新型污水处理厂--概念厂

    概念汽车？概念厂？是的，您没听错！就是城市污水概念厂。概念车（Concept Car）可以理解为未来汽车，是一种介于设想和现实之间的汽车。汽车设计师利用概念车向人们展示新颖、独特、超前的构思，反映人类对先进汽车的梦想与追求。那城市污水概念厂又是什么呢？

作者：饶紫麟 官立红

一．城市污水概念厂是什么

　
2014年初，一篇《建设面向未来的污水处理厂》的署名文章，在环保圈内受到广泛关注。文章作者是中国工程院院士、中国科学生态环境研究中心研究员曲久辉等6位专家组成的“中国污水处理概念厂专家委员会”。所谓污水处理概念厂，来源于汽车行业的概念车，希望通过前瞻的构思、独特的创意和最新的科技成果打造出城市污水概念厂，以探索中国环境保护的未来方向，改变人们对污水处理理念的认知，推进行业的发展与进步。

二．中国城市污水处理厂事业的发展与问题

我国第一座大型城市污水处理厂于1984年在天津建成并投入运行。此后，三十年来，中国城市污水处理事业快速发展，取得了巨大成就。活性污泥法，长期、有效地遏制了水污染物排放，至今仍是污水处理系统的“中流砥柱”；上世纪60年代，美国提出了具有超前思维的“21世纪水厂”概念，即将污水处理标准提升至饮用水标准，对行业发展产生深远影响。

活性污泥法

然而，每个行业都难以跨越历史，污水处理行业高速取得的巨大成就之下，也同样隐存着短视、粗放乃至劣质。面向未来，我们必须进行反思。

首先，污水处理行业作为“绿色家族”的天生一员，却与可持续发展理念渐行渐远。我国绝大部分污水处理厂取消了初沉池，大量采用了延时曝气等高能耗工艺，以高能耗为代价实现的污染物减排，形成了“减排污染物、增排温室气体”的尴尬局面。我国现有污水处理厂设置厌氧消化设施的数量不足3%，在硬件上直接否定了污水潜能的开发利用。在资源回收方向，我国污水处理行业的具体行动更是几近空白。

初次沉淀池

其次，在城市污水处理发展过程中，缺乏满足社会、环境可持续发展的水质标准。污水排放标准采用简单“一刀切”的方法，处理地域不同、经济发展不平衡等重大差异性问题，不利于生态敏感地区水质保护以及缺水地区水资源问题的根本解决，在环境保护的天平上失去了应有的份量。

第三，在实践中，缺乏对人与自然和谐共处的思考与追求。伴随着城镇化发展，很多污水处理厂已逐渐被城市社区包围，周边公众对污水处理厂总是心存芥蒂，这已然成为一个城市发展中不能忽视的问题。

城市社区包围水厂

中国污水处理事业正面临着亟待解决以往问题和适应未来发展的迫切需求。在发展路线的重要选择关口，为了跃升行业智慧资源，凝聚共识，明晰方向，迫切需要学习国内外先进经验，借鉴成熟案例，建设一座（批）面向未来的污水处理厂，称为“中国污水处理概念厂”。

三、中国污水处理概念厂理念追求

专家委员会提出，中国污水处理未来应同步实现四个追求：

1.使出水水质满足水环境变化和水资源可持续循环利用的需要

出水水质标准应包含面向水环境保护需求和面向水资源可持续循环利用的两类标准。第一类是指根据当地环境和社会可持续发展要求，需达到的出水水质标准。第二类是完全满足水资源循环利用的标准，使污水从根本上实现再生，对缺水地区的水生态安全发挥保障作用。

2.大幅提高污水处理厂能源自给率，尽可能做到低能耗

当前，我国污水处理厂的建设运营普遍粗放低效，节能空间较大。污水中有机物富含的能源，污水处理新工艺、新技术以及运营方式的节能效果等，若能合理利用，概念厂将有望较大幅度降低能耗。

3.追求物质合理循环，减少对外部化学品的依赖与消耗

污水处理厂产生的物质（污泥）最终需走向社会或自然。化学品的使用间接增加了污水处理厂资源消耗，也提高了污水排放的生态风险。因此，最大程度降低外部化学品的依赖与消耗，即在广意上减少对社会总体资源与能源的消耗，也降低化学品的引入对污水处理厂出水、出泥带来的环境风险。

4.建设感官舒适、建筑和谐、环境互通、社区友好的污水处理厂

在做到出水、出料、出气等所有的排出物对生态环境安全的基础上，要追求感官舒适、建筑和谐、环境互通，从而做到和周边社区的心理互信。土地是我国最宝贵最紧缺的资源，但是，未来的污水处理厂必须做到不影响周边土地的使用功能，这可能比它的投资节省效益重要十倍，乃至百倍。

中国污水处理概念厂理念追求

为实现以上追求，我们首先应跳出现有污水处理技术工艺框框，系统地研究新工艺、新技术、新材料、新装备的应用与进展，预判未来数年可能实现的突破，为城市污水处理做一次重新的系统勾画。

四、中国污水处理概念厂实例----宜兴城市污水资源概念厂

2018年4月17日上午，宜兴城乡生态综合体启动暨宜兴城市污水资源概念厂奠基仪式在宜兴举行，这是国内首个开工建设的污水处理概念厂，占地面积120.5亩，设计日处理污水2万吨。

宜兴城市污水资源概念厂奠基仪式

该污水处理概念厂主要包括水净化单元、生物质处理中心、未来中心、创新中心和装备制造中心。概念厂强调技术示范，污水处理厂出水水质目标是在现有一级A的基础上，强化了TN<3mg/L，TP<0.1mg/L两项指标。主流的污水技术路线采用“碳分离+主流厌氧氨氧化+碳磷精处理”。污泥处理规模50吨/日，其中25吨是本厂产生的含水率80%的污泥，另25吨用于外源餐厨垃圾集中处理。技术路线为“高效厌氧消化+资源化+热电联产+消化液侧流厌氧氨氧化”。处理后的污泥将用于生产营养土、磷肥、发电和产热四个方面。建成后的污水处理概念厂，将以美观的生态景观设计给周边公众提供一个环境优美、感官舒适的公共活动空间。

宜兴城市污水资源概念厂已经奠基，这仅是一个开始。更多城市污水概念厂的建设与运营，将为污水处理行业的未来方向，做出积极有益的探索，也必将会推进中国环保事业的发展与进步。

参考文献：

[1] 曲久辉 王凯军 王洪臣 余刚 柯兵 俞汉青.建设面向未来的中国污水处理概念厂[J] .中国环境报.2014-01-07(10);

[2] 许国栋.一文全面了解宜兴污水处理概念厂[Z] .水世界订阅号.2017-11-30;

编辑制作：云南省城乡规划设计研究院
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