王洪臣：城鎮污水處理要回歸問題本質，精準提質增效

時間： 2020-06-23 14:45

來源：中國水網

作者：劉影

　　6月13日，在“2020（第十八屆）水業戰略論壇”上，中國人民大學教授、博生導師、環境學院副院長、低碳水環境技術研究中心主任王洪臣以“城鎮污水處理：回歸問題本質，精準提質增效”為主題進行了分享。

王洪臣

　　王洪臣首先表示，提質增效是污水處理行業當前乃至今后一個時期的中心任務，中央和地方都有許多舉措，但提什么、增什么，提質增效的最佳路徑是什么，一直是個討論熱點。他說，十九大報告提出的三大攻堅戰，一是防范化解重大風險，二是精準脫貧，三是污染防治。精準扶貧的“精準”二字，用到污染防治上也很貼切，而用到污水處理提質增效上則尤為必要。王洪臣提出，城鎮污水處理行業應找準低質低效的本質原因，精準提質增效。

　　王洪臣認為，治理水污染、改善水環境、恢復水生態，關鍵在污水處理。無論是城市黑臭，還是流域性水污染，主要是污水收集不徹底、污水處理不徹底。

　　那么，我國目前污水處理做得怎么樣？王洪臣介紹，2008～2018十年間，全國污水處理能力翻了一番，是一個了不起的成績。截至2018年，全國排水管道超過100萬公里，污水處理能力超過2億立方米/日，形成了“100+2”的污水收集處理能力，成為中國水污染控制的基本物質基礎。但是，他表示，這個系統還沒有充分發揮應有的環境效益，還要提質、要增效。

　　他說，城鎮污水處理低質低效突出表現在兩個方面：第一，污染物收集處理率低，大量污染物進入水體，導致黑臭；第二，污水處理過程資源消耗大，導致成本高，且產泥量大。只有充分認識產生這兩大問題的本質原因，才能找到提質增效的最佳路徑，實現精準提質增效。

　　污染物收集處理率低

　　1.污染物收集處理率有多低？

　　污染物收集處理率是指收集到污水處理廠予以處理的污染物占污染物產生量的比率。王洪臣介紹，2018年，全國城鎮人口以8.3億計，假設人口污染物當量80克COD，實際城鎮污水處理量587.6（497+90.6）億立方米，污水處理廠進水年平均COD 280 mg/L，粗算只有67%的污染物被收集到處理廠進行了處理；如果人口當量按照120克COD計，則粗算僅有45%污染物被收集到處理廠，一多半污染物沒有經過污水處理廠的處理。

　　2.沒進入污水處理廠的污染物去了哪里？

　　“分析清楚原因，才能對癥下藥，才能精準提質增效。”

　　王洪臣提出，第一，由于管道錯接、混接、漏接，部分污染物隨污水直排水體。通過這個途徑（SSOs），美國每年約有2億立方米污水直接排入各類水體，中國一年排了多少？目前并不清楚。他表示，要認真開展管網普查，要予以糾正，要雷厲風行。

　　第二，由于污水處理廠超負荷，部分污染物只能隨污水排入水體。王洪臣調研了全國470多個污水處理廠，63%的污水處理廠水量負荷率超過80%，南方則是70%的處理廠超過80%，實際中，當水量負荷率超過80%，水量高峰時就可能存在溢流。進一步分析，24%的污水處理廠水量負荷率超過120%，收集管網存在經常性溢流。這些數字說明，我國污水處理設施能力還遠遠不足，本已收集起來的大量污水因處理能力不足而繼續排入水體。

　　第三，由于合流制溢流（CSOs），部分污染物隨雨污水進入水體。下雨時污水量增加的都是合流制，因此合流制是個普遍狀態。王洪臣表示，理論上，分流制適于建設密度低的中小城市，合流制應是大城市的首選排水體制，同時要提高截留倍數，否則就會產生嚴重的溢流污染。南方城市降水量大、管網入流入滲（I/I）以及河水倒灌等特征加劇了合流制溢流污染。放眼各地的城市水環境，不下雨時看得過去，有的城市還真有“水清岸綠、魚翔淺底”的景象，但“一下雨就回到解放前 ”也是普遍常態，致使辛苦獲得的治理效果瞬時大打折扣。美國從1989年開始系統治理CSOs ，經歷了“六對策”、“九對策”和“永久對策”（LTC）等歷史階段，雖然成效顯著，但目前每年合流制污水溢流量仍達到37億立方米。美國“六對策”和“九對策”各持續了大約五年，屬于“雷厲風行”，而“永久對策”（LTC）則屬于“久久為功”，總預算近2000億美元，紐約和洛杉磯等大城市仍在執行中。我國目前還沒有合流制溢流（CSOs）污染控制的政策、規劃以及技術對策，應盡早展開部署。

　　第四，部分污染物在排水系統被降解。王洪臣研究團隊針對23個城市進行了測試，發現居民小區總排口COD濃度都大于400mg/L，但近兩年全國污水處理廠進水COD濃度年均值280mg/L左右。這些減少的污染物去了哪里？王洪臣表示，一少部分在化糞池中被降解，更多的則沉積在管網并最終被厭氧降解。污染物在管網的沉積降解，導致COD延程降低，但氮磷基本沒有變化，造成污水處理過程碳氮比失調，需要投加外碳源，增加處理成本。

　　王洪臣表示，他的團隊通過中試模擬發現，污水中硫酸鹽在厭氧條件下發生硫酸鹽還原反應，生成硫化氫，這個過程大量消耗有機碳。另外，管道的結構、污水流速以及在管網的停留時間都決定著污染物沉積和降解。他介紹，我國下水道普遍采用方涵和圓管，流速慢，停留時間長，增大了污染物的沉積和降解。歐洲普遍采用的結構形式是倒馬蹄形，具有“小流量速度不減、大流量仍可通過”的特點，有機污染物在管網損失較少。

歐洲倒馬蹄形結構的下水道

　　在水資源豐富的河網地區，污水COD濃度在管網中沿程下降最多。一是由于入流入滲（I/I）嚴重，加上河水倒灌，COD被稀釋；二是為減少地下水進入，泵站通常保持高水位運行，這樣就增大了污水在管網的停留時間，更易沉積及厭氧降解，因此這些地區碳氮比失調問題也更加嚴重。在河網地區，解決河水倒灌可以“雷厲風行”，而減少地下水入流入滲（I/I）則屬于“久久為功”，是個長期任務。

　　3. 提質增效優先序？

　　綜合以上分析，王洪臣表示，針對污染物收集處理率低，應優先實施投入不大但效果明顯的提質增效措施，具體包括：在對管網全面普查的基礎上，糾正管網的錯接、混接、漏接，把直排的污水接入處理廠；對超負荷污水處理設施予以改擴建，提高現有設施處理能力；采取低投入對策降低合流制溢流。這些對策屬于“雷厲風行”。另外一些提質增效對策投入大、工期長，需要從長計議，系統規劃、逐步實施，具體包括：建設綠色基礎設施（海綿），控制溢流污染；建設溢流控制設施，提高截留倍數；控制管道的入流/入滲（I/I）。這些對策只能“久久為功”。

編輯：趙凡

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