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环境保护

我国水污染治理重点领域技术发展评述

2017-09-22 14:24:59来源:互联网浏览:评论:0
  中国环境保护产业协会水污染治理委员会就黑臭水体污染治理、农村污水治理、污泥的无害化处置、城镇污水处理厂提标改造、工业聚集区污水治理五领域的治理目标及其完成情况,以及治理技术发展情况进行了评述。   1、黑臭水体污染治理领域   1.1 黑臭水体污染治理目标及完成情况   《水污染防治行动计划》要求,直辖市、省会城市、计划单列市建成区于2017年年底前基本消除黑臭水体,地级及以上城市建成区于2020年年底前基本消除黑臭水体的目标。   截至2017年2月,全国城市黑臭水体整治监管平台发布的黑臭水体认定总数2082个,其中完成治理的726个,正在治理中的592个,方案制定的718个,未启动的46个,治理工作取得阶段性进展。各地区黑臭水体治理的完成情况见下图。由于历史原因,我国黑臭水体存量巨大,离《水污染防治行动计划》的要求还有很大的差距,治理工作仍很严峻。
 
我国水污染治理重点领域技术发展评述   1.2 黑臭水体污染治理技术   “十三五”以来,黑臭水体污染治理是水污染治理行业的一个难点,总的来说,黑臭水体污染治理是一项长期任务,水体污染成因较多、情况各异,控制难度较大,加上没有一套成熟的行之有效的技术,所以成效不是十分显着。同时,黑臭水体污染治理涉及政府部门较多,建设投资和运行费用巨大,经济回报甚微,政府积极性易下降,易造成重建设、轻运行、黑臭水体反弹的现象。   《城市黑臭水体整治工作指南》提出,黑臭水体整治在技术选择上,应该按照“控源截污、内源治理;活水循环、清水补给;水质净化、生态修复”的基本技术路线具体实施。   (1)控源截污和内源治理是黑臭水体治理的基础和前提。控源截污主要是通过建设和改造水体沿岸的污水管道,将污水截流纳入污水收集和处理系统,或者通过面源污染控制技术,从源头上削减污染物直接排放水体,这也是黑臭水体治理的重点和难点。内源治理技术目前大多是采用人工/机械清淤的方式消除污染。   (2)活水循环和清水补给,主要是通过城市再生水、清洁的地表水等作为治理水体的补充水源等方式,增加水体流动性。这种处理技术效果明显,但需要设置泵站、铺设管道等,施工难度较大,工程建设和运行较大,同时在调水的过程中要防止引入新的污染源。   (3)水质净化是水体治理的阶段性治理措施,生态修复是水体水质长效保持的措施。水质净化技术大多借鉴污水处理技术进行水体修复,如A2O、絮凝沉淀、生物滤池、人工湿地、生态浮岛、稳定塘等在实际工程中都有应用,但还没有形成一套针对黑臭水体水质净化成熟可行的具体技术路线,这也是目前黑臭水体治理过程遇到的一个问题。   黑臭水体污染治理工作,要结合每个黑臭水体的实际情况,根据污染成因和治理目标选择技术可行、经济合理的技术具体实施,不宜采用统一的标准选择技术,而应该强调“一水一方案”。此外,为了保证黑臭水体污染治理的系统性和有效性,还需要统筹综合考虑周边污水处理厂、供排水管网、流域水环境等方面,协同治理好城市水体环境,保持水体水质的长效达标。   2、农村污水治理领域   2.1 农村污水治理目标与完成情况   近些年,农村水污染治理得到了政府的高度重视,各省市、自治区农村环境治理的政策环境越来越好,关注度持续走高。《水污染防治行动计划》明确,2020年新增完成环境综合整治的建制村13万个;2017年年初,环境保护部、财政部联合印发的《全国农村环境综合整治“十三五”规划》再次强调,2020年新增完成环境综合整治的建制村13万个;结合水质改善要求和国家重大战略部署,“十三五”期间,我国农村环境综合整治重点为“好水”和“差水”周边的村庄,涉及1805个县(市、区)12.82万个建制村,约占我国整治任务的92%。   截至2 0 1 5年年底,农村污水处理设施共24 . 8万套;2016年,我国22%的建制村的生活污水得到处理,一批农村生活污水污染问题得到解决,但仍有78%的建制村的生活污水没有得到解决。   2.2 农村污水治理技术   农村污水治理由于技术原因或资金原因或管理原因,步履维艰。近几年,农村污水治理取得了一定进展,但是仍然存在一些问题,比如技术和设备类型众多、质量良莠不齐;农村环保机制不完善、监管环节薄弱;缺乏有效的农村污水处理设施长效运营机制等,这都需要在日后的工作中逐步推进和完善。   在技术选择上,农村污水治理有别于城镇生活污水治理,更依赖于技术本身。农村污水治理应尽量采用成熟可靠的工艺,能够抗冲击负荷,实现稳定达标;在运行上面要低能耗、低成本、低运行、低维护,甚至是免维护;在管理上面,能够实现远程自动监控及预警。   近几年,装备化、一体化的工艺设备因占地小、建设投资少、运行维护简单等优点很受农村污水治理市场欢迎,如FMBR、MBR、MBBR为主体工艺的一体化设备在市场上应用相对成熟。但是,这些技术装备的工艺参数仍有进一步提高的空间,在保证出水水质稳定达标的基础上,进一步地节能、降耗、提高自动化程度,使之与农村污水治理需求更匹配。针对目前一些农村使用的简易化污水处理设施,急需提高设施管理人员的运行水平,保证设施发挥作用。   此外,2017年年初,国务院办公厅印发了《关于创新农村基础设施投融资体制机制的指导意见》,提出优先保障财政对农业农村的投入,鼓励社会资本和农民的参与,充分调动农民参与的积极性。国家从政策上面给予农村设施建设和运行资金支持。   3、污泥的无害化处置领域   3.1 污泥无害化处置目标与现状   我国在污泥方面的相关政策建设步伐起步相对较晚,“重水轻泥”现象一直存在,导致我国的污泥处置率普遍不高,非法倾倒污泥的事件时有发生,一些生活污泥去向不明,给环境造成了很大风险。   《“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》要求,到2020年年底,地级及以上城市污泥无害化处置率达到90%,其他城市达到75%;县城力争达到6 0%,重点镇提高5个百分点,初步实现建制镇污泥统筹集中处理处置。与“十二五”目标相比,“十三五”期间污泥无害化处理率分别增加了22%、35.7%、5%,新增污泥(以含水8 0%湿污泥计)无害化处置规模6.01万吨/日(其中设市城市4.56万吨/日,县城0.92万吨/日,建制镇0.53万吨/日)。   3.2 污泥无害化处置技术   污泥的处理处置一般需要经过污泥调理、污泥脱水、污泥无害化处置三个主要环节。我国污泥调理和脱水使用的方法众多,但技术路线尚不明确;污泥无害化处置也处于多种技术并行的局面。近年来,很多企业、科研院所一直致力于研究污泥的处理处置技术,寻找污泥的最佳处置方式。据了解,污泥脱水、厌氧处理、好氧堆肥等技术都有了实质性的进展和突破。2016年,一些城市、大型污水污泥处理企业已经根据自身特点,制定了污泥处理处置路线,开始着手建设污泥集中式处理处置站,在选用的无害化处置方案中,污泥焚烧和厌氧消化占比较大。   目前,污泥无害化处置方案主要有土地填埋、干化焚烧、厌氧消化、好氧发酵以及其它资源化技术等。从目前来看,土地填埋工艺简单易行、处理工序少、处理效率高,是很多城市的首选,但是由于二次污染严重、占地面积大,面临的阻力也不断增大,这种处置方法正在逐渐减少,相信以后会被取代。污泥干化焚烧具有减量化程度高、无害化彻底的优点,是较为理想的方案。但随着烟气治理趋严,加上设备投资、运行费用较高等因素,成为该技术的主要阻碍,不过污泥焚烧依然会是短期内发展最快的技术。从长期来看,综合建设投入、运营效果、资源利用等方面,厌氧消化、好氧发酵技术具有运行成本低、资源回收率高等优势,相信会越来越受到青睐。   值得注意的是,《“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》中提出了污水处理“收费标准要补偿污水处理和污泥无害化处置的成本和合理盈利”,明确了污水处理收费需覆盖污泥处理成本,解决污泥处理费支付方不明确的痛点。相信在“十三五”期间将有效推进污泥处理处置行业的发展,污泥无害化处置将得到实质性进展,“重水轻泥”现象会得到改善。   4、城镇污水处理厂提标改造领域   4.1 城镇污水处理厂提标改造现状与目标   近年来,我国城镇污水处理厂数量、处理能力快速增长,截至2016年9月底,我国累计建成污水处理厂3976座,污水处理能力达1.7亿立方米/日,城镇污水处理厂采用的工艺主要是氧化沟、A2O、SBR、A/O、生物膜法等。由于环保要求的不断提高,我国城镇污水处理厂提标改造工作一直在进行。2015年,《水污染防治行动计划》及《城镇污水处理厂污染物排放标准》(征求意见稿)的发布,对污水处理设施实行一级A 标准提出了时间要求,这意味着污水处理厂提标改造已经成为必然。《“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》要求,“十三五”期间我国提标改造污水处理设施规模4220.1万立方米/日。   4.2 城镇污水处理厂提标改造技术   传统处理技术的改良、新技术装备的研发和应用使得污水处理厂的工艺水平和处理效率显着提高。对城镇污水处理厂而言,出水标准从《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)二级提升为一级B的难度较低,一般通过调整工艺参数即可达到要求。从一级B提高到一级A,建议尽量利用原有构筑物和设备,对单元技术进行优化,提高各个单元的处理效率,不建议对工艺做较大的调整。鼓励采用生物强化方式,如MBR、MBBR等技术,提高生物段的处理效果;鼓励加强深度处理单元的优化,如选用滤布过滤等高效过滤方法代替传统砂滤等;鼓励使用新型、高效的药剂和污水处理设备代替传统药剂和设备。   一些城市和地区对污水处理厂的出水水质要求较高,需要从一级A提高到地表水IV类水体标准。这样的改造难度较大,一般需要对处理工艺进行调整,根据实际工程需要增加高级氧化、膜分离等处理技术。一般来说,高级氧化技术,常用的有臭氧高级氧化、光催化氧化、电解催化氧化、类芬顿等技术,污水处理厂应根据自身特点,因地制宜,合理选择工艺技术。   目前,污水治理标准的趋势在不断提升,各地要根据自己的实际情况,结合排水用途和受纳水体的环境质量,制定排放要求,切忌盲目追求高标准而造成投资和能源的浪费。城镇污水处理厂也要结合自身的实际情况,如土地资源、经济能力、管理水平等,选择经济可行、技术达标的提标改造方法。   5 工业聚集区污水治理领域   5.1 工业聚集区污水治理目标与现状   根据《水污染防治行动计划》的要求,京津冀、长三角、珠三角等区域落实2016年年底前完成工业集聚区建设污水集中治理设施、安装自动在线监测装置任务。   根据环境保护部通报,截至2016年年底,3个区域经济技术开发区、高新技术产业开发区、出口加工区等省级以上工业集聚区共597家,已有570家按规定建成污水集中处理设施,完成率96%;有559家安装有自动在线监控装置,完成率94%。   5.2 工业聚集区污水集中治理技术   目前,工业聚集区污水治理一般采用“企业预处理+园区集中处理”的方式。已建的园区集中式污水处理厂普遍存在集中污水处理厂处理工艺与实际情况不匹配、企业预处理与污水处理厂污水处理技术重复设置衔接不当等问题,造成很多工业聚集区的集中式污水处理厂无法稳定达标排放。   工业聚集区污水集中治理,前提是做好水质管控工作。明确每家企业产生的特征污染物质和生物毒性,严控园区集中式污水处理厂的进水水质。在技术选择上,建议采用“物化+生化+物化”的工艺。尤其是难生物降解的综合废水,一般先进行一级物化处理,提高废水的可生化性;生化处理单元,建议采用生物强化手段,提高生化处理单元效率;然后再进行二级物化处理,进一步降低污染物浓度。常采用的物化方法包括吸附、混凝、离子交换、高级氧化、膜分离、电解等。总体来说,即便采用这种流程长、投资大、运行费用高的处理工艺,园区集中式污水处理厂依然存在排水不稳定的特点,不能保证废水的稳定达标。因此,研发高效、低耗的难处理废水技术和装备一直是工业废水处理发展的重点和方向。
 

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