王洪臣：污水处理达到一级A仍是不够的
在前段时间的2008水业高级技术论坛上，北京城市排水集团总工程师王洪臣以《对中国污水处理及再生问题的战略性思考及未来可行的技术路线选择》为题发言，他在发言中认为，污水处理达到一级A出水标准之后，水质仍然比较差，一级A的出水仍然不能满足环境的需要。另外，从水量的平衡来看，我国需要对1000亿吨的污水进行深度处理，继续回用。
首先，在二十几年以前，主要的精力用于建设排水管网，排水管网建设成功之后，基本上能够解决很多公共卫生的问题。紧接着一些地区建设了一批一级处理厂，一级处理厂本质的功能主要就是清除淤泥；80年代中期之后，很多地区开始了以活性污泥工艺为主的二级处理设施的全面建设，二级处理的作用可以治理黑臭；90年代中期之后，应该说我们国家从科研、研究、设计、运营，比较大规模得进入到污水处理的脱氮除磷的阶段。具体从脱氮除磷来看，随着对系统的要求，也有几个系统的方面。第一个是以96年的标准为标志，明确提出来污水处理厂要升级，紧接着2002年的标准，也就是GB 18918的2002标准，明确提出来一级A和一级B，这时候明确了氨氮、磷都要做去除的工作。在三四年以前，2002标准开始发布之后，绝大部分新建的污水处理厂普遍执行的是一级B。在2006年，当时的国家环保总局对2002年的标准（GB 18918-2002）发布了一个修改，里面有一句很关键的话：城镇污水处理厂出水排入国家和省确定的重点流域及湖泊、水库等封闭、半封闭水域时，执行一级标准的A标准。
通过这几个历史阶段简单提出几个问题来：现在的目标，我们有一个基本的共识，就是污水处理率应该达到百分之百，虽然很难达到绝对的百分之百，但是我们规划、建设都在照百分之百的处理去做。出水的水质目前最高标准是执行2002标准的一级A。同时，在缺水地区的出水，部分再生利用，开始执行市政杂用或景观环境用水标准。
现在简单分析一下，我们的城市污水处理从脱氮除磷再迅速到一级A，我们能不能满足现实的需要。达到一级A之后，是不是就是污水处理以及再生水行业工作者，最终要实现的目标。回答这个问题，做一些讨论，对于我们设施、设备的规划、建设，以及政府的监管，它的客观意义都是比较大的。
首先，基于水质的分析来看，达到一级A出水标准之后，水质仍然比较差，一级A的出水仍然不能满足环境的需要。
第一个问题，到了一级A之后，COD仍然是50毫克/升，COD（50）中仍有大量污染物进入环境，且多为污染强度大的难降解物质，对下游水源可造成本质影响，对环境潜在的污染和影响还是比较大。再一个，从封闭半封闭的水体来看，我们一级A的标准，总氮仍然是15，磷是0.5，这么高的氮和磷造成景观水体的富营养化。再一个，从再生水来看，我们景观环境用水也好，市政杂用水也好，普遍的水质标准比较低。另外，氨氮（5）等物质影响工业冷却使用。再一个，从色度（30）、臭味、浊度等感官指标来看，我们再生水的水质也不能满足实际的需要。即便是经超滤膜过滤后的水质色度仍然在30左右，30左右的色度，稍微一停留，一注意，认真一看，那么不能满足再生水的需要。所以，第一点从基于水质的要求来看，我们即便达到了一级A仍然还有许多工作要做。
从水量的分析来看，我们觉得问题还要大。先简单回顾几个数：第一个是中国的水资源总量25000亿立方米，和美国基本接近，排世界的第六位。从云气资源的一般规律来看，如果没有大的变化，这个数不会有太大的变化。但是，我们人均水资源不到2000立方米，世界第121位。中国可用水资源总量为8000—9500亿立方米，由于气候变暖的影响，极端降雨天气明显增加、可利用水资源在减少。2006年全国用水总量是5795亿吨，世界第一，利用率已达到70%。所以，咱们国家来水虽多，存下的却在减少，人多、业大、用量大、且越来越大。
从未来发展趋势看，据中国工程院一个院士牵头的一个研究团队预计2025年中国人口将达到16亿，用水量将达到800亿吨，接近所有可用水资源。从粮食的安全水平看，养活16亿人口至少有7亿吨粮食。如果照现在的灌溉效率来看，要生产出7亿吨粮食，如果灌溉效益不提高，需要增加2000亿方的农业灌溉用水，这个水显然是没有，需要投入2万亿提高灌溉效率，保证粮食安全。这2万亿如果放到我们的污水处理里，放到再生水中，咱们提出了一个关键性的战略措施，在全国进行节水型社会的建立，还要对每个城市进行认证。
再望下看，当用水量接近可用水量的时候，为了生存会毫不犹豫把所有的水取过来用了，这样回避不了的后果就是生态环境用水量将为零。事实上分析这个情况，基于全国的数据来分析看，华北地区、西北地区已经出现这种情况，继续往南看，往北看，处于这种状态的城市越来越多。
刚才从水质来看，从水量来看，我们分析，我们现在的一级A仍然不能满足需要。我们从水量的平衡来看，需要1000亿吨的污水进行深度的处理，继续回用。
基于这两点分析，我们就先提出需求。关于水污染的顺口溜比较多，一个通常的说“50年代淘米洗菜，60年代洗衣灌溉，70年代水质变坏，80年代鱼虾绝代，90年代人畜受害。”比如滇池的一些资料。50年代的时候，滇池的水是比较好的，水质达到了地表水二类标准，到了70年代，仍然处于地表水的三代，80年代开始污染，90年代恶化。我们经常想起一句话，“一条大河波浪宽，风吹稻花香两岸”，现在照这句话找那个河，没了。
所以，我们现在的需求首先来说是需不需要回到五六十年代的水质，可能我们不仅需要那个时候的水质，也需要那个时候的水量。首先，我们的需求开始有了。如果有，很简单，我们应该毫不犹豫地把上千亿吨水做彻底深度的处理。从现在的需求来看，处理的深度，主要的水质指标应该是COD20—25，COD从40、50降到25，包含了去除了很多很多的对于未来生态污染很大的污染物。从满足需求来看，氨氮应该是1，总磷不应该是现在的1.5，还需要低，从总氮来看是5，色度即便是再生水都是在30左右，真正细看比较好的水，色度应该在10，浊度以及卫生学指标应该是要求比较严。
我们的污水处理工作者完成了这个任务之后，无论从水质和水量将从根本上扭转中国的水环境恶化的局面，缓解水资源紧缺的矛盾。也就是说，我们这个行业对实现我们国家可持续发展做出的贡献是巨大的。把上千亿吨污水完全达到标准的水质，初步测算在6000亿人民币左右。北京年污水量达到了10亿吨，我们测算一下把这10亿吨处理完大概需要投资40到50亿。
全国是这样一个情况，那么对对海河、黄河、淮河、辽河，西北诸河流域以及其他高度缺水地区，进行简单水资源平衡，会发现，规划的时候不应该是简单的一级A，应当全面地提高。这应该是这些地区现在的污水处理及再生的目标。
如果把这一千亿吨污水处理到刚才的水质，有哪些技术需要做？现在简单的讨论一下技术路线。
现在正在争论的热点就是用生态处理，尤其是污水处理厂处理完了以后，是用生态处理方法，还是继续上臭氧，上曝气生物滤池？用更深入的方法？目前对这个问题争论比较大。从污染的角度看，这个问题回答起来比较好，以湿地和稳定塘为代表的生态处理工艺，本质上是让部分污染物进入了环境，“地”和“塘” 都是环境，尾水中的污染物恰好是高污染强度的难降解物质。而人工处理工艺是以“池”或“器”为代表，证明在人工的状态下做，不会让污染物进入到环境之中。所以说，对于现在污染物种类越来越多，污染强度越来越大的强度下，不适合占大量的土地搞生态处理。这是技术路线的第一个方面。
技术路线的第二个方面，水质指标要加到一起，现在有规定的可能达到300多项。这300多项水质指标抓重点是很关键的，我们觉得大概可以分成六个方面：一是感官指标；二是有机污染指标；三是无机营养指标；四类是生物安全性指标；五类是生态安全性指标；六是特殊用途指标。这些指标相互关联比较多，有的处理设施在建设的过程当中，把90%的投资和精力都用到去提高脱氮除磷上，现在需要讨论一个，所有这些指标之中，重中之重，排在绝对第一位的仍然是COD。我们细看，如果浊度和色度比较高，仍然是COD指标比较高，如果我们生物安全有问题，其它也是跟COD高度相关的，我们很多生态安全性指标，都会跟COD有关。虽然国家的排放标准全面去做，但是在选择的时候，应该高度重视COD。其实在一级A的达标过程当中，我们一般的工艺技术路线使COD低于50毫克/升是一项很简单的事情，但是COD低于50毫克/升，通过分析，很多的生态安全指标，很多其它的污染指标仍然大量存在。
再望下说，可行的技术。现在面临的新任务来看，我们永远不能忘记用了上百年的活性污泥，以活性污泥为核心的技术，仍然承担着90%以上的污染物去除，包括重金属在内，这是一项基础的工作。在这个工作之上，我们再进行强化污水处理，并且采取有效的措施进行精细处理，从而大幅度提高水质。
技术路线的第二部分，是可行的深度处理技术。现在各种各样的深度处理技术比较多，我们从时间来看，满足高水质来看，用砂滤仍然是一个很好的选择，微滤、超滤也行。为什么高度宣扬臭氧技术？它能最有效的降低COD，从而解决消毒、氧化、除臭一系列的问题。臭氧配合后面的生物处理，可使水质有很大提高，包括生物安全性等，那么，臭氧技术的成熟度也已经是非常高了。
最后一点，前面的污水处理过程需要做强化的工作，后面的深度处理需要做技术的优化、选择。有些工艺、技术，把两个任务，一个粗，一个精合到一个单元去做，恐怕不是最优的选择，所以还是建议一定要分成粗和细两个阶段去做。
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