“概念廠”能否撬動水業改革？

        “概念廠”以2014年底完成選址，五年內完成實體建設，未來20年形成完整模式的規劃推進

“概念廠”引申自“概念車”，指以超前構思和*新科技成果匯集而成的產品，探索產業的未來方向。由6位污水處理領域*的專家自發組織并于2014年初聯合提出的“建設面向未來的中國污水處理概念廠”，其定位就在于此。

        “概念廠”的具體規劃是，2014年完善概念設計、提出基本框架、落實選址，用5年時間建設一座(批)面向2030年～2040年、具備一定規模的城市污水處理廠，未來20年形成污水處理概念廠的完整模式。指導方針為，踐行低碳綠色的先進理念，集中應用與展示已經和即將工程化的全球先進技術，能夠充分滿足中國城市可持續發展的戰略要求，并期望成為國際水處理界的*新*。

        由中國工程院院士、中國科學院生態環境研究中心研究員曲久輝，清華大學環境學院副院長、教授王凱軍，中國人民大學環境學院副院長、教授王洪臣，清華大學環境學院教授余剛，中國科技部、中國21世紀議程管理中心副主任柯兵，中國科學技術大學化學與材料科學學院環境工程教授俞漢青組成的概念廠專家委員會于2月召開媒體見面會，詳細介紹了概念廠的規劃。

        曲久輝介紹，概念廠將刷新人們對環境的認識，城市污水處理廠從實現污染物削減的基本功能轉變為城市的能源工廠、水源工廠、肥料工廠，進而發展為與社區全方位融合、互利共生的城市基礎設施，是一次對傳統污水處理的重大變革。

        “原來中國的污水處理大多照搬西方的概念、技術和模式，在設計、建設和運行方面都不夠科學。我們希望開拓一種創新模式，引領中國水處理行業的跨越式發展。”曲久輝表示。

        中國的環境產業正在醞釀一場全面全新的改革浪潮，不僅是概念廠的提出，而是眾多學者都從不角度紛紛提出了能源再生利用、低碳和生態處理等多種的探索途徑。概念廠的可貴之處在于，它從學術研究向實體建設邁出了比較關鍵的一步。

        水處理行業呈現出了三大研發趨勢：強化污染物削減功能、注重低碳處理和能源開發、重視污水處理過程的資源回收，為概念廠提供了學術和技術基礎，而黨的十八屆三中全會強調深化改革，將生態文明建設納入中國特色社會主義事業五位一體總布局，也為呼之欲出的產業變革奠定了總基調。“概念廠”的提出順時應勢，時勢造英雄，山雨欲來風滿樓。

        四個方向

        概念廠已確立了四個研發方向：出水水質達到可持續的標準或是極限水處理標準;大幅度提高污水處理廠的能源自給率;追求物質的合理循環，減少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。

        據介紹，截至2013年，我國已建成并投入運行3500多座縣級以上污水處理廠，污水處理總能力達到1.4億m3/d。但是這些污水廠不同程度地都存在“兩高一低”現象，工藝技術千篇一律、生搬硬套，其中應用*為普遍的處理工藝是活性污泥法和生物膜法。工藝技術應用缺乏適用性，致使污水處理廠的效率極低，統計顯示，國內污水廠的有效利用率僅為21%。

        污水處理本應是可持續發展戰略中的重要組成部分，但是卻在技術選擇方面存在嚴重不足。”王凱軍指出。

        活性污泥法已經應用了一百年，這一傳統工藝在去除有機污染物和營養污染物的同時，*大缺陷是產生當量的溫室氣體CO2。據測算，如果我國污水處理全部采用活性污泥處理工藝，產生的CO2年總量將高達2200萬噸-2500萬噸。

        另外，污水處理還存在高能耗的突出問題。王洪臣介紹，目前污水處理的能源自給率平均在25%左右，占社會總能耗的10%，高能耗的同時，污水處理中存在的巨大潛能卻沒有得到有效開發和利用。

        我國*的厭氧生物處理技術專家王凱軍指出，對污水處理能源開發預處理技術在國內的應用還很少，全國3500多座污水處理廠中采用厭氧工藝的僅有50座左右，運行的在1/3左右。而在歐洲，通過高效厭氧消化等成熟技術進行能量回收，污水處理能源自給率可以達到60%甚至完全實現能源自給。

        余剛以藥物和個人護理品等新型污染為代表，介紹概念廠對環境安全的研發思路。他認為，污水中存在的新型污染是國際上水處理產業都在面對的共性問題。美國的一項普查發現，24個主要城市的飲用水中均存在一定含量的藥物和個人護理品。我國的情況與之類似。“如果解決了污水處理的環境安全問題，處理廠與城市社區的關系就會更安全、友好，可以像家里的衛生間一樣隨意地擺放它，而不會遭受公眾的排斥和反對。”余剛說。

        行業機遇

        從行業機遇來看，污水處理行業已經到了一個從量變到質變的轉折點，它需要找到一個新模式、新起點，開拓一個新空間。

        目前，污水處理行業的趨勢是在向“下”擴張，大中城市的處理設施已基本建成，城市的市場增長點主要集中在水廠擴建和升級，新一輪的建設以鄉鎮農村地區為主。

        但鄉鎮農村的污水處理與大中城市有較大差異，它的特點是處理規模小、水量水質波動大、運行維護等技術力量薄弱，如果復制大中城市的處理工藝，會增大投資和能耗，而且無法保證穩定運營，因此，改革已箭在弦上。

        王凱軍認為“城鎮化為行業提供了非常好的機遇”。建設增量為我國污水處理的行業發展提供了動力。

        還有巨大的改擴建需求。城市土地資源日趨短缺，污水處理廠越來越難以找到足夠的擴建空間，因此采用更高負荷的處理工藝如生物膜移動床工藝(MBBR HYBAS)、曝氣生物濾池工藝(BAF)漸呈趨勢。王洪臣表示，一味地提標改造，像國外的污水處理廠已經過五六次提改一樣，會造成非常大的投資浪費。當然，*大的*無法忽視的是對水資源的需求�？傮w而言，中國是一個缺水大國，水資源總量27000億m3，可利用水資源量僅為800億m3左右，目前的用水量卻已超過600億m3。實現水資源可持續利用需求迫切。“概念廠”立足于水資源的循環利用。其先例是上世紀60年代美國的“21世紀水廠”和本世紀初新加坡開發的“NEWater”工藝。

        將污水處理標準提升至飲用水標準，實現從污水到飲用水的深度回用，這就是世界性水務“新概念”。在此基礎上，歐美又提出了對污水處理中的水、營養物、能源三方面進行回收，將下水道比喻為“蘊含豐富能源的礦藏”。

        能否落地?

        概念廠面向未來，與現行的工藝、建設、政策標準等方面存在一些不協調之處，亟需解決。

        比如對污水排放標準的規定。現行的處理排放標準對有機物(COD、BOD)和營養物氮、磷(N、P)都做統一規定，行業標準“一刀切”。曲久輝分析：“目前的政策標準關注的是眼前、局部的利益，而未來的概念廠是系統性的、從更長遠角度出發的。”他指出，未來標準可借鑒一些國家的做法，如根據出水排入的水體不同或污水水質、當地水資源情況制定不同的排放標準，與資源回收再生利用的理念更契合。

        王洪臣指出，污水處理行業尚缺少鼓勵政策。例如家電行業擁有節能降耗的鼓勵政策，若污水處理行業出臺同樣的鼓勵政策，將大大加強污水處理行業的前進步伐。

        曲久輝指出，未來的“概念廠”可以有兩種模式：一種實體模式，一種虛擬模式。實體模式是指選點建設、實地運行，虛擬模式是展示概念，可以理想化一些。

        但是就目前情況看，“概念廠”距離落地似乎還需一段時間。曲久輝表示，要在2014年底前完成水廠選址。“我希望模塊的完善與概念廠的建設能夠結合起來，將概念設計與選址相結合。因為只有根據具體的對象設立邊界條件，才能夠實際推進概念廠的落地，不能總是空對空地談。”

        王凱軍認為，在對“概念廠”的技術、建設、政策、運行、管理等方面進行一系列的研究和探索過程中，不同時期一定會有不同產出，無論是前期的學術成果或者后期的建設主張，都將給行業帶來積極的影響。

        “概念廠”將如何推動行業的變革、產業的發展?曲久輝認為，“概念廠”必將有助于突破現有體制、機制的束縛，重點從中國國情、社會發展、技術進步、物質與能源循環角度出發，在更長時間尺度上綜合思考污水處理廠的功能與定位。“這種突破束縛的探索，本身就是巨大進步。同時，這也將是一次富有前瞻性和戰略性的嘗試。一個好的概念就是一個好的投資，而這個好的投資一定會帶來好的回報。”