污水厂提标改造：趋势与争鸣

提标改造：趋势与争鸣2月，生态环境部、国家发改委联合印发《长江保护修复攻坚战行动计划》，要求到2020年底,长江流域水质优良的国控断面比达到85%以上，劣V类比低于2%。实际上在此之外，去年，全国包含广东、上海、山西、海南等很多地市都先后发布了各自的污水厂提标改造目标。而从整个污水处理市场来看，近几年，污水处理提标改造，已经成了很多地方的共识。环境容量严重超载回顾历史，针对水环境治理的形势和需求，我国城镇污水排放标准经历了从综合排放标准到行业排放标准，从国家标准到地方标准的快速发展过程，总体上，污染物控制指标递增、要求不断严格。据E20研究院研究报告显示，如以《污水综合排放标准》为基础，20年来，我国先后经历了四次提标改造。2002年，当时的国家环境保护总局制定发布了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)，成为首个污水厂污染排放管理行业标准，算是对GB8978-88版和GB8978-96版的《污水综合排放标准》的第一次提标。第二次为2006年国家环保总局对其的修改，明确了城镇污水厂出水排入国家和省确定的重点流域、湖泊、水库等封闭、半封闭水域时，执行一级A标准。第三次是《全国重点流域水污染防治规划(2011-2015)》中要求：到2015年，重点流域内城镇污水处理厂确保达到一级B排放标准，以后我国多数污水处理厂均达到一级B以上排放标准；第四次是“水十条”中要求，敏感区域（重点湖泊、重点水库、近岸海域汇水区域）城镇污水处理设施应于2017年前全面达到一级B或一级A，到全面提高到一级B，再全面提升至一级A的过程。虽然经历了四次提标改造，但业内对标准提升的追求似乎从未停止。2015年国家环保部发布修订国家环境保护标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的征求意见稿，其中“特别排放限值”中的某些控制项目已经达到地表IV类水标准。这场要求逐步提高的历程，以标准带动，也促使了我国污水处理设施建设迎来快速发展，污水处理厂也成为十多年间我国污染总量减排的主力军。但随着国家经济的飞速发展，污染物排放也一直在持续增加。根据国家统计局统计年鉴的数据显示，2010-2015年：全国COD每年排放总量为2172万吨、氨氮每年排放总量为246万吨。2017年，《中国工程科学》刊登中国工程院院士郝吉明、环境保护部环境规划院王金南等作者的联合论文《环境承载力约束下的国家产业发展布局战略研究》。文章显示：我国主要水污染物环境容量已严重超载，全国的COD和氨氮的超载率分别为210%和330%，其中，海河流域超载最为严重，COD和氨氮的超载率分别为1910%和3070%；其次是淮河流域，COD和氨氮的超载率分别为1120%和1800%。此外，西南诸河流域，COD和氨氮的超载率分别为200%和230%。京津冀地区COD和氨氮的超载率分别为150%和440%，其中优化开发区中的京津冀核心控制区、重点开发区中的冀中南及衡水控制区超载较为严重。西北五省（自治区）及内蒙古地区COD和氨氮的超载率分别为38%和87%，超载区域主要集中在黄河发展区等重点开发区。环境容量只有这么大，如果不把污染物排放控制在环境容量范围内，“装不下”的结果只能是环境继续恶化。作为过去十几年间污染减排的主力军，通过污水厂集中提标改造实现污染减排总目标便成为各地政府成为一个必然选择。提标改造成趋势北京天津等一些特大城市，基于各自现实，早已率先执行了提升标准：据E20研究院《中国水务市场行业分析报告》显示，2012年，北京市地方标准《城镇污水处理厂水污染物排放标准》（DB11/890-2012）对新（改、扩）建城镇污水处理厂的出水水污染物控制要求，排水进入II、III类水体的执行A标准，排入IV、V类水体的执行B标准，并且要求自2015年12月31日起，现有城镇污水处理厂执行B标准，据悉，B标准已达到了准地表IV水的标准，而A标准则几乎达到了地表III类水的标准。2015年，天津市地方标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》（DB12/599-2015）提高了天津市城镇污水处理厂出水污染物控制要求，当设计规模≥10000m3/d时，执行A标准；设计规模10000m3/d且≥1000m3/d时，执行B标准；设计规模1000m3/d时，执行C标准。标准中的B标准严于国标中一级A标准，而A标准则已达到准地表IV类水标准。2015年4月，国家出台《水污染防治行动计划》（简称“水十条”），提出：加快城镇污水处理设施建设与改造。敏感区域（重点湖泊、重点水库、近岸海域汇水区域）城镇污水处理设施应于2017年底前全面达到一级A排放标准。建成区水体水质达不到地表水Ⅳ类标准的城市，新建城镇污水处理设施要执行一级A排放标准。而去年很多地方的提标改造行动，正是上述趋势的集中延续：去年3月，广东省住建厅与环保厅联合印发了关于加快敏感区域污水处理设施提标改造的通知，要求到2018年底，敏感区域、建成区水体水质达不到地表Ⅳ类标准的城市(县城)生活污水处理设施必须完成提标改造工作，其出水要达到一级A标准及广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)的较严值；另外全省新建、改建和扩建城镇生活污水处理设施出水必须全面执行一级A标准及及广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)的较严值。据了解，2018年广东敏感区域污水处理设施提标改造涉及210座污水处理厂，改造规模达1372.20万吨/日，包括广州、深圳、佛山等十几个城市。6月，《太原市水污染防治2018年行动计划》发布，太原市将实施工业企业废水治理提标改造工程，同时设定了不同的提标改造的完成时间，最后一批改造项目须于2019年10月底前完成。沈阳2018年共有9座污水处理厂开展提标升级改造工作，改造后可达到国家一级A标准；海南则要求2018年底前要基本完成10座敏感区域内污水处理厂提标改造工作，出水水质达到一级A排放标准。而上海也着手对市里超半数共28家污水厂进行提标改造。根据“十三五”环保规划，对石洞口、竹园、白龙港等一批老厂进行提标升级，达到一级A排放标准，并新建南翔、泰和、虹桥等地下式污水处理厂，同步解决污泥、臭气、噪声等问题，改善污水厂及周边环境。改造之后，这批污水处理厂将达到一级A以及以上水准。备受关注的雄安新区也不例外：2018年9月，河北出台大清河、子牙河、黑龙港及运东流域等三项水污染排放地方标准《大清河流域水污染物排放标准》，标准已于今年10月1日开始实施。其中提出，为改善白洋淀水生态环境，雄安新区全域污水排放标准将全面提标，由过去的一级A提高至Ⅲ类水质标准。争议没有停止虽然提标改造正蓬勃展开，但关于提标改造的争议也一直存在。据了解，污水处理厂提标改造是一个综合性极强的系统工程，涉及的学科多，相关部门多，其中任何一个环节不合理都会给工程改造带来影响和造成不同程度的损失。污水处理厂提标改造，直接关系到建设费用和运行费用的多少、处理效果的好坏、占地面积的大小、管理上的方便与否等关键问题。2015年国家环保部发布《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的征求意见稿，计划取消按污水去向分级控制的规定，所有新建城镇污水处理厂均执行一级A标准等，内容引发行业广泛议论，标准修订最终搁置。不少专家认为，水环境的问题是多因素的关联叠加，城市水环境治理既要进行污染物控源减排，又要进行水环境质量提升和生态环境改善。当前水污染的主要源头在工业企业，最主要原因不是标准太低，而是环保监管不力。原环科院副院长夏青曾专门撰文认为，污水处理厂并不一定是进入受纳水体的最后一道关口。即使不考虑受纳水体混合区的作用，最后一道关口也不一定在污水处理厂。在污水出口和收纳水体入水口中间的这段距离内，可用人工快渗和强化湿地等措施，让污水厂出水水质达到收纳水体的水质要求。他介绍，因为现行城镇污水处理厂排放标准中有指标最严的一级A标准，于是全国各地环保水务部门都把一级A作为污水处理厂排放标准使用。一级A是回用水标准，没有回用要求，就没有必要要求污水处理厂达一级A。仅仅出于体现严格管理，减少污染物排放的良好用心，全国众多的污水处理厂因为与环境质量脱节，盲目要求达一级A是耗费了很多能源和投资，忽视了污水处理绿色、低碳、循环方向。对于提标改造的成本，根据一些行业专家测算：一个污水处理厂从一级B到一级A的追加投资，等于该处理厂原始投资成本的50%-70%。此外，直接运营成本可能会增加30%，如果加上投资的财务成本，运营成本估计要增加40%-50%。若以一座平均处理能力为4万m3/d的污水处理厂为例，一级B污水处理厂基础建设投资约为6000-8000万元，其升至一级A的追加资本为3000-5600万元。这无论对于地方政府还是企业来说，无疑都是一笔不小的投入。因此，一些地方即使提标后，污水处理费没有相应上涨，企业运营压力大，稳定达标也难以持续。前述专家认为，投资很多钱，把原来的污水处理厂重新工程改造，成效可能不如运行优化或是源头管控。在政府有限的财力现实下，最优先做的应该是保证按既有标准达标，而不是去执行更严格的标准。中国膜企业的代表，碧水源董事长文剑平认为：我国当前的环保不管是管理、技术、市场、成效、效果，都与我国现在经济发展的水平和人民的环境需求不相适应。当前我国的环保行业的水准、标准、技术相比我们的经济发展还比较落后，我国作为世界第二大经济体，不仅有经济能力也需要相适应的环保技术标准来促进、实现环保产业发展和环境质量提升。中国智水中心蔡睿智则从产业发展的角度认为，提标改造的全面实施释放了环保产业数十年来“低标准、低质量、低价格”的畸形生存状态终结的信号，为环保产业走高质量和高附加值的中高端市场路线奠定了基础。提标改造工作的深入开展，客观上促进了污水处理新技术工艺和新处理设备的研发、应用和推广，对我国水工业产业的技术升级，尤其是对国产涉水设备的制造工艺发展会产生极大的推动作用。从这个角度来说，提标改造的“成本”是一个多角度的辩证命题。对此，住房和城乡建设部城乡规划管理中心、中科院地理科学与资源研究所、住房和城乡建设部信息中心、中国市政工程华北设计研究总院北京分院做的一项联合论文《基于产污系数法测算城镇污水处理系统的主要污染物削减效能提升潜力》，被认为是住建部门关于这件事情的“官方表态”（内容发表于《给水排水》2018年第7期，后被“水进展”公众号摘编，引发广泛关注）。文章认为：单就COD、氨氮两项指标而言，继续进行提标改造到地表Ⅳ类，相对于改造所付出的工程代价，污染物削减效能提升的幅度将十分有限，从技术经济角度已经不具备合理的投入产出效益；通过完善污水管网，理论上可将COD和氨氮的年削减能力分别是城镇污水处理厂提标到准Ⅳ类可新增削减能力的21.9倍和33.3倍，改造管网比单纯将污水处理厂提标到准Ⅳ类更高效。在水环境质量改善方面，简单利用污水厂提标改造实现对水环境质量提升是“杯水车薪”，如果不能把污水产生、收集、处理、回用从全系统、全环节考虑，并和最终水环境质量挂钩，就可能过分强调某一个环节从而走向极端，高投入最后很可能会导致“就水论水、事倍功半”。E20研究院认为，标准提高同时，若行业管理能力不能同步提高，则会出现行业冲突。如近年来出现的进水超标导致出水超标事件为例，就充分反映出行业管理的系统性问题。目前我国市政污水管网的有效运行仍有待提高，管网的大健康检查、基础数据库的建立，老旧管网的维护改造，以及有效的日常运营都是保障污水厂有效运营，污水处理达标排放的前提，这并非提标可以做到，而是行业系统性的管理问题。据E20数据中心数据显示，目前污水处理厂市场化比例在40%左右，而社会资本在政府多部门关系协调能力上明显处于弱势，且对于超标排放的主体亦不具有执法权，在行政分割的背景下，若上游排水超标，社会资本在进行污水处理时只能“被动接受”，但在标准提高，上游排水超标的双重压力下，污水厂很难做到有效运营后的达标排放。如何保障管网的有效管理，是保障污水达标排放的前提，亦是保障提标效果显现的前提。前述的“官方表态”文章认为，我