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遇见未来欧盟新颁《城市污水处理指令》介绍和启示(下)

2025-05-25 07:27:23

  欧盟2024年新颁布的《城市污水处理指令》以“同一健康”理念为核心,全面升级城市污水管理体系,旨在应对气候变化、新污染物及可持续发展挑战。新指令整合旧版内容,构建系统性框架,强调微污染物四级处理、能源中和、严控氮磷排放、倡导绿色基础设施与公众参与等新目标。该指令不仅将促进欧盟污水处理行业向低碳化、资源化转型,也为我国完善法规标准、优化综合治理、推动技术创新及强化公众监督提供了重要借鉴。近日,未来新水务专家委员会专家、上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司总工程师唐建国,中国人民大学教授王洪臣等人,对“新指令”进行了全文梳理,总结其对欧盟的影响,并分析对我国的启示。本公号将文章分上下两期发布,本文为下篇。

  欧洲议会和理事会认定城市污水处理厂为可再生能源的“首选”区域,即特别适合建设可再生能源生产设施的地点。通过优化措施有可能使每个城市污水处理厂和污水管网实现能源中和的目标。

  欧盟要求,成员国确保其境内所有1万及以上人口当量的城市污水处理厂,自身或代表其生产的可再生能源(不包括购买的可再生能源)应符合以下规定:至2030年12月31日,达到年度能源消耗总量的20%;至2035年12月31日,达到40%;至2040年12月31日,达到70%;至2045年12月31日,达到100%。

  为兼顾灵活性及目标达成,城市污水处理厂运营商或所有者在厂内或厂外生产的能源总量,如水力发电、太阳能或热能、风能或沼气,均应予以充分考虑。同时,需注意能源中和的举措不应导致甲烷或氮氧化物排放增加。

  欧盟的水资源正承受着越来越大的压力。为此,“新指令”指出,应强化处理后城市污水的再利用,并尽可能在可能的地方加以推广。

  若将再生水用于农业灌溉,应依照(EU)2020/741欧盟关于再生水回用的最低要求指令进行。由于城市污水中所含的营养物质可在灌溉中起到积极作用,成员国可以申请降低本指令规定的氮、磷去除率,但申请仅适用于用于农业再利用的那部分处理后的城市污水,且须证明:

  1)回用污水部分的营养成分含量不超过目标作物对养分的需求;2)不存在环境风险,特别是在同一流域内不会导致水体富营养化;3)不存在对人类健康的危害,尤其是在病原体方面;4)城市污水处理厂处理或储存城市污水的能力充足,避免将不符合要求的城市污水排入受纳水体中。

  如果有必要对处理后的城市污水进行安全再利用,成员国应考虑对正在或计划再利用的城市污水进行四级处理。若成员国在国家层面有供水韧性战略,并应在这些战略中探讨促进处理后的城市污水回用及具体回用的相关措施。

  各成员国在设定回收和再利用的最低综合比例时,需要考虑到污水、污泥中的具体磷含量。欧盟层面设定一个关于回收和再利用的最低综合比例,其有利于各成员国应能够在对城市污水或污泥进行回收或再利用(或两者皆选)以及磷回收(或两者皆做)之间做出选择。

  城市污水处理厂接收的污水中,也包含包括工业废水在内的非生活废水。这些非生活废水中可能含有一系列未明确欧盟纳入91/271/EEC指令管控范围的有害物质。“新指令”规定,成员国应定期监测并报告这类进入城市污水处理厂并排入水体的非生活废水造成的污染。

  为了从源头上防止因排放非生活废水而造成环境污染,连接到污水管网的工业企业或公司的排放应事先获得相关许可或特定授权。接纳非生活废水的条件包括:排放中残留的污染物负荷不会导致受纳水体状况恶化;不会妨碍城市污水处理厂的运行,不会损坏污水管网、城市污水处理厂或相关设备,且不会影响资源回收;不会危及在污水管网和城市污水处理厂工作的人员的健康;城市污水处理厂在工艺设计和设施装备上能够去除非生活废水中所存在的污染物。

  成员国应对城市污水处理厂进水口和出水口的多种有害物质进行监测。为避免不必要的工作负担,应仅监测那些预计会在城市污水中出现的有害物质。同时考虑到可能进入城市污水处理厂的有害物质种类繁多,如果在后续采样中未检测到有害物质,则允许降低监测频率。

  为防止使用生物填料的城市污水处理厂中的生物填料意外排放到环境中,在排放许可或规定(或两者)中纳入持续监测和避免此类排放的特定义务;考虑到应对抗生素耐药性问题的重要性,成员国应对城市污水中抗生素耐药性的存在情况进行监测,以拓展科学认知,并为未来采取适当措施做准备;鉴于全氟和多氟烷基物质(PFAS)暴露的高风险及其对健康有严重的负面影响,对于这些物质的监测应首先从那些污水排放入用于饮用水取水的集水区的地方开始。

  成员各国应建立国家体系,促进负责公共卫生的部门与负责城市污水处理的部门之间的协调与合作,以确保至少在城市污水处理厂进水口监测与公共卫生相关的数据。

  为确保公众能获得有关“新指令”实施情况的全面信息,公示的信息数据应包括:城市污水处理厂对处理要求的遵守情况(是否遵守排放限值、污水排放量以及排放的有害物质浓度)、能源中和目标的实现程度、人口当量超过1万的处理厂的温室气体排放量,成员国在合流制溢流和城市径流所采取的措施、卫生设施服务的普及程度,以及具体污水处理系统污水处理情况等。通过这些数据集收集到的信息,应有助于在欧盟层面就城市污水处理厂的处理能力对成熟的处理方法进行比较和经验交流。

  信息必须简单易获取,以用户友好的方式在线及以上的社区或相关行政单位。另外,需公布污水处理费用的结构,并说明计划投资对污水处理费用的影响。

  “新指令”要求成员国限期编制包括合流污水溢流污染、城市径流污染控制在内的城市污水管理综合规划。鼓励成员国在城市地区创建更多的“绿色”和“蓝色”空间,限制未受污染降水的收集,优化现有基础设施的使用,以实现节能并助力减排。

  欧盟众多污水处理厂需要进行技术升级和设施改造,以满足新指令的要求。特别是10000人及以上人口当量的污水处理厂,在磷、氮和微污染物的去除工艺上(第三级以及第四级水处理)可能需要投入大量资金进行改进,以达到新的排放限值。这将引发欧盟在污水处理领域的大规模投资,刺激相关产业的发展。

  “新指令”将促使欧盟污水处理厂探索和采用更先进的污水处理技术,如更高效的生物脱氮除磷技术、微污染物处理技术等。这将推动欧盟污水处理技术的创新和进步,提升整个行业的技术水平。“新指令”给新污染物源头生产者赋予了更大的责任,促使产品生产者承担污水处理成本的同时,促进了环保新产品的研发和推广。

  对于一些小型污水处理厂,由于缺乏法律法规行业标准的要求,且受处理技术限制,在磷去除等方面表现不佳,可能面临更严格的监管和整合改造压力。欧盟污水处理行业将向着更加规范化、规模化的方向发展。这将有利于提高行业整体运营效率和管理水平。

  “新指令”倡导水资源回用和能源自给。鼓励污水处理厂采用先进技术,以实现水资源循环利用,并提高能源利用效率,降低对外部能源的依赖,减少碳排放。

  “新指令”要求将监测方式从传统的抽单样转变为24小时混合样监测,以更准确地反映污水处理厂的实际运行情况。这一转变有助于更全面地掌握污染物排放数据,为评估污水处理厂是否达标提供了更可靠的依据。

  我国地域广阔,不同地区的经济发展水平、人口密度、地理环境和水资源状况差异显著。借鉴欧盟经验,我国应结合自身实际,进一步细化污水处理法律法规。在法律层面,明确各级政府、企业和公众在污水处理中的责任主体地位,以及相应的权利和义务。对于污水处理设施的建设、运营、维护和监管等各个环节,制定详细的规范和流程,确保污水处理工作有法可依、有章可循。

  在标准制定方面,针对不同规模的城镇和乡村地区,制定差异化的污水处理标准。对于大城市和重点流域,可适当提高标准要求,严格控制污染物排放,以保护敏感的水环境;对于中小城镇和农村地区,在确保基本环境安全的前提下,制定符合当地经济和技术水平的标准,避免因标准过高导致设施建设和运营成本过高而无法实施。

  同时,密切关注国际上新污染物的研究进展,及时制定适合我国国情的监测和处理标准。例如,针对我国水体中可能存在的抗生素、全氟和多氟烷基物质(PFAS)等新污染物,建立相应的监测方法和排放标准,加强对这些污染物的管控,提升污水处理的科学性和有效性,保障水环境质量和公众健康。

  强化城市污水管理综合规划是提升污水处理水平的关键。在规划过程中,充分考虑区域人口分布、经济发展趋势和环境承载能力。通过对城市未来发展的科学预测,合理布局污水管网和处理设施,避免出现管网覆盖不足或处理能力过剩的情况。例如,在城市新区建设中,提前规划污水管网,确保与城市建设同步进行;在老旧城区改造中,结合城市更新项目,对污水管网进行质量升级和完善,杜绝外来水入渗,提高污水收集率。

  大力推广绿色基础设施建设,利用城市的自然生态系统提升对污水的自然净化能力。建设雨水花园,通过植物根系的吸附和微生物的分解作用,去除雨水中的污染物;打造绿色屋顶,减少雨水径流,同时对雨水进行初步净化;修复和建设生态河岸,增强河岸带对污水的过滤和净化功能。这些绿色和蓝色基础设施不仅能有效处理污水,还能改善城市生态环境,提升城市景观品质。

  注重源头治理,加强对工业、商业等非生活废水排放的管控。建立严格的排污许可制度,对工业企业和商业单位的污水排放进行精准监管,要求其在排放前进行预处理,达到相应的标准后才能排入城市污水管网。同时,加强对餐饮、洗车、美容美发等服务业的污水排放管理,防止油污、化学物质等污染物进入城市污水系统,从源头上减少污染物的产生量,降低污水处理的难度和成本。

  加大对污水处理技术研发的投入,建立多元化的科研投入机制,鼓励政府、企业和科PG引领电子科技研机构共同参与。政府可设立专项科研基金,支持污水处理关键技术的研发;企业通过产学研合作,将科研成果转化为实际生产力,提高自身的技术水平和市场竞争力;科研机构加强基础研究和应用研究,为污水处理技术创新提供理论支持和技术储备。

  针对我国污水处理面临的实际问题,重点研发适合我国国情的高效污水处理技术。例如,针对我国工业废水成分复杂、浓度高的特点,研发新型的预处理和深度处理技术;针对微污染物的处理难题,开展高级氧化技术、生物强化技术等方面的研究,提高对微污染物的去除效果。

  加强污水资源回收利用,建立完善的污水中营养物质、水资源和能源回收利用体系。通过厌氧消化技术,将污水中的有机物转化为沼气,用于发电或供热;采用化学沉淀或生物吸附技术,回收污水中的磷、氮等营养物质;推广污水再生回用技术,将处理后的再生水用于城市绿化、道路冲洗、工业冷却等领域,提高水资源的利用效率,实现污水的资源化,缓解我国水资源短缺的压力。在污泥资源利用方面,加强对厌氧消化、热解等技术的研究和推广,提高污泥的资源化利用率,减少污泥对环境的污染。

  建立健全公众参与机制,拓宽公众参与污水治理的渠道。通过开展环保宣传教育活动,提高公众的环保意识和责任感,让公众了解污水处理的重要性和工作流程。鼓励公众参与污水治理项目的决策过程,在项目规划、建设和运营阶段,广泛征求公众意见,充分考虑公众的利益和诉求。

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