六專家欲建“新概念”污水處理廠

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，轉變為資源、能源工廠。
幾個月前，中國工程院院士、中國科學院生態環境研究中心研究員曲久輝和國內其他5位環境領域專家關注到這一新變化，并決定基于各自的學識，共同在中國構建一個“新概念”的污水處理廠。
按照6位專家設定的時間表，2014年提出概念廠的具體概念內涵，并落實概念廠的選址；2015~2016年，完成概念廠工程設計；未來5年內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，我們要引領國際污水處理行業的技術方向，帶動這個行業的跨越式發展。”曲久輝說。
污水處理在即將上報國務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，水污染治理行業已成為從業人數最多、技術門類最為齊全、各類業態最為成熟的環保產業。”中國21世紀議程管理中心副主任、環境科技項目管理與水污染控制專家柯兵說。
但“中國污水處理業也不乏遺憾和隱患”。曲久輝對記者說，從頂層設計到具體實踐，可持續發展理念的缺位導致行業的短視、粗放、混亂，甚至劣質。
清華大學教授、環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計，大量采用延時曝氣等高能耗工藝，以高能耗為代價實現污染物削減與減排，形成了“減排污染物、增排溫室氣體”的尷尬局面。
“現有污水處理廠設置厭氧消化設施的數量不足3%，在硬件上直接否定了污水潛能的開發利用。”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，新設施的建設幾乎都還在以厭氧消化管理復雜、我國污泥有機質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，我國污水處理行業的具體行動更是幾近空白。
中國人民大學教授、環境學院副院長王洪臣介紹，污水處理是能源密集型行業，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，污水能源開發大有潛力。因此，節能降耗和能源開發利用并舉，可大大提高污水處理過程的能源自給率，甚至完全實現自給，這是未來的必然趨勢。
根據《“十二五”全國城鎮污水處理及再生利用設施建設規劃》要求，國家對污水處理廠出水水質要求將更加嚴格，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。”清華大學環境學院教授余剛也對記者說，“我們一直強調‘小核心、大網絡’，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，對行業發展產生深遠影響。沿此思路，本世紀初，新加坡開發了“NEWater”工藝，通過傳統生物處理加雙膜法，實現了污水到飲用水的深度回用，帶動本國水業跨越式發展，使其一躍成為世界性水務中心。
中國科學技術大學教授、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，國際污水處理行業出現了三個明顯趨勢：污染物削減功能被進一步強化；低碳處理和能源開發；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，使出水水質滿足水環境變化和水資源可持續循環利用的需要；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同處理的情況下，做到零能耗；追求物質合理循環，減少對外部化學品的依賴與消耗；建設感官舒適、建筑和諧、環境互通、社區友好的污水處理廠。
專家們認為，為實現以上追求，首先應該徹底跳出現有污水處理技術工藝框框，系統地、認真地研究目前國際上的新工藝、新技術、新材料、新裝備的應用進展，預判未來數年可能實現的突破，為城市污水處理做一次重新的系統勾畫。
“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在當前的機遇和挑戰下，面向未來的一次系統探索。”曲久輝說。
需突破現行體制機制束縛
但在接受《第一財經日報》記者采訪時，曲久輝也承認，“概念廠必須突破現有體制、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，而這是與現行的標準、政策相沖突的。”曲久輝說，現行標準要求污水處理廠排放的廢水必須去除氮、磷。
現有污水處理標準強調去除COD，曲久輝說，從資源能源利用的角度看，就不是強調去除COD了，這也會大大推動中國污水處理標準的改變。
“與現行標準和規定的沖突，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。“比如節能降耗，新概念的污水處理廠不僅可以做到節約用電，還能通過資源能源的再利用，實現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。”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，與現有的政策標準會有很多不適應的地方，“現行的標準政策是關注眼前、局部的利益，而未來的概念廠是一個系統性、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濟政策，環保部“水污染控制技術經濟決策支持系統研究”課題組也有類似的看法。
據該課題組介紹，廢水和水污染物治理不僅在行業間存在明顯差異，而且，同一行業在區域和企業規模、治理工藝等因素上也存在較大差異。因此，實施統一的排污收費標準既不能真實反映不同行業、不同地區、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境損害。
“應確定不同行業及不同區域廢水及水污染物治理投資和運行費用標準。”對于城鎮污水處理收費問題，該課題組認為，應打破目前政府統一定價的局面，將污水處理收費制度企業內部化，價格由處理廠根據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建設，出水水質應滿足水生態健康的需要；如果概念廠選在缺水的地區，出水水質必須滿足水資源可持續循環利用的要求，這兩類水質是不同的。
“我們在討論的時候特別強調，概念廠要和我國的城鎮化進程很好地結合起來，推動城鎮污水處理的跨越發展。”王凱軍認為，隨著城鎮化的推進，各地即將迎來污水處理廠的建設期，會有非常大的需求。
“概念廠在創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。在產業技術政策、行業標準、技術準入等方面給予相應的政策支持，同時在規范行業自我發展和競爭方面能夠創造一個公平的環境。”柯兵說。