黑臭水體督察、環(huán)保斷面督察考核、汛期考核和管網(wǎng)提質(zhì)增效等成為當(dāng)前城市水環(huán)境所面臨的突出問(wèn)題和公共管理壓力源頭。產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界重視這些問(wèn)題，紛紛開(kāi)展相關(guān)工作，到底能夠指望哪些技術(shù)手段?

　　E20水網(wǎng)固廢網(wǎng)曾發(fā)表了文章《再談MBR：破局的金鑰匙，“333”還有多遠(yuǎn)?》，文中提到隨著膜材料和膜應(yīng)用技術(shù)取得的巨大進(jìn)步，“333”目標(biāo)正在實(shí)現(xiàn)，那么在這場(chǎng)城市治水的艱苦戰(zhàn)役中，顛覆性膜技術(shù)能否攜存量污水處理設(shè)施打一個(gè)“翻身仗”呢?

　　目 錄

　　新膜法能否系統(tǒng)性解決城市治水的經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題?

　　我國(guó)城市污水處理設(shè)施依然脆弱，溢流污染等壓力大

　　復(fù)雜問(wèn)題難以擺脫顧此失彼的困境

　　提升存量污水處理廠(chǎng)能力，高性能超濾MBR的新機(jī)遇

　　站在高質(zhì)量發(fā)展角度再看“膜”

　　算筆經(jīng)濟(jì)賬

　　結(jié)語(yǔ)

　　黑臭水體督察、環(huán)保斷面督察考核、汛期考核和管網(wǎng)提質(zhì)增效等成為當(dāng)前城市水環(huán)境所面臨的突出問(wèn)題和公共管理壓力源頭。產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界重視這些問(wèn)題，紛紛開(kāi)展相關(guān)工作，到底能夠指望哪些技術(shù)手段?

　　E20水網(wǎng)固廢網(wǎng)曾發(fā)表了文章《再談MBR：破局的金鑰匙，“333”還有多遠(yuǎn)?》，文中提到隨著膜材料和膜應(yīng)用技術(shù)取得的巨大進(jìn)步，“333”目標(biāo)正在實(shí)現(xiàn)，那么在這場(chǎng)城市治水的艱苦戰(zhàn)役中，顛覆性膜技術(shù)能否攜存量污水處理設(shè)施打一個(gè)“翻身仗”呢?

　　我國(guó)城市污水處理設(shè)施依然脆弱，溢流污染等壓力大

　　在“2022(第二十屆)水業(yè)戰(zhàn)略論壇”上，中規(guī)院生態(tài)市政院院長(zhǎng)王家卓以“基于韌性城市理念的城市水環(huán)境系統(tǒng)構(gòu)建策略思考”為主題進(jìn)行分享，他表示，近年來(lái)，我國(guó)城市污水處理廠(chǎng)建設(shè)取得了巨大進(jìn)展，但整體仍處于較為脆弱的平衡中，主要體現(xiàn)在冗余度不夠、抗干擾能力較差、總體韌性不足等方面，大量污水處理廠(chǎng)仍處于高負(fù)荷運(yùn)行，雨天抗干擾能力差。

　　事實(shí)上，經(jīng)過(guò)持續(xù)多年的努力，我國(guó)很多城市的污水處理率已經(jīng)超過(guò)90%，旱季水環(huán)境得到了根本改善，實(shí)現(xiàn)了“水清岸綠、魚(yú)翔淺底”。但是，每到雨季，雨污混合的大量溢流使水環(huán)境“一夜回到解放前”，使水環(huán)境治理效益大打折扣，已成為很多城市棘手的治水難題。

　　2022年5月生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)2022年汛期水環(huán)境監(jiān)管工作通知》，《通知》指出，近年來(lái)，全國(guó)水環(huán)境質(zhì)量持續(xù)改善，但旱季“藏污納垢”、雨季“零存整取”等問(wèn)題突出，部分地區(qū)環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施存在明顯短板，部分?jǐn)嗝嫜雌谖廴緩?qiáng)度長(zhǎng)期居高不下，城鄉(xiāng)面源污染正在上升為制約水環(huán)境持續(xù)改善的主要矛盾。

　　此外，環(huán)保斷面和環(huán)境容量所面臨的壓力進(jìn)一步傳導(dǎo)為污水處理設(shè)施的提量和提標(biāo)的壓力，污水資源化的再生水回用率等要求也是地方政府和水務(wù)部門(mén)不容易解決的難題。

　　復(fù)雜問(wèn)題難以擺脫顧此失彼的困境

　　作為城市治水的痛點(diǎn)和難點(diǎn)，雨季溢流污染的治理并非易事，涉及到基礎(chǔ)設(shè)施改造、排水體系管控、城市規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向等諸多方面，治理思路的確定牽一發(fā)而動(dòng)全身。

　　在“2022(第二十屆)水業(yè)戰(zhàn)略論壇”上，中國(guó)人民大學(xué)低碳水環(huán)境技術(shù)研究中心主任王洪臣提到，無(wú)論合流制還是分流制，設(shè)計(jì)不合理或建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)過(guò)低，都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重溢流污染。根據(jù)受納水體要求合理確定截流倍數(shù)是建設(shè)合流制排水系統(tǒng)的關(guān)鍵，有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建議采用2～5倍，這就要求建設(shè)足夠容量的調(diào)蓄設(shè)施，污水處理廠(chǎng)也需要有足夠的能力冗余。

　　對(duì)于溢流污染，常見(jiàn)的解決方案包括分流制改造、調(diào)蓄池建設(shè)和海綿城市建設(shè)等。但對(duì)于一座中等城市而言，完全采用以上的解決方案并達(dá)到較為滿(mǎn)意的效果，至少需要短期百億級(jí)的投資。而在當(dāng)前疫情背景下，地方政府普遍財(cái)力“捉襟見(jiàn)肘”，難以保證所需的資金投入。此外，無(wú)論分流制改造、海綿城市建設(shè)還是調(diào)蓄池建設(shè)，都會(huì)涉及到征地、動(dòng)拆遷等一系列協(xié)調(diào)工作量大的工作，實(shí)施難度大、建設(shè)周期長(zhǎng)。這就存在著系統(tǒng)工程建設(shè)的長(zhǎng)期性與水環(huán)境治理當(dāng)下短期壓力之間的矛盾，“遠(yuǎn)水解不了近渴”。

　　此外，CSO快速處理設(shè)施也是針對(duì)雨季溢流污染的手段之一，具有投資省、占地小、啟動(dòng)快的優(yōu)點(diǎn)。但CSO快速處理設(shè)施一般主要以物化處理工藝為主，對(duì)SS、TP具有較好的去除效果，而對(duì)于COD、氨氮、TN這些主要依靠生化處理去除的污染物則去除效果有限，出水難以滿(mǎn)足城鎮(zhèn)污水排放標(biāo)準(zhǔn)，在當(dāng)前尚未出臺(tái)特別的雨季排放標(biāo)準(zhǔn)以及環(huán)保汛期考核的壓力之下，僅采用物化處理工藝的CSO快速處理設(shè)施只可作為污水處理的預(yù)處理單元。

　　提升存量污水處理廠(chǎng)能力，高性能超濾MBR的新機(jī)遇

　　那么，是否還可以像以前那樣大建新的污水處理廠(chǎng)呢?眾所周知，污水廠(chǎng)和配套管網(wǎng)的實(shí)施的將會(huì)是筆巨大投資，此外還面臨著新建污水廠(chǎng)的選址、征地、動(dòng)拆遷等一系列難點(diǎn)。

　　最重要的是，我們?cè)谖鬯幚眍I(lǐng)域已經(jīng)不是一窮二白，我們可以試著把目標(biāo)轉(zhuǎn)到現(xiàn)有的存量污水廠(chǎng)，挖潛現(xiàn)有存量污水廠(chǎng)的處理能力，就地提升其雨季處理量，理論上這是個(gè)投資省、見(jiàn)效快的高性?xún)r(jià)比方案。

　　清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院王凱軍教授曾提到我國(guó)污水處理系統(tǒng)現(xiàn)狀，面對(duì)城市接近100%的污水處理率和國(guó)內(nèi)嚴(yán)峻的溢流污染情況，污水處理普遍存在能力冗余(低COD)的國(guó)情，國(guó)內(nèi)的解決思路應(yīng)該不同于歐美國(guó)家一級(jí)或一級(jí)強(qiáng)化處理的思路，而是應(yīng)該充分利用已建成的城市污水基礎(chǔ)設(shè)施。這樣污水處理廠(chǎng)進(jìn)水濃度低反而是一個(gè)優(yōu)勢(shì)，從簡(jiǎn)單的污水處理設(shè)計(jì)原理可知，如果濃度降低了一倍，就意味著流量可以提高一倍。我們可以把壞事變成好事來(lái)解決溢流污染問(wèn)題。

　　國(guó)內(nèi)大部分城市污水處理廠(chǎng)的實(shí)際進(jìn)水濃度低于設(shè)計(jì)進(jìn)水濃度，雨季會(huì)更低，這樣客觀(guān)上讓生化池在雨季處理旱流污水量的兩倍甚至更高的流量成為可能。解決了生化池雨季能力問(wèn)題后，對(duì)于傳統(tǒng)A2O工藝要再看二沉池，主要制約因素是二沉池的雨季流量負(fù)荷瓶頸。

　　關(guān)于污水處理廠(chǎng)流量的理論在更新，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也在跟進(jìn)。2021年10月開(kāi)始實(shí)施的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《室外排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，污水處理廠(chǎng)的污水量變化系數(shù)相比上一版標(biāo)準(zhǔn)有較大增加，例如10萬(wàn)噸/天污水廠(chǎng)的流量總變化系數(shù)從1.3提升到了1.5。

　　看來(lái)提升末端污水處理廠(chǎng)的峰值處理能力，是城市污水處理設(shè)施進(jìn)化始終繞不開(kāi)的點(diǎn)。但問(wèn)題在于如何實(shí)現(xiàn)?

編輯：趙凡