污水处理厂的环保节能问题及对策分析

方孟飞

杭州开源环保工程有限公司 浙江杭州 310000

1 我国污水处理厂节能环保综述

自10年开始，10年间我国城镇区域内污水处理效率从34．3%提升到了93．0%。值得注意的是，我国单日污水处理量也从0．4亿t增长到1．6亿t、增长幅度高达240．4%（见图1），这表明随着我国生态文明发展，污水处理产业逐渐从“粗放增长”转型为“提质增效”[1]。

由于历史原因，我国现代化工业发展过程中并未形成科学的配套体系，污水处理行业整体上起步较晚、数据较为匮乏，更适合采用数据包络分析方法（DEA），为确保研究数据连续性，自10年开始，10年间国家环保部统计监测的5157座污水处理厂运行数据进行分析。

2 污水处理厂节能环保影响因素分析

2.1 污水处理规模对节能环保的影响

根据数据显示，2017年国内共计4437座运行中的污水处理厂，每日处理规模存在很大差距，最低0．2万t，最高220万t，平均计算下每座污水处理厂单日处理量为3．35万t。按照均值标准，将每日污水处理量划分为6个等级，可获得样本在不同规模标准上的重新划分。其中介于2．0万～5．0万t的数量最多，约占60%；整体上小于5．0万t的污水处理厂数量高达80%。按照减排率均值计算，污水处理厂每日处理的规模预期保持正相关，这说明大型污水处理厂虽然电耗较大，但每吨水电耗量要小于小型污水处理厂。很显然，当前我国大量建设5．0万t以下的污水处理厂是不可取的，应提高空间整合度、产业整合度、城乡整合度，为大型污水处理厂效率进一步提升奠定基础[2]。

2.2 污水处理工艺对节能环保的影响

对比而言，“十三五”期间我国污水处理厂工艺类型变化要明显大于“十二五”，但增速放缓，其中发展较快的主要包括A2/O、氧化沟、SBR等，以2017年统计数据。在4437个污水处理厂样本中，使用A2/O工艺的占23．7%，使用氧化沟工艺的占28．1%，使用SBR工艺的占17%，此外排名较靠前的包括传统活性炭改良工艺、生化滤池工艺、AO工艺等。先进技术带来的影响是很明显的，在2017年引入新技术的污水处理厂减排效率均值统计为：A2/O为 0．391、氧化沟为 0．386、SBR 为 0．385。

2.3 污染物浓度对节能环保的影响

污水处理厂的主要功能是实现污水无害排放，因此进入污水处理厂的水源中污水浓度是一个直接影响要素。以化学含氧量（COD）为例，2017年我国污水处理厂处理污水中COD浓度介于150～250mg/L之间，这一比例高达60%。另外大约6%左右的污水处理厂污水COD浓度小于100mg/L，其余较高浓度的为15%左右（400mg/L）。从数据分布判断，最高值、最低值在两端，中间值所占比例较高，整体上呈现出“倒U”的形态。显而易见，COD浓度越高，每吨水处理电耗就越高，同时随着COD去除率提升，增速会放缓，减排率同样会呈现出“倒U”的形态[3]。

3 污水处理厂节能环保策略研究

事实上，有关污水处理“节能减排”的认识问题，并非长期处于一个静止状态。国内外学者基于工业化发展、城市化进程带来的新变化，不断完善污水处理厂在节约能源、保护环境方面的干预体系。早期，研究重点主要放在“水质”层面，进入21世纪以来，研究重点转移到“工艺技术”方面，例如前文中提出的影响因素中污染物浓度、处理工艺。然而，在此基础上形成的策略具有明显的被动性[4]。

污水处理是一个社会性问题，节能环保关系到可持续发展需要，因此在策略制定上，要积极地将市场、企业、政府纳入监管主体范畴。污水处理厂节能环保监管主体关系如图2所示。

4 结语

总体来说，污水处理厂减排效率的影响因素是多元化的。仅从处理技术上说，一个污水处理厂所用的工艺、所面临的处理污染类型也不尽相同。文中主要筛选了“电耗”作为主要参数，对多种影响元素进行了综合分析，包括污水处理厂规模、污染物浓度等，可以此为依据设计减排效率的提升途径。提出3个方面的合理建议：（1）统筹产业格局、提高减排潜能。整体上，我国污水处理行业停滞在相对低位的水平，需要进一步对全国污水处理厂进行统筹布局，合理配置规模，加强运营效率管理。（2）加速技术革新、寻求科学定位。面对当前我国小型污水处理厂占比较高的现状，应从技术手段上展开优化，而大型污水处理厂应加强技术创新，实现有效地联动配合。特别是在城镇化发展过程中，污水处理厂要依据“大部制”思想展开规划，将小型污水处理厂进行合并、整合，并根据本地区主要污染物构建针对性的处理机制。（3）完善配套机制、加强排放监管。污水处理生态环境治理的“最后防线”，但绝不能作为“唯一防线”，目前我国污水排放的主体是城镇和企业，尤其是长三角、珠三角等工业产业地带，要加强污水排放的治理，从本上减少污染物浓度、减轻污水处理负担。