未來(lái)概念污水處理廠：都市森林 City X Plant
去年6月，由中國(guó)城市污水處理概念廠專家委員會(huì)主辦，國(guó)家高新區(qū)宜興環(huán)�？萍脊I(yè)園與江蘇(宜興)環(huán)保產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院承辦的“概念廠•水未來(lái)”——“我心中的城市污水處理概念廠”校園設(shè)計(jì)大賽在環(huán)境及相關(guān)專業(yè)在校學(xué)子中引起熱烈反響。賽事期間吸引了全國(guó)100多所高校，160余支參賽隊(duì)伍600余人共計(jì)100多份作品參賽，并涌現(xiàn)了數(shù)個(gè)優(yōu)秀作品方案入圍總決賽進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)角逐。在本屆清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院-中持水務(wù)召開的城鄉(xiāng)生態(tài)綜合體建設(shè)國(guó)際研討會(huì)上，分享了來(lái)自清華大學(xué)913團(tuán)隊(duì)的總冠軍獲獎(jiǎng)方案，詳細(xì)介紹了方案“六高一低”先進(jìn)工藝設(shè)計(jì)、前瞻性“金木水火土+”理念及“三合一”半集中污水處理模式。
清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院博士生：宮徽
“金木水火土+”的方案理念
概念水廠專家委員會(huì)描繪了未來(lái)污水處理廠“四個(gè)追求”的初步愿景。根植該核心理念，本方案以水質(zhì)永續(xù)(水)、能量自給(火)、資源回收(金)、生境修復(fù)(木)、空間拓展(土)及環(huán)境友好(+)為目標(biāo)，傾力打造“都市森林city X Plant”。
水：按需產(chǎn)水，水質(zhì)永續(xù)。生活污水處理工藝物能消耗少，出水水質(zhì)可調(diào)控，滿足城市綠化、娛樂等多層次需求。
火：優(yōu)化產(chǎn)能，能源自給。污水有機(jī)質(zhì)充分回收，厭氧技術(shù)轉(zhuǎn)化沼氣，甲烷低耗提純，廠區(qū)能源自給，剩余能源商業(yè)開發(fā)。
金：高值資源，養(yǎng)分回收。利用微藻自然過(guò)程富集污水營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，氮、磷資源高值利用。
木：廠林合一，釋氧產(chǎn)綠。巧借綠植光合轉(zhuǎn)化高值有機(jī)原料，促藻煉油，固碳釋氧，緩解城市熱島，抑制溫室效應(yīng)，改善城市生境。
土：縱橫有度，寸土必爭(zhēng)。所謂“大隱隱于市”，城中廠園星羅棋布，處理單元融于景觀之中，廠園交錯(cuò)，渾然一體，毫無(wú)尺寸之費(fèi)。
+：環(huán)境友好，服務(wù)市民。結(jié)合多功能用水和城市森林等產(chǎn)品，建造市民廣場(chǎng)、體育場(chǎng)、氧吧、娛樂場(chǎng)、博物館等功能拓展單元，服務(wù)城市，“六大元素”生生不息。
“六高一低”的工藝設(shè)計(jì)
較傳統(tǒng)污水處理工藝而言，都市森林 City X Plant工藝具有“六高一低”的特點(diǎn)，即“高品質(zhì)出水、高N/P利用率、高能量回收、高值產(chǎn)出、高度集約、高社區(qū)友好、低碳排放”。
在水處理流程同時(shí)選用正滲透和反滲透兩種納米級(jí)膜孔徑滲透膜，確保出水水質(zhì)。
關(guān)注對(duì)氮磷元素再生利用，摒棄了傳統(tǒng)“硝化-反硝化”過(guò)程，通過(guò)對(duì)沼液、沼渣的綜合處理，利用藻類和植物的光合作用，實(shí)現(xiàn)了氮磷元素的資源化利用。
與傳統(tǒng)污水處理流程中只有部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化為剩余污泥后再進(jìn)行厭氧產(chǎn)能不同，本方案最大限度地對(duì)污水碳源進(jìn)行濃縮富集，從而實(shí)現(xiàn)了污水中最大限度的能量回收。
傳統(tǒng)污水處理屬于污染末端治理過(guò)程，而本方案同時(shí)關(guān)注高值副產(chǎn)品的生產(chǎn)，包括提純天然氣、藻類產(chǎn)品等，從而使污水廠具有了社會(huì)資源再生利用加工者的角色。
與傳統(tǒng)反應(yīng)池的構(gòu)型不同，本方案水處理流程以膜技術(shù)為基礎(chǔ)，提出膜反應(yīng)器與大型構(gòu)筑物相結(jié)合的方案，高度集約，占地面積小。
傳統(tǒng)污水處理多采用敞開式設(shè)計(jì)，導(dǎo)致污水設(shè)施易對(duì)周邊環(huán)境造成臭氣、異味等影響。而本方案膜過(guò)程和厭氧過(guò)程均采用封閉式設(shè)計(jì)，具有社區(qū)友好的特性。
與傳統(tǒng)好氧污水處理流程在生化本質(zhì)上相區(qū)別，本作品方法采用“厭氧轉(zhuǎn)化”協(xié)同“植物利用”的模式，避免有機(jī)物大量轉(zhuǎn)化為二氧化碳，并通過(guò)沼液水洗的方式實(shí)現(xiàn)二氧化碳的吸收，最終降低了污水處理流程的碳排放。
半集中污水處理模式
本方案并非憑空設(shè)計(jì)，而采用了奧體森林公園北園為原型。所建廠區(qū)依托現(xiàn)有城市元素，使得概念廠方案在北京等寸土寸金的城市建設(shè)中占據(jù)有利位置。方案采用了半集中污水處理模式，并將污水廠的內(nèi)涵從單純水處理擴(kuò)延到以水為核心的生態(tài)功能的提供者。同時(shí)，結(jié)合清河污水廠與奧體北園的實(shí)際情況，提出將污水廠工藝改造和構(gòu)筑物扁平化處理后，嵌入北園公園的設(shè)想，并分析了方案在節(jié)地節(jié)水方面的潛力。
探索未知未來(lái)是人類文明發(fā)展的永恒主題之一。未來(lái)會(huì)怎樣?一個(gè)簡(jiǎn)單的疑問(wèn)，足以吸引無(wú)數(shù)智慧的頭腦去思考、激發(fā)無(wú)數(shù)的熱情去探索。污水處理行業(yè)發(fā)展迄今百年歷史中，有不同工藝相繼涌現(xiàn)的黃金創(chuàng)新時(shí)期，也有發(fā)展相對(duì)中規(guī)中矩的平淡期，有面臨尖銳水環(huán)境問(wèn)題的挑戰(zhàn)期，也有實(shí)現(xiàn)階段性污染控制目標(biāo)的成熟期。時(shí)至今日，歷史又翻到哪一頁(yè)呢?
概念廠委員會(huì)專家們推動(dòng)概念廠事業(yè)的呼吁和號(hào)召，其實(shí)幫助在校學(xué)子們更好認(rèn)識(shí)了當(dāng)今行業(yè)的處境。在行業(yè)變革的前夜，探索未知未來(lái)正是眼下的使命�；谶@樣的認(rèn)識(shí)，我們方案的名稱City X Plant中也蘊(yùn)含了這層寓意。在具體含義上，X分別代表Water(水處理和回用)、Resource(資源利用)、Green(低耗低碳社區(qū)友好);在抽象意義上，X在數(shù)學(xué)方程中代表未知數(shù)，求解X就是尋找回答未知的答案。這個(gè)方案從無(wú)到有，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，其實(shí)也是一個(gè)探索未知的過(guò)程。
City X Plant，X代表著技術(shù)發(fā)展的無(wú)限可能，同時(shí)作為一個(gè)變量，也代表著污水廠隨著時(shí)代變遷而不斷演變。作為環(huán)境行業(yè)中的一員，用已知的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)去追求未知的美麗明天，用不斷激發(fā)的想象力和創(chuàng)造力去改善人們的生活，是從事環(huán)境事業(yè)終身的使命。
【深度】概念廠落地污水處理事業(yè)自下而上的探索
“我們提出超越當(dāng)今國(guó)際先進(jìn)水平二十年的中國(guó)污水處理概念廠理念，計(jì)劃用5到6年的時(shí)間建成一座或一批示范廠。”2014年年初，來(lái)自環(huán)境保護(hù)科研領(lǐng)域的六位業(yè)內(nèi)知名專家提出了建設(shè)中國(guó)污水處理概念廠、變污水處理事業(yè)跟跑者為領(lǐng)跑者的目標(biāo)，在業(yè)內(nèi)外引發(fā)強(qiáng)烈反響。
筆者所在的單位有幸作為首家完整披露這一消息的媒體，也一直在關(guān)注、關(guān)心這一工作的進(jìn)展。日前，我在宜興參加2015（第三屆）中國(guó)環(huán)保技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)會(huì)期間獲悉，經(jīng)過(guò)一年多的不懈努力，污水處理概念廠“概念”將落地。“我們最終確立了概念廠的工藝技術(shù)路線，并準(zhǔn)備在宜興正式啟動(dòng)第一座概念污水廠的建設(shè)。在工藝考察與研究的過(guò)程中，明確了主流厭氧氨氧化的重要地位。”王凱軍透露，北京市政府也表達(dá)了意向，正在論證階段。
追求水質(zhì)的可持續(xù)性，追求能源的最大化回收，追求資源的高效循環(huán)利用以及設(shè)施與周邊的環(huán)境和諧友好，中國(guó)污水處理概念廠提出的四重目標(biāo)，與當(dāng)今污水處理行業(yè)先進(jìn)的可持續(xù)理念高度相通，且首創(chuàng)性地提出了打造生態(tài)綜合體的設(shè)想，被認(rèn)為是對(duì)當(dāng)今世界先進(jìn)污水處理模式的超越，更具挑戰(zhàn)性和意義。
一年多時(shí)間里，圍繞概念廠籌備的各項(xiàng)研討交流和活動(dòng)層出不窮，這一工作已經(jīng)成為動(dòng)員、整合國(guó)內(nèi)外相關(guān)科研、產(chǎn)業(yè)資源的系統(tǒng)實(shí)踐，吸引了越來(lái)越多的科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)、投資者的興趣和參與。在中國(guó)污水處理未來(lái)發(fā)展方面，開始了一次自發(fā)的路徑探索，并希望能對(duì)未來(lái)事業(yè)發(fā)展的實(shí)際走向產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
1、面向20-30年的未來(lái)，從科研到產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對(duì)未來(lái)的水污染治理、水資源管理需求做出預(yù)判和準(zhǔn)備
從污水處理概念廠提出到現(xiàn)在，業(yè)內(nèi)外一直不乏不同意見者。“如此高大上的污水處理廠在中國(guó)能不能用得上、用得起？”很多人認(rèn)為中國(guó)污水處理還有諸多現(xiàn)實(shí)問(wèn)題沒有解決。
對(duì)此，筆者以為，探索建設(shè)中國(guó)污水處理概念廠的目標(biāo)就是要面向20-30年的未來(lái)，從科研到產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對(duì)未來(lái)的水污染治理、水資源管理需求做出預(yù)判和準(zhǔn)備。而這是中國(guó)污染治理向來(lái)有所短缺的部分。
由于中國(guó)環(huán)境問(wèn)題的集中快速爆發(fā)，無(wú)論是水、大氣還是固廢、土壤，治理都屬倉(cāng)促應(yīng)戰(zhàn)。科研和產(chǎn)業(yè)，相對(duì)于環(huán)境治理的緊迫需求，準(zhǔn)備時(shí)間嚴(yán)重不足。而沒有技術(shù)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，在技術(shù)路線等方面缺乏基本的判斷力，這往往導(dǎo)致匆忙之下對(duì)國(guó)外技術(shù)路線的直接照搬，當(dāng)時(shí)造成投資浪費(fèi)，后續(xù)留下諸多遺憾。
而當(dāng)前中國(guó)污水處理事業(yè)的現(xiàn)狀也已經(jīng)顯示出了倉(cāng)促上馬的后遺癥：普遍采用的長(zhǎng)流程、高耗能工藝造成了能耗、運(yùn)行穩(wěn)定性適應(yīng)性問(wèn)題；在污泥問(wèn)題上缺乏系統(tǒng)性考慮，污泥處置現(xiàn)成各城市難題。
更重要的是，由于缺乏對(duì)水環(huán)境治理、水資源形勢(shì)的預(yù)判，使得我國(guó)在污水處理基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上，面臨剛剛建成就已然落后的尷尬。生產(chǎn)管理粗放，排放水質(zhì)普遍不能滿足水環(huán)境的要求，設(shè)施本身成為污泥、臭氣、噪聲排放源，能源資源未能有效回收。專家表示，“面臨水量、水質(zhì)雙重危機(jī)，龐大投資建成的污染治理設(shè)施未能發(fā)揮應(yīng)有的作用。污水處理接下來(lái)工作推進(jìn)的著力點(diǎn)在哪里，在業(yè)內(nèi)比較迷茫。”而概念廠籌備這一年多來(lái)，筆者多次有機(jī)會(huì)旁聽相關(guān)的研討會(huì)議和相關(guān)活動(dòng)，也得以“圍觀”污水處理概念廠對(duì)未來(lái)判斷的日漸清晰。
據(jù)介紹，當(dāng)前，發(fā)達(dá)國(guó)家的污水處理已度過(guò)以黑臭河道、水體富營(yíng)養(yǎng)化為標(biāo)識(shí)的污染解決階段，目前處于以水資源為中心的可持續(xù)發(fā)展階段。英國(guó)等國(guó)已提出下一代的污水處理廠將成為水資源中心、能源中心和營(yíng)養(yǎng)中心等先進(jìn)理念。
從這點(diǎn)上看，概念廠提出諸多目標(biāo)中首要包含的是要在可持續(xù)發(fā)展階段抓緊補(bǔ)課，適應(yīng)中國(guó)資源環(huán)境的迫切需求。對(duì)此，王洪臣教授表示，我們的領(lǐng)先性和挑戰(zhàn)在于提出了綜合性目標(biāo)。目前在水質(zhì)提升、能源回收、環(huán)境友好等某個(gè)單方面，在國(guó)際上都有實(shí)踐，但是要在一個(gè)設(shè)施上實(shí)現(xiàn)集合四個(gè)綜合目標(biāo)，還未有先例。
而生態(tài)文明理念在中國(guó)治國(guó)理念中被明確，也給了專家團(tuán)隊(duì)又一重目標(biāo)。“生態(tài)文明理念下的技術(shù)大繁榮有可能使污水處理設(shè)施從目前的生態(tài)負(fù)資產(chǎn)變?yōu)樯鷳B(tài)正資產(chǎn)。為此，我們提出以污水處理設(shè)施為基礎(chǔ)建立生態(tài)綜合體。以資源能源利用循環(huán)，污水處理可以跟現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)或者都市農(nóng)業(yè)相結(jié)合，可以為市民提供社區(qū)休閑的空間，還可以與生態(tài)濕地結(jié)合，具備為社會(huì)服務(wù)，為生產(chǎn)服務(wù)，以及為自然服務(wù)的功能。”王凱軍說(shuō)，在這方面，我們和發(fā)達(dá)國(guó)家處于同一起跑線，我們不做，別人也在做；我們不搶先，別人就會(huì)搶先。
【專家分析】污水處理概念廠排放標(biāo)準(zhǔn)研究
余剛教授為大家介紹兩部分：第一部分是標(biāo)準(zhǔn)研究方法——如何建立污水處理概念廠的標(biāo)準(zhǔn)。第二部分是關(guān)于排放標(biāo)準(zhǔn)的初步考慮。
一、標(biāo)準(zhǔn)研究方法
制訂一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)很容易，就像我們國(guó)家現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)一樣，但是這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)制訂了以后，是否可以有效地實(shí)施，產(chǎn)生很好的指導(dǎo)作用？從整個(gè)研究而言，一方面我們要認(rèn)真地分析現(xiàn)在污水處理概念廠目標(biāo)的選擇。不同的目標(biāo)，對(duì)水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)我們其他的一些標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)產(chǎn)生很多要求。另一方面，我們也要充分借鑒國(guó)外一些先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行相應(yīng)的分析。在這個(gè)基礎(chǔ)上，我們建立污水處理概念廠標(biāo)準(zhǔn)體系。當(dāng)然我們要充分考慮這些技術(shù)：它們的去除作用如何，各式各樣的技術(shù)能達(dá)到什么樣的效果？要充分分析在不同地區(qū)做示范時(shí)，相應(yīng)技術(shù)的效果（標(biāo)準(zhǔn)研究的技術(shù)路線如圖1所示）。
圖1標(biāo)準(zhǔn)研究的技術(shù)路線
國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)比較分析
這是我們?cè)谇耙粋�(gè)階段做的比較多的工作，特別是發(fā)達(dá)國(guó)家，他們?cè)谖鬯幚韽S的排放標(biāo)準(zhǔn)里所做的工作。我們對(duì)歐盟的近十個(gè)國(guó)家，對(duì)美國(guó)，包括美國(guó)的一些主要州，對(duì)日本，以及中國(guó)，這些污水處理廠的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)全部做了全面的比較和分析（圖2-a）：這些標(biāo)準(zhǔn)到底涵蓋了多少項(xiàng)數(shù)，對(duì)具體的指標(biāo)都做了很多分析。
圖2-a不同地區(qū)的指標(biāo)差異分析
從圖2-b可以看出，不同國(guó)家選擇的指標(biāo)項(xiàng)有很多不同。他們大致都結(jié)合國(guó)家自身需求提出對(duì)水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求。
圖2-b不同地區(qū)的指標(biāo)差異分析
我們也對(duì)照了一些主要的指標(biāo)，例如CODcr、BOD5、總磷、總氮等。不同國(guó)家根據(jù)自己國(guó)家的特點(diǎn)，設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值也有相應(yīng)的差別，如圖3所示。
圖3不同地區(qū)一致性指標(biāo)差異分析
對(duì)總氮和氨氮，各個(gè)國(guó)家也有差別（圖4），例如日本結(jié)合他們的自身情況，排放的限值就高得多；總磷也一樣，各個(gè)國(guó)家都有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)（圖5），可以看出來(lái)日本的較高些。
圖4不同標(biāo)準(zhǔn)總氮和氨氮指標(biāo)差異
圖5不同國(guó)家總磷指標(biāo)對(duì)比
對(duì)一些重金屬的指標(biāo)，中國(guó)和日本都提出了各自的指標(biāo)，如圖6所示。
圖6日本和中國(guó)重金屬指標(biāo)
此外，還有一些生物的指標(biāo)，如大腸桿菌（圖7）。在美國(guó)，即使不同的州，他們對(duì)相應(yīng)的指標(biāo)也有差別，美國(guó)各個(gè)州規(guī)定了必測(cè)和可選擇性的指標(biāo)，這樣有一定的靈活性。而我們國(guó)家則采取“一刀切”的方式。
圖7國(guó)內(nèi)外生物指標(biāo)比較
概念廠的追求與建立原則
概念廠有4個(gè)追求：水質(zhì)可持續(xù)、能源回收、資環(huán)和環(huán)境友好。
這4個(gè)追求對(duì)概念廠的排放標(biāo)準(zhǔn)也產(chǎn)生了相應(yīng)的要求，基于這樣的要求，我們認(rèn)為，概念廠的排放標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)追尋這樣幾個(gè)基本原則，第一是可持續(xù)和環(huán)境友好的原則。概念廠的排放，應(yīng)該對(duì)周邊的環(huán)境無(wú)不利的影響。第二技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理原則。這也非常重要，標(biāo)準(zhǔn)要和技術(shù)工藝路線相互適應(yīng)。第三，以科學(xué)基礎(chǔ)為依據(jù)的原則。對(duì)常規(guī)的污染物，全球的共識(shí)已經(jīng)達(dá)成，但是一些新興的污染物，這里需要增加一些標(biāo)準(zhǔn)，我們還需要有大量的科學(xué)基礎(chǔ)。
標(biāo)準(zhǔn)建立方法
具體的標(biāo)準(zhǔn)建立過(guò)程中，概念廠專家委員會(huì)也在不斷地把中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)和歐美現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相應(yīng)地比較和分析，進(jìn)行詳細(xì)地審查。在此基礎(chǔ)上，確定是否需要把各式各樣的指標(biāo)體系建立起來(lái)。我們從三個(gè)方面進(jìn)行相應(yīng)審查：①充分判斷現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)制訂的原則與概念廠的一致性；②生活污水是否為該項(xiàng)目主要貢獻(xiàn)源；③現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)限值是否滿足概念廠污染控制要求。
新增指標(biāo)的篩選：一要考慮這些污染物在我們生活污水里大量存在被檢出，二是它們是否有潛在的風(fēng)險(xiǎn)，最后要考慮它們綜合毒性的效應(yīng)。新興污染物可能單一物質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)并不高，但是有一大類，如內(nèi)分泌干擾物綜合在一起，它們會(huì)產(chǎn)生較高的風(fēng)險(xiǎn)，在此基礎(chǔ)上再來(lái)確定相應(yīng)限值。針對(duì)新興污染物也不是單純確定一個(gè)值，我們希望能在標(biāo)準(zhǔn)中給出：標(biāo)準(zhǔn)限值、監(jiān)測(cè)頻率以及監(jiān)測(cè)方法。
二、排放標(biāo)準(zhǔn)建議
簡(jiǎn)單而言，今后概念廠排放標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)基本要求指標(biāo)加上選擇性目標(biāo)指標(biāo)。我們希望由所在的環(huán)境來(lái)決定概念廠的目標(biāo)（概念廠標(biāo)準(zhǔn)體系框架如圖8所示）。
圖8概念廠標(biāo)準(zhǔn)體系框架
選擇性目標(biāo)指標(biāo)
第一種類型是污水處理廠的出水用于園林綠化的灌溉；第二種是作為地表水水源的補(bǔ)充；第三種是在北方可能會(huì)作為工業(yè)的冷卻水。我們要梳理幾種非常典型的目標(biāo)，以此來(lái)選擇概念廠相應(yīng)的指標(biāo)。
基本要求指標(biāo)
基本要求的指標(biāo)里，正如剛才報(bào)告提到的，要基于健康和安全。在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中，顯然，既要涵蓋這些常規(guī)的污染物的指標(biāo)，也要包含新興污染物的指標(biāo)。在指標(biāo)中，要有污染物的指標(biāo)，還要包含一些效應(yīng)的指標(biāo)。我們對(duì)這些常規(guī)指標(biāo)進(jìn)行很多的審查，目前建議應(yīng)保留仍在進(jìn)一步審查的指標(biāo)，這既包含常規(guī)物化指標(biāo)、耗氧有機(jī)物的指標(biāo)，也包含重金屬的指標(biāo)。
一些普遍存在的重金屬，一定要納入我們基本的指標(biāo)之中。當(dāng)然，考慮到部分污水的來(lái)源，如純生活污水，還會(huì)做一些相應(yīng)的調(diào)整，如要考慮各種有機(jī)物，涵蓋的范圍非常多，這里不是新興有機(jī)污染物，是常規(guī)有機(jī)物。這些都在我們的審查范圍中。
關(guān)于污泥，這也是污水處理廠應(yīng)考慮的問(wèn)題，特別是重金屬的標(biāo)準(zhǔn)，目前歐盟有7項(xiàng)；美國(guó)有9項(xiàng)；日本更多，有24項(xiàng)；中國(guó)也有14項(xiàng)（圖9）。在這個(gè)基礎(chǔ)上，我們也在做相應(yīng)審查。對(duì)應(yīng)保留的一些指標(biāo)，目前也做出了一些建議。
圖9國(guó)內(nèi)外污泥中重金屬排放標(biāo)準(zhǔn)比較
圖10概念廠出水標(biāo)準(zhǔn)新增項(xiàng)目
最后是新興污染物的問(wèn)題，概念廠專家委員會(huì)從成立之初就說(shuō)我們概念廠一定要解決這些主要的新興污染物的問(wèn)題，特別是藥物和個(gè)人護(hù)理品、大量環(huán)境內(nèi)分泌干擾物，這些不是工業(yè)廢水排放的，和常規(guī)氮磷等一樣，來(lái)源于日常生活，應(yīng)通過(guò)城市污水處理廠解決。我們也知道，這些新興污染物也是目前歐美日發(fā)達(dá)國(guó)家正在解決的問(wèn)題。中國(guó)的污水處理廠希望能夠?qū)崿F(xiàn)跨越，不只是解決常規(guī)問(wèn)題，而是能解決這些新興污染物的問(wèn)題。
目前這些常規(guī)的新興污染物，在全球的污水處理廠里被大量檢測(cè)出，如大量的藥品，特別是以抗生素為代表的藥品，中國(guó)是抗生素使用量非常大的國(guó)家；除外還有個(gè)人護(hù)理品，大量的進(jìn)入到環(huán)境里面；還有典型的環(huán)境內(nèi)分泌干擾物——部分雌激素，這些物質(zhì)量級(jí)已經(jīng)很高。從已有的研究來(lái)說(shuō)，現(xiàn)有的城市污水的處理，對(duì)新興污染物的去除率在50%以下，超過(guò)50%的工藝路線很少。所以只靠常規(guī)工藝，很難解決新興污染物的問(wèn)題。
這項(xiàng)工作歐美日這些國(guó)家也在制訂標(biāo)準(zhǔn)和解決問(wèn)題的過(guò)程中，我們從他們中還沒有太多的東西學(xué)習(xí)。也有一些國(guó)家，如澳大利亞、德國(guó)、法國(guó)已經(jīng)開始提出了一些相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和建議。今年七月份，概念廠專門組織一次會(huì)議，了解到瑞士已經(jīng)對(duì)他們的污水處理廠提出了具體的目標(biāo)：要求在2020年之前，對(duì)新興污染物達(dá)到一定的削減量，特別是PPCP達(dá)到一定程度的削減。
中國(guó)在這個(gè)領(lǐng)域幾乎是空白，目前依然基于學(xué)術(shù)界的大量研究開展。我們對(duì)這些中國(guó)污水廠的新興污染物利用了模型，進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估，得出有一些污染物具有比較高的風(fēng)險(xiǎn)，部分甚至達(dá)到了中風(fēng)險(xiǎn)。我們做的這些研究都是單個(gè)的考慮，如果它們一起存在，還會(huì)產(chǎn)生協(xié)同的效應(yīng)，整體的風(fēng)險(xiǎn)效應(yīng)非常高。
目前我們重點(diǎn)在考慮這幾種新興的污染物：抗生素類、藥物類，也在重點(diǎn)考慮把雌二醇當(dāng)量作為一種效應(yīng)的參數(shù)，納入概念廠新興污染物控制標(biāo)準(zhǔn)中（圖10）。對(duì)這些具體的物質(zhì)我們?nèi)栽谘芯�，設(shè)定它們的一些值。我們還會(huì)對(duì)一類具有雌激素效應(yīng)的物質(zhì)，而不是單純的將某一種污染物納入考慮。因?yàn)樾屡d污染物的種類很多，從效應(yīng)的角度而言，設(shè)定一些指標(biāo)會(huì)更有利于進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)控制。
總結(jié)
總之，我們?nèi)栽谘芯康倪^(guò)程當(dāng)中，給大家介紹的也是我們現(xiàn)在的思路。接下來(lái)我們還要和概念廠專家委員會(huì)進(jìn)一步討論。剛才提到了泥的問(wèn)題，其實(shí)還有氣的一些問(wèn)題，如VOCs，都會(huì)有綜合的考慮。我們希望能建立一套完整的概念廠的排放標(biāo)準(zhǔn)，用這些來(lái)指導(dǎo)概念廠排水排氣排泥的設(shè)計(jì)、建設(shè)以及今后運(yùn)行的管理。
作者簡(jiǎn)介：余剛
清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授、中國(guó)城市污水處理概念廠專家委員會(huì)專家、新興污染物控制及環(huán)境安全專家
