實(shí)施污水資源化是保障國家高質(zhì)量發(fā)展的需要*

張春園，趙 勇

（1.水利部，100053，北京；2.中國水利水電科學(xué)研究院流域水循環(huán)模擬與調(diào)控國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，100038，北京）

我國人多水少，水資源時空分布不均，供需矛盾突出，水資源短缺已成為我國生態(tài)文明建設(shè)和經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的主要瓶頸。2010年國務(wù)院批復(fù)的 《全國水資源綜合規(guī)劃》（2010—2030年）明確，全國總供水量從2008年的5 910億m3至2030年控制在7 000億m3，其中，由于可開發(fā)常規(guī)水資源已不足，要求污水處理后回用400億m3，污水回用率達(dá)50%以上。發(fā)展至2018年，全國總供水量為6 015.5億m3，廢污水排放總量達(dá)750億 m3，但回用率不足 10%，影響了全國供用水量的增加和國家高質(zhì)量的發(fā)展。

污水資源化是依照不同用途按地表水資源的標(biāo)準(zhǔn)對污水進(jìn)行無害化處理，變成再生水，實(shí)現(xiàn)水資源循環(huán)再利用，這是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家和地區(qū)解決水資源不足、提高水環(huán)境質(zhì)量較為常規(guī)的措施。我國既是水資源缺乏的國家，又是污水資源最豐富的國家，實(shí)施污水資源化即可緩解我國水資源不足又可改善水生態(tài)環(huán)境，是新時期實(shí)現(xiàn)國家高質(zhì)量發(fā)展一舉多得的重要舉措。

一、我國水資源供需矛盾突出

我國人均水資源是世界平均的1/4，其中黃河、淮河、海河三大流域人均水資源不足世界的1/17，遠(yuǎn)低于國際公認(rèn)的人均500 m3的極度缺水標(biāo)準(zhǔn)。早在2010年國務(wù)院批復(fù)的《全國水資源綜合規(guī)劃》（2010—2030年），確認(rèn)當(dāng)時全國多年平均缺水總量為536億m3。近十年來在“節(jié)水優(yōu)先”治水方針的指導(dǎo)下，大力推進(jìn)節(jié)水型社會建設(shè)，實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度，全國年用水總量基本維持在6 100 m3左右。但隨著經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展，現(xiàn)狀缺水與十年前相比有增無減。據(jù)水資源調(diào)查統(tǒng)計，全國城鎮(zhèn)化發(fā)展迅速，600多座城市中有400多座供水不足，其中比較嚴(yán)重的有100個，缺水 60億 m3；2017年全國有 26個省（自治區(qū)、直轄市）發(fā)生干旱災(zāi)害，受災(zāi)面積達(dá) 1.49億畝 （1畝＝1/15 hm2）；據(jù)2018年水利部水資源公報顯示，全國地下水超采面積繼續(xù)擴(kuò)大、深度加深，河北、山西、內(nèi)蒙古、遼寧、河南、甘肅、寧夏等?。ㄗ灾螀^(qū)）總超采面積達(dá)30.5萬km2；江河生態(tài)基流被擠占情況加劇，全國十大水資源一級區(qū)中360個重要控制斷面中，優(yōu)和良的只占62.5%，生態(tài)基流較差的占17.1%。黃河天然徑流量比“八七”分水方案分配的580億m3減少了100億m3左右。全國各地許多新增工業(yè)、能源基地及生態(tài)環(huán)境建設(shè)項(xiàng)目受水資源制約不能上馬。

新時期，我國將從經(jīng)濟(jì)大國向經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國邁進(jìn)，成為生態(tài)文明國家。國家要實(shí)施城鎮(zhèn)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防等現(xiàn)代化，及鄉(xiāng)村振興及建設(shè)生態(tài)文明的美麗中國等戰(zhàn)略；確保糧食、能源、社會、生態(tài)等安全都需要水資源支撐，考慮現(xiàn)狀缺水情況，估計新時期需要增加800億~900億m3的用水量。水資源短缺已成為新時期國家生態(tài)文明建設(shè)和經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的主要瓶頸。

二、我國治理水污染任務(wù)艱巨

我國人口多，經(jīng)濟(jì)總量大，發(fā)展快速、粗放，水環(huán)境問題十分突出。據(jù)2018年中國水資源公報顯示，全國劣Ⅴ類水質(zhì)河道占總評價河長的5.5%、湖泊占總評價數(shù)的16.19%、水庫占總評價數(shù)的2.6%；水體富營養(yǎng)化的湖泊占總評價數(shù)的73.5%、水庫占總評價數(shù)的30.4%，我國水體污染形勢依然十分嚴(yán)峻。

要改變我國江河、湖泊、水庫及地下水水體嚴(yán)重污染狀況，必須堅(jiān)持標(biāo)本兼治、從減少農(nóng)業(yè)面源污染和城鎮(zhèn)污水排放源頭抓起。特別是由于現(xiàn)行國家污水處理標(biāo)準(zhǔn)（GB 8978—1996、GB 18918—2002）遠(yuǎn)低于國家地表水標(biāo)準(zhǔn)（GB 3838—2002），即使按照最高的一級A類標(biāo)準(zhǔn)處理仍達(dá)不到地表水Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)住建部門統(tǒng)計數(shù)據(jù)，全國城市每年污水處理排放出來450億m3的水仍屬劣Ⅴ類污水，再加上城鄉(xiāng)大量尚未收集處理的各種污水，百千億噸的污水成為江河湖庫及地下水體的一個主要污染源。

三、實(shí)施污水資源化的重要性、必要性、緊迫性

1.能夠有效緩解水資源緊缺局面

2010年，國家發(fā)改委和水利部牽頭、各部委參加組織編制的《全國水資源綜合規(guī)劃（2010—2030年）》經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)實(shí)施。該規(guī)劃指出，我國江河及地下水資源大部分處于過度開發(fā)狀態(tài)，可開發(fā)的常規(guī)水資源不足，未來發(fā)展必須立足于水資源節(jié)約高效循環(huán)利用。在新增1 000億m3左右的用水量中，要求污水回用400億m3，占污水排放總量的一半，污水回用是解決新增需水的一個主要水源。

污水包括城鎮(zhèn)生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)灌溉、養(yǎng)殖、礦業(yè)等產(chǎn)出的污水。我國是世界上污水資源最豐富的國家，據(jù)2018年水資源公報顯示，全國城市生活及工業(yè)廢污水總量高達(dá)750億m3。接近水資源綜合規(guī)劃至2030年780億m3，而且以每年1.3%速度增長。深圳市年用水總量20億m3，每年污水處理排放量達(dá)14億m3，污水產(chǎn)出率達(dá)70%。按全國水資源綜合規(guī)劃“污水回用50%以上要求”，污水資源化潛力巨大。

污水資源化就是按照國家地表水資源的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)不同用途選用不同類別的標(biāo)準(zhǔn)，采用對人體和環(huán)境無害的方法對污水進(jìn)行處理，形成再生水，實(shí)現(xiàn)水資源循環(huán)利用，污泥處理成生物能、有機(jī)肥。再生水可以用于直接補(bǔ)充江河、湖泊、水庫及回灌地下水，作為工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)灌溉、城市綠化、建筑沖刷、環(huán)境衛(wèi)生用水，也可回歸自然地表水體作為新水源。它與開發(fā)新水資源相比，具有不影響生態(tài)環(huán)境、不爭水、不筑壩、不淹地、不需要長距離輸水、就地利用、投資省、見效快、成本低等顯著優(yōu)點(diǎn)。

污水資源化是貫徹國家“節(jié)水優(yōu)先”治水方針的一項(xiàng)重要措施，是解決新時期高質(zhì)量發(fā)展水資源不足與改善水環(huán)境的一項(xiàng)重要舉措。

2.能夠有效降低我國水環(huán)境的污染

污水資源化對我國尤為重要，不僅可以緩解水資源的不足，還可以減輕江河、湖泊、水庫及地下水體的嚴(yán)重污染問題，改善水生態(tài)環(huán)境。近年，國家大力開展黑臭水體的治理，要求水體總氨氮降到8 mg/L以下，北京、天津、深圳、昆明、雄安、無錫、常州、合肥及浙江一些城市為進(jìn)一步改善水環(huán)境，按國家地表水Ⅳ類、Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)處理污水都取得了污水資源化改善水環(huán)境的顯著效果。北京市制定了《北京排水和再生水管理辦法》《北京市農(nóng)村污水收集處理和再生水利用暫行辦法》，將污水處理廠治污標(biāo)準(zhǔn)提高到地表水Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)，出臺水資源配套政策，并投入大量資金，全面改善提升了北京市水體環(huán)境質(zhì)量，得到社會各界的好評。

3.對保障國家高質(zhì)量發(fā)展有重要意義

實(shí)施污水資源化將涉及數(shù)千個污水處理廠的提標(biāo)擴(kuò)容改造及新建一大批污水處理廠、新增數(shù)百億立方米再生水的開發(fā)利用，涉及再生水輸水、蓄水、配水工程，及新增用水項(xiàng)目建設(shè)，這對緩解當(dāng)前經(jīng)濟(jì)下行壓力、擴(kuò)大就業(yè)、增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動力有重要的意義。

污水資源化改善了江河、湖泊、水庫及地下水體的水環(huán)境污染狀況，新增再生水優(yōu)先保障江河湖泊被擠占的生態(tài)用水及回灌超采的地下水，這對改善生態(tài)環(huán)境、實(shí)施高質(zhì)量發(fā)展有重要意義。

提高污水處理標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施污水資源化，是我國改革開放、經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、人們生活水平提高的必然要求。江河、湖泊、水庫水體環(huán)境的改善，生態(tài)濕地和水景公園的增加能夠使百姓得到更多的“獲得感、幸福感”。

4.能夠有效指導(dǎo)當(dāng)前水環(huán)境治理

當(dāng)前，在“綠水青山就是金山銀山”理念指引下，全國開展了較大規(guī)模的水環(huán)境治理，包括黑臭水體的治理、重點(diǎn)河湖的水環(huán)境治理、農(nóng)村環(huán)境三年治理行動計劃以及長江經(jīng)濟(jì)帶共抓大保護(hù)不搞大開發(fā)、黃河流域生態(tài)保護(hù)與高質(zhì)量發(fā)展等，都涉及污水處理廠的建設(shè)和改造。

我國作為污水資源化的后發(fā)跟進(jìn)國家，應(yīng)吸收引進(jìn)和創(chuàng)新污水處理技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，制定完善符合我國國情的污水資源化標(biāo)準(zhǔn)體系，指導(dǎo)當(dāng)前城鄉(xiāng)大規(guī)模的污水處理廠規(guī)劃建設(shè)，避免一些污水處理廠建成不久就面臨提標(biāo)改造，不僅造成浪費(fèi)，還影響水環(huán)境改善。

四、實(shí)施污水資源化的可行性

污水資源化利用，早已成為水資源緊缺的發(fā)達(dá)國家和地區(qū)常規(guī)的節(jié)水措施。我國一些水資源短缺、水污染嚴(yán)重地區(qū)也在探索推進(jìn)污水資源化利用。實(shí)踐證明，污水資源化技術(shù)上成熟，經(jīng)濟(jì)上可行。

1.國外污水資源化成功經(jīng)驗(yàn)與啟示

（1）污水資源化是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家和地區(qū)解決缺水問題的常規(guī)措施

新加坡是一個典型案例，新生水已成為高品質(zhì)再循環(huán)水品牌。2010年，新加坡建成世界上最大的樟宜再生水廠，每天生產(chǎn)約23萬t新生水，可提供新加坡約15%的用水。新加坡新生水大部分用于工業(yè)生產(chǎn)，少部分打入蓄水池與天然的地表水混合，經(jīng)傳統(tǒng)工藝凈化消毒后，作為生活飲用水，新生水利用量占總用水量的1/3。

以色列于20世紀(jì)60年代開始建立國家水系統(tǒng)，建有127座再生水庫，90%的再生水都匯入了國家水系統(tǒng)。農(nóng)業(yè)和工業(yè)生產(chǎn)用水大多數(shù)取自再生水，全國100%的生活污水和72%的市政污水得到回用。

美國城市污水再生利用主要分布在水資源供給不足的加利福尼亞、亞利桑那、佛羅里達(dá)和德克薩斯等州，廣泛用于農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)設(shè)備冷卻、景觀環(huán)境、地下水補(bǔ)給等方面。

1962年日本就開始了污水再生利用，1984年東京市政府制定了污水回用指南及相應(yīng)的技術(shù)處理措施，主要用于沖廁、景觀、河流補(bǔ)給、農(nóng)業(yè)灌溉等。

南美、印度、南非等國家和地區(qū)的污水回用也很普遍，德國、法國、英國、意大利等歐洲國家越來越多地開始利用再生水，主要用于農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)用水、城市雜用和生態(tài)用水（包括地下水補(bǔ)給）等。

（2）國際污水資源化經(jīng)驗(yàn)啟示

①世界上將污水進(jìn)行無害化處理、資源化利用，已有60多年歷史，技術(shù)成熟、經(jīng)濟(jì)可行、經(jīng)驗(yàn)豐富，是完全可行的。

②政府推動及支持是實(shí)施污水資源化的保障。污水資源化的建設(shè)與運(yùn)行有政府財政支持，并建立了適宜的市場運(yùn)行機(jī)制，吸引社會企業(yè)資金投入到污水資源化建設(shè)中，使得污水資源化步入良性發(fā)展的軌道。

③高標(biāo)準(zhǔn)處理污水。在新加坡、以色列等缺水國家，污水處理甚至達(dá)到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)，極大地提高了污水資源利用程度和范圍。

④嚴(yán)格的立法和執(zhí)法。發(fā)達(dá)國家污水資源化利用均有較為完備的法律法規(guī)，對保障污水資源化起到重要的作用。

⑤完善的工程體系。污水資源化工程系統(tǒng)由污水收集、處理和再生利用的儲蓄配水系統(tǒng)組成，在污水資源化建設(shè)時充分考慮污水收集和處理后儲配水系統(tǒng)。而且污水處理廠呈中小型化趨勢，便于就近收集處理利用，減少污水管網(wǎng)建設(shè)的困難。

⑥技術(shù)創(chuàng)新。污水處理技術(shù)由過去化學(xué)物理方法向?qū)θ梭w無害的現(xiàn)代生物物理方法轉(zhuǎn)變，包括生物、膜、電子技術(shù)及新材料等。

2.國內(nèi)污水資源化成功經(jīng)驗(yàn)與啟示

我國污水處理回用早就開始，國家水資源綜合規(guī)劃已經(jīng)充分考慮，但由于污水處理標(biāo)準(zhǔn)低、質(zhì)量差、政府支持政策不到位、行業(yè)管理不明確等原因，具體落實(shí)較差。

近年，國家大力開展重點(diǎn)湖泊保護(hù)治理、黑臭水體治理，很多地區(qū)都在按地表水要求提高污水處理標(biāo)準(zhǔn)。北京、天津、深圳、昆明、合肥、江蘇、浙江、四川、雄安等都在按國家地表水資源Ⅳ類甚至Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)治理污水排放，其中北京的政策措施效果最為顯著，全面改善提升了北京水體環(huán)境質(zhì)量，促進(jìn)北京再生水利用量達(dá)10.8億m3以上，占全市用水總量39.5億m3的27.5%。北京市南運(yùn)河成為年徑流10億m3的再生水河流，水質(zhì)達(dá)地表水Ⅴ類，為下一步農(nóng)業(yè)灌溉、回補(bǔ)超采的地下水、工業(yè)和生態(tài)景觀用水等創(chuàng)造了條件。

深圳市茅洲河流域面積388 km2，人口427萬人，每天污水處理排放量達(dá)225萬t，原來水體是總氨氮含量達(dá)15.8~24g/L的黑臭河流。經(jīng)過3年全流域截污、實(shí)施雨污分流、7個污水處理廠按地表水Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行治理，目前該河已成為年徑流量9億m3、水質(zhì)為地表水Ⅴ類的碧水河，正在實(shí)施“碧道”計劃和用優(yōu)良的生態(tài)環(huán)境及再生水開發(fā)兩岸的產(chǎn)業(yè)。

污水、污泥無害化處理、資源化利用，科技創(chuàng)新是關(guān)鍵。要引入推廣國內(nèi)外先進(jìn)適用技術(shù)，如高效生物降解、MBR生物膜、低溫等離子超聲波、油水分離紫外線消毒、納米金光石電子、污泥半碳化及破壁碳化等先進(jìn)技術(shù)。從國內(nèi)已推廣處理2 000多萬t的污水處理項(xiàng)目看，采用MBR技術(shù)達(dá)到地表水Ⅳ類與常規(guī)技術(shù)污水處理達(dá)到一級A相比，噸水運(yùn)行費(fèi)只增加0.1元，噸水投資增加10%～15%。這與修水利工程相比要小得多。

五、實(shí)施污水資源化的幾點(diǎn)建議

1.將污水資源化作為一項(xiàng)國家戰(zhàn)略組織實(shí)施

污水資源化是解決我國新時期水資源短缺、改善水生態(tài)環(huán)境的戰(zhàn)略性舉措，應(yīng)作為一項(xiàng)重要的國家戰(zhàn)略來組織實(shí)施。將污水資源化納入國家水資源開發(fā)利用的總體規(guī)劃與計劃，及國家節(jié)水行動，并建立相適應(yīng)的政策法規(guī)體系。建議由國家綜合部門牽頭，會同各有關(guān)部門制定總體實(shí)施方案。污水資源化以解決國家水資源供給不足為主要目的來處理開發(fā)污水資源，其行業(yè)管理理應(yīng)由水利部門牽頭，會同發(fā)改、住建、農(nóng)業(yè)農(nóng)村、工信等部門組織實(shí)施。

2.污水資源化是一項(xiàng)公益性事業(yè)，國家應(yīng)予以支持

污水資源化涉及治理污水與再生水的開發(fā)利用，是一項(xiàng)保障水資源供給、改善生態(tài)環(huán)境的公益性事業(yè)，國家與地方水利投資及地方財政應(yīng)予以支持，地方財政在運(yùn)行上應(yīng)予以扶持。同時，要制定合理的價格體系和政府扶持機(jī)制，鼓勵社會企業(yè)、金融及社會資本積極參與，形成國家主導(dǎo)、地方負(fù)總責(zé)、百姓為主體、企業(yè)參與的局面。

3.根據(jù)國家高質(zhì)量發(fā)展要求提高完善現(xiàn)行國家污水處理利用標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)行的城市污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)20世紀(jì)末我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展?fàn)顩r制定的，當(dāng)前國家由高速度發(fā)展進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展階段，要以“綠水青山就是金山銀山”的理念為指導(dǎo)，根據(jù)污水資源化的要求，總結(jié)各地經(jīng)驗(yàn)，提高修改現(xiàn)行污水處理標(biāo)準(zhǔn)。

4.重視科技創(chuàng)新，推廣和引進(jìn)先進(jìn)適用技術(shù)

當(dāng)前，我國城鄉(xiāng)污水、污泥處理廠規(guī)模大，處理標(biāo)準(zhǔn)低，污水管網(wǎng)建設(shè)困難，大多采用簡易、常規(guī)乃至有害的辦法進(jìn)行處理，難以實(shí)現(xiàn)污水和污泥無害化處理、資源化利用。亟須創(chuàng)新推廣、引進(jìn)先進(jìn)無害污水資源化適用技術(shù)，提升污水處理效果，降低污水處理費(fèi)用，本著先試驗(yàn)示范后推廣，科學(xué)有序地推進(jìn)，確保污水資源化健康發(fā)展。

5.創(chuàng)新體制機(jī)制，加強(qiáng)重大課題研究

污水資源化包括污水收集、輸送、處理及再生水的輸送、儲蓄、開發(fā)利用，涉及諸多部門，需要建立一套新的政策法規(guī)、體制及機(jī)制，加強(qiáng)重大課題研究。