污水處理廠的環保節能問題及對策分析

方孟飛

杭州開源環保工程有限公司 浙江杭州 310000

1 我國污水處理廠節能環保綜述

自10年開始，10年間我國城鎮區域內污水處理效率從34．3%提升到了93．0%。值得注意的是，我國單日污水處理量也從0．4億t增長到1．6億t、增長幅度高達240．4%（見圖1），這表明隨著我國生態文明發展，污水處理產業逐漸從“粗放增長”轉型為“提質增效”[1]。

由于歷史原因，我國現代化工業發展過程中并未形成科學的配套體系，污水處理行業整體上起步較晚、數據較為匱乏，更適合采用數據包絡分析方法（DEA），為確保研究數據連續性，自10年開始，10年間國家環保部統計監測的5157座污水處理廠運行數據進行分析。

2 污水處理廠節能環保影響因素分析

2.1 污水處理規模對節能環保的影響

根據數據顯示，2017年國內共計4437座運行中的污水處理廠，每日處理規模存在很大差距，最低0．2萬t，最高220萬t，平均計算下每座污水處理廠單日處理量為3．35萬t。按照均值標準，將每日污水處理量劃分為6個等級，可獲得樣本在不同規模標準上的重新劃分。其中介于2．0萬～5．0萬t的數量最多，約占60%；整體上小于5．0萬t的污水處理廠數量高達80%。按照減排率均值計算，污水處理廠每日處理的規模預期保持正相關，這說明大型污水處理廠雖然電耗較大，但每噸水電耗量要小于小型污水處理廠。很顯然，當前我國大量建設5．0萬t以下的污水處理廠是不可取的，應提高空間整合度、產業整合度、城鄉整合度，為大型污水處理廠效率進一步提升奠定基礎[2]。

2.2 污水處理工藝對節能環保的影響

對比而言，“十三五”期間我國污水處理廠工藝類型變化要明顯大于“十二五”，但增速放緩，其中發展較快的主要包括A2/O、氧化溝、SBR等，以2017年統計數據。在4437個污水處理廠樣本中，使用A2/O工藝的占23．7%，使用氧化溝工藝的占28．1%，使用SBR工藝的占17%，此外排名較靠前的包括傳統活性炭改良工藝、生化濾池工藝、AO工藝等。先進技術帶來的影響是很明顯的，在2017年引入新技術的污水處理廠減排效率均值統計為：A2/O為 0．391、氧化溝為 0．386、SBR 為 0．385。

2.3 污染物濃度對節能環保的影響

污水處理廠的主要功能是實現污水無害排放，因此進入污水處理廠的水源中污水濃度是一個直接影響要素。以化學含氧量（COD）為例，2017年我國污水處理廠處理污水中COD濃度介于150～250mg/L之間，這一比例高達60%。另外大約6%左右的污水處理廠污水COD濃度小于100mg/L，其余較高濃度的為15%左右（400mg/L）。從數據分布判斷，最高值、最低值在兩端，中間值所占比例較高，整體上呈現出“倒U”的形態。顯而易見，COD濃度越高，每噸水處理電耗就越高，同時隨著COD去除率提升，增速會放緩，減排率同樣會呈現出“倒U”的形態[3]。

3 污水處理廠節能環保策略研究

事實上，有關污水處理“節能減排”的認識問題，并非長期處于一個靜止狀態。國內外學者基于工業化發展、城市化進程帶來的新變化，不斷完善污水處理廠在節約能源、保護環境方面的干預體系。早期，研究重點主要放在“水質”層面，進入21世紀以來，研究重點轉移到“工藝技術”方面，例如前文中提出的影響因素中污染物濃度、處理工藝。然而，在此基礎上形成的策略具有明顯的被動性[4]。

污水處理是一個社會性問題，節能環保關系到可持續發展需要，因此在策略制定上，要積極地將市場、企業、政府納入監管主體范疇。污水處理廠節能環保監管主體關系如圖2所示。

4 結語

總體來說，污水處理廠減排效率的影響因素是多元化的。僅從處理技術上說，一個污水處理廠所用的工藝、所面臨的處理污染類型也不盡相同。文中主要篩選了“電耗”作為主要參數，對多種影響元素進行了綜合分析，包括污水處理廠規模、污染物濃度等，可以此為依據設計減排效率的提升途徑。提出3個方面的合理建議：（1）統籌產業格局、提高減排潛能。整體上，我國污水處理行業停滯在相對低位的水平，需要進一步對全國污水處理廠進行統籌布局，合理配置規模，加強運營效率管理。（2）加速技術革新、尋求科學定位。面對當前我國小型污水處理廠占比較高的現狀，應從技術手段上展開優化，而大型污水處理廠應加強技術創新，實現有效地聯動配合。特別是在城鎮化發展過程中，污水處理廠要依據“大部制”思想展開規劃，將小型污水處理廠進行合并、整合，并根據本地區主要污染物構建針對性的處理機制。（3）完善配套機制、加強排放監管。污水處理生態環境治理的“最后防線”，但絕不能作為“唯一防線”，目前我國污水排放的主體是城鎮和企業，尤其是長三角、珠三角等工業產業地帶，要加強污水排放的治理，從本上減少污染物濃度、減輕污水處理負擔。