十二五”氨氮减排关键点及对策

   “十二五”国民经济和社会发展规划纲要中，明确提出氨氮减排10％的目标。作为新增约束性指标，氨氮减排的制度和措施急需在实践中探索。众所周知，生活污染是氨氮的主要排放源，因此城镇污水处理作为氨氮削减的主要手段，将成为氨氮减排的最主要领域。我们想知道，城镇污水处理领域氨氮减排面临哪些问题，如何提高这一领域氨氮的减排效率，怎样推进城镇污水处理领域氨氮减排工作？对此，本版特邀中国人民大学环境学院副院长、教授王洪臣撰文，针对城镇污水处理领域怎样推进氨氮减排，分析形势，摆出问题，提出建议，以飨读者。

　　城镇污水处理是氨氮减排最主要领域

　　阅读提示　

　　生活污染是氨氮的主要排放源，城镇污水处理是氨氮削减的主要手段，将成为氨氮减排的最主要领域。按照规划，“十二五”新建污水处理厂的总处理能力将超过3000万立方米/日。这些污水处理厂的陆续投入运营，将为氨氮减排发挥关键作用。

　　目前，我国水环境污染状况依然较重，高锰酸盐指数、五日生化需氧量和氨氮仍为主要污染指标。根据全国水环境污染物主要特征，“十二五”规划明确了主要水污染物的减排目标，提出2015年化学需氧量排放要在“十一五”基础上减少8％，氨氮排放减少10％。“十一五”期间，化学需氧量减排绩效明显，已形成了较为成熟的系列减排制度及相应的技术对策。氨氮是新增加的约束性指标，减排的制度和措施尚需在实践中探索。

　　根据第一次全国污染源普查结果，2007年全国氨氮总排放量172.91万吨。其中，工业企业产生氨氮201.67万吨，实际排放出厂30.4万吨，经城镇污水处理厂及工业废水集中处理设施削减后，实际排入环境水体20.76万吨；农业源氨氮排放量约31.4万吨，93％来自于种植业和规模化畜禽养殖业；各类生活污染源排放量达到148.93万吨，占全部总排放量的86％，是氨氮的主要排放源。2007年，全国总污水处理量210.31亿吨，削减氨氮37.62万吨，通过城镇污水处理厂出水排放氨氮18万吨。综合以上数据，生活污染是氨氮的主要排放源，城镇污水处理是氨氮削减的主要手段，将成为氨氮减排的最主要领域。

　　截至2010年底，设市城市、县累计建成城镇污水处理厂2832座，污水处理能力达到1.25亿立方米/日，与“十五”末相比分别增长了2.1倍和1.2倍，这也是到目前为止世界上所有国家污水处理能力增长的最快速度。全国已有1034个县城建成了污水处理厂，约占县城总数的63.2％，较2009年底翻了一番，有16个省、自治区、直辖市实现了“每个县(市)建有污水处理厂”的目标。2010年全国城镇污水处理厂全年累计处理污水343.33亿立方米，平均运行负荷率达到78.95％，全年累计削减化学需氧量总量920万吨，削减氨氮70万吨。

　　上述数据表明，目前我国在建的和“十一五”期间已经投入运行的污水处理厂的处理能力已经与美国相当，但美国已经完成了城镇化进程，而我国人口基数是美国的5倍，还处在城镇化快速发展过程中。“十二五”的城镇化率目标要达到51.5％，意味着我国的城镇化将迎来一个拐点，城镇人口数将首次超过农村人口数，城镇污水量会持续增加，污水处理厂的建设也将持续高速发展。按照规划，“十二五”新建污水处理厂的总处理能力将超过3000万立方米/日。这些污水处理厂的陆续投入运营，将为氨氮减排发挥关键作用。

　　减排面临制约因素 管网、能耗、设计和气候

　　阅读提示

　　城镇污水处理领域氨氮减排面临着污水收集系统建设滞后、高能耗问题突出、部分污水处理设施不能满足氨氮减排要求、进水水质及气候条件影响氨氮减排等问题。

　　1.污水收集系统建设滞后

　　由于污水管网建设长期滞后于污水处理厂建设，污水收集效率总体较低，这一状况已经成为进一步提高城镇污水处理减排效率的瓶颈。西方发达国家污水处理厂的进水化学需氧量在400毫克/升以上，最高的超过600毫克/升，而我国污水处理厂进水化学需氧量平均仅约300毫克/升，很多城市不足200毫克/升，进水氨氮也相应较低。2010年，虽然全国城镇污水处理厂平均负荷率已接近80％，但污染物负荷率仍低于60％，污水处理厂“吃不饱”现象突出，严重影响了污染物减排的效率。

　　管网建设滞后的原因很多。首先，观念落后是最重要的原因，很多地方“重厂轻网”，尤其是在一些经济发展迅速、城镇化进程快速推进的地区，城市规划建设之初并没有对污水管网予以足够的关注，现在着手建设难度较大。其次，管网的投资较大，建设资金缺乏是重要的客观原因。管网投资一般为污水处理厂投资的2~4倍，需要有足够的资金投入。另外，一些城市征地难、拆迁难，严重影响了管网建设进程。对于已建成的管网，雨污混接也是突出的问题。雨污分流系统改造不到位，雨污混流、地下水渗入以及河水倒灌等问题导致污水处理厂进水污染物浓度降低，影响了减排效果。

　　2.高能耗问题突出

　　污水处理是高能耗行业，2010年全国污水处理能耗超过80亿千瓦时。污水处理高能耗增加了运营成本，更重要的是由于化石燃料的消耗间接增加了碳排放。氨氮作为减排指标后，能耗将进一步提高，减排与高能耗的矛盾将日益突出。目前，全国污水处理厂出水化学需氧量已经普遍低于50mg/L，氨氮平均低于6毫克/升，接近处理极限，如进一步降低，去除单位污染物的能耗将以几何级数增加。如何以较小的能耗取得既定的氨氮减排效果是“十二五”减排面临的重要问题。

　　3.部分污水处理设施不能满足氨氮减排的要求

　　部分早期建设的污水处理厂，包括一些新建的县级污水处理厂，在建设之初只考虑化学需氧量的去除，没有硝化功能，出水氨氮较高。这些污水处理厂的曝气池容积较小，达不到硝化需要的泥龄要求；沉淀池容积偏小，无法适应硝化需要的高污泥浓度；曝气设备的能力及效率较低，达不到硝化所需的供氧量。如何对这些污水处理厂进行升级改造，使之去除氨氮，发挥氨氮减排效能，也是“十二五”减排面临的重要问题。