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再看看天津(表3),这是2015年最新颁布的地方排放标准,与北京标准相比,CODcr最低限值为30mg/L不是20mg/L,其他指标与北京标准类似。天津要求所有现有污水处理厂从2018年1月1号开始执行这一标准,而北京没有明确的实施期限。这些地方标准的颁布应该说有其必要性和合理之处,但个人认为,这些标准中存在的一些误导性问题也是非常值得关注的。
表3天津市城镇污水处理厂污染物排放标准(摘)
注:新(改、扩)建城镇污水处理厂:设计规模≥10000吨/日时,执行A标准;10000吨/日>设计规模≥1000吨/日,执行B标准;设计规模<1000吨/日,执行C标准。现有城镇污水处理厂自2018年1月1日起执行。
站在长远的角度上看,我们应该采用什么样的排放标准呢?如果将CODcr、BOD5和SS这几项常规指标考虑进去,CODcr到底应该多少合适呢?15、20还是50mg/L?BOD5是多少?SS是多少?总氮又应该是多少……我认为,对我们现在的污水处理技术来讲,就达标监控来说,对于城镇污水有机物的去除,只要控制一个指标就够了——氨氮指标。
如果氨氮指标能低于1mg/L或2mg/L的话,所有的CODcr、BOD5、SS都可以达到合理的标准值要求,或者达到经济合理、可行的技术极限值。处理出水中剩余的都是溶解性不可生物降解的CODcr,对环境本身除了产生一定色度之外,如果是天然物质,基本不会有什么坏处,更不会造成水体的黑臭。所以,如果强制要求CODcr达到20mg/L或者30mg/L的标准,尤其在未来污水浓度越来越高的条件下,除了极为特殊的情况,这样的标准似乎有些过于劳民伤财了。当然,对一些特殊的工业园区则是例外,因为可能含有不同类型及未知的有毒有害及持久性微量污染物。
当我们考虑氨氮指标时,必然要考虑到总氮去除,生物反硝化属于节能过程。总氮和氨氮指标对水体环境质量均有很大的影响。氨氮是直接耗氧污染物,总氮可促进水体生物量的形成。从理想目标来讲,总氮的标准限值应该是越低越好,但并不绝对。国际上也有一些研究:城市景观水体和一般性水体中,如果有足够的硝酸盐含量,水体是不会黑臭的。
某种程度来讲,水体的硝酸盐含量较高,对景观水体的水质不见得是一件坏事。当然,从饮用水水源或者其他生态环境影响的角度,还是越低越好。但任何环境问题都是和经济指标相关的,设计达到什么样的水平,就有什么样的资金投入需求,不可能没有投入就有相应的预想结果。既然考虑到总氮了,那么总氮是不是最重要的呢?我这里提出的观点可能会与国内一些专家不一样,但与国际上通行的观点是基本一致的,我认为氨氮之后就要考虑总磷,总磷和总氮对水体水质的主要影响是导致藻类的过度生长。我们都知道,藻类生长所需的氮磷是有比例关系的,那么这种比例关系会是怎样的呢?
根据我们从不同文献资料中归纳的大致数据可知,造成富营养化的蓝绿藻含氮约9%,含磷量约0.9%,那么其比值大概是10:1。可以大致说明氮磷会对水体和藻类的生长造成什么样的影响,不难看出,按照潜在耗氧量指数来判断,大致是140:10:1。也就是说,1mg/L的总磷可以产生耗氧量(CODcr)为140mg/L的生物量;与此类似,1mg/L的总氮可以产生耗氧量为10mg/L的生物量。他们之间大概就是这样的关系,如果水中总磷为0.05mg/L,总氮0.5mg/L,那么形成的藻类耗氧量(CODcr)大致为5mg/L;总磷是0.1mg/L的时候,形成的耗氧量为10mg/L;总磷0.2mg/L时,形成的耗氧量是20mg/L。总磷浓度达到多少的条件下就可能出现太湖那样的藻类大暴发呢?答案是,总磷达到0.1mg/L以上时就可能。
因此,我们需要水体总磷浓度控制到0.05mg/L以及更低的水平。从这个角度来看,如果总磷没有得到很好的控制,总氮再低也是解决不了问题的。如果要达到总磷0.05mg/L的同等控藻效果,总氮就需要达到0.5mg/L才行。这样,我们可以看到,未来对水体的富营养化控制,一个最重要的指标就是总磷。总磷是第一位的,氨氮是第二位的,总氮是第三位的,控制了这三个指标,CODcr、BOD5和SS等常规指标就控制住了,也就不需要严格限定了,甚至可以说,在正常城镇污水的高排放标准中,取消这三个指标或取消其达标监管也是合理的。当然,总磷中还要区分可生物利用磷和不可生物利用磷,正磷酸盐容易被藻类利用,而金属磷酸盐就难以被藻类利用。因此,未来的城镇污水处理厂出水标准中,周或月平均总磷0.1mg/L应成为目标限值。
另外,今后的城镇污水处理厂还要考虑非常规污染物,特别是持久性微量有机污染物的去除能力,一旦考虑这些指标的纳入,就会影响排放标准的指标项和污水处理工艺技术路线的选择。
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