污水資源化利用的現狀及發展趨勢
污水資源化利用是當前環保領域的一個熱門話題,也是未來發展的趨勢之一。目前,國內外都在積極探索和推廣污水資源化利用技術,如生物處理、生物轉盤技術(3D-RBC)、膜技術、氣浮沉淀、化學沉淀等。這些技術可以將污水中的有機物、營養物質和能源等轉化為可再利用的資源,以實現水資源的節約和環境污染的減少。未來,隨著技術的不斷創新和完善,污水資源化利用將會得到更廣泛的應用和推廣。
污水資源化利用的現狀及發展趨勢
污水資源化利用是當前環保領域的一個熱門話題,也是未來發展的趨勢之一。目前,國內外都在積極探索和推廣污水資源化利用技術,如生物處理、生物轉盤技術(3D-RBC)、膜技術、氣浮沉淀、化學沉淀等。這些技術可以將污水中的有機物、營養物質和能源等轉化為可再利用的資源,以實現水資源的節約和環境污染的減少。未來,隨著技術的不斷創新和完善,污水資源化利用將會得到更廣泛的應用和推廣。
廢水處理資源化問題思考及建議
工業廢水具有種類復雜、污染性強、處理難度大、危害性大等特征,一直以來都是環保管理部門比較頭疼的問題。該廢水主要來源于石化行業、煤礦開采、造紙工業、鋼鐵工業等。2019年我國工業廢水總排放量約為252億t, 總體上回用率不高,基本上都是達標排放。
2015年《現代煤化工建設項目環境準入條件》,強化節水措施,減少新鮮水用量,具備條件的地區,優先使用礦井疏干水、再生水,禁止取用地下水作為生產用水。沿海地區應利用海水作為循環冷卻用水,缺水地區應優先選用空冷、 閉式循環等節水技術。廢水處理產生的無法資源化利用的鹽泥暫按危險廢物進行管理;作為副產品外售的應滿足適用的產品質量標準要求,并確保作為產品使用時不產生環境問題。
從政策管控層面,2016年11月,國務院辦公廳印發《控制污染物排放許可制實施方案》, 標志著我國排污許可制度改革正式啟動。2016年12月以來, 生態環境部先后發布《關于實施工業污染源全面達標排放計劃的通知》《排污許可證管理暫行規定》《關千開展火電、 造紙行業和京津冀試點城市高架源排污許可管理工作的通知》《固定污染源排污許可分類管理名錄(2017年版)》《排污許可管理辦法(試行)》等文件,對排污許可證申請、核發、執行、監管全過程的相關規定進行完善,并進一步提高可操作性。2017年4月7日,第一張全國統一編碼的排污許可證在海南省生態環境保護廳發出。排污許可證是企事業單位生產運行期排污行為的唯一行政許可, 企事業單位必須待證排污,一企一證, 工業廢水排放趨千規范。我國正加速構建以排污許可為基礎的新型環境管理制度體系,2020年年底完成發證33萬多張。排污許可證制度將明晰各方責任,強化監管,落實企業的誠信責任和守法主體責任,推動企業從被動治理轉向主動防范, 從而推動環保產業發展和新技術研發應用。
2017年國家發展改革委工業和信息化部關于印發《現代煤化工產業創新發展布局方案》,“加強全水系統管理,鼓勵采用廢水、中水、礦井水回用技術和空氣冷卻、密閉式循環冷卻水系統等節水技術,施行嚴格的用水定額標準,不斷降低水資源消耗強度,提高利用效率。”
2017年10月,生態環境部、發改委、水利部又聯合發布《重點流域水污染防治規劃(2016 一2020年)》, 將“水十條”水質目標分解到各流域,明確了各流域污染防治重點方向和京津冀區域、長江經濟帶水環境保護重點,實施陸域控制單元,實施流域、水生態控制區、水環境控制單元三級分區管理,在341個水生態控制區、1784個控制單元的基礎上篩選了580個優先控制單元,進一步細分為283個水質改善型和297個防止退化型單元, 實施分級分類精細化管理。按照“水十條”部署,原環境保護部與各省級人民政府簽訂了水污染防治目標責任書,分流域、分區域制定了保護目標。2017年水污染防治法重新修訂,《環境保護稅法實施條例》正式發布,排污許可制度與資源環境“領跑者制度”推進實施,環境監測改革持續推進,強化了各級政府的環境質量責任,提高了地方政府保護環境的積極性,推動企業從被動治理轉向主動防范,倒逼企業綠色轉型,從而推動環保產業發展和新技術研發應用。
黨的十九大報告中提出推進綠色發展, 構建市場導向的綠色技術創新體系, 發展壯大清潔生產產業、產業。《“十三五”節能環保產業發展規劃》也提出加快將節能環保產業培育成我國國民經濟的支柱產業。工業廢水資源化是主流,大勢所趨。
2019年9月,國家發展改革委、生態環境部、工信部聯合發布《污水處理及其再生利用行業清潔生產評價指標體系》,對污水處理及再生利用行業的清潔生產提出了明確的評價指標體系,指導和推動污水處理及其再生利用行業企業依法實施清潔生產,提高資源利用率, 減少和避免污染物的產生, 保護和改善環境。
2021年1月11日,國家發展改革委、生態環境部、科技部、工業和信息化部等十部委聯合發布《關千推進污水資源化利用的指導意見》(簡稱《意見》),《意見》對工業 廢水資源化利用提出了具體要求。《意見》指出:開展企業用水審計、水效對標和節水改造,推進企業內部工業用水循環利用,提高重復利用率。推進園區內企業間用水系統集成優化,實現串聯用水、分質用水、一水多用和梯級利用。完善工業企業、園區污水處理設施建設,提高運營管理水平,確保工業廢水達標排放。開展工業廢水再生利用水質監測評價和用水管理,推動地方和重點用水企業搭建工業廢水循環利用智慧管理平臺。
目前我國污水資源化利用尚處千起步階段,發展不充分不平衡,總體利用水平不高,與建設美麗中國的要求還存在不小差距,同時還存在標準不完善、政策不健全、技術裝備水平有待進一步提高等問題。《意見》提出,在城鎮、工業和農業農村等領域系統開展污水資源化利用,全面推動我國污水資源化利用,實現高質量發展。污水資源化利用的重點領域包括城鎮生活污水、工業廢水、農業農村污水等。
《意見》明確,到2025年,全國污水收集效能顯著提升,縣城及城市污水處理能力基本滿足當地經濟社會發展需要,水環境敏感地區污水處理基本實現提標升級;全國地級及以上缺水城市再生水利用率達25%以上,京津冀地區達35%以上;工業用水重復利用、 畜禽糞污和漁業養殖尾水資源化利用水平顯著提升;污水資源化利用政策體系和市場機制基本建立。到2035年, 形成系統、 安全、 環保、經濟的污水資源化利用格局。
為保障重點領域污水資源化利用有效實施,《意見》還部署實施了污水收集及資源化利用設施建設工程、區域再生水循環利用工程、工業廢水循環利用工程、 農業農村污水以用促治工程、污水近零排放科技創新試點工程以及綜合開展污水資源化利用試點示范等重點工程,提出從健全法規標準、構建政策體系、健全價格機制、完善財金政策、強化科技支撐五方面完善污水資源化利用體制機制。
《意見》提出,鼓勵有條件的工業園區統籌廢水綜合治理與資源化利用,建立企業間點對點用水系統, 實現工業廢水循環利用和分級回用。重點圍繞火電、石化、鋼鐵、有色、造紙、 印染等高耗水行業,組織開展企業內部廢水利用, 創建一批工業廢水循環利用示范企業、園區,通過典型示范帶動企業用水效率提升。
鼓勵實施污水近零排放科技創新試點工程。選擇有代表性的國家高新技術產業開發區開展技術綜合集成與示范, 研發集成低成本、 高性能工業廢水處理技術和裝備, 打造污水資源化技術、 工程與服務、 管理、 政策等協同發力的示范樣板。
污水資源化利用的基本原則
污水資源化利用包括再生水利用、 資源回收利用和能源轉化利用, 需要整體研究、 統籌規劃、協同推進。再生水利用應堅持 “節水優先、統籌推進” 和 “因地制宜、分類施策” 等基本原則。
1. 節水優先、統籌推進。
再生水利用是節水工作的重要內容,應將再生水納入水資源統一配置, 形成科學、合理的價格機制和激勵政策,統籌推進污水資源化利用。
2.因地制宜、分類施策。
與飲用水系統按統一水質供水不同, 再生水利用應堅持依質定用、 依用定質、 按需定供、 按質管控。不同地區應根據各自的水資源狀況、 水環境稟賦、 發展需求和經濟技術水平等因素,科學、精準確定重點領域、利用途徑和利用模式。
污水資源化利用存在的問題
國家層面已高度重視水污染治理, 污水處理技術發展迅速、 成效顯著, 但污水資源化利用尚處于初步階段, 發展不充分,利用水平低。目前,城鎮污水排放量約為750億m³,再生水利用量不足100億m³,亟待加快推進,煤化工企業大多建設在缺水地區,工業廢水資源化利用能最大程度減少水資源短缺問題。目前污水資源化利用主要存在以下問題:
1.政策法規、管理機制和標準體系不健全
國家層面在污水資源化利用政策方面出臺法規較多, 但法規銜接不好,欠協同,存短板。政府各相關部門的政策、 規劃和監督管理等工作更是缺乏銜接。污水收集和再生處理缺少統籌,部分工業廢水混入城市污水系統,增加了再生水和污泥利用的環境風險。問題主要體現以下幾個方面:一是激勵機制和監管體制不完善,缺少合理的收費和激勵機制,導致企業對再生水用千生態環境補水的積極性不高。二是缺少污水資源化利用目標確定機制,監督管理體制不完善,導致規劃目標難達成。三是標準體系不健全,再生水利用水質標準覆蓋面不全面, 水質分級標準缺失;污水處理廠排放標準、水環境質量標準和再生水生態環境利用水質標準之間缺統籌、欠協同;缺少污水資源化利用效益評價標準、生態環境風險管理標準、技術工藝標準、裝備標準和服務與監管標準等。
2.再生水利用規劃與設施建設欠統籌
再生水利用規劃缺乏約束力,園區引進工業項目類型常常超出規劃范圍,影響了污 水處理設施的正常運行。工業集聚區定位經常隨經濟發展形勢而變,很少從循環經濟和技術經濟互補性角度考慮“三廢”的出路。引進工業項目的變化使按照原來規劃建設的集中廢水處理設施正常運行變得困難,有些甚至無法正常運行。針對煤化工和煤礦礦井水問題,比較突出的是相互耦合度不夠,距離較遠,分屬千不同的業主單位,協調困難,同時排水量和資源化利用量也很難匹配。
3.污水資源化利用理論研究不足、科技支撐不強
污水資源化利用風險與控制研究不足。再生水利用是一個復雜的非傳統供水工程,與污水達標排放和傳統供水相比,風險因子、暴露途徑、暴露量和風險產生機制,需要開展有針對性的、系統的深入研究。存在污水再生處理工藝效能低、 能源資源轉化技術不成熟、原創性技術缺乏等問題。
4.工業集聚區污水處理廠設計與園區企業需求不匹配
工業集聚區污水處理廠設計建設標準無法滿足園區廢水處理的要求。很多工業集聚區的污水處理廠建設時,沒有從技術角度論證工業廢水處理達標排放的可行性,而是采用城市污水處理廠的設計思路進行建設,很少從工業廢水的特征污染物入手提出污染控 制思路,缺少預處理環節和廢水水質調控手段。由于政策法規和相關排放指標缺乏對有毒有害物質,特別是有機毒物的細致規定,接管條件約束性指標少,致使不少企業盲目采取各種手段,甚至加水稀釋,追求廢水指標(特別是COD)的 “達標排放”,導致廢水中具有生物毒性、生物抑制性及難以生物降解的有機污染物,未經有效控制就進入園區集中污水處理廠。還有些企業排放的廢水可生化性高,對工業集聚區污水處理廠的穩定運行有促進作用,但是為了滿足統一的接管標準,建設了生化預處理設施,去除了碳源等有用成分,不利千園區污水處理廠的正常運行和整體的節能減排。
提升污水資源化利用水平的對策建議
1.積極推動污廢水工業循環利用
(1) 工業用水應優先使用城鎮再生水。在缺水地區,工業企業、園區應與城鎮再生水生產運營單位密切合作,規劃配備管網設施,將再生水作為工業用水的優先水源、第一水源。比較分散的煤礦礦井水可以集中收集,必要時采用自然溝渠暫存,避免排入河道,造成浪費。
(2)大力推進工業廢水循環利用。推進工業園區企業內和企業間用水系統集成優化,實現串聯用水、分質用水,一水多用和循環利用。推進污廢水工業循環利用水質監測評價和用水管理體系建設。在典型地區開展水循環利用技術綜合集成與示范,打造污水資源化技術、工程與服務、管理、政策等協同發力的示范樣板。
2.加快推動城鎮污水生態環境利用
有條件的地區可以充分利用臨近工業區的城鎮污水。城鎮污水量大、質穩,就近可取,利用潛力巨大, 潛在效益顯著。近年來,我國污水處理設施建設發展快速, 處理能力和出水水質不斷提高,為再生水利用奠定了良好基礎。因此,《指導意見》要求,各地區以現有污水處理廠為基礎,合理布局再生水利用基礎設施;嚴重缺水城市新建城區要因地制宜,提前規劃布局再生水管網,有序開展建設。目前我國大部分城鎮污水處理廠的出水質量良好,特別是化學需氧量、氨氮和總磷等主要水質指標,完全能夠達到工業取水要求。
3.強化科技支撐,完善標準體系
強化污水資源化利用科技支撐。加強污水資源化利用風險與控制基礎研究,發展再生水利用標準制定理論和方法體系;研發集成低成本、高性能的污廢水再生處理技術、工藝和裝備。健全污水資源化利用標準體系。研究污水資源化利用統計方法與制度、污水資源化利用效益評價方法、規范,形成科學統一的統計體系。加快制定再生水生態環境利用的技術規范和風險管控標準,逐步制修訂污水資源化利用分級分質標準、評價標準和監管標準等。
4.加快推進環境污染笫三方治理模式
專業化公司管理專業的事是大方向。環境污染第三方治理已成為污染治理的一種新 模式,即由“誰污染,誰治理”轉變為“誰污染,誰付費"。根據《國家發展改革委辦公廳生態環境部辦公廳關千深入推進園區環境污染第三方治理的通知》(發改辦環資(2019)785號)文件的要求,經省級發展改革委、生態環境部門申報以及第三方機構組織專家評審等程序,鼓勵園區通過開展第三方治理,引導社會資本積極參與,建立按效付費、第三方治理、政府監管、社會監督的新機制;創新治理模式,規范處理處置方式,增強 處理能力,實現園區環境質量持續改善;創新政策引導,探索園區污染治理的長效監管機制,促進第三方治理的“市場化、專業化、產業化”,整體提升園區污染治理水平和污染物排放管控水平,形成可復制、可推廣的做法和成功經驗。
5.完善合理的價格體系
我國長期以來都是把廢水當成“廢物”,而沒有作為一種資源,所以我國當前主要的 污水處理產業,主要是資金投入為主,沒有產出,投入的資金,來自政府和居民的付費,廢水作為污染物直接排放。缺水地區完全可以增加新的投資,處理后的水質從達標排放提升至達到四類或三類以上的水平,污水 就可以作為商品或者資源,具備了價值。完善 合理的定價體系,在兼顧多方的利益基礎上,測定合理的定價,污水作為資源或者商品,將會大大減輕水資源短缺的壓力。
6.推廣環境綜合治理托管服務模式
《“十三五”生態環境保護規劃》(國發(2016) 65號)提出“開展小城鎮、園區環境綜合治理托管服務試點”。《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》(國發(2016) 67號)中提出“開展環境污染第三方治理試點和環境綜合治理托管服務試點”。《關于積極發揮環境保護作用促進供給側結構性改革的指導意見》(環大氣(2016) 5號)提出“鼓勵有條件的工業園區聘請第三方專業環保服務公司作為‘環保管家’,向園區提供監測、監理、 環保設施建設運營、 污染治理等一體化環保服務和解決方案”。2017年6月13日, 國家發展改革委印發《服務業創新發展大綱(2017—2025年)》(發改規劃(2017)1116號),提出 “推廣產業園區、 小城鎮環境綜合治理托管”。同年,生態環境部立項開展 《環境綜合治理托管服務模式案例研究 》,為研究制定環境綜合治理托管服務模式示范推廣相關政策提供支持。