小型化、分散式處理城市污水的對策分析

◎ 鄭永旭

小型化、分散式處理城市污水的對策分析

◎ 鄭永旭

摘 要：目前全國集中式污水處理系統(tǒng)占了上風，幾乎所有城市中都采用集中式污水處理方式。然而，在可持續(xù)發(fā)展觀念潛移默化影響下，不少學者和業(yè)內人士正在反思集中式污水處理這種末端處理在回收污水中資源與能源方面存在的不足，繼而將研發(fā)和應用的興趣轉向小型化、分散式處理，特別是源頭控制。在污水處理領域，微小型化、“分散式”處理方式是大勢所趨。

關鍵詞：污水處理 集中式污水處理 分散式污水處理

當前，我國環(huán)境狀況總體惡化的趨勢尚未得到根本遏制，環(huán)境矛盾凸顯，壓力繼續(xù)加大。一些重點流域、海域水污染嚴重，部分區(qū)域和城市大氣灰霾現(xiàn)象突出，許多地區(qū)主要污染物排放量超過環(huán)境容量。農村環(huán)境污染加劇，重金屬、化學品、持久性有機污染物以及土壤、地下水等污染顯現(xiàn)。部分地區(qū)生態(tài)損害嚴重，生態(tài)系統(tǒng)功能退化，生態(tài)環(huán)境比較脆弱。核與輻射安全風險增加。人民群眾環(huán)境訴求不斷提高，突發(fā)環(huán)境事件的數(shù)量居高不下，環(huán)境問題已成為威脅人體健康、公共安全和社會穩(wěn)定的重要因素之一。生物多樣性保護等全球性環(huán)境問題的壓力不斷加大。環(huán)境保護法制尚不完善，投入仍然不足，執(zhí)法力量薄弱，監(jiān)管能力相對滯后。同時，隨著人口總量持續(xù)增長，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速推進，能源消費總量不斷上升，污染物產生量將繼續(xù)增加，經濟增長的環(huán)境約束日趨強化。因此，國家明確提出要提升城鎮(zhèn)污水處理水平。

目前全國集中式污水處理系統(tǒng)占了上風，幾乎所有城市中都采用集中式污水處理方式。然而，在可持續(xù)發(fā)展觀念潛移默化影響下，視污水為資源與能源載體的學術觀點愈來愈受到重視。為此，不少學者和業(yè)內人士目前正在反思集中式污水處理這種末端處理（End o f p ipe）在回收污水中資源與能源方面存在的不足，繼而將研發(fā)和應用的興趣轉向小型化、分散式處理，特別是源頭控制。

一、集中式污水處理模式不適合我國國情

（一）現(xiàn)行污水處理五“大”模式造成“五大弊端”

現(xiàn)行集中式污水處理模式雖然在一定時期有其存在和發(fā)展的合理性，但是，隨著各地形勢的發(fā)展、生態(tài)的變化，其不合理性、滯后性和毒副作用已經越來越凸現(xiàn)。我們總結為五“大”模式——大投資、大用地、大挖馬路、大排放、大耗能，下面我們來分析五“大”模式的各種弊端。

1.弊端一：“大投資”——污水處理成本過高

現(xiàn)行污水處理模式的運作費用太大、成本過高。由于現(xiàn)行污水處理模式處理成本過高，許多地方政府財政部門根本無法承受如此沉重的經濟壓力。在改革開放早期，由于設計水平、認識程度、經濟實力等限制，為數(shù)不多的幾處污水處理廠都是由當?shù)卣鲑Y建設的，采用的處理工藝主要是傳統(tǒng)的活性污泥法——根本沒有考慮到氮、磷的去除。在運行體制上一般是由當?shù)刎斦块T支付污水處理廠日常運轉的費用和人員的工資，污水處理廠完全是沒有經濟收入的“清水衙門”。而當時污水的處理成本一般在0.8元/噸左右，加上建廠時的1800元/噸處理能力的建設費用及人員工資等其他日常開支，一個5萬噸處理規(guī)模的污水處理廠的建設投入為9000萬元，日常的運轉費用為1500萬元左右（不包括市區(qū)污水輸送管道、加壓泵站的建設和加壓泵站運轉的費用）。試想在當時的國民收入水平條件下，要建設、維持這樣一個污水處理廠的運行，當?shù)氐呢斦块T所須承擔的財政支出能占到多大的比例。近幾年雖然建設成本、運行費用等支出都有所降低，但由于國家新的處理標準的出臺，出水考核項目的增加、水質指標標準的提高，許多原有的污水處理廠都面臨著工藝改造的實際問題，由于客觀因素的限制，這些污水處理廠根本無法推向市場，其改造的費用必然需要政府財政支付。

雖然改革開放后我國的經濟水平有了長足的發(fā)展，但相對于發(fā)達國家還是比較落后，用于污水處理的資金還是很緊缺。統(tǒng)計資料表明：2010年增加了約6700多萬噸的處理污水，約需1300多億元的環(huán)保資金投入。按照2009年及以前的日處理能力2600多萬噸，每立方米的運行費用0.5元計算，需運行費用49億元/年，則每年需171.7億元，而過了幾年，物價、人工高漲，政府投資壓力有增無減。

2.弊端二：“大用地”——浪費土地資源

現(xiàn)代城市寸地寸金，中心城區(qū)更是寸金難求。我國城市大型污水處理廠占地面積動輒幾百畝，甚至千畝。對寶貴的土地資源浪費嚴重（表1）。

從表中我們可以得知，廣州五大污水處理廠——獵德、大沙、大坦、石井、瀝滘占地面積高達126.9萬平方米，而且大都位于市中心地區(qū)，極大地浪費了寶貴的土地資源。

3.弊端三：“大挖馬路”——造成“拉鏈路”、“排骨路”

在我國很多城市都有一個奇觀，就是一條馬路花了好多天挖開，又花了好多天施工，再花好多天填回（你要是細心觀察就會發(fā)現(xiàn)，施工的民工人數(shù)三三兩兩，而且大多不緊不慢），過一陣子這一幕又重演了：今天裝自來水的，過幾天裝電信的，再過幾天裝電力的，又再過幾天裝煤氣的……“你方唱罷我登場”、“街頭變幻行業(yè)旗”，好不熱鬧！老百姓生動地送了一個好聽的名稱——“拉鏈路”！

水泥馬路挖開裝排污管，回填的路高低不平，一下雨就積水，群眾形象地稱為“排骨路”。若問為什么不一齊挖，答復是：不同部門互不隸屬，很難協(xié)調。主要原因是已經打入預算的錢必須花出去，只好冒著群眾密集的載道怨聲開挖。

表1　廣州目前已建污水廠基本情況

4.弊端四：“大排放”——珍貴水資源白白浪費

現(xiàn)行污水處理模式對水資源造成極大浪費。上游抽水，下游排放，浪費了大量的淡水資源——不能循環(huán)使用，而且污染江河。污水處理廠處理后的水質達城鎮(zhèn)污水排放標準的一級A或一級B，本質上還是含有大量污染物氮、磷，當這些水排放到江河湖泊中，若沒有得到充分的稀釋，會導致水中藻類的大爆發(fā)，因為氮、磷是非常有利于藻類繁殖的營養(yǎng)物。

“大排放”最大的問題是處理過的“中水”被白白排放，浪費巨大。很多城市根本就沒有“中水利用”一說，就是較先進的城市如廣州等城市，“中水”利用率也不到1%。而我國是一個干旱、缺水嚴重的國家，淡水資源總量為28000億立方米，占全球水資源的6%，僅次于巴西、俄羅斯和加拿大，居世界第四位，但人均只有2300立方米，僅為世界平均水平的1/4、美國的1/5，在世界上名列121位，是全球13個人均水資源最貧乏的國家之一。

5.弊端五：“大耗能”——社會資源耗不起

根據專家提供的數(shù)據，中國城鎮(zhèn)污水處理年電耗已突破100億千瓦時，其能耗約占到社會總能耗的2%，且將繼續(xù)增大。污水處理作為能耗密集型行業(yè)，消耗的能源主要包括電、燃料及藥劑等，其總成本的50%以上來自能耗成本。

早在“十一五”期間，“城市污水處理廠的節(jié)能降耗技術”就列為國家科技支撐計劃重點項目，該項目在全國1800多座污水處理廠2008年和2009年數(shù)據基礎上，完成了全國城鎮(zhèn)污水處理廠能耗分析。盡管結論并未對外界公布，但中國污水處理行業(yè)的能耗肯定是過高的。在項目的12座示范工程中，總能耗降低了10%以上。

（二）現(xiàn)行污水處理模式造成“五大惡果”

現(xiàn)行污水處理模式除了上述五大弊端，還出現(xiàn)了很多人們意想不到的惡果。

1.惡果一：出現(xiàn)很多“曬太陽”工程

很多污水處理廠在建設后并沒有真正投入使用，往往成了擺設，大量未經過處理的廢水直接排放，污水處理廠居然成為污染“元兇”。據權威專家統(tǒng)計，我國有40%的污水處理能力沒有得到有效利用，很多建好的處理廠只能曬太陽，存在“大馬拉小車”現(xiàn)象。在廣東，不少污水處理廠設計處理能力大于現(xiàn)有實際處理量，存在“吃不飽”的現(xiàn)象。以廣州為例，廣東省環(huán)保廳數(shù)據中心可以查詢到的廣州地區(qū)污水處理廠共有45家，粗略的統(tǒng)計數(shù)據顯示，這40余家集中式污水處理廠的實際日處理總量，只有設計處理能力總量的82%左右。其中，較知名的如獵德污水處理廠設計日處理規(guī)模為120萬噸，現(xiàn)有日處理規(guī)模是107萬噸，實際處理能力只有設計能力的89.16%，還有近10%的產能“吃不飽”。瀝滘廠從2010年9月到2013年6月，日均處理污水量約42萬噸，平均負荷率84%，低于設計能力50萬噸/天，每日尚有約8萬噸產能沒有得到充分利用。

2.惡果二：污水處理超負荷，部分污水處理廠成“污染源”

不少城市污水處理規(guī)模不足，集中式污水處理廠普遍處于“超負荷”運轉狀態(tài)，大量生活污水無法處理只能直排，加上污水處理排放標準偏低，使部分污水處理廠超標排放成為“污染源”。這樣一來，先前處理的便前功盡棄了。無論“超負荷”還是“吃不飽”，都是這種模式長期規(guī)劃與實際應用無法匹配造成的矛盾，這是集中式污水處理無法解決的一大先天性缺陷。

3.惡果三：超標排放

如果處理企業(yè)不將污泥合法進行無害化處理，而是采用偷排做法，那么每噸處理費可能不過幾十元或最多一百元左右，那么賺取的利潤則是百分之百。一些污水處理廠排放水質嚴重超標，被環(huán)保部門通報。目前，珠江廣東段的現(xiàn)狀也不容樂觀，主要來自兩方面：一是未經處理的生活污水對珠江水造成了污染；二是上游的污水排放越來越多。另外，污水處理廠的排放標準設置偏低，最嚴格的上限為一級A。若換算成地表水質量標準，就是劣V類。上游來不了干凈水，下游的自凈能力不足，珠江水的污染問題也便日漸嚴重。

4.惡果四：二次污染相當嚴重

現(xiàn)行集中式污水處理方式造成二次污染主要體現(xiàn)在兩個方面：一是污泥造成的二次污染。由于污泥含沙量高、有機物低、熱值低，大大影響了污泥能源化處理的經濟效益。重金屬含量高直接影響了污泥土地利用的可能性。每萬噸污水處理可以產生300～400噸污泥。目前我國年產生含水80%的污泥為2500萬噸左右，而相關資料顯示，在已建成的污水處理廠中，有污泥穩(wěn)定處理設施的不到1/4。二是管網滲漏造成的二次污染。污水處理管網滲漏主要原因有以下幾種：一是由管道腐蝕造成的。二是管網不匹配和接口質量不同造成爆管或滲漏。三是施工不規(guī)范造成滲漏。四是管網材質不達標造成滲漏。五是人為損壞造成管網破損漏水。

5.惡果五：對居民影響很大，并使生態(tài)惡化

一是上面已經談到，城市馬路大面積挖開裝排污管，回填的路高低不平，一下雨就積水，給人民群眾出行帶來很多不便。二是集中式污水處理廠本身對環(huán)境產生影響。集中式的污水處理方式產生了大量的臭氣、污泥，影響城市總體質量和居民舒適感。污水處理廠的進水池、格柵間、沉砂池、初沉池及污泥處理系統(tǒng)的儲泥池和脫水機房（除離心機外）都會產生嚴重的臭氣，很多沒有建設脫氮設施或脫氮設施建設未完成，氨氮排放普遍超標；既影響操作運行人員的身體健康，也給周圍居民生活環(huán)境帶來污染。特別建設在市區(qū)中心的污水處理廠，周邊百姓深受其害。在工程設計中，往往為節(jié)省近期投資，希望污水廠距居民區(qū)近些，總管短些、投資可省些，這樣做常常帶來不良后果。上海有幾座污水廠被居民區(qū)包圍，以致污泥消化池建成后就從未使用過，另外，由于距居民住宅近，處理廠臭氣污染環(huán)境，導致廠群矛盾突出。

此外，上述的赤潮問題的主要禍害也是集中式污水處理技術造成的，這也是為什么一些大城市污水處理廠越建越多，附近的大江（如黃浦江、珠江）等江河下游水質越來越差的原因之一?，F(xiàn)行污水處理模式帶來的不容忽視的另一個后果是不斷增加居民的負擔。近些年，一些城市的供水價格和污水處理費多次調價，價格聽證會成了“聽漲會”，動不動就要漲價，群眾意見很大。此外，一些地方在城市中心布局污水處理廠還存在破壞城市景觀等問題。

（三）致命傷深層次“五大原因”

1.規(guī)劃層面原因分析

很多污水處理廠在規(guī)劃時往往先把未來幾年甚至十幾年可能增長的污水量估算到污水廠的容量里面。這種做法是極不科學、不合理的。首先，提前建設好未來可能用到的設備，在目前階段是不會使用的，設備的長期閑置是一種浪費，也很有可能會導致設備生銹等問題，又或者是過幾年設備就更新?lián)Q代了。其次提前建設好未來可能污水廠需要用到的容量，是一種占用土地的行為，大大浪費了十分寶貴的土地資源。

又比如中水利用是一個復雜的工程，必須有管道的提前規(guī)劃和鋪設。如今城市已經成型，不大可能為了鋪設中水水管而在城市大興土木，這樣的話，有可能利用了中水，卻浪費了其他資源，因此中水的利用需要城市的整體規(guī)劃或者更有創(chuàng)意的利用。而這方面，我國幾乎所有城市的規(guī)劃是空白、滯后的。

由于建設時沒有做好可行性研究，導致工程倉促上馬，部分污水處理廠選址不科學，造成管網建設需求過大，管網維護費用長期居高不下。污水管網建設相對較復雜，牽涉面廣，建設周期長。按道理本應污水管網建設到一定程度，再來建污水處理廠。而目前很多地方的做法剛好相反——先建污水處理廠，再來建污水管網。這樣一來，造成污水處理廠“巧婦無米之炊”，污水處理廠便成了“聾子的耳朵——擺設”。還有一些地區(qū)管網系統(tǒng)建設不合理，導致管網建成后卻不能充分發(fā)揮作用。

2.體制層面原因分析

我國污水處理的建設、運行、管理體制大多是計劃經濟體制下形成的。污水處理的費用都由政府承擔，而污水處理又是純公益事業(yè)，這就形成了建不起、建起了也養(yǎng)不起的尷尬局面。在現(xiàn)有體制下，大多數(shù)污水處理廠機構臃腫，開支龐大；員工積極性不高，工作效率普遍不高；最要命的是有些地方處理經費不能及時到位，使得一些污水處理廠有多少經費就處理多少水，這樣就不能夠充分發(fā)揮污水處理廠應有的效率，并且使得大量儀表、設備擱置受損，又因為經費緊張，致使設備保養(yǎng)、維修不到位，提前報廢，同時也無法發(fā)揮污水處理專業(yè)管理人員的作用，形成人力、物力、財力的嚴重浪費。大多數(shù)的污水處理廠能建成，能堅持運營就不錯了，很多污水處理廠利用率很低，處在開工只是為了應對檢查的狀態(tài)。

3.政策層面原因分析

除了體制原因之外，政策方面的不足是阻礙我國污水污泥處理處置進步的重要因素。國家規(guī)定的水源水質標準滯后，水源污染速度已遠遠大于污水處理廠和自來水的處理。相較于污水處理，污泥的處理處置投資更大，收益更微小。在立法方面，關于污水尤其污泥的立法明顯滯后，缺乏與污泥處置相關的污染環(huán)境防治法規(guī)，所以社會對污泥的處理、處置不夠重視。尤其是對污泥的生產者來說尚未有切實的緊迫感。另外，污泥的處理處置涉及到的部門廣，需要各方面協(xié)調和配合，如農業(yè)部門、林業(yè)部門、環(huán)保部門以及建設部門等。這一因素也增加了污泥處理處置的管理協(xié)調難度。

4.技術層面原因分析

很長一段時間以來，我國的污水處理技術雖然都是引進歐美發(fā)達國家的，但由于資金原因，目前采用的技術與同期國外的技術水平相比依然很落后，一直存在能耗高、效率低、自動化程度低、維修率高等缺點。很多污水處理廠的進水有明顯的工業(yè)廢水混排情況，嚴重影響污水處理廠的生產運行穩(wěn)定性。個別污水處理廠的自控系統(tǒng)存在不穩(wěn)定的現(xiàn)象，記錄數(shù)據時有斷裂，過程控制和化驗室的配置尚不齊全，無法根據水質變化及時調整生產參數(shù)。傳統(tǒng)集中式污水處理廠的技術硬傷伴隨終生：泵站管理形勢嚴峻，存在設備質量差，用電無保障，無自備電源或雙回路，停電、設備故障時有發(fā)生，加上輸送過程中滲漏嚴重、污泥堵塞嚴重，致使污水滿溢流入河道和下水道，污染內河水質。

5.管理層面原因分析

（1）管網管理。管網管理存在不少問題：一是管網設計不合理，污水管網不配套。二是管網滲漏嚴重。三是管網藏“害”納污。

（2）行政管理?，F(xiàn)行大多數(shù)污水廠收費管理，污水處理費不是按污水收集數(shù)量或者處理污水數(shù)量計算，而是按水費計算，這樣一來，居民交得多，就處理多點，交得少就處理少點，“自由裁量權”甚大。

（3）技術管理。污水處理效率低的重要因素還有操作人員的技術能力與管理水平。我國是發(fā)展中國家，工作重心一直是經濟建設，而對污水處理的管理沒有引起很高的重視，直到后來環(huán)境保護被提上議程，污水處理才慢慢發(fā)展起來，管理水平也一直處于緩慢發(fā)展的階段。由于機械與技術大都引進自國外，處理技術較為復雜，我國目前很多操作人員的技術素質不能很好地適應，使得設備運行率不高，造成了資源的浪費，嚴重制約了已建污水廠的正常運行。

（四）集中式污水處理技術總體上是不符合我國的基本國情

1.處理的水質水體不同，處理工藝效果不理想

就污水處理率而言，歐美發(fā)達國家都在80%以上，美國、荷蘭等國家的污水處理率近些年甚至超過90%。據最新數(shù)據顯示，我國目前已經建成了3800座城市污水處理廠，總處理能力與美國相當，但始終存在著處理能耗高、污泥產量大以及出水水質不能滿足水環(huán)境要求等諸多問題。很多領導包括不少污水處理專家都沒有意識到，究其深層次的原因，是我國的很多污水處理廠選擇集中式處理技術不符合我國城市污水的“國情”。

從客觀方面分析：一是我國地域遼闊，水資源分布不均，用水習慣的不同造成了南北城市污水水質的較大差異，南方城市雨水較多，而且排水系統(tǒng)多為合流制（絕大部分城市沒有實行雨污分流），使得城市污水濃度較低。另外，南方地下水水位較高，地下水滲入排水管內，化糞池的不合理設置，也往往造成南方城市污水濃度偏低。采用集中式處理技術處理低濃度城市污水，不利于活性污泥的培養(yǎng)成長，較低的有機物濃度也易導致絲狀菌膨脹，引起出水水質惡化。二是集中式處理技術對付單一的污染物效果較好，但是我國目前正處于經濟社會快速發(fā)展時期，水體屬復合型污染，因此，采用集中式處理技術的污水處理工藝效果就不是很好了。我國20世紀80年代及其以前建設的污水處理廠，由于當時沒有對出水氮磷含量的要求，生物處理工藝主要采用傳統(tǒng)的活性污泥工藝及其改良工藝，其主要功能是大幅度去除污水中呈膠體態(tài)和溶解態(tài)的有機污染物，使經處理的污水BOD、COD達到排放標準，而對污水中氮磷的去除率非常低。同時，水體富營養(yǎng)化問題在我國已日益嚴重，這種技術已經不適應國家對氮磷的排放要求和保護水環(huán)境的繁重任務。

從主觀方面分析：從工藝處理效果來看，集中式處理技術對水質水量的抗沖擊能力較差，對進水的穩(wěn)定性要求較高。而我們：一是對污水的排放監(jiān)控不力，一些企業(yè)的環(huán)保意識不強，有毒有害的生產廢水不經處理直接排入污水管網。二是在污水處理廠內部，運行操作人員專業(yè)知識較弱，不能根據實際的進水情況作出相應的運行調整。

由于上述原因，我國已建的大部分污水處理廠達不到所期望的處理效果。

2.發(fā)展模式不同，收集管道受不了

我國大部分城市發(fā)展是“攤大餅式”發(fā)展模式，而不是國外大部分城市“組團式”發(fā)展模式?！皵偞箫炇健卑l(fā)展模式對現(xiàn)行污水處理技術的最大不適應，一是污水收集管道鋪設線路越來越長，而不斷拉長則難以為繼。二是污水收集管道堵塞越來越嚴重。例如目前北京市的污水處理廠均是超負荷運轉，主要是污水處理廠的規(guī)劃建設速度跟不上人口增長的速度，比如清河流域之前規(guī)劃的人口總量是80萬人，但如今已經200多萬的人口。這就是為什么國外很多城市采用現(xiàn)行污水處理模式效果較好，而我國很多城市采用現(xiàn)行污水處理效果不好的重要原因，簡言之，就是“水土不服”。

3.經濟實力不同，投資費用十分高昂

我國也有一部分污水處理廠所采用的工藝與國外的幾乎在同一水平上，但投資費用十分高昂，這與我們國家當前的經濟實力是不相稱的。建成一座日處理規(guī)模5O萬噸的城市污水處理廠，一次性投資費用約在7.5億至1O億元，年運行費需數(shù)千萬元甚至達億元。因此，普遍采用集中式污水處理技術工藝設計和處理城市污水，對于經濟尚不發(fā)達的我國大部分城市來言，是不堪重負的，必須考慮開發(fā)適合我國現(xiàn)階段經濟發(fā)展水平的城市污水處理新工藝。同時，對發(fā)達國家而言，也并非一律采用這種工藝，在美國、挪威等國家，對于土壤貧瘠的城市，一部分城市污水經過一級強化處理，加藥殺滅有毒有害的微生物后用于灌溉土壤，既降低了污水處理的運行成本，又提高了農作物的產量。于19世紀中葉使用的現(xiàn)場污水處理系統(tǒng)（OWTSs）。當時在美國將近有180多萬套住宅（約占住宅總數(shù)的25%）采用了現(xiàn)場污水處理系統(tǒng)簡單處理住宅生活污水，最常見的是化糞池/土壤吸收系統(tǒng)。當時現(xiàn)場處理系統(tǒng)以約500000座/a的速度遞增。一般而言，在小型社區(qū)常常選擇那些容易安裝且費用低廉的現(xiàn)場處理系統(tǒng)?，F(xiàn)場處理系統(tǒng)由房主或者開發(fā)商根據聯(lián)邦或當?shù)匦l(wèi)生部門頒布的設計標準建造。一旦系統(tǒng)安裝完畢，除非發(fā)生問題（如污水外溢院落或街道、對地下水或地表水質造成污染等情況），衛(wèi)生部門通常不再對這些現(xiàn)場系統(tǒng)進行檢查。在大多數(shù)小型社區(qū)，由于過時的州立與地方法規(guī)仍舊倡導使用缺少維護的傳統(tǒng)現(xiàn)場處理系統(tǒng)，所以在很多時候這些系統(tǒng)并不能發(fā)揮保護公眾健康和自然環(huán)境的應有作用。

到了20世紀90年代后期，由于集中式污水處理系統(tǒng)對遠離市政管網設施的地區(qū)來說建設成本太高，因此從20世紀90年代開始，美國政府開始尋找可替代集中式處理系統(tǒng)的方法，鼓勵地方政府可根據具體情況嘗試使用各種類型的分散式污水處理系統(tǒng)。其系統(tǒng)主要功能在于污水收集處理、中水回用、人體排泄物處理及化糞池污泥處置等等。到了20世紀90年代后期，分散式污水處理系統(tǒng)已在美國得到廣泛應用。目前在全美1.15億套住宅中，該系統(tǒng)在接近23%的住戶中得到使用。

分散式處理主要是用來滿足遠離市政集中處理設施地區(qū)對污水管理的需求，以單獨處理和現(xiàn)場土壤處理系統(tǒng)作為長期的污水解決方案，這就導致分散式污水管理（Decentralized waste water management 簡稱DWM ）概念的提出。DWM涉及污水的收

二、國外的趨勢——以美國為例

美國的分散式污水處理很早，源集、處理和排放/回用，這些污水源自獨立住宅、組屋、獨立社區(qū)以及工業(yè)廢水源頭與鄰近社區(qū)。DWM系統(tǒng)的組成要素包括：污水收集、污水預處理、污水處理、出水回用與排放以及生物固體及化糞池污泥處置等。盡管這些要素和大型集中處理系統(tǒng)組成要素一樣，但采用的具體處理方式有所不同。

三、國內的實踐——以“生態(tài)透析技術”為例

近十幾年來，國內也進行了污水處理技術和模式的探索。其中廣州某公司的“生態(tài)透析技術”就是其中一個。

“生態(tài)透析技術”是根據生態(tài)學的原理和系統(tǒng)科學的原則，通過模擬自然界河流的彎曲和生物多樣性，利用比表面積大的改性高分子材料作為基質，將河流大彎曲微型化，構成無數(shù)彎彎曲曲的小河流，從而創(chuàng)立了一個有利于“微生物→微型小動物（浮游生物）→小動物”各個生物群落生態(tài)位協(xié)同匹配的生態(tài)鏈及生態(tài)系統(tǒng)，在人工強化控制各個生態(tài)因子條件下，使流經本系統(tǒng)的污水臭氣中的有機污染物快速降解去污，轉化為氮氣、二氧化碳、氧氣、水，實現(xiàn)污水無化學添加、無臭氣排放、無固體殘渣的“三無處理”。

10多年來，“生態(tài)透析技術”先后獲得“污水臭氣的去污除臭系統(tǒng)及其使用方法”、“水體生態(tài)凈化系統(tǒng)及其凈化方法”、“水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置及應用方法”、“水體生態(tài)凈化系統(tǒng)及其凈化方法”、“景觀水中藻類的富集轉移方法”等國家專利，以上專利均已開始申請國際專利權，目前已經進入PCT申請階段?！吧鷳B(tài)透析技術”有以下十大特征：（1）先進性。技術十分先進，真正實現(xiàn)“三無處理”（無化學物質添加、無污泥產生、無臭氣排放），具有顯著的社會效益、環(huán)境效益和生態(tài)效益。（2）節(jié)地性?？梢栽诤樱ㄓ浚?、湖中就地安裝，占地少。在當前城鄉(xiāng)土地資源十分緊缺的大環(huán)境下尤顯寶貴。（3）節(jié)能性。投入少。能耗低，處理每噸水耗能少于1度電。（4）簡便性。無需集中化建設，不需挖泥、不需截污，應用廣，操作簡便，極易推廣。（5）快捷性。實行標準化生產和安裝，安裝建設簡單快捷，時間短，見效快，適合大規(guī)模推廣。（6）靈活性。管理簡單，僅需供電，維護簡便，適合中國的國情和未來發(fā)展的方向?？梢曰麨榱悖粋€村的污水集中到一個魚塘就可以，而且不影響?zhàn)B魚（由于滅了細菌，魚兒減少病害，更健康生長）。（7）穩(wěn)定性。設備、技術穩(wěn)定性強，可長期運行使用。（8）彌補性。可以有效彌補現(xiàn)行污水處理技術的短板，避免浪費。比如20萬噸規(guī)模要擴大至25萬噸，而市政管網不夠，怎么辦？這時候就可以采用“生態(tài)透析技術”加以彌補了。（9）小型化?？蓪崿F(xiàn)在整個小區(qū)、一棟樓，或是一個家庭安裝一套透析設備，對其產生的污水就地處理，并在區(qū)域內循環(huán)回用。真正實現(xiàn)了節(jié)能、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展。（10）個性化。“生態(tài)透析技術”的理論具有第四次工業(yè)革命的特征，按消費者個性化需求進行個體化設計生產安裝，克服刻舟求劍式的污水處理模式的最大弊端，可根據污水量大小進行設計，規(guī)劃與實際污水處理量匹配；可滿足各種不同水質要求的回用水、排放水、景觀水的客戶個性化要求；可根據客戶要求進行美化設計和多功能兼用。

四、結論

集中式污水處理技術采用大截排的方式，即是大引水，大建設，大開馬路，大排放等特征，這些都是這種技術最大的缺陷。我國有許多江南水鄉(xiāng)的城市因為水質性缺水需要長距離調水，有些城市花巨資采取大截排的方式把污水“搬到”大江大河，“搬到”大型湖泊，造成大江大河和湖泊的嚴重污染，最后斷了自己的生態(tài)之路。這就是一些決策者過高估計自然水體稀釋、吸附、分解污染物的能力，致使大多數(shù)城市周邊的沼澤地、河流、湖泊的水生態(tài)超過自我修復的閾值，進入惡性循環(huán)，造成水質性缺水的困境。因此，片面強調把污水處理廠做大，這種集中收集污水再處理的既定思維模式其實是不大科學的，也不夠靈活。這種固定的處理模式，容量是一個致命性的瓶頸?？v觀世界各國水務的最新發(fā)展趨勢，都是往小型化、分散式方向發(fā)展的。

21世紀，人類進入了微時代，微信、微博，微店……電子產品小型化、微型化、集成化是當今世界技術發(fā)展的大勢所趨；很多領域的儀器微小型化是大勢所趨，微型化學實驗是大勢所趨……同樣，在污水處理領域，微小型化、“分散式”處理方式是大方向，是大勢所趨！

參考文獻：

［1］鄭永旭等.水，水？水！——污水處理二次革命［M］.廣州:廣東經濟出版社，2015，2.

［2］鄭東丹，卓陳雅，林榮斌等.生態(tài)透析技術去除原水藻類分析［J］.中國科技縱橫.2014（156）:143-149

［3］郝曉地，張向萍，蘭荔.美國分散式污水處理的歷史、現(xiàn)狀與未來［J］.中國給水排水.2008，8.

（責任編輯：盧小文）

【中圖分類號】X703

doi:10.3969/j.issn.1674-7178.2015.02.004

作者簡介：鄭永旭，廣州賽特公司董事長，工程師。研究方向：環(huán)境保護、污水處理。

Small， Dispersed Urban Sewage Treatment

Zheng Yongxu

Abstract:The current mode of sewage treatment in China is mostly centralized. But more and more scholars and industry practitioners are beginning to reflect on this problem under the influence of sustainable development， and shift their R&D focus to small， dispersed sewage treatment， especially from source control. This kind of urban sewage treatment is an irresistible trend.

Keywords:sewage treatment； centralized sewage treatment； dispersed sewage treatment