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【题  名】 美国合流制溢流控制标准分析及对我国的启示

【出  处】 中国给水排水

【日  期】 2019.03.13

【作  者】 /

【关键词】 环保宣教 他山之石 合流制溢流 CSO 美国

【正  文】

 
  合流制溢流(CSO)具有污水与降雨径流双重特性,受随机降雨、多污染源、阶段数据等条件影响,CSO控制标准以基于控制效果的年均溢流频次、年溢流体积控制率和年污染物总量削减率为主;CSO控制标准的确定以受纳水体水质为目标导向,以数据为基础,采用“流域治理、污染分担”策略,经技术经济分析确定。简要梳理了美国CSO控制标准确定的政策法规基础和方法,以期为我国CSO控制标准的确定、“厂网一体、灰绿结合”技术路线及排放许可等配套政策法规的制定提供参考。
随着海绵城市建设、城市黑臭水体治理、城镇污水处理提质增效等工作的不断深入,合流制溢流(CSO)污染已成为不可回避且亟待解决的重大问题,CSO控制政策法规、标准、综合措施、设施规模设计等方面的短板日益凸显,已成为科学开展CSO控制规划设计的重要瓶颈。
CSO控制标准主要包括年均溢流频次、年溢流体积控制率和污染物控制,从各地近年编制的海绵城市专项规划、海绵城市建设与黑臭水体治理方案来看,多以年均溢流频次作为指标或标准;《海绵城市建设评价标准》(GB/T 51345—2018)中,首次在国家标准层面提出将年溢流体积控制率及处理设施的污染物排放浓度限值作为CSO控制效果的评价标准,并给出了具体的评价方法。然而,作为CSO控制规划设计方案制定首先要考虑的问题,指标如何选择、标准如何确定,仍值得深入探讨。
美国围绕CSO污染控制的政策法规、基础研究和工程实践工作已开展了数十年,围绕CSO控制标准这一基础问题,从政策法规体系和工程规划等方面分析美国在该方面的经验做法,有助于从降雨径流管控、城镇污水收集处理及城市水体环境质量改善等方面综合提高对CSO控制的认识、少走弯路。
1 美国CSO控制标准确定的政策法规基础
1.1 清洁水法(Clean Water Act,CWA)
CSO作为点源污染,需满足美国水污染控制的第一大法案——清洁水法的如下规定:禁止违法排放污染物;满足基于技术(Technology-Based)和基于水质(Water Quality-Based)的排放限值;允许通过颁发国家污染物排放控制系统许可(NPDES Permits)授权满足CWA要求的污染物排放行为;允许州一级管理排放许可。其中,满足基于技术和基于水质的排放限值是CSO控制标准确定的重要依据。
① 基于技术排放限值
基于技术的排放限值指根据现有技术的污染物处理能力(负荷或浓度)并考虑对受纳水体的影响确定的排放限值。对于污水处理厂,排放限值一般根据对二级处理出水的相关规定或州一级处理标准确定;对于其他处理设施,排放限值根据美国环保局(EPA)发布的排放指南、州一级处理标准或由排放许可撰写人根据项目具体条件通过最佳专业判断(Best Professional Judgment,BPJ)进行确定。
对于不同类型的污染物指标,CWA给出了具体的基于技术的排放限值确定方法。BOD、TSS、粪大肠杆菌、油脂等传统污染物(Conventional Pollutants)的排放限值采用最佳传统污染物控制技术(Best Conventional Pollutant Control Technology,BCT)法分析确定,COD、TOC、N、P等非传统污染物(Nonconventional Pollutants)和有毒污染物的排放限值采用最佳技术经济可行(Best Available Technology Economically Achievable,BAT)法分析确定。
但EPA发布的排放指南中,未给出基于BAT、BCT方法的CSO污染物排放限值,许可撰写人需通过BPJ确定CSO基于技术的排放限值。
② 基于水质的排放限值
基于水质的排放限值指根据水体水质标准(Water Quality Standard,WQS)“反推”确定的排放限值,一般比基于技术的排放限值严格,短期内较难实现。WQS包括水体设计用途(Designated Uses)及相应的水质指标标准(Water Quality Criteria,WQC),WQS由州一级制定并报EPA审批,若未通过审批而且州不作相应修订,则由EPA代为制定,此外,州必须每3年对水质标准进行复议并提交EPA审批。
水体设计用途体现了民众对水体功能的基本需求,包括温水或冷水水生生物栖息、可游泳、可垂钓、可饮用、可灌溉、可观赏等。水质指标标准主要为支撑水体设计用途的化学、物理或生物指标,如重金属、致病菌、悬浮物、溶解氧、水獭或鸟类数量等。值得注意的是,水质指标标准是根据水体设计用途从科学性角度制定的,不受经济和社会因素影响,但WQS很难始终保持达标,从经济因素考虑,在特殊空间或时间内,水质指标标准可以进行豁免,如允许CSO排放口下游水体的局部区域(游泳海岸、贝类栖息区域及其他重要栖息地等区域除外)不达标,允许雨天超控制标准发生的CSO导致WQS临时不达标但水质指标值控制在允许的范围内等。

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