實現(xiàn)“就地造水”夢

近期有望出臺的“水十條”（《水污染防治行動計劃》）與“大氣十條”并稱有史以來最為嚴格的污染治理行動計劃，可見國家層面在環(huán)境治理上實有壯士斷臂的決心。

面對觸目驚心的環(huán)境污染問題，我們必須將水安全問題上升到國家安全和中華民族能否持續(xù)發(fā)展、能否實現(xiàn)中國夢的戰(zhàn)略高度加以重視，依靠科技創(chuàng)新，構(gòu)筑國家水環(huán)境與水資源安全的技術(shù)防線。

中國水資源與水環(huán)境現(xiàn)狀

缺水——陷入崩潰的邊緣

目前，中國2/3的城市處于缺水狀態(tài)，100多座城市嚴重缺水。不少地方水資源過度開發(fā)，淮河流域53%，黃河流域達到76%，海河流域更是達到100%，遠遠超過國際公認的40%開發(fā)標準，生態(tài)環(huán)境處于嚴重失衡狀態(tài)。在河南新鄉(xiāng)的一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)，因為黃河缺水，水稻整村整村地消失。北京的地下水累計超采65億m3，導(dǎo)致地面沉降加劇，形成面積約1000km2的地下水降落漏斗區(qū)。

污染——侵蝕城市的“毛細血管”

有統(tǒng)計顯示，中國年平均水污染事件達1700起以上，這就意味著每天有近5起記錄在案的污染事件發(fā)生。

全國36個主要城市的主要城市河道及流經(jīng)水系，幾乎全部受到不同程度的污染，根據(jù)城市斷面的地表水監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，Ⅳ類和Ⅴ類水體已經(jīng)超過50%。

從發(fā)達國家的城市發(fā)展規(guī)劃來看，當城鎮(zhèn)化率達到50%后，就會出現(xiàn)水資源、水安全的轉(zhuǎn)折點，從水量型危機轉(zhuǎn)向水質(zhì)型危機，水污染事件進入高發(fā)期。如今中國的城鎮(zhèn)化率已超過50%，這就意味著未來我們將面臨更加嚴峻的污染挑戰(zhàn)。

跨流域調(diào)水——前景如何

20世紀末到本世紀初，我國的城市建設(shè)高速發(fā)展曾一度帶來用水量激增、城市水資源緊張等問題，許多地方都采取了外部調(diào)水的辦法來解決缺水問題，如引黃濟青、南水北調(diào)、引漢濟渭，等等。隨著調(diào)水規(guī)模越來越大、距離越來越長，帶來了調(diào)水越來越困難、調(diào)出地水生態(tài)破壞越來越嚴重等諸多問題;同時，調(diào)來水與當?shù)厮霈F(xiàn)“水土不服”的情況也越來越多，一些地方出現(xiàn)了調(diào)來水與當?shù)厮煞植町悓?dǎo)致自來水管道內(nèi)的水垢溶解析出，形成了新的污染，且相當難以治理。從調(diào)水成本看，由于外調(diào)水工程量大，投資和運行成本也在不斷攀升。

技術(shù)創(chuàng)新跨越治水難題

面對中國水環(huán)境現(xiàn)狀，如果有一項工藝技術(shù)能夠以污水為源，“造”出相當于地表Ⅱ類的新水，我們不僅可以減少污染，同時可以增加優(yōu)質(zhì)水源，更不會出現(xiàn)水質(zhì)型缺水地區(qū)用水量大的失衡常態(tài)，甚至可以減少遠距離調(diào)水的各種困惑。

在中國，每天城鎮(zhèn)污水處理能力為1.53億噸，這是無比豐厚的資源，如果用這些劣Ⅴ類的污水，通過技術(shù)突破處理到地表Ⅱ類以上，成為“優(yōu)質(zhì)水源”，城鎮(zhèn)污水處理廠也將由單純污染物削減設(shè)施，轉(zhuǎn)變?yōu)樗h(huán)境保護以及提供水資源的中心，消除水質(zhì)性缺水問題，這是一次面向未來的技術(shù)革命。

然而，一項技術(shù)能否被成功地大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，經(jīng)濟性是決定因素。以海水淡化反滲透技術(shù)為例，該技術(shù)除了能耗過高、濃水二次污染問題以外，成本問題不可回避，其噸水運行成本5～6元，如此高昂的運行成本在中國大規(guī)模應(yīng)用恐怕很難實現(xiàn)。

經(jīng)過5年的研發(fā)和努力，碧水源公司集合了40多位國際、國內(nèi)的膜技術(shù)專家和水處理專家，從小試、中試、工程放大試驗至示范工程建設(shè)四個階段，研制出全球首支超低壓選擇性納濾（DF）膜，并整合在污水處理領(lǐng)域已經(jīng)成熟應(yīng)用的MBR膜生物反應(yīng)器處理工藝，形成了碧水源獨有的“MBR+DF”雙膜工藝水處理技術(shù)。

MBR膜生物反應(yīng)器是目前在污水處理領(lǐng)域最為成熟的一項技術(shù)，其出水水質(zhì)可以達到地表Ⅳ類，而且其污泥產(chǎn)量少，二次污染小。從投資成本來看，MBR工藝的噸水投資成本與傳統(tǒng)工藝相當，而噸水運營成本僅比傳統(tǒng)工藝高0.1元/噸，即可使劣Ⅴ類水“再生”為地表Ⅳ類水。

MBR膜技術(shù)讓碧水源人的“造水”之夢邁出了第一步。第二步則是利用DF膜技術(shù)，將MBR出水（地表Ⅳ類水）處理到地表Ⅱ類水，同時可以選擇性保留水中對人體有益的礦物質(zhì)。DF膜技術(shù)投資成本為反滲透膜技術(shù)的60%左右，噸水運行成本保持在1.2元左右。

“MBR+DF”雙膜工藝究竟能否成為“就地造水”的利器，必須由實際應(yīng)用來加以驗證。

2014年，北京市海淀區(qū)對翠湖再生水廠進行擴容改造，引入“MBR+DF”雙膜工藝，由碧水源公司負責(zé)具體實施，每天為海淀后山地區(qū)提供7000噸的高品質(zhì)地表Ⅱ水，相當于每年從污水中獲得新生水資源超過255萬噸。目前，該項目已經(jīng)正式通水運行，實現(xiàn)了污染物削減與水資源再生的雙重效果，可大幅提高區(qū)域水資源的循環(huán)利用效率和水環(huán)境承載力，是真正意義上的就地取材，就地造水，是一項重大技術(shù)創(chuàng)新，可成為解決我國污染性缺水問題的戰(zhàn)略性技術(shù)選擇。

從傳統(tǒng)工藝到MBR膜生物反應(yīng)器技術(shù)，再到今天中國獨特的DF技術(shù)，從截污治污到“就地造水”，中國的治水之路，走過了近半個世紀，走出了一條有中國特色的創(chuàng)新之路。

不難看出，每一次技術(shù)革新，都是中國治水路上的一次跨越，而這每一次的跨越都離不開國家予以的信任和支持。只有重視高新技術(shù)的應(yīng)用，推進污水排放標準的提高，加快高新技術(shù)的更新?lián)Q代，才能依靠科技創(chuàng)新構(gòu)筑國家水環(huán)境與水資源安全的技術(shù)防線。

（作者為北京碧水源科技股份有限公司董事長）