雖然自2008年以來,我國提高了部分工業(yè)行業(yè)的污染物排放標(biāo)準(zhǔn),但達(dá)標(biāo)排放的工業(yè)污水依然比城鎮(zhèn)污水污染物濃度高出幾倍。清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授、水污染處理專家王占山指出,現(xiàn)在大的問題是工業(yè)企業(yè)的排污標(biāo)準(zhǔn)大大低于地表水標(biāo)準(zhǔn)。這導(dǎo)致工業(yè)污水排放到河流中,對農(nóng)業(yè)、漁業(yè)和飲水造成了污染,亟需提高工業(yè)污水的排放標(biāo)準(zhǔn)。
污水處理目標(biāo)的多元化與標(biāo)準(zhǔn)的提升
我國水體富營養(yǎng)化的日趨嚴(yán)重,以及完成COD減排指標(biāo)的推動作用等因素,促使我國污水處理廠加快了提標(biāo)改造的步伐。提標(biāo)改造能夠提高污水處理廠的出水水質(zhì),減少污染物排放負(fù)荷,降低水體富營養(yǎng)化的風(fēng)險(xiǎn),提高缺水地區(qū)的水資源利用率。污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)從從一級B到一級A的主要變化是,要求出水的氮磷濃度更低,這在技術(shù)上是可行的,但會增加建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用。要做到一級A的穩(wěn)定達(dá)標(biāo),需要大幅度提高運(yùn)行的技術(shù)水平,投加碳源、化學(xué)除磷和智能控制是保證一級A達(dá)標(biāo)的有效技術(shù)措施。
一級A提標(biāo)改造中涉及的幾個主要技術(shù)問題包括:
一級A提標(biāo)改造的主要技術(shù)路線;一級A升級改造的主流技術(shù);新建構(gòu)筑物,增加HRT;改造已有的構(gòu)筑物和工藝組成。其中,一級處理包括:初沉池改造,提高部分內(nèi)源有機(jī)碳源;適用進(jìn)水碳氮比偏低情況。
二級處理包括:
?。?)投加外部碳源(醋酸、醋酸鈉、甲醇),調(diào)整進(jìn)水特性,改善反硝化,適用于進(jìn)水碳源很低,無法總氮達(dá)標(biāo)的情況;
?。?)化學(xué)除磷,提高污泥磷含量,或設(shè)前置反硝化段,改善除磷效果,適用于生物除磷不穩(wěn)定的情況;
?。?)投加懸浮填料,提高好氧段生物量,改善硝化效果,適用于冬季水溫偏低導(dǎo)致的氨氮超標(biāo)情況;
污水處理提標(biāo)改造是長期任務(wù)
我國污水深度處理的規(guī)模仍然較低,粗略統(tǒng)計(jì)只占到處理總量的20%到30%,進(jìn)行提標(biāo)改造必須提高深度處理的水平,另外還要以流域?yàn)楹诵闹档臀鬯械臓I養(yǎng)物濃度。綜合西方國家有機(jī)污染物和無機(jī)營養(yǎng)物的處理發(fā)展歷程,我國的污水處理標(biāo)準(zhǔn)只是一個基本標(biāo)準(zhǔn),并且與流域水體狀況沒有相關(guān)性,考慮我國的水環(huán)境特征,我國污水處理廠的提標(biāo)改造工作任務(wù)艱巨。
提高處理的能效物效
節(jié)能降耗、降低物料的消耗是污水處理的另一個重要的發(fā)展方向。提高處理的能效物效需要從四個方面進(jìn)行考慮:處理工藝、機(jī)電設(shè)備、控制策略、優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)。
歐洲的污水處理領(lǐng)域已經(jīng)展開了大規(guī)模的提效改造工作,以提高能源的自給率為目標(biāo),但我國的污水處理行業(yè)內(nèi)還沒有全面的展開這方面的工作,很多技術(shù)和設(shè)備都有很大的提升空間,如超微孔曝氣產(chǎn)品、低密度曝氣器、氣(磁)懸浮鼓風(fēng)機(jī)線性攪拌器,這些低能耗、低物耗產(chǎn)品并未大規(guī)模應(yīng)用,進(jìn)行完全的節(jié)能增效改造可大幅提高污水處理廠效益。
開發(fā)污水潛能
污水中蘊(yùn)藏著巨大的能源潛能。據(jù)了解,美國污水處理年耗電210億度,污水中的發(fā)電潛能為2000億度,如開發(fā)利用,可解決全美國12%的用電量。
另外,生物電化學(xué)技術(shù)中的微生物燃料電池、微生物電解電池技術(shù),是未來污水能源化研究的重點(diǎn),理論上這兩項(xiàng)技術(shù)的能量回收率都大于80%,前景誘人。但業(yè)內(nèi)專家同樣指出,目前這兩項(xiàng)技術(shù)出水水質(zhì)差、成本高、反應(yīng)器難以放大,想要工業(yè)化還需要不斷地研發(fā)與創(chuàng)新。
專家表示,“兩個提高和一個開發(fā)”是我國未來污水處理領(lǐng)域的發(fā)展方向,但更大的問題在于將這三點(diǎn)“耦合”形成適合我國污水處理的技術(shù)路線。