“我們提出超越當今國際先進水平20年的中國污水處理概念廠理念，計劃用5~6年的時間建成一座或一批示范廠。”2014年初，來自環保領域的6位業內知名專家提出了建設中國污水處理概念廠、變污水處理事業跟跑者為領跑者的目標，在業內外引發強烈反響。
日前，記者在參加第三屆中國宜興產業推進會期間獲悉，經過一年多的努力，污水處理概念廠“概念”將落地。“在選址方面，準備在宜興正式啟動第一座污水處理概念廠的建設；在工藝考察與研究過程中，明確了主流厭氧氨氧化的重要地位。”清華大學環境學院副院長王凱軍透露。
倉促上馬有多少后遺癥？
普遍采用的長流程、高耗能工藝造成能耗、運行穩定性適應性問題；在污泥問題上缺乏系統性考慮
從污水處理概念廠提出到現在，業內外一直不乏不同意見者。“如此‘高大上’的污水處理廠在我國能不能用得上、用得起？”很多人認為中國污水處理還有諸多現實問題沒有解決。
對此，王凱軍等專家表示，探索建設污水處理概念廠的目標就是要面向20~30年的未來，從科研到產業發展，對未來的水污染治理、水資源管理需求做出預判和準備。
由于我國環境問題的集中快速暴發，無論是水、大氣還是固廢、土壤，治理都屬倉促應戰。科研和產業，相對于環境治理的緊迫需求，準備時間嚴重不足。“沒有技術和產業基礎，在技術路線等方面缺乏基本的判斷力，這往往導致匆忙之下對國外技術路線的直接照搬，當時造成投資浪費，后續留下諸多遺憾。”王凱軍曾在采訪中告訴記者。
而當前我國污水處理的現狀也已經顯示出了倉促上馬的后遺癥：普遍采用的長流程、高耗能工藝造成了能耗、運行穩定性適應性問題；在污泥問題上缺乏系統性考慮，污泥處置現已成為城市難題。
更重要的是，由于缺乏對水環境治理、水資源形勢的預判，使得我國在污水處理基礎設施建設上，面臨剛剛建成就已然落后的尷尬。生產管理粗放，排放水質普遍不能滿足水環境的要求，設施本身成為污泥、臭氣、噪聲排放源，能源資源未能有效回收。
專家表示，“面臨水量、水質雙重危機，龐大投資建成的污染治理設施未能發揮應有的作用。污水處理接下來工作推進的著力點在哪里，在業內一段時間內比較迷茫。”
污水處理該怎么進化？
面對水資源緊缺，能源短缺等多項挑戰，膜分離技術、以臭氧為主的高級氧化技術、高級曝氣控制技術等將得到重點研發和儲備
據介紹，發達國家的污水處理目前已處于以水資源為中心的可持續發展階段。英國等國已提出下一代的污水處理廠將成為水資源中心、能源中心和營養中心等先進理念。
從這點上看，污水處理概念廠提出諸多目標中首要包含的是要在污水處理的可持續發展目標方面抓緊“補課”，適應我國資源環境的迫切需求。
“首先得研究預判20年以后我國社會發展對污水處理的要求是什么。”中國人民大學環境學院副院長王洪臣表示，我們認為有幾個挑戰是污水處理事業必須應對和有所作為的，包括水資源緊缺、能源短缺、資源匱乏和鄰避效應。
這些挑戰意味污水處理廠要實現的功能是多方面的：未來淡水資源的缺乏，要求污水處理行當必須為實現水資源的可持續循環利用提供一個基礎；而占社會1%用電量的污水處理行業存在較大的能源回收空間，可以通過自身不斷降低能耗，以及開發利用污水中能源來實現；除能源外，污水中還存在大量有機質和磷等重要資源，這恰恰是我國土地需要的。而如何讓污水處理廠從人人嫌棄的設施，成為融入社區、貢獻正能量的設施，是較大挑戰。
這些目標對應的技術工藝紛繁復雜，如何選擇？對此，王洪臣表示，工藝路線應該體現出污水處理技術未來的發展趨勢，但不必追求盡善盡美。在向北京市匯報概念廠情況時，他們提出了立足現在，面向未來，實現不同階段工藝的無縫切換的理念。“就是說我們做的每一步對未來需求的變化和技術的發展，都要留下足夠的空間。”
哪些工藝將隨著需要而得到應用？研究團隊提出了多項需要重點研發和儲備的技術類別，包含：著眼于提升感官指標的膜分離技術；應對新型污染物、以臭氧為主的高級氧化技術；節能降耗技術裝備，如高級曝氣控制技術，最佳回流比控制技術等；厭氧氨氧化、活性顆粒污泥等低能耗新工藝；污水的能源化技術，污水水源熱泵技術，碳磷資源的循環技術等。
標準也能量身定做？
將包括基本要求指標+選擇性指標，后者可以針對不同的環境和要求進行具體選擇
除了在工藝路線上的系統革新，基于概念廠提出的綜合目標，也需要在排放標準體系上來體現。因此，對基于安全和健康的概念廠排放標準體系的研究，目前也是概念廠團隊相當重要的工作。
清華大學環境學院教授余剛則專注于這部分內容。他坦言這項工作并不容易。“標準制訂了以后，是不是可以很好地實施，有沒有較好的指導作用？這是我們特別關心的問題。”
據介紹，概念廠的標準體系研究一方面是要緊密圍繞我國水污染治理、水資源管理未來的需求和目標，同時充分考慮技術進步，借鑒國外先進經驗。“概念廠排放標準今后則是兩部分：基本要求指標+選擇性指標。后者可以針對不同的環境和要求來進行具體選擇。”
業內甚至已經有設想，將來的污水處理廠出水將有不同的用途，一些目前的污染物可能要達到極限去除的水平，比如作為工業冷卻水、作為水源補充等；而如果直接用于農林灌溉，去除難度越來越大的氮磷，則被當作營養物質。在同一體系下，“一廠一標”可能成為發展趨勢。
量身定制更加科學合理，但內在基本原則將是高度統一。目前，排放標準體系的三原則已經明確：第一是可持續和環境友好的原則，第二是技術經濟合理原則，第三是要以科學基礎為依據的原則。
不久前發布的《城鎮污水處理廠污染物排放標準（征求意見稿）》中提出對新型污染物質控制的目標。這也印證了此前專家們的判斷。“概念廠專家委員會自成立之初，就明確概念廠一定要解決這些主要新型污染物的問題。特別是藥物和個人護理品。”余剛說。
他表示，上述物質不是工業排放，而是來源于日常生活，應該通過城市污水處理系統予以解決。“我國是抗生素大量使用的國家，個人護理品數量種類也在急劇增長，還有一些雌激素，這些物質的量級已經很高。而目前的城市污水處理對其的處理率還不高，只能達到一半左右，去除率超過50%的工藝路線很少。”
“具有挑戰性的是，我們在這部分的工作不僅還是空白，同時也并沒有太多經驗可以借鑒，因為即使是發達國家也仍處于制訂標準和努力解決過程中。”余剛說。
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