對《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(征求意見稿)的幾點思考
1 特別排放標準與污泥無害化的要求是環境管理的進步
中國的幅員遼闊決定了各地環境、經濟水平的差異性,在此次征求意見稿中單獨設立特別排放標準,考慮了不同地區間的差異,同時對污泥無害化的要求提出了明確的指標是環境管理的進步。
2 評價方法應客觀
污水處理廠的出水水質數據通常服從正態分布,由于存在進水負荷波動、溫度變化、運行故障等原因,對于絕大多數的污水處理廠,出水水質不可能在一年365天中每天都達標,這種規律不以人的意志為轉移。在某種程度上,污水處理廠的出水水質類似于工廠生產燈泡,在一批燈泡中總會有一定概率的燈泡為劣質燈泡,只要這種概率低于控制的水平即可。在客觀上,我們應該尊重這種自然規律。在歐盟的污水處理排放標準(Directive 91/271/EEC)中,取樣數與污水處理廠的規模有關,越大的污水處理廠監測取樣數越多,越小的污水處理廠監測取樣越小,在這些監測取樣中規定了容許的超標數目,例如如果小型污水處理廠一年取樣4-7個,容許超標一個,大型污水處理廠一年取樣351-365個,容許超標25個。這種做法是實事求是的體現。因此,標準的修訂應該考慮這種客觀的實際情況,而不是人為地要求每個水樣都達標。
3 評價方法與標準限值應相對應
污水處理廠的出水標準并不是簡單地是小于多少即可,涉及到用什么樣的評價方法(日均值、周均值、年均值等)以及與此評價方法相對應的標準限值,在此次征求意見稿中依然沿用了以前的日均值,采用日均值的國家很多,但在很多歐盟內部成員國中對TN、TP的評價方法是用年均值,這種做法顯然是考慮生物脫氮除磷技術的特點。以總氮為例,如果污水處理廠的出水要求日均值TN<10mg/L,為了冬季也能夠達到這一標準,池容需要足夠大,那么在夏季的時候,由于生物處理的特點,其出水TN會遠遠低于10mg/L,也許會低于5mg/L,這樣其年均值會遠低于10mg/L。如果要求TN年均值<10mg/L,則在冬季時會有一部分水樣的值超過10mg/L,而夏季很多水樣低于10mg/L。而從控制污染的角度來看,控制水污染并非一朝一夕之事,需要在較長時段內對其總量進行控制,因此標準的制定應該考慮生物處理的這種波動特點。當然我們也可以看到像德國采用的是瞬時樣,但其規定連續5個水樣中可以有1個水樣超標,超標的數值低于標準值的100%。因此,合理的評價方法對于實際的出水控制、工藝設計、運行控制的影響非常關鍵,應該慎之。
4 有機物指標應合理控制
在征求意見稿的特別排放標準中,COD要求小于30mg/L,我們看到世界上很少有國家執行如此嚴格的COD標準。絕大部分國家是要求在60mg/L左右,或沒有對COD要求,要求BOD。在某種程度上,標準是技術性能的體現,以活性污泥法代表的生物處理構成了今日的主流污水處理技術,其出水的COD通常在60mg/L左右,實際上這種處理已經完成了有機物應有的處理,污水處理廠出水的COD通常是難降解的COD,對環境基本沒有危害。相反,如果通過高耗能的后續處理不僅會導致處理工藝冗長,還會使投資增大、運行成本增加,是否合理值得商榷。
5 氨氮限值的意義
在特別排放標準中提出了氨氮小于1.5(3)/3(5),/左側為適用于水體富營養化問題突出的地區,另外在一級A的標準中提出了氨氮小于5(8),上述括號中的數值是水溫低于12度的情況下。實際上,控制富營養化的指標通常是總氮和總磷,單純地將氨氮控制在很低的限值并不是很合理。在一個充分硝化的系統中,出水的氨氮通常很穩定地小于3mg/L,若要每日的日均值保持小于1.5mg/L,則每日的氨氮基本在1以下,絕大多數時間是零點幾的水平。若要在進水負荷波動、冬季低溫等外界因素的影響下依然每天達到上述數值,則需要非常大的池容和絕對高的曝氣。另外,3和5的區別意義并不大,雖然溫度會有影響,但硝化的特點并不會有這么小的區別。
6 總氮、總磷嚴格
特別排放標準中要求總氮小于10(15),總磷要求小于0.3。實際上,在一個富營養化突出的地區,上述的總氮標準是遠遠不夠的,世界各國在控制富營養化突出或水體敏感的地區,氮磷的標準是非常嚴格的,如美國波托馬克河、切薩皮克灣等地區很多污水處理廠要求總氮小于3mg/L,歐洲波羅的海國家很多污水廠也要求控制很低的氮磷。另外在一級A的標準中依然沿用了過去的15mg/L,實際上這個標準可以提高到10mg/L,并不是完全因為控制富營養化的目的,而是為了人體的健康,污水處理廠的出水最終進入自然的江河湖海,過高的硝酸鹽氮對嬰兒有害,產生一種藍色嬰兒(Blue baby)的問題,美國環保局要求飲用水中的硝酸鹽氮低于10mg/L,歐盟的要求也是總氮小于10mg/L。
7 色度的意義
特別排放標準中對色度要求小于15,色度通常對再生水回用有意義,但在特別排放標準中將色度與氮、磷放在一起,如果出于控制富營養化的目的,污水處理廠的出水排入江河湖海,控制色度的意義值得商榷。
此次修訂距2002年已經過去13年,這期間全國的污水處理面貌發生了很大的改觀,修訂后的標準勢必會在未來一個較長的時間起著引領行業發展的作用。在當前的時代,敏感水體的富營養化控制、水的回用、能耗控制及資源回收是時代的發展脈搏。因此,作為國家強制性標準的修訂一定是具有長遠的戰略前瞻性及實事求是的精神,引領行業不斷向著更加可持續性的方向發展。