王凯军：后黑臭河道时代水环境问题的系统思考

时间： 2020-06-23 14:29

来源：中国水网

作者：汪茵整理

王凯军结合我国城市水环境污染控制需求，如需彻底解决河道水环境质量的断面达标，仍需总计3-5万亿元的投入，按目前的投入水平看需要3-5个五年计划的时间。从改善水环境发展的路线图看需要黑臭源头治理、溢流污染控制、断面达标和资源利用等三个不同阶段的任务和内容，可谓任重道远。

合流制溢流污染解决方案：美国及国内的探索案例

一、美国的探索

合流制溢流(combined sewer overflow，CSO)污染控制是许多地方水环境治理中普遍面临的难题，美国在世界范围内较早地开展CSO污染控制研究，整体上在CSO污染物削减、受损水体恢复等方面取得了良好成效。

国外合流制污水处理厂的雨季流量一般是旱季流量3-5倍，一般采用几种形式处理：

a、一级或强化一级处理：上例152MGD通过污水处理厂的初级处理(320MGD)，然后跨越生物处理单元排放;

b、建立存储池先截留(上例，95MGD)，雨后再在污水处理厂处理;

c、单独建立一级或强化一级处理(包括，美国大部分仅仅消毒)。

根据美国的经验，要建设和改造合流制系统，首先应最大可能地利用处理厂改造措施来处理溢流污水;其次是末端建设雨水存储和处理设施与Online雨水存储和处理措施;在85%-90%的溢流污染解决之后，再来谈建设绿色基础设施。而我国则是在80%-90%的溢流污染没有控制的情况下，就试图采用海绵城市绿色基础设施解决溢流污染问题，我国整体技术路线上或可参考借鉴美国的溢流污染治理思路。

二、国内的尝试——清华与中持水务的BioSand T/S工艺研究

视角转回国内，从实际环境管理角度来看，我国河流断面水质达标率受降雨带来的面源污染影响严重，汛期达标率明显低于非汛期。而国控断面考核频率不断提高，下一步或许将发展到周、日考核阶段，达标率或将进一步下降。换言之，今后我们国家环境管理已经从监控重点污染源到监控河流断面水质。而现实是，即使按照高、中、低浓度的氮、磷、COD的指标来计算，在1-3倍的截流率之下，即使混合雨水之后，溢流的污水也无法达到各级断面水质标准，甚至是在10倍的截流倍数下也无法达标，因此溢流污水的处理万分重要。

王凯军表示，通过系统计算发现，我国大部分污水处理厂存在污水处理水量冗余现象，污水处理冗余能力平均值为83.8%;污水厂实际进水浓度逐年降低，浓度冗余逐年提高，一般平均设计浓度为400 mg/L;我国目前建立的接近日处理2亿吨大量的污水处理设施的水量、水质综合考虑污染削减能力存在大量冗余，2017年COD处理能力的利用率仅为53.9%。

面对国内严峻的溢流污染情况与污水处理能力冗余现象，中国水务企业多年来也在积极探索CSO系统控制技术。王凯军教授提出国内的解决思路应该不同于欧美国家一级处理的思路，而是根据我国的国情和污水处理厂的实际情况，充分污水处理冗余能力。具体讲生化池流量与浓度成反比，浓度降低一倍，流量就可以提高一倍，同时利用富裕能力就可以处理2-4倍雨水，限制因素是沉淀池。因此通过加速沉淀可以助力污水处理厂3Q运行。活性污泥系统内可以投入加重载体，促进泥水分离速度和效果，使污泥浓度提高成为可能，优化了整个生化系统的性能。产能直接提升2-3倍，适合所有泥法的改造。

王凯军介绍，中持水务和清华大学正在筹建研究中心，首选课题即是CSO污染的解决方案，中持水务提出BioSand T/S工艺，该工艺已投入研究，其原理是将剩余污泥与雨水混合，迅速吸附去除污染物，提高污水处理率，再通过BioSand T/S工艺加载沉淀，使出水标准达到一级A或地方Ⅳ类标准。

清华大学已经进行了相关中试研究，通过添加开发的纳米絮凝剂解决沉淀池的泥水快速分离问题，也来达到相同的增加处理能力的效果。从实验结果来看，原液加药量20ul/L，稀释10倍，半小时后基本得到控制，1h后完全澄清，说明该药剂能够解决跑泥问题，对水质出水基本没有负面影响。

在模拟不同降雨和汇水周期情况下，在2-3倍的冲击负荷持续3-5小时的情况下，由于分离效果好回流污泥浓度高，出水水质COD、N和P的各项指标基本不受影响，可以稳定达到出水水质标准。

黑臭河道治理需要系统思考地方政府应对环境质量负全责

王凯军分析，党的十九大开始讨论社会主要矛盾的变化，体现在三个不平衡的矛盾问题，为什么北京提标之后之后，合肥、天津、两江、滇池、太湖、浙江与河北等地方政府都在采用更严格的排放标准。王凯军认为这是不平衡矛盾的体现，是政府责任的体现。特殊地区主动追求与其经济、社会发展相适应的更高的环境质量标准的需求。正体现了十九大报告指出的社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。

王凯军同时表示，他比较认同夏青先生的意见 “排放标准不能对地方环境质量负全责”。地方政府对环境质量负全责，不是排放标准负全责。因为政府不仅要监督污水处理厂运行，还要优化组织区域内的容量资源和技术经济投入分配，才能保证质量达标。政府手中除了国家标准，还有地方标准，规划和项目环评，治污规划，排污许可证、总量控制等多种手段以及多种监管措施来確保环境质量。

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编辑：赵凡