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社会 正文

中国水处理面临的问题及其对策

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蓝伟光 发表于2018-11-19

习近平总书记“绿水青山就是金山银山”的执政理念已经深入人心,无论城市还是乡村,都把全面治理污水、消灭黑臭水体、保障饮水安全当作与扶贫攻坚同等重要的为民办实事项目,自上而下抓落实。



中国水处理面临三大问题


但我认为,目前中国的水处理面临三大问题:

一、水质标准互不协调

目前大多数环保部门根据《水十条》的要求治水,以为污水处理后排放的水达到一级A(城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002)就万事大吉了。殊不知,环保部一级A的排放标准尚不及水利部关于水源水质(国家地表水环境质量标准GB3838-2002)要求的五类水标准。


国家规定,饮用水的水源必须优于三类水。


设计标准的人当时可能以为,接纳排放水的河流与饮用水的水源地是互不相干的,实际情况并非如此。比如福建的九龙江,上游污水厂处理后排放的水,会成为下游自来水厂的水源。同一个水体,上游污水处理厂如果仅以一级A为标准,必然不可能把影响人体健康的化学微污染物完全去除,而下游自来水厂又没有去除化学微污染的净水工艺,由此导致饮用水安全难以得到保障,结果必然是老百姓遭殃。


二、污水处理末梢把关


水污染通常源于人类的生产生活活动,主要涉及如下三个方面:1) 生活污染:在居民生活中使用的物质造成的水污染,如含磷洗衣粉的污染;2) 工业污染:在工业生产中使用或产生的物质造成水污染,如造纸厂、采矿场排出的有毒废水;3) 农业污染:农业生产过程造成的水污染,如种植业使用农药、化肥,养殖业使用激素、抗生素等。


目前地方政府部门把所有的压力都传导给辖区所在的污水处理厂,指望由其末梢把关、达标排放。但实际上,目前污水处理厂普遍采用的工艺均无法应对复杂的进水条件。举个例子,许多非理工背景的地方官员以为只要进水的COD、BOD符合规定,污水处理厂的出水就必然合格。但他们有所不知,许多工业园区排放到市政管网中的污水,由于碳氮比严重失调,结果污水处理厂无法处理,双方互相指责,引发许多纠纷。


三、饮水安全指望水厂


随着人民生活水平的不断提高,老百姓对饮用水的要求越来越高。各级政府也把提升饮用水质、保障饮水安全列入政府的工作计划与财政预算。因此,不时会看到一些地方政府发布公告,耗费巨资升级改造自来水厂。地方政府的本意与愿望是良好的,值得肯定。然而,实际的效果却值得商榷,因为影响自来水水质的因素跟水源水质、制水工艺、输水管网、高楼水箱等密切有关。


就水源水质而言,目前的主要问题是水源或多或少都遭遇了化学微污染,传统的四步法净水工艺对此无能为力,但即使采用先进的超滤膜工艺加以提升改造,也仅仅是在改善澄清度与去除微生物方面卓有成效,而对于水源水质中可能含有的化学微污染束手无策。进一步地说,即使水厂出水达标,经过参差不齐的输水管网、管理欠佳的高楼水箱,到了居家住户的水龙头,自来水的安全性已经无法保障了。


三个对策


针对上述三大问题,笔者认为应该采取如下三个对策:


一、统一水质净化标准


当然,生态环境部(原环保部)出台的污水处理一级A排放标准在当时的条件下已经是相当高的了,像厦门这样一个环境优美的海滨城市所建的污水处理厂,目前仍未达到这一要求。


不过,新时代提出了新要求,也有了新方法。科技发展到今天,即使污染程度再严重的水都可以净化成所需洁净程度的水,因此,建议政府有关部门不要再以尚不如水源水质标准五类水的一级A作为污水处理厂的出水考核标准。尤其是当污水处理厂的出水排河入流,可能成为下游城市的水源地时,更应该注重具体的化学微污染的剔除率而不是用COD、BOD等指标笼统地概括。


理想的做法是把污水处理厂的排放水与水源水质的标准衔接统一,针对不同的水体,规定污水处理厂的出水是否达到五类、四类乃至三类水的标准。同时必须抓住主要矛盾,有的放矢,不搞一刀切。比如,对于以农业灌溉为主的下游用水,不应该片面强调总氮、总磷等的去除率,因为氮、磷是植物生长的主要营养物,也是水体生态多样性的必备条件。


二、源头控制减少污染


早在2003年,我在接受光明日报记者张炳升采访时,就希望能通过他们向国家有关部门呼吁,工业过程应大力发展清洁生产,因为污染是放错地方的资源。比如说,在化工医药原料的生产中,若能在生产过程中应用膜技术取代传统的分离纯化工艺,可以提高产品质量、增加生产收率,降低资源消耗。随之而来的,可以减少副产品与污染物的形成及其在环境中的排放。这一技术若能在全国各地推广应用,既有可观的经济效益,更有巨大的环境效益。


随着科学技术的进步与生产工艺的不断创新,诸如膜分离之类的新技术、新方法层出不穷。当今中国,明智的做法应该是应用高新技术,着眼前端控制而非末梢把关,鼓励工业生产企业开展清洁生产、实现绿色制造,从源头减少污染物的产生与排放,进而减缓污水处理厂的负荷与压力,如此可以达到事半功倍的效果。


至于生活污染,应通过科普水知识、唤醒水意识、出台水政策等方法,鼓励节约用水与循环用水,如此可减少大量污水的产生。而农业污染则有赖于国家统筹考虑,比如国家应杜绝生产高毒低效、半衰期长的化学农药,鼓励、䃼贴农民使用高效低毒、易降解的生物农药。同时,在广大农村乡镇地区,应当避免大城市大建管网、收集污水、统一处理的做法,而是采取因地制宜、截污减排、分散治理、就地排放的做法,把有限的资金用于污水处理而不是建设管网。


三、终端保障饮水安全


民以食为天、食以水为先,饮水安全面对千家万户、事关千秋万代。因此不管如何强调饮水安全的重要性与必要性都不为过。


然而,当今中国,饮水安全面临的危机却非常严峻。究其原因,乃是过去四十年,中国经济社会的高速发展,排入水体中的污染物已经远远超过了环境所能接纳与净化的容量。

结果是,无论东西南北,江河湖库均遭到了不同程度的污染。特别是早年社会对环境保护的重视不够以及对污染危害的认知有限,导致一些半衰期长、难以分解的化学微污染排入水体,恶化水源水质,令人担忧。而自来水的净水工艺,如前所述,即使采用先进的超滤膜工艺,对此亦束手无策、无能为力。

另一方面,中国大多数城市的自来水厂所生产的水,绝大部分都是用于工商业、建筑业等生产环节,用于城镇居民生活饮用的部分所占比例不大,再加上输水管网、高楼水箱等二次污染等因素,从源头升级改造自来水厂实质上没有必要。如此做法,即使耗费大量政府资金,仍然无法保障民众的饮水安全。

我的建议是通过终端净水、末梢把关的方式来确保公众的饮水安全。当然,选择终端净水方法时必须确保节水优先,选择节能减排的技术与产品。笔者获悉国家最近出台标准,要求终端反渗透纯水机的回收率必须达到35%以上。国家以此作为标准,从另外一个侧面说明了目前市场上大多数的反渗透纯水机仍然达不到这一要求。问题是,即使达到这一标准,仍然有65%的自来水被白白浪费,不符合习近平总书记“节水优先”的治水方略。


鉴此,建议国家有关部门跟踪科技发展的最新趋势,采用新兴技术,替代传统方法,提高净水回收率,如,最新一代的纳米过滤与净化技术等。



本文作者:蓝伟光,博士,新加坡国立大学化学系兼职教授、新加坡中国科学技术交流促进协会常务副会长、厦门大学水科技与政策研究中心首席科学家;

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