工藝優(yōu)化

以某個造紙廠污水處理工藝為例，優(yōu)化前，造紙廠深度處理過程為“芬頓-混凝沉淀-外排”。深度處理出水COD平均濃度為84mg/L，難以達到60mg/L的新的COD排放標準。通過工藝優(yōu)化，調(diào)整了處理順序，將混凝沉淀這道程序提前，并未增添額外的工程。

通過工藝優(yōu)化，改變原先不合理的工藝，該造紙廠深度處理出水COD濃度穩(wěn)定達到60mg/L，達標率為99.3%。出水水質(zhì)變好后，藥耗與能耗也隨之下降，優(yōu)化前，噸水處理成本為1.92元，每公斤COD去除成本為6.86元;優(yōu)化后，2013年該造紙廠噸水處理成本降低至1.64元，每公斤COD去除成本為4.70元。2015年，成本進一步降低，噸水處理成本為1.58元，每公斤COD去除成本為4.67元。工藝優(yōu)化為企業(yè)帶來了明顯的經(jīng)濟效益。

再生水利用

目前，污水處理市場中增量項目減少，存量項目逐漸成為市場關(guān)注的焦點，若想挖掘增量項目，或可從再生水入手。

傳統(tǒng)污水處理系統(tǒng)將污水處理達標后排放，而再生水系統(tǒng)則可構(gòu)建循環(huán)體系，排放的尾水經(jīng)過不同工藝處理后可以被用于景觀利用、工業(yè)利用、市政雜用和補充水源地，甚至經(jīng)過高標準處理后可直接飲用。根據(jù)用途的不同，再生水系統(tǒng)可以采用不同工藝進行處理，出廠的再生水定價也可不同，做到將排水變?yōu)楣┧串a(chǎn)品。

胡洪營分析，城市污水具有水量穩(wěn)定、水質(zhì)可控、就近可取的特點，經(jīng)過再生水系統(tǒng)處理，可成為 “城市第二水源”、“工業(yè)第一水源”。再生水利用效益顯著，技術(shù)可行，值得大力推進，國家多項政策也對此提出了要求，但是進展并不是太快。

2021年1月，發(fā)改委等十部委發(fā)布《關(guān)于推進污水資源化利用的指導(dǎo)意見》，標志著污水資源化利用上升為國家行動計劃，污水處理進入資源化利用新階段，“十四五”期間和未來15年，將是污水再生利用的快速發(fā)展期。

胡洪營表示，污水再生利用對優(yōu)化供水結(jié)構(gòu)、增加水資源供給、緩解供需矛盾和減少水污染、保障水生態(tài)安全具有重要意義。關(guān)于再生水的利用途徑，胡洪營用一句話給出了總結(jié)：“自來水能用的地方再生水都能用”。

目前，國家正在起草了一項關(guān)于再生水利用效益及其評價方法的國家標準，對效益評價指標、程序和計算方法等進行規(guī)定和規(guī)范。這樣，再生水利用這條賽道就有了同一把尺子進行衡量，根據(jù)利用途徑的不同，可用資源效益、生態(tài)環(huán)境效益、社會效益、經(jīng)濟效益等評價指標進行評價。

建立區(qū)域水生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)

胡洪營表示，運行優(yōu)化與再生水利用是實現(xiàn)高效率發(fā)展的途徑，那么建立區(qū)域水生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)就是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的途徑。行業(yè)內(nèi)都提倡“三水”協(xié)同共治，胡洪營則提倡“三水一碳”協(xié)同共治，即“水資源保障、水污染治理、水生態(tài)修復(fù)、碳排放削減”，以實現(xiàn)“提水質(zhì)、健生態(tài)、保用水、減碳排”的目標。

但同時，胡洪營強調(diào)，單項的技術(shù)革新難以實現(xiàn)“三水一碳”協(xié)同共治。水務(wù)行業(yè)首要任務(wù)不是降碳，而是保水質(zhì)、保供應(yīng)、保安全，在此基礎(chǔ)上才能談碳減排。碳減排并非不重要，但其前提是不能影響水質(zhì)和供水，這是生命線。談雙碳首先要談保安全，因此需要系統(tǒng)性變革才能解決這一問題。

現(xiàn)在的供排水系統(tǒng)是開放性的線性系統(tǒng)，主要包括“上游取水-用水-污水-下游排放”幾個環(huán)節(jié)，存在依賴域外水資源、水系統(tǒng)彈韌性較差、水資源利用率較低、能源資源消耗大和營養(yǎng)元素流失大等突出問題，其中，土壤營養(yǎng)元素流失問題未引起人們的高度重視。

胡洪營解釋，人們所需要的糧食蔬菜都需要農(nóng)田中的微量元素來支撐，土壤中的微量元素被植物吸收，進入人體，并隨糞便排出體外，進入污水處理系統(tǒng)，處理后排放到流域水環(huán)境中，沒有返回到農(nóng)田。這會導(dǎo)致土壤微量元素減少，更為貧瘠，從而讓糧食蔬菜水果中微量元素減少，影響植物生長，使人體微量元素攝取量降低，導(dǎo)致“隱性饑餓”和健康問題。因而當前灰色、低效和高碳的模式不可持續(xù)。一些發(fā)達國家解決這一問題的思路是在化肥中添加微量元素，但這同樣是不可持續(xù)的方式。

糧食種植帶來的土壤微量元素衰減

(該圖引自：任景明主編，五谷輪回，經(jīng)濟科學(xué)出版社，2021)

胡洪營總結(jié)，現(xiàn)有供排水系統(tǒng)存在導(dǎo)致“土壤貧營養(yǎng)、水體富營養(yǎng)、處理高排碳和用水難保障”等問題。令人擔憂的是，在土壤肥力至關(guān)重要的農(nóng)村也在采用和城市一樣的供排水模式，行業(yè)內(nèi)應(yīng)該深入探討農(nóng)村水環(huán)境、水生態(tài)的治理模式。農(nóng)村不適宜照搬城市現(xiàn)有的“城市用水-排水-處理排放-形成污染-治理黑臭水體”模式，如果不顧實地情況照搬照抄，到時候再糾偏就為時已晚。

他認為，面對這種情況，應(yīng)當構(gòu)建區(qū)域水生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，通過用水、排水、再生處理環(huán)節(jié)后，排放至本區(qū)域水體中，而非下游地帶，形成循環(huán)，實現(xiàn)區(qū)域水生態(tài)補蓄，滿足城市用水。例如北京有許多湖泊，排放至區(qū)域水系的再生水可在市域內(nèi)存儲起來作為供水水源利用，形成閉環(huán)的水循環(huán)系統(tǒng)。這樣可以實現(xiàn)水源獨立，不再單獨依賴上游供水。而且再生水系統(tǒng)韌性大，效率高、或可降低能耗、藥耗。

除了水循環(huán)，還要注重元素循環(huán)，形成水量與元素“雙生態(tài)循環(huán)”，這是未來鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)的理想新模式。在源頭上，將黑水、黃水分開，對糞便進行資源化處理，重新利用至農(nóng)田;污水通過再生處理廠處理，形成再生水，排放在生態(tài)凈化儲存設(shè)施，成為新水源，重新補給生產(chǎn)生活用水。再生水廠處理形成的污泥也可在無害化處置后返還農(nóng)田進行利用。如此一來，便可形成可持續(xù)發(fā)展模式。

編輯： 趙凡