污水資源化管理的市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)路徑研究

王喜峰，王亦寧

(1.中國(guó)社會(huì)科學(xué)院數(shù)量經(jīng)濟(jì)與技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所，北京 100732； 2.水利部發(fā)展研究中心，北京 100038)

2021年1月4日，中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)、中華人民共和國(guó)科學(xué)技術(shù)部等十部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)污水資源化利用的指導(dǎo)意見(jiàn)》(發(fā)改環(huán)資〔2021〕13號(hào))[1](簡(jiǎn)稱(chēng)13號(hào)文)，將替代常規(guī)水資源的再生水用于工業(yè)、市政、生活、生態(tài)、農(nóng)業(yè)以及地下水回灌的稱(chēng)為污水資源化利用(還包括從污水中提出資源和能源)，并對(duì)推動(dòng)其發(fā)展提出若干指導(dǎo)意見(jiàn)。污水資源化利用對(duì)于從首尾兩端增加了區(qū)域水資源承載能力、降低了水體污染和保障水安全，有著非常積極的作用。

《關(guān)于實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度意見(jiàn)》(國(guó)發(fā)〔2012〕3號(hào))、《關(guān)于加快推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的意見(jiàn)》(中發(fā)〔2015〕12號(hào))、《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)水污染防治行動(dòng)計(jì)劃的通知》(國(guó)發(fā)〔2015〕17號(hào))都要求“積極開(kāi)發(fā)利用再生水等非常規(guī)水源”?！蛾P(guān)于推進(jìn)污水資源化利用的指導(dǎo)意見(jiàn)》是繼《關(guān)于非常規(guī)水源納入水資源統(tǒng)一配置的指導(dǎo)意見(jiàn)》(水資源[2017]274號(hào))(簡(jiǎn)稱(chēng)274號(hào)文)之后這一領(lǐng)域又一實(shí)質(zhì)政策措施。274號(hào)文是將非常規(guī)水源納入水資源統(tǒng)一配置中，主要內(nèi)容是源頭側(cè)的政策措施。13號(hào)文是將非常規(guī)水源中最重要的再生水作為核心，從城鎮(zhèn)生活、工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)農(nóng)村污水3個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域，從污水收集、再生水循環(huán)利用、工業(yè)廢水循環(huán)利用、農(nóng)業(yè)農(nóng)村污水以用促治工程、污水近零排放創(chuàng)新工程等六大工程以及法規(guī)、政策、價(jià)格、財(cái)金和科技五大體制機(jī)制制定了促進(jìn)污水資源化的各項(xiàng)政策措施。13號(hào)文完善了從源頭側(cè)到用戶側(cè)整個(gè)污水資源化利用系統(tǒng)，特別是在對(duì)污水資源化市場(chǎng)主體支持方面，對(duì)于進(jìn)一步推進(jìn)污水資源化利用有著實(shí)質(zhì)的意義。

作為需求側(cè)的再生水的用水戶，怎么避免行政手段一刀切，發(fā)揮市場(chǎng)配置資源的決定作用[2]，將再生水資源配置到培育污水資源化的市場(chǎng)主體，形成污水資源化的成本回收機(jī)制和長(zhǎng)效收益機(jī)制，將再生水精準(zhǔn)地配置到利用意愿較高、經(jīng)濟(jì)效益較高的行業(yè)企業(yè)中去，實(shí)現(xiàn)政府引導(dǎo)、市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的基本原則，是本文的研究重點(diǎn)。

1 再生水資產(chǎn)化管理的必要性

再生水資產(chǎn)化管理是指將污水按照一定標(biāo)準(zhǔn)處理后的穩(wěn)定流量的再生水資源化、資產(chǎn)化和商品化、將處理設(shè)施和再生水資產(chǎn)化和證券化。對(duì)再生水資產(chǎn)化管理、提高污水資源化利用水平是非常有必要。

a.再生水資產(chǎn)化管理是降低地方財(cái)政負(fù)擔(dān)的必要手段。2019年印發(fā)實(shí)施的《國(guó)家節(jié)水行動(dòng)方案》要求，在缺水地區(qū)加強(qiáng)再生水利用，到2022年，缺水城市再生水利用占比平均達(dá)到22%。對(duì)于大部分缺水地區(qū)來(lái)說(shuō)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)落后，地方財(cái)政甚至已難以支撐污水處理廠有效運(yùn)行，單單依靠地方財(cái)政來(lái)提高再生水利用率不現(xiàn)實(shí)。將再生水資產(chǎn)化獲得收益，由政府和社會(huì)共同負(fù)擔(dān)污水處理廠運(yùn)行和再生水基礎(chǔ)建設(shè)，對(duì)于降低地方財(cái)政負(fù)擔(dān)，建立再生水利用長(zhǎng)效機(jī)制非常有必要。

b.再生水資產(chǎn)化管理對(duì)于降低工業(yè)企業(yè)負(fù)擔(dān)十分有必要。①?gòu)奈覈?guó)節(jié)水的事實(shí)來(lái)看，工業(yè)用水的循環(huán)利用率和再生水的利用率已經(jīng)很高，進(jìn)一步提高其再生水的利用率，需要上馬更高端的設(shè)備。如果政府行為硬性攤派工業(yè)企業(yè)的再生水的提升幅度，其邊際成本對(duì)工業(yè)企業(yè)來(lái)說(shuō)形成負(fù)擔(dān)，不符合現(xiàn)階段工業(yè)企業(yè)的正常發(fā)展的要求。對(duì)非常規(guī)水資源資產(chǎn)化管理，利用市場(chǎng)機(jī)制讓具有不同情況工業(yè)企業(yè)可以按照自身的情況來(lái)提升再生水的使用，可以降低部分工業(yè)企業(yè)負(fù)擔(dān)。②再生水資產(chǎn)化管理后會(huì)引導(dǎo)社會(huì)資本進(jìn)入公共服務(wù)供水領(lǐng)域，提高居民沖廁用水和生態(tài)環(huán)境用水的再生水使用量，置換區(qū)域新鮮水取用，這些置換后的新鮮水可以用于工業(yè)企業(yè)的再生產(chǎn)，降低工業(yè)企業(yè)取水制水設(shè)備運(yùn)行成本。③資產(chǎn)化管理之后，有條件的工業(yè)企業(yè)可利用生產(chǎn)中余熱對(duì)企業(yè)的廢水、海水進(jìn)行處理制成非常規(guī)水向周邊行業(yè)供應(yīng)獲取收益。這即節(jié)省了成本，又獲取了非常規(guī)水的收益。

c.再生水資產(chǎn)化管理是提高水治理體系現(xiàn)代化的必要環(huán)節(jié)。①對(duì)節(jié)水型社會(huì)十分有必要。再生水作為商品，對(duì)其進(jìn)行資產(chǎn)化管理后，配套基礎(chǔ)設(shè)施由于利益的驅(qū)動(dòng)快速發(fā)展，利用更便捷可達(dá)，利用量會(huì)增加，進(jìn)而替代部分常規(guī)水源的使用。②對(duì)水環(huán)境治理非常有必要。再生水資產(chǎn)化之后，一方面部分廢水作為再生水時(shí)絕對(duì)排放量降低；另一方面由于提高經(jīng)濟(jì)效益的驅(qū)動(dòng)其再生處理水平要契合客戶的需要使得水環(huán)境改善。③對(duì)海綿城市建設(shè)十分有必要。解決城市內(nèi)澇問(wèn)題必須依靠強(qiáng)力的人工的滯蓄工程，使得城市雨水快速收集。而單單在斑點(diǎn)狀公共用地上修建該工程，難以成體系[3]。將這部分收集的雨水資產(chǎn)化后有利于在居民區(qū)、寫(xiě)字樓和商場(chǎng)等場(chǎng)所配套相關(guān)工程和設(shè)施。其收益對(duì)于建立海綿城市運(yùn)營(yíng)管理的長(zhǎng)效機(jī)制非常有必要。

2 污水資源化利用現(xiàn)狀分析

再生水就是污水經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理后，達(dá)到一定的水質(zhì)指標(biāo)，滿足某種使用要求，可以再次利用的水[3]。根據(jù)《2019年中國(guó)水資源公報(bào)》[4]，在供水端我國(guó)非常規(guī)水源供水量為104.5億m3，其中由再生水供給為87.36億m3，由集雨工程供給為 9.61億m3。由于部門(mén)統(tǒng)計(jì)口徑差異，《2019年城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》[5]顯示，市政再生水利用量共116.08億m3。其中超過(guò)10億m3的省份有廣東(31.81億m3)、山東(15.25億m3)和北京(11.52億m3)，江蘇接近10億m3。從污水資源化率(市政再生水量/污水處理總量)來(lái)看，超過(guò)40%的有北京(58.17%)、山東(43.91%)、廣東(40.67%)、云南(43.62%)。另外，河北和內(nèi)蒙古接近40%。

從城市視角來(lái)看，2019年全國(guó)共332個(gè)城市使用了再生水，其中使用量超過(guò)1億m3的城市有23個(gè)，這23個(gè)城市再生水利用總量為72.38億m3，超過(guò)全國(guó)再生水利用總量的62.35%；利用量超過(guò)5 000萬(wàn)m3的城市有42個(gè)，共利用87.17億m3，超過(guò)全國(guó)的75%?？偟膩?lái)說(shuō)，我國(guó)再生水利用主要集中在23個(gè)再生水利用量超過(guò)1億m3的城市。從這些城市的情況來(lái)看，絕大多數(shù)屬于經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的城市，其中再生水利用的前三名為深圳、北京、廣州屬于我國(guó)一線城市，其他城市都是省會(huì)城市或東部沿海城市。

根據(jù)再生水利用量與人均GDP的關(guān)系來(lái)看，再生水利用超過(guò)8億m3的城市，其人均GDP都在15萬(wàn)元以上，從實(shí)際來(lái)看為北廣深3個(gè)財(cái)力雄厚的一線城市。再生水利用超過(guò)2億m3的城市,如昆明、蘇州、東莞、武漢、天津、青島和鄭州也絕大多數(shù)為準(zhǔn)一線城市。從人口來(lái)看，再生水超過(guò)1億m3的城市中，除珠海和江門(mén)之外，其他城市的人口都在500萬(wàn)人以上[注]除長(zhǎng)春和大連的人口數(shù)據(jù)為戶籍人口之外，其他城市都為常住人口數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)來(lái)源wind數(shù)據(jù)庫(kù)。，且大多數(shù)為1 000萬(wàn)人以上的大城市。

根據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)[6]，污水處理后作為回用水的基本要求是一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，大部分指標(biāo)為排入一般水體執(zhí)行二類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的1/3，有些指標(biāo)為二類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的1/6。這對(duì)污水處理廠的建設(shè)和運(yùn)行成本提出較高的要求。從北京市和深圳市污水回用水的實(shí)踐來(lái)看，大部分為污水在達(dá)到再生水處理標(biāo)準(zhǔn)后直接排放到河道，作為河道的生態(tài)用水和景觀用水[7-9]。污水作為再生水標(biāo)準(zhǔn)處理后排放的河道一般位于市中心位置；該區(qū)域的人員對(duì)高質(zhì)量生態(tài)需求較多，且該區(qū)域創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高，能夠負(fù)擔(dān)高標(biāo)準(zhǔn)的大量的污水處理。除此之外，部分工業(yè)區(qū)配套了再生水回用設(shè)施，如北京第一熱電廠、高碑店熱電廠將原來(lái)的高碑店污水處理廠再生水利用工程(后改為高碑店再生水廠)和酒仙橋污水處理廠(酒仙橋再生水廠)的再生水作為冷卻水利用[8]。

從上述分析可以看出，再生水使用量較大的城市看重的是污水資源化的外部效益，首要考慮的是生態(tài)的補(bǔ)水效益、環(huán)境效益等；直接經(jīng)濟(jì)效益并不是考慮的重點(diǎn)，或者不是首要考慮的因素。然而，污水資源化處理過(guò)程中的費(fèi)用絕大多數(shù)由市政負(fù)擔(dān)。這是再生水利用量超過(guò)8億m3的集中在北廣深一線城市，超過(guò)2億m3的集中在準(zhǔn)一線城市的原因所在。下面立足于成本核算，分析其全面鋪開(kāi)情況下的技術(shù)經(jīng)濟(jì)困境。

3 污水資源化利用的成本核算和技術(shù)經(jīng)濟(jì)困境

3.1 污水資源化利用的成本核算

污水資源化利用的社會(huì)經(jīng)濟(jì)困境是制約其長(zhǎng)效發(fā)展的主要原因。從大規(guī)模利用再生水的城市來(lái)看，生態(tài)用水占絕大部分，市內(nèi)公園、湖泊、河流以及人工濕地是再生水的主要去處。污水按照回用水處理之后，向主要公園、湖泊、河流以及人工濕地補(bǔ)給，有效改善了城市河湖景觀和生態(tài)質(zhì)量，改變了黑臭水體的形象。此外城市雜用包括綠化灌溉、道路噴灑、施工壓塵、洗車(chē)、建筑沖廁等也占有一部分。生產(chǎn)用水主要是熱電冷卻用水，也有一小部分高品質(zhì)供水向高科技企業(yè)供水?？梢钥闯觯偕闹饕飨?yàn)樯鷳B(tài)、市政和熱電企業(yè)。其中，生態(tài)和市政部分由財(cái)政支出，熱電行業(yè)為城市基礎(chǔ)性行業(yè)，大多可以享受財(cái)政補(bǔ)貼。也就是說(shuō)城市財(cái)力是推動(dòng)再生水利用的最重要因素。

目前污水資源化再生水的處理技術(shù)可以分為：物化處理技術(shù)、單膜處理技術(shù)、雙膜處理技術(shù)和膜生物反應(yīng)器技術(shù)[8]。物化處理技術(shù)為：城市污水處理廠出水通過(guò)混凝、沉淀或澄清或微絮凝，過(guò)濾，消毒，降低SS、濁度、BOD、CDD等，該技術(shù)處理的再生水主要用于城市雜用，小部分用于景觀環(huán)境。其投資約為1 500元/(m3·d)，水處理成本1元/m3。單膜技術(shù)在物化處理的基礎(chǔ)上增加了膜過(guò)濾裝置及配套裝置，投資成本增加約1倍、運(yùn)行成本增加了50%～150%。雙膜處理在單膜的基礎(chǔ)上增加了反滲透裝置，其投資成本較單膜技術(shù)增加了25%～60%，運(yùn)行成本較單膜技術(shù)增加了30%～110%。膜生物反應(yīng)器(MBR)是較為常見(jiàn)的污水資源化處理工藝，其處理后的出水好于GB 18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)A，因此常見(jiàn)到再生水廠工藝中。北京再生水生產(chǎn)能力55萬(wàn)m3/d采用的MBR及A2O+反硝化濾池+超濾+紫外線消毒工藝。深圳水環(huán)境提升工程之后，大多數(shù)污水處理廠將工藝提升至A2/O或MBR等，出水水質(zhì)好于GB 18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)A，直接排入河道或者海洋作為生態(tài)補(bǔ)水。

如果按照常用的A2/O或MBR工藝，按照技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析范式，項(xiàng)目運(yùn)行期按照40 a，年利率設(shè)定為4%，其投資成本約0.8元/m3，再加上運(yùn)行成本約2元，大概1 m3再生水成本接近3元。這些再生水只能作為居民沖廁、工業(yè)冷卻循環(huán)水、景觀環(huán)境用水。如果大規(guī)模作為居民沖廁用水則需要對(duì)中水管道設(shè)施進(jìn)行投資。因此大部分的污水資源化利用大多只能用于景觀環(huán)境用水和工業(yè)冷卻循環(huán)水；而工業(yè)園區(qū)再生水回用則需要投資更大的雙膜處理工藝。從實(shí)踐來(lái)看，大規(guī)模的污水回用為財(cái)政支付(或補(bǔ)貼)的景觀環(huán)境用水和工業(yè)冷卻循環(huán)水；小規(guī)模的污水利用為先進(jìn)制造業(yè)工業(yè)園區(qū)再生水回用。

3.2 推進(jìn)污水資源化的主要障礙

污水資源化利用增加北方省份的水資源承載力，有利于補(bǔ)充北方經(jīng)濟(jì)發(fā)展后勁。近年來(lái)，我國(guó)北方經(jīng)濟(jì)發(fā)展相較于南方省份后勁明顯不足。這其中一個(gè)原因是：本應(yīng)該承接的契合地區(qū)發(fā)展階段的產(chǎn)業(yè)，由于水資源承載力的限制難以落地；符合水資源承載力的產(chǎn)業(yè)卻不符合大部分省份的發(fā)展階段[10]。我國(guó)北方省份水資源總量只占19%，又承擔(dān)著高用水的保障國(guó)家糧食安全和能源安全的任務(wù)，再加上必須保障的居民生活用水，使得能夠用于正常產(chǎn)業(yè)發(fā)展的水資源非常有限。污水資源化利用能夠提升北方省份的水資源承載力，提升高質(zhì)量發(fā)展水平。

污水資源化利用的主要障礙是其技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性問(wèn)題，較高的水處理成本使得污水回用只有發(fā)展水平較高的城市以及效益較好的工業(yè)企業(yè)能夠大規(guī)模使用[11]。如果對(duì)北方缺水地級(jí)市大規(guī)模推行，勢(shì)必增加城市運(yùn)行成本，或者增加北方省份工業(yè)企業(yè)的運(yùn)行成本。一部分是再生水廠的投資費(fèi)用，前期投入較大；另外一部分是多出來(lái)的運(yùn)行成本，為后期運(yùn)行的持續(xù)投入。另外更為重要的是配套設(shè)施的成本[12]。

經(jīng)濟(jì)成本問(wèn)題使得污水資源化利用水平不高，難以形成長(zhǎng)效機(jī)制。配套設(shè)施的成本問(wèn)題使得配套設(shè)置難以開(kāi)展投資，大部分污水處理后已達(dá)到再生水利用的基本要求，但是由于再生水輸送管網(wǎng)不配套[13]，大部分再生水不為所用，只能排入河道，作為景觀環(huán)境補(bǔ)水。對(duì)于有些景觀需求較少的小城市，這部分景觀用水無(wú)收益流入下游城市,這肯定會(huì)降低本地污水資源化利用的意愿，難以形成污水資源化利用的長(zhǎng)效機(jī)制。

上述問(wèn)題的解決需要污水資源化的同時(shí)，進(jìn)一步污水處理后的再生水資產(chǎn)化，即以再生水資產(chǎn)化促進(jìn)污水資源化利用。對(duì)再生水資產(chǎn)化管理對(duì)于引入社會(huì)資本降低地方財(cái)政負(fù)擔(dān)和工業(yè)企業(yè)負(fù)擔(dān)以及推動(dòng)水治理體系現(xiàn)代化都是十分有必要的，是形成污水資源化利用長(zhǎng)效機(jī)制的關(guān)鍵。

4 加快構(gòu)建再生水資產(chǎn)化管理的政策體系

a.政府確定產(chǎn)權(quán)和收益。①根據(jù)“誰(shuí)投資、誰(shuí)收益”的原則，明確投資者對(duì)再生水及其配套工程的產(chǎn)權(quán)，以及對(duì)再生水的收益權(quán)；②是地方政府在制定非常規(guī)水源和再生水政策時(shí)，通過(guò)多個(gè)渠道確保再生水運(yùn)營(yíng)企業(yè)具有合理的收益和利潤(rùn)；③國(guó)家強(qiáng)制下列行業(yè)和領(lǐng)域的用水優(yōu)先使用符合條件的再生水：洗車(chē)、高爾夫、城市雜用水、生態(tài)環(huán)境用水、地下水超采區(qū)回灌用水；④地方價(jià)格部門(mén)對(duì)非常規(guī)水價(jià)格管控。

b.構(gòu)建再生水資產(chǎn)的交易機(jī)制。①將再生水的基礎(chǔ)設(shè)施和核定的生產(chǎn)能力資產(chǎn)化和證券化，使其可以正常抵押、借貸和交易；②將非常規(guī)水資產(chǎn)交易與水權(quán)交易鏈接。在一個(gè)流域單元內(nèi)，非常規(guī)水生產(chǎn)企業(yè)可以通過(guò)新增非常規(guī)水生產(chǎn)取得水權(quán)，將其排放到水體，可以作為下游的用水戶的新增水權(quán)，下游用水戶需按照一定的市場(chǎng)原則支付其費(fèi)用；③將非常規(guī)水資產(chǎn)交易與排污權(quán)交易鏈接，其污染削減量能夠在排污權(quán)交易中取得收益。

c.合理設(shè)置再生水作為非常規(guī)水源統(tǒng)一配置體系的邊界。2015年國(guó)務(wù)院印發(fā)實(shí)施的《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》要求將非常規(guī)水源納入水資源統(tǒng)一配置。2017年水利下發(fā)《關(guān)于非常規(guī)水源納入水資源統(tǒng)一配置指導(dǎo)意見(jiàn)》，配置領(lǐng)域涵蓋工業(yè)供水、生態(tài)環(huán)境用水、城市雜用水和農(nóng)業(yè)用水。按照這個(gè)思路，各縣級(jí)及以上政府制定相關(guān)政策時(shí)傾向于向工業(yè)企業(yè)分割具體的非常規(guī)水利用指標(biāo)，這可能造成“一刀切”的不利情況。因此，需要設(shè)定非常規(guī)水源統(tǒng)一配置體系的邊界，做到政府宏觀政策不直接作用具體企業(yè)，更不能向具體工業(yè)企業(yè)強(qiáng)行攤派指標(biāo)；對(duì)于生態(tài)環(huán)境用水和城市雜用水強(qiáng)制優(yōu)先配置再生水；對(duì)于農(nóng)業(yè)用水鼓勵(lì)將再生水納入統(tǒng)一配置體系；對(duì)于工業(yè)用水利用市場(chǎng)機(jī)制進(jìn)行再生水的配置。

d.協(xié)調(diào)再生水利用與最嚴(yán)格水資源管理制度的銜接問(wèn)題。最嚴(yán)格水資源管理制度在區(qū)域中設(shè)定水資源利用的指標(biāo)紅線，在水資源利用的統(tǒng)計(jì)中，將再生水利用量統(tǒng)計(jì)在內(nèi)，占用當(dāng)?shù)厮Y源利用的指標(biāo)。從再生水利用的實(shí)際來(lái)看，增加再生水利用量對(duì)于提升區(qū)域水資源承載力，提高水資源利用效率有著積極的作用。從實(shí)際來(lái)看，越是水資源利用指標(biāo)緊缺的地區(qū)，對(duì)再生水的利用的需求量越大。綜上，應(yīng)當(dāng)協(xié)調(diào)再生利用與最嚴(yán)格水資源管理制度的銜接問(wèn)題，打破再生水利用的制度障礙。