(wú)人喝彩,對(duì)需要高投入以實(shí)現(xiàn)能源自給的概念廠來(lái)說(shuō),這可能是今后要面對(duì)的一大障礙。
【他山之石】德國(guó):邊處理污水邊發(fā)電
消化槽、微孔過(guò)濾技術(shù),這些設(shè)備能有效去除污水中堆積的淤泥,同時(shí)生產(chǎn)生物氣體(通常為沼氣)用來(lái)發(fā)電。以往這些成本高、科技含量高的“雙高”設(shè)備似乎只存在于大型污水處理廠中,然而近日有一項(xiàng)研究表明,即使很小的污水處理廠也能利用這些設(shè)備來(lái)收獲較好的經(jīng)濟(jì)效益。
通常,污水處理廠的功能是去除污水中有機(jī)物。當(dāng)含有有機(jī)物的淤泥堆積得越來(lái)越多,并終腐爛之后,就會(huì)有生物燃?xì)猱a(chǎn)生。然而,據(jù)德國(guó)有關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì),眼下德國(guó)境內(nèi)的10200家污水處理廠中,僅有1156家擁有有機(jī)物消化槽。小的污水處理廠都會(huì)被安裝消化槽所需的高昂成本嚇退。相反,為防止淤泥腐爛,使其保持穩(wěn)定,這些小型污水處理廠經(jīng)常會(huì)向淤泥活化池中注入氧氣。
來(lái)自德國(guó)弗勞恩霍夫界面工程和生物技術(shù)研究所的布麗奇特博士表示,“活化池維持需要消耗大量的電。同時(shí),由于阻止了生物燃?xì)獾漠a(chǎn)生,這些污水處理廠還會(huì)損失巨大的生物能發(fā)電潛力。總體算下來(lái),這樣一家污水處理廠所消耗的電力比醫(yī)院還要多。”
此外,由于轉(zhuǎn)化效率高,升級(jí)版消化槽還有另一個(gè)優(yōu)勢(shì):減少剩余淤泥的量,簡(jiǎn)化后續(xù)處理工序,而這一優(yōu)勢(shì)又將使工廠節(jié)省另10萬(wàn)歐元成本。傳統(tǒng)污水處理廠除了需要支付高昂的能源費(fèi)用外,還必須增加預(yù)算用來(lái)支付日益增漲的廢物處理費(fèi)用。將污水廠的剩余淤泥用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一直存在廣泛爭(zhēng)議,而且目前德國(guó)法律也禁止泥漿隨處填埋;對(duì)泥漿進(jìn)行燃料處理是另一個(gè)選擇,不過(guò)成本也會(huì)隨之水漲船高。因此,有效減少泥漿的產(chǎn)量是經(jīng)濟(jì)、實(shí)惠的選擇。