經(jīng)過30多年特別是近10多年來的高速發(fā)展，中國城市污水處理取得了巨大成就。回望過去，輝煌毋庸置疑，但一路走來，中國污水處理事業(yè)也不乏遺憾和隱患。從頂層設(shè)計(jì)到具體實(shí)踐中可持續(xù)發(fā)展理念的缺位，導(dǎo)致行業(yè)的短視、粗放、混亂，甚至劣質(zhì)，與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)對(duì)污水處理行業(yè)的需求相比，已經(jīng)呈現(xiàn)了多種不適應(yīng)，未來挑戰(zhàn)依然嚴(yán)峻。
中國污水處理事業(yè)急需在立足國情和自身需要的基礎(chǔ)上，進(jìn)行一次面向未來的系統(tǒng)探索，以期尋找到再出發(fā)的方向。近日，中國工程院院士、中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員曲久輝，清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院副院長、教授王凱軍，中國人民大學(xué)環(huán)境學(xué)院副院長、教授王洪臣等6位專家提出“建設(shè)面向未來的中國污水處理概念廠”這一命題，并發(fā)起設(shè)立中國城市污水處理概念廠專家委員會(huì)，希望以此融通各方智慧和共識(shí)、啟迪創(chuàng)新和創(chuàng)造，引領(lǐng)中國污水處理事業(yè)的升級(jí)發(fā)展。為此，記者就有關(guān)內(nèi)容采訪了曲久輝院士。
污水處理技術(shù)面臨新變革
回顧百年來發(fā)展歷程，污水處理對(duì)改善人居環(huán)境、推動(dòng)人類文明進(jìn)步作出了巨大貢獻(xiàn)。1912年發(fā)明的活性污泥法，長期、有效地遏制了水污染物排放，至今仍是污水處理系統(tǒng)的“中流砥柱”；上世紀(jì)60年代，美國提出了具有超前思維的“21世紀(jì)水廠”概念，即將污水處理標(biāo)準(zhǔn)提升至飲用水標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)行業(yè)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。在本世紀(jì)初，新加坡開發(fā)了“NEWater”工藝，通過傳統(tǒng)生物處理加雙膜法，實(shí)現(xiàn)了污水到飲用水的深度回用，帶動(dòng)該國水業(yè)跨越式發(fā)展，使其一躍成為世界性水務(wù)“新概念”中心，污水處理廠的內(nèi)涵也得到了進(jìn)一步擴(kuò)展。
值得注意的是，近幾年，國際污水處理行業(yè)出現(xiàn)了污染物削減功能被進(jìn)一步強(qiáng)化、低碳處理和能源開發(fā)、污水處理過程的資源回收三個(gè)明顯趨勢(shì)。在污水處理廠新功能需求下，相關(guān)污水處理技術(shù)也將面臨新變革。
具體到國內(nèi)，曲久輝介紹，截至2013年，我國已經(jīng)建成并投入運(yùn)行了3500多座縣級(jí)以上污水處理廠，日總處理能力達(dá)到1.4億立方米，已與美國基本相當(dāng)，為遏制水污染加劇的態(tài)勢(shì)發(fā)揮了關(guān)鍵作用。然而，每個(gè)行業(yè)都難以跨越歷史，污水處理行業(yè)高速取得的巨大成就之下也同樣隱存著短視、粗放乃至劣質(zhì)。
中國新型城鎮(zhèn)化的大幕業(yè)已拉開，逾一億農(nóng)村人口將進(jìn)入城市生活。中央城鎮(zhèn)化工作會(huì)議已將能源利用效率、環(huán)境質(zhì)量等作為新時(shí)期城鎮(zhèn)化內(nèi)涵。這些預(yù)示著，中國城市污水處理事業(yè)將迎來以可持續(xù)發(fā)展為核心的全新時(shí)期，在相當(dāng)長一段時(shí)期內(nèi)，中國仍將是世界上最大的污水處理市場(chǎng)。
污水處理正處于重大變革的前夜，城市污水處理廠將由單純污染物削減，轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y源、能源工廠，相關(guān)政策、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、實(shí)踐等正在廣泛而深刻地變革。而這些，正是中國污水處理未來發(fā)展必須重視的新方向。
面向未來的污水處理廠
在發(fā)展路線的重要選擇關(guān)口，為了躍升行業(yè)智慧資源，凝聚共識(shí)，明晰方向，中國污水處理事業(yè)迫切需要學(xué)習(xí)國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，借鑒成熟案例，效仿美國“21世紀(jì)水廠”和新加坡“NEWater水廠”，建設(shè)一座（批）面向未來的污水處理廠，可以稱之為“中國污水處理概念廠”。
中國城市污水處理概念廠專家委員會(huì)的設(shè)想是：用5年左右時(shí)間，建設(shè)一座（批）面向2030 2040年、具備一定規(guī)模的城市污水處理廠。它應(yīng)該扎實(shí)踐行低碳綠色的國際先進(jìn)理念，集中應(yīng)用與展示已經(jīng)和即將工程化的全球先進(jìn)技術(shù)，從而能夠充分滿足中國城市可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求，并期望成為國際水處理界的最新標(biāo)桿。同時(shí)，概念廠還將成為國際水處理工程技術(shù)考察、觀摩學(xué)習(xí)的重要項(xiàng)目，標(biāo)志著我國污水處理事業(yè)開始走向領(lǐng)先。
曲久輝認(rèn)為，作為概念廠至少包含以下4個(gè)方向的追求：使出水水質(zhì)滿足水環(huán)境變化和水資源可持續(xù)循環(huán)利用的需要；大幅提高污水處理廠能源自給率，在有適度外源有機(jī)廢物協(xié)同處理的情況下，做到零能耗；追求物質(zhì)合理循環(huán)，減少對(duì)外部化學(xué)品的依賴與消耗；污水處理廠外在感官舒適、建筑和諧、環(huán)境互通、社區(qū)友好。為實(shí)現(xiàn)以上追求，曲久輝強(qiáng)調(diào)首先應(yīng)該徹底跳出現(xiàn)有污水處理技術(shù)工藝框框，系統(tǒng)地認(rèn)真地研究目前國際上的新工藝、新技術(shù)、新材料、新裝備的應(yīng)用進(jìn)展，預(yù)判未來數(shù)年可能實(shí)現(xiàn)的突破，為城市污水處理做一次重新的系統(tǒng)勾畫。作為現(xiàn)代城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施，污水處理廠也不應(yīng)只是技術(shù)專家和工程師考慮的事情。應(yīng)該組織政府官員、民眾、工程師、建筑師、規(guī)劃師討論、參觀、模擬，為未來城市污水處理廠探尋和構(gòu)建有整體共識(shí)的范式。
推動(dòng)環(huán)保產(chǎn)業(yè)升級(jí)與轉(zhuǎn)型換代
中國污水處理概念廠不是通常意義上的重點(diǎn)工程、示范工程，更多應(yīng)該將其看作是中國污水處理事業(yè)在當(dāng)前機(jī)遇和挑戰(zhàn)下面向未來的一次系統(tǒng)探索。
概念廠將有助于突破現(xiàn)有體制、機(jī)制的束縛，重點(diǎn)從中國國情、社會(huì)發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步、物質(zhì)與能源循環(huán)角度出發(fā)，在更長時(shí)間尺度上綜合思考污水處理廠的功能與定位。曲久輝認(rèn)為，這種突破束縛的探索，本身就是巨大進(jìn)步。同時(shí)，這也將是一次富有前瞻性和戰(zhàn)略性的嘗試。城市污水處理廠已經(jīng)不單單是污水處理行業(yè)或環(huán)保行業(yè)的事情，它和人們生產(chǎn)、生活的關(guān)聯(lián)日益緊密，這種關(guān)聯(lián)正在刷新人們對(duì)其的傳統(tǒng)認(rèn)知，概念廠即脫胎于此：城市污水處理廠從實(shí)現(xiàn)污染物削減的基本功能將轉(zhuǎn)變?yōu)槌鞘械哪茉垂S、水源工廠、肥料工廠，進(jìn)而再發(fā)展為與社區(qū)全方位融合、互利共生的城市基礎(chǔ)設(shè)施。
可以期待的是，通過概念廠的建設(shè)和運(yùn)行，指引方向，樹立標(biāo)桿，服務(wù)未來，實(shí)現(xiàn)我國城市污水處理事業(yè)的跨越式發(fā)展，或?yàn)槭澜缥鬯幚韽S建設(shè)的典范和方向；同時(shí)也將推動(dòng)城鎮(zhèn)化中環(huán)境要素功能的實(shí)現(xiàn)，推動(dòng)環(huán)保新技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)的普及，推動(dòng)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的升級(jí)與轉(zhuǎn)型換代。