“我們提出超越當今國際先進水平二十年的中國污水處理概念廠理念，計劃用5到6年的時間建成一座或一批示范廠。”2014年年初，來自環境保護科研領域的六位業內知名專家提出了建設中國污水處理概念廠、變污水處理事業跟跑者為領跑者的目標，在業內外引發強烈反響。
筆者所在的單位有幸作為首家完整披露這一消息的媒體，也一直在關注、關心這一工作的進展。日前，我在宜興參加2015（第三屆）中國環保技術與產業發展推進會期間獲悉，經過一年多的不懈努力，污水處理概念廠“概念”將落地?！拔覀冏罱K確立了概念廠的工藝技術路線，并準備在宜興正式啟動第一座概念污水廠的建設。在工藝考察與研究的過程中，明確了主流厭氧氨氧化的重要地位?！蓖鮿P軍透露，北京市政府也表達了意向，正在論證階段。
追求水質的可持續性，追求能源的最大化回收，追求資源的高效循環利用以及設施與周邊的環境和諧友好，中國污水處理概念廠提出的四重目標，與當今污水處理行業先進的可持續理念高度相通，且首創性地提出了打造生態綜合體的設想，被認為是對當今世界先進污水處理模式的超越，更具挑戰性和意義。
一年多時間里，圍繞概念廠籌備的各項研討交流和活動層出不窮，這一工作已經成為動員、整合國內外相關科研、產業資源的系統實踐，吸引了越來越多的科研機構、企業、投資者的興趣和參與。在中國污水處理未來發展方面，開始了一次自發的路徑探索，并希望能對未來事業發展的實際走向產生深遠影響。
1、面向20-30年的未來，從科研到產業發展，對未來的水污染治理、水資源管理需求做出預判和準備
從污水處理概念廠提出到現在，業內外一直不乏不同意見者?！叭绱烁叽笊系奈鬯幚韽S在中國能不能用得上、用得起？”很多人認為中國污水處理還有諸多現實問題沒有解決。
對此，筆者以為，探索建設中國污水處理概念廠的目標就是要面向20-30年的未來，從科研到產業發展，對未來的水污染治理、水資源管理需求做出預判和準備。而這是中國污染治理向來有所短缺的部分。
由于中國環境問題的集中快速爆發，無論是水、大氣還是固廢、土壤，治理都屬倉促應戰?？蒲泻彤a業，相對于環境治理的緊迫需求，準備時間嚴重不足。而沒有技術和產業基礎，在技術路線等方面缺乏基本的判斷力，這往往導致匆忙之下對國外技術路線的直接照搬，當時造成投資浪費，后續留下諸多遺憾。
而當前中國污水處理事業的現狀也已經顯示出了倉促上馬的后遺癥：普遍采用的長流程、高耗能工藝造成了能耗、運行穩定性適應性問題；在污泥問題上缺乏系統性考慮，污泥處置現成各城市難題。
更重要的是，由于缺乏對水環境治理、水資源形勢的預判，使得我國在污水處理基礎設施建設上，面臨剛剛建成就已然落后的尷尬。生產管理粗放，排放水質普遍不能滿足水環境的要求，設施本身成為污泥、臭氣、噪聲排放源，能源資源未能有效回收。專家表示，“面臨水量、水質雙重危機，龐大投資建成的污染治理設施未能發揮應有的作用。污水處理接下來工作推進的著力點在哪里，在業內比較迷茫?！倍拍顝S籌備這一年多來，筆者多次有機會旁聽相關的研討會議和相關活動，也得以“圍觀”污水處理概念廠對未來判斷的日漸清晰。
據介紹，當前，發達國家的污水處理已度過以黑臭河道、水體富營養化為標識的污染解決階段，目前處于以水資源為中心的可持續發展階段。英國等國已提出下一代的污水處理廠將成為水資源中心、能源中心和營養中心等先進理念。
從這點上看，概念廠提出諸多目標中首要包含的是要在可持續發展階段抓緊補課，適應中國資源環境的迫切需求。對此，王洪臣教授表示，我們的領先性和挑戰在于提出了綜合性目標。目前在水質提升、能源回收、環境友好等某個單方面，在國際上都有實踐，但是要在一個設施上實現集合四個綜合目標，還未有先例。
而生態文明理念在中國治國理念中被明確，也給了專家團隊又一重目標?！吧鷳B文明理念下的技術大繁榮有可能使污水處理設施從目前的生態負資產變為生態正資產。為此，我們提出以污水處理設施為基礎建立生態綜合體。以資源能源利用循環，污水處理可以跟現代設施農業或者都市農業相結合，可以為市民提供社區休閑的空間，還可以與生態濕地結合，具備為社會服務，為生產服務，以及為自然服務的功能?！蓖鮿P軍說，在這方面，我們和發達國家處于同一起跑線，我們不做，別人也在做；我們不搶先，別人就會搶先。
2、明晰未來需求，建立更加靈活、適用的可持續標準體系與工藝路線
目標鼓舞人心，但實現路徑卻是有待探索的空白。其中，工藝路線的選擇是業界最為關注的問題之一。“首先得研究預判二十年以后中國社會發展對污水處理的要求是什么?！蓖鹾槌急硎?，我們認為有幾個挑戰是污水處理事業必須應對和有所作為的，包括水資源緊缺，能源短缺，資源匱乏和鄰避。
這些挑戰意味著污水處理廠要實現的功能是多方面的，因而也給現在的參與者們制定了多任務“hard”模式：
未來淡水資源的缺乏，要求污水處理行當必須為實現水資源的可持續循環利用提供一個基礎；
而占社會1%用電量的污水處理行業存在較大的能源回收空間，可以通過自身不斷降低能耗，以及開發利用污水中能源來實現；
除能源外，污水中還存在大量有機質和磷等重要資源，這恰恰是我國土地需要的。而如何讓污水處理廠從人人嫌棄的設施，成為融入社區、貢獻正能量的設施，是較大挑戰。
這些目標對應的技術工藝紛繁復雜，如何選擇？對此，王洪臣表示，工藝路線應該體現出污水處理技術未來的發展趨勢，但不必追求盡善盡美。在向北京市匯報時，他們提出了立足現在，面向未來，實現不同階段工藝的無縫切換的理念?！熬褪钦f我們做的每一步對未來需求的變化和技術的發展，都要留下足夠的空間。”
筆者以為，這也將給目前的污水處理工藝設計和設施建造帶來一次理念革新。此前絕大多數城市污水處理廠在建設時只顧眼下，在空間和工藝選擇上，已經陸續面臨提升空間有限的窘境。
哪些工藝將隨著需要而得到應用？專家點名的如下技術，相信也將成為污水處理行業技術產業儲備的重點。
第一，著眼于提升感官指標的膜分離技術。
第二，應對新型污染物、以臭氧為主的高級氧化技術。
第三，節能降耗技術裝備。如高級曝氣控制技術，最佳回流比控制技術等。
第四，厭氧氨氧化、活性顆粒污泥等低能耗新工藝。
第五，污水的能源化技術，污水水源熱泵技術，碳磷資源的循環技術等。
除了在工藝路線上的系統革新，基于概念廠提出的綜合目標，也需要在排放標準體系上來體現。而現行的這套官方體系顯然已經被“嫌棄”。因此，對基于安全和健康的概念廠排放標準體系的研究，是概念廠團隊相當重要的工作。清華大學的余剛教授則專注于這部分內容。他坦言這工作并不容易?！皹藴手朴喠艘院?，是不是可以很好的實施，有沒有很好的指導作用，這是我們特別關心的問題?！?/span>
據介紹，概念廠的標準體系研究一方面是要緊密圍繞我國水污染治理、水資源管理未來的需求和目標，同時充分考慮技術進步，借鑒國外先進經驗?！案拍顝S排放標準今后則是兩部分：基本要求指標+選擇性指標。后者可以針對不同的環境和要求來進行具體選擇?！?/span>
業內甚至已經有設想，將來的污水處理廠出水將有不同的用途，目前的一些污染物可能要達到極限去除的水平，比如作為工業冷卻水、作為水源補充等；而如果直接用于農林灌溉，取出難度越來越大的氮磷，則被當作營養物質。在同一體系下，“一廠一標”可能成為發展趨勢。
量身定制更加科學合理，但內在基本原則將是高度統一。目前，排放標準體系的三原則已經明確：
第一是可持續和環境友好的原則，
第二是技術經濟合理原則，
第三，以科學基礎為依據的原則。
不久前官方征求意見的城鎮污水排放標準修訂稿中提出對新興污染物質控制的目標。這也印證了此前專家們的判斷?！案拍顝S專家委員會自成立之初，就明確概念廠一定要解決這些主要新興污染物的問題。特別是藥物和個人護理品?！庇鄤傉f。
他表示，上述物質不是工業排放，而是來源于日常生活，應該通過城市污水處理系統予以解決?！拔覈强股卮罅渴褂玫膰?，個人護理品數量種類也在急劇增長，還有一些雌激素，這些物質的量級已經很高。而目前的城市污水處理對其的處理率還不高，只能達到一半左右，去除率超過50%的工藝路線很少?！本哂刑魬鹦缘氖?，我們在這部分的工作不僅還是空白，同時也并沒有太多經驗可以借鑒，因為即使是發達國家也仍處于制訂標準和努力解決過程中。
3、以示范廠為基礎建立生產型研發中心，有望對科研創新機制改革提供借鑒
目前，在宜興建設一座滿足太湖水質需求的污水處理示范廠的項目，已經“板上釘釘”。據悉，相關建設內容已初步明確：處理規模2.5萬噸，以及一座規模為日處理50噸的污泥處理技術示范廠。
談及項目建設的目的，宜興示范廠相關負責人李彩斌表示已經比較明確：示范處理技術，帶動處理技術升級和觀念轉變；釋放前瞻性技術，同步打造一個開放的城市污水處理研發中心，構建從實驗室走向實際推廣應用的新模式。
筆者更感興趣的是，以示范廠為基礎建立的生產型研發中心。李彩斌說，根據我們以往水處理技術研發經驗，生產型的研發是成果產出效率最高的途徑之一。建設水處理技術創新支撐平臺，建設生產型研發平臺，可以帶動整體創新鏈條向產業和市場方向發展。在這一體系中，政府、科研機構、企業可以在不同環節分別支持和投入，同時摸索建立科學的技術成果驗證體系和評價方法。
他解釋說，目前，國內污水處理廠尚未形成創新主體，新技術在生產環節進行示范驗證的空間不大，新技術在生產環節的驗證評價體系沒有建立?！拔覀冊诟拍顝S建設生產型開發中心，就是要為新技術的實際推廣提供實驗和示范推廣平臺。”
據悉，初期的計劃包括：新技術研發平臺，一到兩條一千噸的中試規模生產線，一條五千噸的生產型試驗線，首期計劃實驗推廣的技術為好氧顆粒污泥技術?！斑@有可能會成為全國乃至世界上第一個專門為各類水處理先進工藝實驗而建的裝置。”
如何形成一個富集各方資源而又富有活力的創新體系？如何通過生產型研發驗證、評價、推廣技術？這是宜興示范廠想要做的事情，也是筆者認為最具挑戰性和現實意義的領域。
一方面，長久以來，如何從實驗室到工廠，從論文到應用，不僅是實力雄厚的官方科研面臨的難題，也是企業創新面臨的瓶頸。另一方面，政府企業如何各取所長，提升科研創新的效率和水平，政企產學研如何不再是一句口號，自上而下其實目前都很著急。
這些問題如果不能得到解決，類似某專項那樣，數以億計資金只換來一堆論文的教訓恐怕還將上演。而與此同時，十幾年間在污水處理事業發展中已經初步積蓄力量的科研、產業界，也需要更為科學合理的機制來釋放其被長久約束的活力。
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