8月22日， 在“2018(第十屆)上海水業熱點論壇”上，國家環境保護技術管理與評估工程技術中心主任，清華大學王凱軍教授就“產業發展趨勢的探討與面臨的瓶頸問題”進行了主題分享。 

國家環境保護技術管理與評估工程技術中心主任 王凱軍

水污染控制需求發生了巨大變化

“再出發對我們大家而言，都是巨大的挑戰”。王凱軍老師表示，我國水污染控制需求正在發生巨大變化，總結了以下五條變化：

我國越來越重視流域綜合整治和生態修復，尤其是一些敏感地區、發達地區，并針對相應環境問題提出了一些更高排放要求。針對這個話題行業最近爭論很大，但毋庸置疑，這將是一個開始的趨勢。

針對這種轉變，從水業整體來講，立足整個污水處理系統的角度來看，而非污水廠的角度。王凱軍指出，我國正面臨多種難題，暫且稱為“無解難題”，即在現行政策條件、現有標準下、現有體制情況下，目前還沒有找到良好解決方案的問題。

第一，我國至今沒有解決排水體制的問題，今后相當長的一個時期不能支持高水平水環境的要求。因為，河長制、黑臭水體、斷面考核、環保督察，都是以水環境的考核為導向的;

第二，重廠站輕管網的惡果突顯;

第三，我國的污水處理工藝存在系統性的缺陷;

第四，我國在資源能源利用上存在先天不足。主要是我國在污泥處理上，業內一直探討走厭氧資源化，但是將近十年了，我國依然處于原地踏步階段。王凱軍指出，在除磷的問題上，采取化學處理方式來處理，因此使得磷的回收也面臨困難問題，而這些問題在現有政策、標準、體制下會對我國下一步的發展形成重要影響。王凱軍詳細分析了環保行業正經歷從追求結果到關注環境效果轉變的重要變化趨勢。

網絡及業界一直對排放標準和質量標準的矛盾產生巨大爭議。怎么來解決這一問題?一級A、Ⅳ類水能不能全面解決現有問題?以什么方式解決?這是我國正在面臨的非常現實的系統挑戰。針對這一挑戰，北京率先出臺DB11地方標準，隨之天津、合肥、太湖、浙江等地方最近也陸續出臺了一系列新標準來應對挑戰。而在國家層面上，也提出了建立河長制的解決方案，連習總書記在新年祝詞里面都提到我國要增加“河長”。

而若在我國和地方的標準發生變化情況下，是否就能解決這一問題?最近關于一篇污水排放標準的文章，在業界引起很大反響，實際來看，需要跳出爭論本身思考，站在更高層次考慮環境問題。王凱軍舉例，北京市250萬噸污水從建廠到提標至準Ⅳ類，投資約130個億，而京承高速北京段132.4公里就花了132億，所以關鍵看政府對環境、水資源采取什么態度。北京污水處理和水資源的問題，并不因為缺錢，而是夠不夠重視的問題。直到習近平總書記提出以水定人、以水定城，以水定產，才解決了水在北京城市發展中的定位，那么肯定是先搞治水，而非先建路。

王凱軍以一張美國紐約的地圖為例，他們最低標準是可漁。他介紹，美國清潔水法兩個最核心的內涵是“可漁、可游”。 “可游”是身體可以接觸，“可漁”是可以釣魚，保證生態安全。我國(即使是城市)難道不需要Ⅲ類水、Ⅳ類水，難道Ⅴ類水就足夠了嗎?這就取決于我國在文明生態建設中把水置于何種重要程度。

在金融危機之后，我國提出了關于高鐵的全國性規劃，投資近萬億，從而建立了現在開放、快速、便捷的交通系統，說明行業的發展取決于行業所處的位置高度。因此，不應爭論具體的技術問題，而是爭取將水至于我國主要產業戰略定位的高位。王凱軍表示，我國現階段的問題不是沒有錢，而是錢花在了不適當的位置。

前段時間，房地產面臨一輪挑戰， PPP也處于非常熱的階段( “十三五”期間水務PPP市場空間達兩萬億)。同時以住建部為主導，發改委跟進，提出了特色小鎮發展戰略。王凱軍表示，實際上這一輪發展里，水行業沒能挑起我國經濟發展重要資源調配這一重任，這一輪的重任，落在了特色小鎮。王凱軍指出，原因是我們行業缺乏系統頂層的設計規劃，水行業缺乏頂層設計，行業體量不足以支撐我國經濟復興、不足擔當在轉型階段支撐經濟發展的重任。他認為，不謀全局者，不足以謀一域，我國需從整個水系統、從國土宏觀層面、流域層面進行頂層設計。

回到“以什么方式解決”的問題，北京在實行了第一輪“三年行動計劃”之后，發現距離達到Ⅳ類水、Ⅴ類水，仍然有一定的差距。北京流域都是水資源缺乏且為緩流水體，數據顯示，通州即使把再生水資源全部用上，150萬噸的換水周期僅為十天。意味著一場雨之后，基本上水體不達標。所以在雨季，所有水體整個夏天一半水體可能不達標。王凱軍認為，未來相當長一段時間內，城市面源污染控制將是環保治理的重點方向之一，隨著環境法、地方責任凸顯，必然會考慮到城市面源的問題。

我國將經歷從點源污染控制轉變為面源污染控制的過程。如果在城市工業消減的情況下，統計結果顯示，COD、總氮的負荷正逐漸增高，2015年畜禽養殖業COD排放量已達到40%以上。其中村鎮污水的COD、氮、磷污染超過城市污水，主要流域村鎮COD污染負荷超過城市生活和工業污染的總和。

我國現有排水體制與水環境目標管理顯現出不適應性

王凱軍指出，從我國現有規范來看，歸根結底推的是分流制。進一步分析，我國采取的截留制和國外的合流制有所不同，不同點體現在國外以“截”為導向，一般國外的截留率是85%到95%;而我國合流制是以“排”為主導思想，如果截留倍數為1，代表剩下部分全部排走，可以理解為排了以后的部分不歸我管，這是兩者之間本質的差別。
 

另外的不同體現在：國外主要控制的污染物是大腸桿菌，而在我國以環境質量導向為前提下，控制的不僅僅是大腸桿菌，還包括COD、總N、總P。涉及到雨水問題，第一，初期雨水濃度高于排放標準;第二，混合雨水濃度也高于環境質量標準。所以無論是初期雨水還是混合雨水在我國現在的標準體制下其實都是污染。他假設旱流時污水高、中、低情景下，通過測算得出，無論根據《室外排水設計規范》條款中截流倍數宜采用2～5的要求，即便在高達將近10的截留倍數下，溢流污水濃度仍然不能滿足水環境的要求(特別是氮、磷)。對比國際經驗，美國將雨水納入了污染排放控制目標，污染物控制目標是要將雨水處理、溢流總量控制納入污水處理綜合考慮，同時結合綠色基礎設施，在線和離線的儲存，而非單一方式解決。

重廠站、輕管網建設思路的系統性惡果突顯

王凱軍指出，我國管網一直存在滲漏、破損等問題，導致產生低濃度污水的問題。數據顯示，居民區產生的污水污染濃度較高(COD、SS等)，而經過泵站之后污水濃度降低了，最后到達污水廠濃度降得更多，這說明我國管網存在很大的問題。對全國環保監督監察的5000多座污水廠進行統計，幾乎60%污水廠COD進水濃度在150mg/L以下，這給后期污水處理帶來了非常大的難題。王凱軍介紹，對比國外做法，新加坡做得很好，它的旱季雨水幾乎一滴不流，分流制建立得非常完善，其污水廠進水COD濃度約500mg/L。目前我國只北京與之濃度接近，而通過計算得出，上海、廣州、天津、北京與新加坡COD 損失率分別為41%、59%、37%和17%。王凱軍指出，這其中隱含兩大問題：第一，雖然住建部統計我國城市達到了80%的污水處理率，而其分母是什么?按照這個統計來講，幾乎50%以上沒有納入管網，因此才產生現在的黑臭水體;第二，考慮我國各地區人均排放相近，那么出現低濃度污水的原因是，大量的地下水和雨水造成了稀釋現象。

王凱軍指出，雨水和污水管網的問題已經到了非解決不可的地步。而解決的方式是什么?建分流制的管網，進行雨污分流，還是其他方式?通過對全國到現有55萬公里管道的統計來看，我國形成了一萬億固定資產，城市處理廠就形成了三千億左右固定資產。從一般經驗來看，污水處理廠投資占管網投資約1/5到1/3，但若要考慮拆遷等問題，可能管網投資在10倍以上。所以我國現在要建分流制的管網，是污水廠的10倍以上，這一條技術路線可行不可行?它的投資效益到底如何?能否解決城市水環境問題?

針對上述問題，首先來看分流制的解決方案。王凱軍介紹，國際上，合流制大部分在19世紀得以解決，黑臭水體是國外一些國家100年前所面臨的問題。其合流制管道截留倍數在10到20以上。此之后，還出現合流制的溢流問題，那么用什么方式解決?美國首先提出了用綠色基礎設施的方式解決，后來綠色基礎設施形成了低影響開發，是解決5%到20%的溢流量。目前的截留制與完善的合流制之間存在很大的差異。下一個問題是綠色基礎設施，即海綿城市方案。

王凱軍指出，《海綿城市建設技術指南》里提到海綿城市要解決70%的雨水問題，統計顯示，海綿城市每平方公里投資額約1.5億~2億，而每平方公里大約能達到處理幾千噸污水的效率。這種工程化的海綿城市飽受爭議，海綿城市設施在某種程度上是背離了習總書記最初提出的“優先考慮更多利用自然力量排水，建設自然積存、自然滲透、自然凈化”方式。王凱軍表示，我國恰恰采取了一種較為不優的策略，即海綿城市方案。對比來看，大、中城市實行分流制分別需要十億至百億的投資，而合流制只需上億至十億的投資額即可得以解決，而相比之下海綿城市卻已達到百億和千億級規模。對比發現，這三種投資序列最優的是合流制雨水處理方案。

并且，我國目前為止仍有相當大部分污水廠的負荷率在50%到60%左右，存在相當大的處理能力沒有發揮。如果能解決沉淀的問題，利用這些富裕能力，當前污水處理廠可以處理現有量4倍的雨污水;有條件的污水廠如果修建雨水存儲池，可控制80-90%的徑流總量。王凱軍表示，合流制改造方案按優先序排列為：一是利用末端雨水儲存池，二是最大程度地利用污水廠改造設施，三是Online雨水儲存換和處理措施，最后是綠色基礎設施措施。而國際上來看，如美國在10%到20%溢流量情況下，采用綠色基礎設施所需投資額最大，其次在線存儲和離線存儲相結合的方式，其所需投資額也相對較低。

借用國際經驗方面，王凱軍介紹，歐洲將執行更加嚴格的標準，該標準下總氮提升至2.2 mg/L、總磷則達到0.1 mg/L，其采用后處理、側流厭氧液化這兩個方式來解決提標問題。面對一級A提標改造，我國采用化學除磷和MBR或反硝化濾池才可達到排放標準，而若要達到地表Ⅳ類水，所需工藝更復雜、投資額將更大。

王凱軍指出，相較國際上的做法，我國污水處理工藝在設計、運行、管理等環節存在系統性缺陷。與此同時，在此基礎上，國外一些國家增加了節能減排的新要求，一些國家即將實行磷回收。歐洲在上述領域已進入設施階段，完成了工業化戰略布局，相比之下我國又落后了十年以上。王凱軍表示，由于污水處理的系統性缺陷，導致我國在節能減排、溫室氣體削減、資源回收等方面差距逐漸拉大，漸行漸遠。

王凱軍進一步提出，如果十年前我們談低碳社會，下一步將發展為推動低氮社會。在整個污水處理的循環過程中，至關重要的一環—氮回收，國際上將其列在十大重大問題的第二條，人類面臨氮磷的問題非常大，而我國在這方面有著非常大的回收潛力。污水中回收氮替代氮肥的潛力占10%，相當于節電500億度，或全國電耗的3%。總回收潛力30%以上，占電耗10%以上。王凱軍表示，正因為關注到這一問題，他的團隊進行了相關氮回收研究工作的部署，成立了氮素去除/回收單元的研究團隊，并取得了初步的氮回收技術突破。