很(hen)久以(yi)來，一(yi)直在思考一(yi)個話題，就是污水廠排放標(biao)準與環境(jing)友好的問題。

作為水(shui)(shui)務行業，正常的思(si)維(wei)和技術(shu)邏輯是：排放(fang)標(biao)準(zhun)(zhun)越高，那么受納水(shui)(shui)體(ti)的水(shui)(shui)環境質量越好(hao)！因此(ci)，近些(xie)年來(lai)，有(you)了越來(lai)越高的“地方(fang)排放(fang)標(biao)準(zhun)(zhun)”問世，甚至直接與地面水(shui)(shui)水(shui)(shui)環境質量標(biao)準(zhun)(zhun)的主要水(shui)(shui)質指(zhi)標(biao)掛鉤，如“準(zhun)(zhun)四(si)類(lei)”、“準(zhun)(zhun)三類(lei)”，目前該(gai)趨勢，談不上愈演愈烈，但并(bing)沒(mei)有(you)明(ming)顯的剎車跡(ji)象。

問題提出來，按目前做法，水(shui)是(shi)干(gan)凈了，但(dan)是(shi)“大氣”怎(zen)么樣？“碳中和(he)”戰(zhan)略下，我們這種不斷加碼(ma)排放標準(zhun)的(de)做法，是(shi)否(fou)是(shi)“環境友好(hao)”和(he)“可持續”的(de)？

一、不同(tong)排放標準對溫(wen)室氣體(ti)(GHG)排放量的影響(xiang)

首先(xian)看圖(tu)1：污水廠(chang)排放(fang)標準對GHG排放(fang)量的(de)影響。

顯然，隨著排放(fang)標準的提(ti)升，污水廠向大氣中排放(fang)的GHG呈逐漸提(ti)高甚至指數(shu)式上升的趨勢(shi)。

圖2，不同等級的(de)(de)排(pai)(pai)放標準下藻(zao)類生長(chang)勢與溫室(shi)氣體排(pai)(pai)放量關系，按照這個邏(luo)輯(ji)，排(pai)(pai)放標準高(gao)，水環(huan)境質(zhi)量的(de)(de)表征指標-藻(zao)類生長(chang)勢越低，而大(da)氣承(cheng)受的(de)(de)溫室(shi)氣體排(pai)(pai)放越高(gao)。也就是(shi)說水環(huan)境和大(da)氣環(huan)境是(shi)“蹺蹺板"，改善(shan)了水環(huan)境則增(zeng)加了碳排(pai)(pai)放，這顯然(ran)與“碳中和”理念和碳減排(pai)(pai)的(de)(de)戰略是(shi)相(xiang)違的(de)(de)。

當然，會(hui)有(you)人(ren)說，污水(shui)廠排放(fang)那(nei)么(me)點(dian)GHG，不會(hui)對(dui)全社會(hui)或者(zhe)在(zai)人(ren)類活動中排放(fang)的GHG占比很小，但是(shi)這里有(you)幾組(zu)數據，說明污水(shui)行(xing)業的GHG排放(fang)占比情況(kuang)：

1）下圖(tu)3是“全球甲烷行動(dong)（GWI）”統計的污水(shui)甲烷排放(fang)量全球前十國(guo)家(jia)，我們國(guo)家(jia)不但赫然在列，而且排名第(di)一（估計有人不解？）

2）Globally, methane from wastewater contributedan estimated512 MMTCO2E of methane emissions in 2010, acing for approximately7 percent of total global methane emissions.（在(zai)全球(qiu)范圍內，2010年廢水(shui)產生(sheng)的甲烷(wan)排放(fang)量估(gu)計為512億噸二氧(yang)化碳，約占全球(qiu)甲烷(wan)排放(fang)總(zong)量的7%）。

3）Around 5% (290 million tons) of totalannual GHG emissionsin theU.S.A. originate in the water sector (SattenspielandWilson,2009).（美國每(mei)年約有5%(2.9億噸)的溫室氣體排放來(lai)自水行業(Sattenspiel和(he)Wilson, 2009)。

4）Global anthropogenic GHG contribution Waste and wastewater category –2.8%

(IPCC, 2007)（政府間氣候變(bian)化(hua)專門委員會2007年估算數(shu)據，污水和(he)有(you)機(ji)廢(fei)物處理領域GHG貢獻率2.8%）

基于以上數(shu)據，看來，我們尚不能輕視污(wu)水(shui)(shui)(shui)收集和(he)污(wu)水(shui)(shui)(shui)處理過程(cheng)GHG的排放問題，在全(quan)社會眾多行(xing)業里(li)也算是GHG排放大(da)戶，因(yin)此，污(wu)水(shui)(shui)(shui)行(xing)業的碳減排和(he)碳中和(he)從(cong)全(quan)社會GHG排放貢(gong)獻率角度，還是要重視的。

二、革新性(xing)的處理工藝一(yi)定會給我們(men)帶來(lai)“環境友好”嗎？

一(yi)些(xie)革新性處理工(gong)藝，如主(zhu)流(liu)厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)氨(an)(an)(an)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)，側流(liu)厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)氨(an)(an)(an)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)等(deng)工(gong)藝，是(shi)近(jin)十年以來(lai)很多(duo)研(yan)究(jiu)機(ji)構和(he)水(shui)(shui)(shui)務公司趨之若鶩的(de)(de)(de)熱點研(yan)究(jiu)領域；同時，一(yi)些(xie)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)廠(chang)(chang)采用協(xie)同厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)消化(hua)耦合主(zhu)流(liu)厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)氨(an)(an)(an)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)或側流(liu)厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)氨(an)(an)(an)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)等(deng)工(gong)藝組合技(ji)術，已(yi)經實(shi)現了(le)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)廠(chang)(chang)能耗(hao)完全(quan)自(zi)給(gei)，甚至成為(wei)電(dian)能輸出廠(chang)(chang)，如奧地利Strass污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)廠(chang)(chang)，已(yi)經成為(wei)國際(ji)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)廠(chang)(chang)運營能量自(zi)給(gei)的(de)(de)(de)標(biao)桿。但是(shi)，最近(jin)，透過(guo)國際(ji)一(yi)些(xie)關于污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)廠(chang)(chang)GHG排放(fang)的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)結(jie)果看，這(zhe)些(xie)采用厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)氨(an)(an)(an)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)的(de)(de)(de)工(gong)藝并(bing)實(shi)現“電(dian)中(zhong)和(he)”的(de)(de)(de)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)廠(chang)(chang)，探究(jiu)起來(lai)，可(ke)能并(bing)沒有實(shi)現“碳(tan)中(zhong)和(he)”，之前被認為(wei)“環(huan)境友好”的(de)(de)(de)這(zhe)些(xie)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)廠(chang)(chang)，已(yi)經受到質疑，如果不(bu)能解決厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)氨(an)(an)(an)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)過(guo)程N2O的(de)(de)(de)排放(fang)問題，諸如Strass能量自(zi)給(gei)的(de)(de)(de)這(zhe)類“高大上”的(de)(de)(de)項目其“環(huan)境友好”性大打(da)折扣甚至是(shi)被否定的(de)(de)(de)。

支撐這(zhe)個觀點(dian)的(de)研究結論圖4所示（參加(jia)文獻(xian)2），橫坐標為不同處(chu)理工(gong)藝，1為模擬Stass污水廠“主流-側(ce)流”DEMON工(gong)藝；2為A-B法，其中側(ce)流工(gong)藝采用DEMON，6為傳(chuan)統A/O工(gong)藝且無側(ce)流消化液處(chu)理。最(zui)終(zhong)的(de)比較結果看，側(ce)流-主流都采用了厭氧氨(an)氧化工(gong)藝，雖然實現了完全能耗自給(gei)，但是(shi)其GHG排放(fang)量卻是(shi)上述工(gong)藝中最(zui)高的(de)；反而是(shi)采用了傳(chuan)統工(gong)藝，GHG卻是(shi)最(zui)低的(de)。

這(zhe)(zhe)個研究結論，似乎(hu)顛覆了(le)我們(men)對“碳中和(he)(he)(he)”污(wu)水(shui)廠(chang)的(de)傳統認(ren)知。國際(ji)“碳中和(he)(he)(he)”先驅STRASS污(wu)水(shui)廠(chang)主流(liu)側流(liu)DEMON模(mo)式從溫室氣體排放角度，這(zhe)(zhe)種處理(li)工藝反而是最(zui)高的(de)。換句話說，如果不能解(jie)決N2O的(de)問題(ti)，“電中和(he)(he)(he)”可能相對容易實(shi)現(xian)了(le)，未(wei)必能最(zui)終(zhong)實(shi)現(xian)“碳中和(he)(he)(he)”。

De Haas博士（參(can)考文獻2）引用Schaubroek博士發表在Water research上的(de)論文（參(can)考文獻3）并結合自己的(de)研究結果提出，如果應用全生命周期（LCA)評價STRASS污水(shui)廠工藝模式，這個(ge)被稱為能(neng)量完全自給的(de)且實現資源回(hui)收(shou)的(de)“最佳實踐(jian)”案(an)例，雖然的(de)確帶來了一些效(xiao)益；但是如果以大(da)(da)環(huan)(huan)境(jing)角(jiao)度看，如果不能(neng)解決N2O的(de)問題，STRASS模式遠不能(neng)稱之為“環(huan)(huan)境(jing)友好(hao)”，因(yin)為其處理工藝通(tong)過直接排放大(da)(da)量的(de)N20而對氣候變化形成了潛在影(ying)響(xiang)。

于是(shi)，基于上述幾方面(mian)的(de)問題(ti)，是(shi)需(xu)要我們回答(da)和思考的(de)：

1）“碳(tan)(tan)中(zhong)和(he)”背景下，污(wu)(wu)水排(pai)(pai)(pai)放標(biao)準(zhun)走向何(he)(he)方？標(biao)準(zhun)具體(ti)指(zhi)標(biao)如(ru)(ru)何(he)(he)制定，如(ru)(ru)何(he)(he)平衡水環(huan)境質量(liang)(liang)改善(shan)與大氣(qi)質量(liang)(liang)改善(shan)之間(jian)的(de)(de)關系(xi)，如(ru)(ru)何(he)(he)響(xiang)應(ying)“碳(tan)(tan)中(zhong)和(he)”戰略、“碳(tan)(tan)減排(pai)(pai)(pai)”策(ce)略？污(wu)(wu)水行業排(pai)(pai)(pai)放標(biao)準(zhun)提高(gao)意味著(zhu)碳(tan)(tan)增量(liang)(liang)，排(pai)(pai)(pai)放標(biao)準(zhun)越(yue)高(gao)，GHG排(pai)(pai)(pai)放指(zhi)數式上升，某種意義上講，不能協同(tong)好“水-氣(qi)”問題，可以(yi)說(shuo)是污(wu)(wu)水處理過程(cheng)無意中(zhong)實現了污(wu)(wu)染物向大氣(qi)的(de)(de)部分“污(wu)(wu)染轉(zhuan)嫁(jia)”，水相中(zhong)的(de)(de)部分C、N轉(zhuan)嫁(jia)到(dao)大氣(qi)形成溫室氣(qi)體(ti)。既要滿足水質的(de)(de)達標(biao)排(pai)(pai)(pai)放，又要考慮碳(tan)(tan)中(zhong)和(he)、碳(tan)(tan)減排(pai)(pai)(pai)，這(zhe)個度如(ru)(ru)何(he)(he)把(ba)控？

2）其次，未來(lai)準確(que)識別(bie)和(he)定義“能(neng)耗中(zhong)和(he)”（Energy neutrality）和(he)“碳中(zhong)和(he)”（carbon neutrality)關系，是具有(you)現實意義的；兩(liang)者(zhe)不能(neng)等(deng)同，否則電中(zhong)和(he)掩蓋了(le)“碳增量”；

3、技(ji)術本身層面，未(wei)來(lai)的(de)(de)厭(yan)氧(yang)(yang)氨(an)氧(yang)(yang)化(hua)如(ru)何(he)(he)應用(yong)過(guo)程中最大限度解決好N2O的(de)(de)排(pai)放問題，要知(zhi)道，N2O的(de)(de)CO2當量(liang)是CO2的(de)(de)298倍(bei)，是一個直接影(ying)響其(qi)(qi)未(wei)來(lai)應用(yong)前景(jing)的(de)(de)問題，環(huan)(huan)境友好，綠(lv)色低碳(tan)(tan)可持(chi)續，是未(wei)來(lai)污水(shui)處(chu)理技(ji)術發展(zhan)的(de)(de)根本方向，我們“碳(tan)(tan)中和(he)”戰略下(xia)，節能環(huan)(huan)保(bao)行業是重(zhong)點(dian)“減排(pai)”領域。目前看，似乎傳統N/DN模(mo)式要比Anammox具有更(geng)少的(de)(de)N2O排(pai)放潛能，那Anammox的(de)(de)未(wei)來(lai)前景(jing)如(ru)何(he)(he)？如(ru)何(he)(he)在未(wei)來(lai)的(de)(de)技(ji)術發展(zhan)中解決N2O的(de)(de)問題，這(zhe)是下(xia)一步(bu)厭(yan)氧(yang)(yang)氨(an)氧(yang)(yang)化(hua)必須面對(dui)和(he)考量(liang)的(de)(de)問題。否則，N2O會(hui)使其(qi)(qi)大打折扣(kou)。

如(ru)果不能解決好上(shang)述問(wen)題，那我們(men)就陷(xian)入了這個技術(shu)-環(huan)境悖(bei)論。決策部門，該如(ru)何平衡上(shang)述關(guan)系呢。我們(men)從(cong)哪(na)里來？我們(men)又要往何處去(qu)？

聲明：本文轉自水進展(zhan)，本文版權(quan)(quan)歸原作者所有(you)，不代表本網站(zhan)觀(guan)點(dian)，僅供學(xue)習交流之用(yong)，不做商業用(yong)途。如文中的(de)內容、圖片、音頻(pin)、視頻(pin)等存(cun)在第(di)三方的(de)在先知識(shi)產權(quan)(quan)，請及時聯系我們(men)刪除。