瑞典污水處理歷史、法律政策及處理方式

來(lái)源：絲路印象 2024-07-19 17:33:24 瀏覽：1106 收藏

瑞典是世界上開(kāi)展環(huán)境保護(hù)最早的國(guó)家，也是最早引入環(huán)境可持續(xù)發(fā)展理念的國(guó)家。經(jīng)過(guò)多年的努力，瑞典在完善環(huán)保機(jī)構(gòu)、健全法律法規(guī)、強(qiáng)化監(jiān)督管理等方面都取得了舉世矚目的成就，在經(jīng)濟(jì)和科技高速發(fā)展的同時(shí)保持了優(yōu)美的生態(tài)環(huán)境，成為可持續(xù)發(fā)展社會(huì)的范例。

1、瑞典基本情況介紹

瑞典位于北歐斯堪的納維亞半島的東南部，東瀕波羅的海，西南鄰北海，國(guó)土面積約45萬(wàn)k㎡，人口約970萬(wàn)人，是北歐最大的國(guó)家。海岸線長(zhǎng)7000多km，河、湖眾多，水力資源豐富，湖泊和河流面積約占全國(guó)總面積9％。屬溫帶針葉林氣候，年平均降水量為400～600mm，森林覆蓋率為57％。瑞典于1995年加入歐盟，2013年GDP為5579.36億美元，人均GDP為58116美元，屬經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家。

1972年，聯(lián)合國(guó)人類環(huán)境大會(huì)在瑞典召開(kāi)，這是探討當(dāng)代環(huán)境問(wèn)題和制定全球環(huán)境戰(zhàn)略的第一次國(guó)際會(huì)議，與會(huì)各國(guó)達(dá)成了“只有一個(gè)地球”的共識(shí)。此后，瑞典在推動(dòng)本國(guó)和全球環(huán)境保護(hù)方面一直走在世界前列。

2、瑞典污水處理發(fā)展歷史

19世紀(jì)末期，在瑞典一些大的城鎮(zhèn)，開(kāi)始通過(guò)地下鋪設(shè)管道將廚房和廁所的污水收集后排放到附近的湖泊或沿海水域。自20世紀(jì)20年代開(kāi)始，水沖式廁所在瑞典大小城市甚至村莊普遍采用，越來(lái)越多的生活污水被排放至自然水體。與此同時(shí)，未經(jīng)處理的工業(yè)廢水也直接排放。隨著時(shí)間的推移，湖泊、河流及沿海水域污染的現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重，一些水體出現(xiàn)厭氧及死魚(yú)的現(xiàn)象，甚至在一些地區(qū)還出現(xiàn)了水源性傳染病。直到20世紀(jì)40年代，水污染才引起市政當(dāng)局關(guān)注，但此時(shí)采取補(bǔ)救措施的范圍很小。在此期間，市政污水處理廠(MWTPS)的建設(shè)速度很緩慢，1940年全國(guó)只有15家MWTPS，到1955年時(shí)，MWTPS的數(shù)量只增加了1倍。

20世紀(jì)60年代，水體富營(yíng)養(yǎng)化在瑞典引起了廣泛關(guān)注。由于污水的大量、長(zhǎng)期直接排放，許多湖泊和鄰近主要城市區(qū)域的河道出現(xiàn)了富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象，藻類大量繁殖，嚴(yán)重影響了水體的使用功能。同時(shí)，由于工業(yè)排污，一些湖泊和河道沉積物中出現(xiàn)了重金屬以及其他的化學(xué)物質(zhì)。環(huán)境的警鐘不斷敲響，很快促使瑞典采取有力的行動(dòng)來(lái)應(yīng)對(duì)水污染。

1967年瑞典環(huán)境保護(hù)局成立，1968年政府撥付大量資金用于市政污水處理，1969年《環(huán)境保護(hù)法》實(shí)施。1971-1979年，瑞典政府投資15億瑞典克朗(按現(xiàn)在物價(jià)相當(dāng)于110億瑞典克朗或10億歐元)用于MWTPS建設(shè)。與此同時(shí)，一些工業(yè)企業(yè)也受到政府資助用以建立污水處理設(shè)施。由于20世紀(jì)70年代采取的有效措施，瑞典湖泊和河流水質(zhì)在短短幾年的時(shí)間里得到了顯著改善。

如今，瑞典城市區(qū)域幾乎所有的家庭都與市政污水管網(wǎng)相連接，并且約95％的城市污水經(jīng)過(guò)生物和化學(xué)處理，其中磷和BOD7的去除率通常都在95％以上。在一些分散式的住宅區(qū)，配備有小型污水處理裝置，出水基本能達(dá)到相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。同時(shí)，一些主要的工業(yè)企業(yè)，如煤礦、機(jī)場(chǎng)等都有污水處理裝置。

3、瑞典市政污水處理的相關(guān)立法

在20世紀(jì)40年代瑞典早期的《水法》中，引入了廢水排放的管理?xiàng)l例，并對(duì)一些企業(yè)提出了排放許可要求。1956年，一部適用于湖泊和其他水域監(jiān)管的法律獲得通過(guò)，并成立了瑞典水監(jiān)察局。隨著1969年《環(huán)境保護(hù)法》和1999年《瑞典環(huán)境法典》的頒布實(shí)施，一系列關(guān)于自然環(huán)境保護(hù)、反對(duì)環(huán)境破壞或退化的條例隨之出臺(tái)。

自1995年瑞典加入歐盟以來(lái)，歐盟水環(huán)境領(lǐng)域的相關(guān)法律成功地與瑞典的立法相融合。歐盟水環(huán)境領(lǐng)域的主要指令包括《游泳用水指令》(76/160/EEC和2006/7/EC)、《飲用水水質(zhì)指令》(98/83/EC)、《城市污水指令》(91/271/EEC)、《硝酸鹽指令》(91/676/EEC)、《水污染防治綜合指令》(96/61/EC)、《水框架指令》(2000/60/EC)和《海洋戰(zhàn)略框架指令》(2008/56/EC)等。其中《城市污水指令》的目的是防止來(lái)自城市區(qū)域和工業(yè)生產(chǎn)的污水排放而導(dǎo)致的環(huán)境破壞，具體包括以下內(nèi)容：

(1)所有的建成區(qū)必須有污水收集系統(tǒng)。

(2)進(jìn)入收集系統(tǒng)的污水至少要經(jīng)過(guò)二級(jí)處理，通常是生物處理或其他處理工藝。

(3)處理后的水質(zhì)需滿足一定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

(4)如果處理后的污水排放至一定的“敏感區(qū)域”(如易受營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸入影響的水域)，則需要執(zhí)行更嚴(yán)格的處理要求。

瑞典將歐盟《城市污水指令》的內(nèi)容融合進(jìn)《瑞典環(huán)境法典》以及瑞典環(huán)境保護(hù)局關(guān)于城市污水處理的相關(guān)管理?xiàng)l例(SＮFS1994：7)，給出了處理后出水中氮和耗氧類物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)限值，并且規(guī)定了監(jiān)督及采樣等相關(guān)要求。主要的控制指標(biāo)包括耗氧類物質(zhì)(BOD7、COD、總有機(jī)碳(TOC))、懸浮物(SS)以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(總氮和總磷)，其中耗氧類物質(zhì)、SS及總磷的排放要求適用于全國(guó)，而總氮的排放要求僅適用于挪威邊界以西和斯德哥爾摩東北波羅的海海岸以東之間海洋和近岸海域。對(duì)于向波的尼亞海灣或波的尼亞海等非敏感水域排放的污水，以及由于滯留作用，到達(dá)敏感海域的總氮量不超過(guò)20t/A的污水處理廠出水，則未提出總氮排放要求。污水處理廠出水中耗氧類物質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的排放要求如下：

(1)BOD7和COD的年度平均值分別不得超過(guò)15、70mG/Ｌ；SS不得超過(guò)150mG/Ｌ。

(2)總磷的季度平均值及年度平均值均不得超過(guò)0.3mG/Ｌ。

(3)向敏感海域排放時(shí)總氮的排放限值：①如污水處理廠的規(guī)模超過(guò)10萬(wàn)人，則總氮排放限值為10mG/Ｌ，或總氮的去除率至少達(dá)到70％；②如污水處理廠規(guī)模在1萬(wàn)～10萬(wàn)人，則總氮排放限值為15mG/Ｌ，或總氮的去除率至少達(dá)到70％。對(duì)于距離敏感海域很近的排放源，則要求總氮的濃度及去除率要同時(shí)滿足上述要求。

4、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)控制

在20世紀(jì)60年代以前，瑞典營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的排放量一直快速增長(zhǎng)。隨著市政污水管網(wǎng)的廣泛建設(shè)，尤其是20世紀(jì)60年代后期及70年代建成了一系列能有效去除磷和有機(jī)物的現(xiàn)代化處理工廠，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的排放量才持續(xù)下降。2006年，瑞典六大海域總氮、總磷及BOD7的總排放量分別為18397、354、8299t，其中總氮的排放量與20世紀(jì)40年代后期的排放量相當(dāng)，而總磷及BOD7的排放量則比1940年的排放量還低。

瑞典污水處理廠對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的去除，尤其是對(duì)總磷和BOD7通常有著較好且穩(wěn)定的去除率。但營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的來(lái)源分析結(jié)果表明，污水處理設(shè)施排放的污染物仍然是水體中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的重要來(lái)源。2006年由各種人類活動(dòng)導(dǎo)致的總氮、總磷排放量統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，來(lái)自農(nóng)業(yè)活動(dòng)的總氮和總磷所占比例最大，分別占總排放量的44％和45％；污水處理廠成為總氮和總磷的第二大排放源，分別占總排放量的24％和20％。

按照歐盟《城市污水指令》的要求，瑞典識(shí)別出一些敏感區(qū)域，這些區(qū)域已經(jīng)受到富營(yíng)養(yǎng)化的影響或存在富營(yíng)養(yǎng)化的風(fēng)險(xiǎn)。瑞典的每個(gè)水區(qū)(包括近岸海域)都被認(rèn)為易受磷排放的影響；從諾爾泰利耶市到挪威邊界的近岸海域，被評(píng)估為易受氮排放的影響。因此，全瑞典的污水處理廠都對(duì)磷的去除有較高的要求；在瑞典南部要求向近岸海域排污且規(guī)模在1萬(wàn)人以上的污水處理廠，需要有較高的氮去除率。

瑞典設(shè)立了16項(xiàng)國(guó)家環(huán)境目標(biāo)，要求在2020年前實(shí)現(xiàn)，內(nèi)容涵蓋了氣候變化、潔凈空氣、水體、森林、濕地、生物多樣性等方面，目標(biāo)之一為“零富營(yíng)養(yǎng)化”，具體要求為土壤或水體中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的水平不應(yīng)對(duì)人體健康、生物多樣性條件以及土地和水體可能的多種使用功能產(chǎn)生不良影響。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，瑞典針對(duì)氮和磷確定了兩個(gè)階段性目標(biāo)：(1)到2010年，水環(huán)境中由人類活動(dòng)所排放的總磷與1995年相比需減少20％；在一些敏感水域應(yīng)達(dá)到最大削減量；(2)到2010年，由人類活動(dòng)排入奧蘭海以南海域的總氮與1995年相比需減少30％。此外，在目標(biāo)之一“構(gòu)筑優(yōu)美環(huán)境”中，還提出到2015年，市政污泥中至少60％的含磷化合物需被回收并用于土地，以減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向水體排放。

5、污泥中有毒有害物質(zhì)管理

日常生活所產(chǎn)生的重金屬及有機(jī)物等有毒有害物質(zhì)隨著污水的排放最終進(jìn)入MWTPS。在污水處理過(guò)程中，重金屬沉積于污泥中，因此出水中重金屬濃度一般較低；部分有機(jī)物在污水處理過(guò)程中并不能被有效去除，隨著排放進(jìn)入水環(huán)境，還有部分有機(jī)物則儲(chǔ)存于污泥中。在污泥回用于農(nóng)田的過(guò)程中，污泥中的有毒有害物質(zhì)會(huì)對(duì)生態(tài)及人體健康造成極大的風(fēng)險(xiǎn)。因此，必須盡可能減少污泥中有毒有害物質(zhì)的含量。

瑞典規(guī)定了用于農(nóng)田的污泥中重金屬的最大允許殘留量(均以干質(zhì)量計(jì)，下同)，分別為汞2.5mG/kG、鎘2.0mG/kG、鉛100mG/kG、鉻100mG/kG、鎳50mG/kG、鋅800mG/kG、銅600mG/kG。對(duì)于有機(jī)物，尚沒(méi)有強(qiáng)制的限值，僅對(duì)多環(huán)芳烴(ＰAＨS)、多氯聯(lián)苯(ＰCBS)及4-壬基酚提出了建議的最大允許殘留量，分別為ＰAＨS3 mG/kG、ＰCBS0.4mG/kG、4-壬基酚50mG/kG。

從源頭控制污染物進(jìn)入污水處理廠是減少污泥中有害污染物含量的最有效途徑。在瑞典，進(jìn)入MWTPS的重金屬被認(rèn)為主要來(lái)自輪胎、剎車以及洗車設(shè)施等，通過(guò)雨水匯入MWTPS。因此，瑞典采取雨污分流，并且要求雨水在進(jìn)入污水處理廠前要預(yù)先經(jīng)過(guò)凈化處理。自1987年以來(lái)，瑞典MWTPS(規(guī)模為2萬(wàn)～10萬(wàn)人)污泥中重金屬(汞、鎘、鉛、鉻、鎳、鋅和銅)的含量始終低于限值要求，并且不斷下降。

進(jìn)入MWTPS的有機(jī)物包括一些少量的溶劑和持久性有機(jī)污染物(POPS)，如壬基酚、溴系阻燃劑(ＰBDES)、ＰAＨS、ＰCBS、六氯苯和二噁英等。近年來(lái)，藥物、個(gè)人護(hù)理品及全氟化合物等新型污染物的危害也引起了瑞典環(huán)境保護(hù)局的高度重視。這些POPS通常來(lái)自工業(yè)應(yīng)用，并在一些家居產(chǎn)品中也含有，如壬基酚，歐盟已經(jīng)禁止使用。由于新的化學(xué)物質(zhì)不斷出現(xiàn)，對(duì)有機(jī)物進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)是不現(xiàn)實(shí)的。

因此，瑞典環(huán)境保護(hù)局啟動(dòng)了污染物篩選項(xiàng)目，通過(guò)對(duì)污水處理廠進(jìn)出水、污泥以及納污水體中污染物的監(jiān)測(cè)，判斷環(huán)境中這些污染物的污染來(lái)源、影響程度以及暴露于這些污染物對(duì)人類是否存在風(fēng)險(xiǎn)，為實(shí)施進(jìn)一步的管理提供依據(jù)，目前已針對(duì)ＰAＨS、ＰCBS、ＰBDES、全氟碳化物(ＰFCS)、殺蟲(chóng)劑以及藥物等物質(zhì)開(kāi)展了相關(guān)調(diào)查。

6、對(duì)我國(guó)市政污水管理的啟示

目前我國(guó)的城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施已有相當(dāng)?shù)臄?shù)量和覆蓋面。截至2013年底，我國(guó)城鎮(zhèn)污水總設(shè)計(jì)處理能力達(dá)到1.61億t/d，基本與美國(guó)相當(dāng)，已成為全世界污水處理能力最大的國(guó)家之一。有多種污水

處理工藝在我國(guó)污水處理廠中得到應(yīng)用，以A2/O及其變形工藝、氧化溝、序批式活性污泥法(SBＲ)及其變形工藝為主，其他如生物吸附氧化法(AB工藝)、曝氣生物濾池、水解-好氧工藝、生物接觸氧化工藝、穩(wěn)定塘等也有一定規(guī)模的應(yīng)用，基本涵蓋世界各國(guó)的先進(jìn)工藝，且50％以上的污水處理廠具備脫氮除磷能力。但目前，我國(guó)城市的污水收集處理率在80％左右，縣城及農(nóng)村污水的處理率更低，與瑞典95％的處理率相比尚有較大的差距。有研究表明，城鎮(zhèn)污水處理能力與GDP具有較好的線性相關(guān)性。2013年我國(guó)GDP總量為9.1814萬(wàn)億美元，約為瑞典的16倍，但我國(guó)人均GDP為6747美元，約為瑞典人均GDP的九分之一。經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度低及人口眾多固然是我國(guó)市政污水處理能力不足的重要原因，但對(duì)污水處理設(shè)施的管理薄弱同樣制約了我國(guó)市政污水處理效率的提升。

瑞典的水環(huán)境質(zhì)量在20世紀(jì)70年代后期迅速得到改善，與政府大力投入加強(qiáng)污水處理設(shè)施建設(shè)，并健全相關(guān)立法與管理措施密不可分。瑞典在市政污水處理及管理方面的做法為我國(guó)提升MWTPS的處理效率，實(shí)施規(guī)范化和精細(xì)化管理，避免污水處理廠成為“二次污染源”提供了良好的借鑒。主要有如下啟示：

(1)健全市政污水處理、運(yùn)行及監(jiān)管的相關(guān)立法。近年來(lái)，由于我國(guó)對(duì)環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重視，城鎮(zhèn)生活污水處理設(shè)施的數(shù)量迅速增加，但由于多種原因，造成我國(guó)城鎮(zhèn)生活污水的處理效果不理想，具體表現(xiàn)在：①部分區(qū)域市政管網(wǎng)建設(shè)不配套，污水難以收集，導(dǎo)致相當(dāng)數(shù)量的城鎮(zhèn)生活污水處理廠處于閑置狀態(tài)，還有一些污水處理廠的實(shí)際處理量遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)處理能力；②部分城市由于快速擴(kuò)張，導(dǎo)致污水處理廠超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，造成處理效果降低；③對(duì)城鎮(zhèn)生活污水處理廠接納廢水的來(lái)源及水質(zhì)缺乏嚴(yán)格的要求，導(dǎo)致水質(zhì)成分復(fù)雜，甚至對(duì)處理系統(tǒng)造成沖擊；④缺乏專業(yè)的運(yùn)營(yíng)和管理團(tuán)隊(duì)，不懂如何優(yōu)化工藝參數(shù)，出現(xiàn)問(wèn)題不知如何解決；⑤污泥的安全處置缺乏有效的技術(shù)方法和監(jiān)管，污泥“減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化、資源化”程度低。上述問(wèn)題都嚴(yán)重制約了我國(guó)市政污水處理能力和處理效率的提升，而我國(guó)目前在這些方面的相關(guān)立法與歐盟國(guó)家相比尚不健全，亟待加強(qiáng)。

(2)制定科學(xué)的城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)現(xiàn)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中，針對(duì)總氮提出了全國(guó)統(tǒng)一的分級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，其中一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)為15mG/Ｌ。為了滿足總氮排放的控制要求，全國(guó)的城鎮(zhèn)污水處理廠都必需具備配套的脫氮工藝和能力。事實(shí)上，控制總氮向地表水排放，主要是為了控制水體富營(yíng)養(yǎng)化，而水體的富營(yíng)養(yǎng)化與水體類型、所在區(qū)域的地理?xiàng)l件、水文水力條件等有重要關(guān)系。在部分區(qū)域，總氮含量適當(dāng)偏高對(duì)水生態(tài)環(huán)境并無(wú)不良作用，這也是歐盟及瑞典依據(jù)水體對(duì)總氮的敏感程度，分區(qū)域提出MWTPS出水總氮控制要求的重要原因。此外，有研究表明，與氮相比，磷對(duì)水體富營(yíng)養(yǎng)化的貢獻(xiàn)更大，控制磷進(jìn)入水體可能是最有效的富營(yíng)養(yǎng)化防治對(duì)策。因此，我國(guó)在制定污水排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)充分借鑒瑞典的做法，一方面考慮現(xiàn)行污水處理工藝的處理能力，另一方面考慮受納水體的環(huán)境功能和區(qū)域水環(huán)境特征，提高標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性和可行性，為實(shí)現(xiàn)我國(guó)環(huán)境的精細(xì)化管理提供支撐。

(3)重視污水處理廠污泥中有毒有害物質(zhì)的管理與處置。污泥處理處置已經(jīng)成為我國(guó)城市污水處理行業(yè)快速發(fā)展的瓶頸問(wèn)題。國(guó)外污泥處理處置的經(jīng)驗(yàn)表明，與厭氧消化、焚燒、碳化、發(fā)電等城市污泥能源化途徑相比，污泥土地利用不僅成本低，而且可將污泥中豐富的氮、磷等元素用作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的肥料，然而由于存在“二次污染”的隱患，污泥的土地利用受到了制約，這其中重金屬及POPS的危害尤其引人關(guān)注。GB18918-2002提出了污泥穩(wěn)定化控制指標(biāo)，并對(duì)污泥農(nóng)用時(shí)重金屬、苯并(A)芘、二噁英、可吸附有機(jī)鹵化物以及ＰCBS提出了控制要求，但我國(guó)目前污泥無(wú)害化處理水平較低，且僅靠末端控制來(lái)減少污水處理廠出水和污泥中有毒有害物質(zhì)的排放成效甚微。已有相當(dāng)多的研究表明，在污水處理廠污泥以及污水灌溉農(nóng)田中檢出POPS。

因此，我國(guó)應(yīng)借鑒瑞典在控制污泥重金屬及POPS方面的做法，即一方面對(duì)MWTPS來(lái)水水質(zhì)提出要求，從源頭限制進(jìn)入MWTPS的重金屬及POPS的量；另一方面加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，根據(jù)污泥的用途科學(xué)確定污泥中有毒有害物質(zhì)的優(yōu)先管理對(duì)象和管理目標(biāo)。