现场直击 | 郝晓地：资源回收可以改善水环境

2013年11月，浙江省委、省政府深入贯彻落实书记治国理政新理念、新思想、新战略，坚持以五大发展理念为引领，统筹推进治污水、防洪水、排涝水、保供水、抓节水，“五水共治”，综合解决水环境污染、水资源短缺、水安全保障和水生态修复问题。

2019年11月27日，在第十四届中国城镇水务发展国际研讨会《城镇排水系统提质增效优化运行》分论坛上，北京建筑大学教授郝晓地发表了演讲——《资源回收：改善水环境，有益总环境》。《净水技术》杂志社编辑在会场全程记录精彩演讲报告的核心观点，敬请持续关注！

背景

我国污水处理事业取得了显著成就，污水处理厂建设升级改造，提升了污水处理率。但是，目前污水处理厂因为排标提高导致能量以及化学药剂消耗量大，运营成本压力大；另一方面，能量和资源回收项目示范案例较少。从定性的角度看，还有存在“污染转嫁”的问题，从水污染转嫁到大气污染土壤污染，改善水环境的同时对其他环境造成负面影响，例如温室气体排放，污泥填埋占地等。

郝教授将污水处理发展方向总结为：一个中心（可持续），两个基本点（磷回收与碳中和）。污水蕴含总能量=90%（热能）+10%（化学能）。我国污水厂进水COD较低（200—250 mg/L，南方部分地区进水不足100 mg/L），而污水中化学能通过产甲烷后热电联产仅能回收＜15%。资源/能源回收乃实现“净—零”总环境影响之重要举措。

为了研究水污染对整个环境的影响，使用全生命周期分析（LCA）本地化，并对提出方案进行环境影响评价分析。LCA是非常成熟的评价工具，国内外都在用，只是我国使用更多的是国外的参数。LCA的评价的程序包括目标和范围确定、清单分析、环境影响评价（分类、特征化）、环境综合影响指标（LCIA）以及结果分析与影响改善等等。一方面，可以根据我国的统计年鉴进行归一化准值；另一方面，可以用层次分析法构建权重，将各环境影响两两比较，并综合计算权重。

传统上我们基本只关注污水处理厂的运营，很少地去考察它的建设阶段，更不考虑将来的拆除阶段。作为一个全生命周期来说，建设、运营、拆除这3个阶段都是环境影响评价的内容，都应当考虑。

传统污水处理厂分析

运行阶段环境影响占比最大（平均>90%），与目前污水处理LCA评价结论一致。 二期工程建设阶段的环境影响占比均高于一期工程（非生物资源枯竭潜能ADP增大一倍），原因是采用五段 Bardenpho工艺，处理流程更长，投入资源更多。无资源回收的传统污水厂，所有环境影响结果均为正值；填埋空间消耗（LSD）值最高，常规污泥填埋处理手段对土地生态影响严重；全球变暖（GWP）和大气酸化（AP）也是主要影响，污水处理过程伴随着“污染转嫁”。弊端主要是污水处理厂提标改造，需要更多能源药剂投入，必然导致环境影响继续增加。因此，减量总环境影响，亟需进行资源回收，以弥补总环境影响。

资源型污水处理厂分析

各环境影响类别归一化结果中，减量最大的是填埋空间消耗（LSD），原因是实施了污泥焚烧和灰分磷回收并用作建材，污泥固废可零排放，因而运行阶段无需消耗土地资源。全球变暖（GWP），大气酸化（AP），非生物资源枯竭（ADP），人体毒性（HTP）和淡水资源消耗（FWU）环境影响值均由正变负，产生正环境效益，其中FWU降幅最大（640%和620%）。

各过程贡献如下：

能量回收（热能+化学能）是环境影响减量的主力，使GWP， AP， ADP和HTP降低46%—77%；

焚烧使得污泥体积大大减量，灰分制建材进一步避免基准情景中污泥所消耗的填埋空间（94%）；

再生水100%回用于附近电厂工业冷却，抵消污水处理厂自身的淡水消耗后，剩余可抵消冷却水生产过程中的淡水消耗（99%）；

磷回收避免了宝贵且稀缺的磷矿资源开采，减少了40%的ADP（非生物资源枯竭） 影响。

实施高效资源回收策略后，案例污水厂LCIA降为负值，降幅分别为128%和130%，真正实现对总环境的“净—零”影响。减少的100%用于平衡水环境改善造成的总环影响，其余28%—30%是资源回收对总环境产生的效益。

展望和启示

1	资源回收污水处理厂可以获得总环境“净—零”影响结果，甚至产生28%～30%的总环境效益，其中热能回收是关键；
2	涉及的能源/资源回收手段都是较为成熟的工艺技术；
3	落实污水处理资源回收，大力推动热能回收，方能真正实现污水处理可持续之远大目标！

《净水技术》杂志社编辑在会场全程记录精彩演讲报告的核心观点，于本公众号陆续发布，敬请持续关注！

版权说明：本文内容主要基于现场记录和整理，未经专家本人审阅，仅供参考；图片源自水世界订阅号及现场拍摄。

现场采编：黄如诗

排版：黎翔

校对：黄如诗