高能耗一方面導致污水處理成本較高，使一些中小型污水處理廠運行困難，同時也進一步加劇了當前的能源危機，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。
幾個月前，中國工程院院士、中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員曲久輝和國內(nèi)其他5位環(huán)境領(lǐng)域?qū)＜谊P(guān)注到這一新變化，并決定基于各自的學識，共同在中國構(gòu)建一個“新概念”的污水處理廠。
按照6位專家設(shè)定的時間表，2014年提出概念廠的具體概念內(nèi)涵，并落實概念廠的選址；2015~2016年，完成概念廠工程設(shè)計；未來5年內(nèi)建成中國第一座污水處理概念廠并投入運營，初步形成污水處理未來概念。
“到那個時候，我們要引領(lǐng)國際污水處理行業(yè)的技術(shù)方向，帶動這個行業(yè)的跨越式發(fā)展。”曲久輝說。
污水處理在即將上報國務(wù)院的水污染防治行動計劃中占有很大的比例。該計劃總投資將達到2萬億元，超過目前正在實施的大氣污染防治行動計劃的資金投入（1.7萬億元）。
污水處理業(yè)的遺憾與隱患
1984年，我國第一座大型城市污水處理廠在天津建成并投入運行。截至2013年，我國已建成并投入運行了3500多座縣級以上污水處理廠，日總處理能力達到1.4億立方米，與美國基本相當。
“應該說，通過這些年國家的支持，水污染治理行業(yè)已成為從業(yè)人數(shù)最多、技術(shù)門類最為齊全、各類業(yè)態(tài)最為成熟的環(huán)保產(chǎn)業(yè)。”中國21世紀議程管理中心副主任、環(huán)境科技項目管理與水污染控制專家柯兵說。
但“中國污水處理業(yè)也不乏遺憾和隱患”。曲久輝對記者說，從頂層設(shè)計到具體實踐，可持續(xù)發(fā)展理念的缺位導致行業(yè)的短視、粗放、混亂，甚至劣質(zhì)。
清華大學教授、環(huán)境學院副院長王凱軍介紹，我國絕大部分污水處理廠取消了初沉池設(shè)計，大量采用延時曝氣等高能耗工藝，以高能耗為代價實現(xiàn)污染物削減與減排，形成了“減排污染物、增排溫室氣體”的尷尬局面。
“現(xiàn)有污水處理廠設(shè)置厭氧消化設(shè)施的數(shù)量不足3%，在硬件上直接否定了污水潛能的開發(fā)利用。”王凱軍告訴記者，目前，全國采用厭氧工藝的污水處理廠約有50座，其中在運行的還不到30座。
更應引起注意的是，新設(shè)施的建設(shè)幾乎都還在以厭氧消化管理復雜、我國污泥有機質(zhì)含量低等不成立的說法為理由，在可研階段就直接剔除厭氧消化工藝。
在能源利用與回收方面，我國污水處理行業(yè)的具體行動更是幾近空白。
中國人民大學教授、環(huán)境學院副院長王洪臣介紹，污水處理是能源密集型行業(yè)，消耗的能源主要包括電力和燃料，電耗成本約占運行成本的60%~70%。高能耗一方面導致污水處理成本較高，使一些中小型污水處理廠運行困難，同時也進一步加劇了當前的能源危機。
美國政府相關(guān)報告提出，污水中的潛能約占處理所需能耗的10倍左右，污水能源開發(fā)大有潛力。因此，節(jié)能降耗和能源開發(fā)利用并舉，可大大提高污水處理過程的能源自給率，甚至完全實現(xiàn)自給，這是未來的必然趨勢。
根據(jù)《“十二五”全國城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》要求，國家對污水處理廠出水水質(zhì)要求將更加嚴格，從一級B全面提高到一級A。問題是，在許多地區(qū)要達到一級A的污水處理廠還需提標改造。
概念廠是面向未來的系統(tǒng)探索
那么，專家們提出的“新概念”污水處理廠到底是什么樣子？
“通過一般的討論還遠不能為概念廠畫出具象的圖形，需要更多方面的參與、更長時間的探索、更多維視角的勾畫。”清華大學環(huán)境學院教授余剛也對記者說，“我們一直強調(diào)‘小核心、大網(wǎng)絡(luò)’，我們6個人組成了專家委員會只是一個核心，我們會跟不同界別的專家合作，共同推動概念廠的完善。”
上世紀60年代，美國提出了具有超前思維的“21世紀水廠”概念，將污水處理標準提升至飲用水標準，對行業(yè)發(fā)展產(chǎn)生深遠影響。沿此思路，本世紀初，新加坡開發(fā)了“NEWater”工藝，通過傳統(tǒng)生物處理加雙膜法，實現(xiàn)了污水到飲用水的深度回用，帶動本國水業(yè)跨越式發(fā)展，使其一躍成為世界性水務(wù)中心。
中國科學技術(shù)大學教授、污水處理與有機廢棄物能源化專家俞漢青介紹，隨著環(huán)境污染、氣候變化、能源危機以及資源枯竭等人類面臨的多重重大問題日益突顯，近幾年，國際污水處理行業(yè)出現(xiàn)了三個明顯趨勢：污染物削減功能被進一步強化；低碳處理和能源開發(fā)；污水處理過程的資源回收引起重視。
“通過幾次研討，我們初步認同概念廠應包含但不限于以下四個方向的追求。”曲久輝介紹，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)，減少對外部化學品的依賴與消耗；建設(shè)感官舒適、建筑和諧、環(huán)境互通、社區(qū)友好的污水處理廠。
專家們認為，為實現(xiàn)以上追求，首先應該徹底跳出現(xiàn)有污水處理技術(shù)工藝框框，系統(tǒng)地、認真地研究目前國際上的新工藝、新技術(shù)、新材料、新裝備的應用進展，預判未來數(shù)年可能實現(xiàn)的突破，為城市污水處理做一次重新的系統(tǒng)勾畫。
“中國污水處理概念廠不能簡單地局限于通常意義上的重點工程、示范工程，更應該將其看作是中國污水處理事業(yè)在當前的機遇和挑戰(zhàn)下，面向未來的一次系統(tǒng)探索。”曲久輝說。
需突破現(xiàn)行體制機制束縛
但在接受《第一財經(jīng)日報》記者采訪時，曲久輝也承認，“概念廠必須突破現(xiàn)有體制、機制的束縛”。
“比如，如果污水處理廠排放的廢水是用于綠地使用的，就需要保留水中的氮和磷，而這是與現(xiàn)行的標準、政策相沖突的。”曲久輝說，現(xiàn)行標準要求污水處理廠排放的廢水必須去除氮、磷。
現(xiàn)有污水處理標準強調(diào)去除COD，曲久輝說，從資源能源利用的角度看，就不是強調(diào)去除COD了，這也會大大推動中國污水處理標準的改變。
“與現(xiàn)行標準和規(guī)定的沖突，這確實將是我們遇到的很大的問題。概念廠就是要突破已有的規(guī)范和標準。”王凱軍對記者說。
但王凱軍同時認為，與沖突相比，可能更缺乏的是一些鼓勵性的政策。“比如節(jié)能降耗，新概念的污水處理廠不僅可以做到節(jié)約用電，還能通過資源能源的再利用，實現(xiàn)溫室氣體排放的降低。“如果有相應的鼓勵政策，會大大推進概念廠的建設(shè)。”王凱軍說。
余剛也對記者表示，整體來說，概念廠是面向未來的，與現(xiàn)有的政策標準會有很多不適應的地方，“現(xiàn)行的標準政策是關(guān)注眼前、局部的利益，而未來的概念廠是一個系統(tǒng)性、綜合性的，從更長期的角度考慮的。”
記者注意到，對于污水處理的鼓勵性經(jīng)濟政策，環(huán)保部“水污染控制技術(shù)經(jīng)濟決策支持系統(tǒng)研究”課題組也有類似的看法。
據(jù)該課題組介紹，廢水和水污染物治理不僅在行業(yè)間存在明顯差異，而且，同一行業(yè)在區(qū)域和企業(yè)規(guī)模、治理工藝等因素上也存在較大差異。因此，實施統(tǒng)一的排污收費標準既不能真實反映不同行業(yè)、不同地區(qū)、不同處理工藝的污染物治理成本，更不能反映污染排放實際造成的環(huán)境損害。
“應確定不同行業(yè)及不同區(qū)域廢水及水污染物治理投資和運行費用標準。”對于城鎮(zhèn)污水處理收費問題，該課題組認為，應打破目前政府統(tǒng)一定價的局面，將污水處理收費制度企業(yè)內(nèi)部化，價格由處理廠根據(jù)自身運行狀況和市場價格制定。污水處理費要按照排出污水的水量和水質(zhì)的實際狀況，實行綜合指標計費法進行收費。
未來的污水處理概念廠會不會只有一種模式？王洪臣表示，概念廠會根據(jù)不同情況，提出不同的具體方案。如果概念廠在水資源豐富地區(qū)建設(shè)，出水水質(zhì)應滿足水生態(tài)健康的需要；如果概念廠選在缺水的地區(qū)，出水水質(zhì)必須滿足水資源可持續(xù)循環(huán)利用的要求，這兩類水質(zhì)是不同的。
“我們在討論的時候特別強調(diào)，概念廠要和我國的城鎮(zhèn)化進程很好地結(jié)合起來，推動城鎮(zhèn)污水處理的跨越發(fā)展。”王凱軍認為，隨著城鎮(zhèn)化的推進，各地即將迎來污水處理廠的建設(shè)期，會有非常大的需求。
“概念廠在創(chuàng)新方面肯定會遇到一些問題，我們希望大家攜起手一起推進這項事業(yè)。在產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策、行業(yè)標準、技術(shù)準入等方面給予相應的政策支持，同時在規(guī)范行業(yè)自我發(fā)展和競爭方面能夠創(chuàng)造一個公平的環(huán)境。”柯兵說。