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水安全问题的另一项核心工作在于整体水质的提升,这不仅包括上游的水源地水质保护和供水水质提升,也包括下游的处理工作提质增效和自然水体水质改善。在水安全问题上,人文系统对水系统有着正向的促进和负向的干预,正向促进中水资源优化配置、统一管理均是提升上游水质的重要工作,而供水厂网及水源地一体化模式可以通过系统化、集中化的管理的方式较好地实现上述目标。
污水厂网一体化模式亦有利于污水提质增效工作的推进。北京于2010年起实行厂网一体化运营管理模式,同时2014年发布的《北京市污水处理费征收使用管理办法》中规定,污水处理费专项用于污水管网、污水处理设施的建设和运行以及污泥处理处置,这也为管网提质增效工作明确了更加合理(使用者付费)的资金来源(但是需要注意的是,根据国家现行的于2014年发布的《污水处理费征收使用管理办法》,“污水处理费专项用于城镇污水处理设施的建设、运行和污泥处理处置,以及污水处理费的代征手续费支出”,这其中并不包含管网的建设和运行费用,因此污水处理费可用于污水管网建设并未在全国范围内普及)。同时,厂网一体化模式也有利于调动污水处理厂运营单位对管网建设和维护的积极性,通过系统化运营的方式进一步提升污水处理收集的效能:例如,当前很多地区正积极推行“雨污分流”,成功实施后污水处理厂的处理能力存在过载的可能(不分流进水BOD过低影响污水处理效能,分流后进水BOD指标有可能超出原有设计能力),厂网一体化模式可以实现全过程运营的高效控制,也有利于统一解决改造后遗留的问题。
疫情期间,根据生态环境部公布的监测数据,2020年2月1日至19日,全国地表水(I~III类水质断面比例87.3%,与去年同期相比基本保持稳定)、饮用水水源地水质(湖北省饮用水水源地水质全部达标)的质量均保持稳定,重点区域城镇污水处理设施的出水余氯均有检出,定点医疗机构处理设施出水余氯浓度基本符合《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466-2005)限值,总体来看我国水生态安全并未受到疫情的影响,整体可控。疫情过后,水生态安全仍将是我国的长期战略,对我国社会的可持续发展、居民的身体健康等方面起到重要的支撑作用,我们认为国家仍将持续加大对水生态安全各方面(供水、污水、水环境)的基础设施建设力度和资本开支力度,水生态一体化、系统化的保护与治理工作也将持续推进。
2.4 趋势四:污泥无害化处置设施建设将提速
污泥产量和污水处理量高度相关,污水处理量的持续增长将进一步推动污泥处置需求的提升。一般来说,处理1万立方米的污水产生的污泥量在10吨左右(按80%含水率计),对应的绝干污泥产生量为2吨,即绝干污泥产量占污水处理量的比重在0.02%左右;而根据中国城乡建设统计年鉴中各省市污水处理量和干污泥产生量的数据也可以得出相似的结论。随着我国污水处理量的持续提升,污泥处置需求亦将保持高速增长态势(根据E20环境平台的预测,我国城市及县城污水厂产生的污泥产量将以每年10%~15%的速度增长)。
污泥无害化处置是我国污水处理行业“十三五”期间的重点工作任务。根据《“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》中的要求,“十三五”期间需新增或改造污泥(按含水率80%的湿污泥计)无害化处理处置设施能力6.01万吨/日(2015年为3.74万吨/日),预计投资294亿元(单位投资额约为50万元/吨);到2020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%。
但是目前污泥无害化处置设施的建设规模较目标仍有一定差距。根据E20环境平台的统计,2018年我国无害化处置率仅为57%,而以长江经济带11省市为例,其污泥无害化处置率也仅为60%,均和规划目标要求存在一定差距。
污泥减量化仍是目前的主流处理处置路线,资源化处置是未来发展方向。目前我国常用的污泥处置方法包括卫生填埋、焚烧(减量化)、土地利用、建材利用(资源化)等。根据住建部“城镇水务管理信息系统”统计,我国2018年上半年共产生1800万吨市政污泥(含水率80%),其中卫生填埋/焚烧/土地利用/建材利用的占比分别为24.1%/25%/26.5%/14.4%,还有9.3%被其他方式综合处理;综合来看减量化(占比49%)仍是主流的处置路线。而根据E20环境平台《中国污泥处理处置行业市场分析报告》中的有关数据,能源干化、机械脱水等污泥减量化处理方式仍是2018年的主流开工/中标项目,厌氧消化、好氧发酵等资源化利用的处理方式占比相对较低。
污泥的消毒处理是污水处理厂疫情防控的工作重点之一,疫情后国家将持续推进污泥处置产能的提升和技术的不断进步。由于污水处理厂污泥的成分相对复杂,其中不仅含有重金属、有毒有害物质、难降解有机物等成分,也包含大量的氮、磷等有机物,可能作为新冠病毒的载体;而在国际水环境联合会(WEF)召开的“新型冠状病毒对水处理影响信息”网络视频会议中,根据美国北卡罗来纳大学教堂山分校(UNC)的Mark D. Sobse教授的研究结果,冠状病毒在水中和污泥中均可存活较长时间(尤其在低温条件下)(数据来源:中国给水排水)。因此污水处理厂的处理工艺中对污泥的消毒处理也是防止病毒二次污染的重要工作。
生态环境部发布的《新型冠状病毒污染的医疗污水应急处理技术方案》中,对污泥处理处置提出了“污泥在贮泥池中进行消毒,贮泥池有效容积应不小于处理系统24小时产泥量,且不宜小于1m3”、“应尽量避免进行与人体暴露的污泥脱水处理,尽可能采用离心脱水装置”等要求;清华大学环境学院教授王凯军也提出“应在方舱医院的医疗污水处理系统末端设置储泥池,污泥需采用漂白粉消毒处理与浓缩后,送至有资质的机构进行集中处置”;另据湖北日报消息,武汉市在1月29日至2月18日对全市的26个污水处理厂增加消毒工艺,污泥消毒用量共计33.69吨,均表明了国家在疫情期间对污泥处置的重视。疫情过后,我们认为国家将持续加大对污泥处理行业存在的产能不足、技术路线繁杂、资源利用瓶颈待解等问题的支持和解决力度,污泥处理行业的市场空间亦将随着我国污水处理行业持续发展壮大。
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