大型地下式污水處理廠的中國身影
閑言少敘，請(qǐng)看下表，這是筆者查詢到的目前全球大型地下式污水處理廠的一些分布情況，由于全球有大概6萬多座污水處理廠，互聯(lián)網(wǎng)的信息也不可能完全全面、正確，不全之處敬請(qǐng)斧正。
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污水處理廠 |
國家 |
規(guī)模（萬噸/日） |
生物處理工藝 |
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1 |
Henriksdal |
瑞典 |
86.4 |
MBR |
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2 |
槐房 |
中國 |
60 |
MBR |
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3 |
晉陽 |
中國 |
32（48） |
AAO、MBR |
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4 |
溫州中心片 |
中國 |
40 |
—— |
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5 |
Viikinmäki |
芬蘭 |
27 |
活性污泥法 |
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6 |
馬賽Geolide |
法國 |
24 |
活性污泥法 |
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7 |
深圳布吉 |
中國 |
20 |
活性污泥法 |
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8 |
通州碧水 |
中國 |
18 |
活性污泥法 |
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9 |
Bekkelaget |
挪威 |
16 |
活性污泥法 |
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10 |
昆明第十 |
中國 |
15 |
MBR |
從表中可以不難看出，在全球大型地下式污水處理廠的清單上，中國處理廠的數(shù)量占絕對(duì)高的比例。在其他國家的地下式污水處理廠中，北歐國家一直有這方面的傳統(tǒng)，但我們可以看到瑞典、挪威、芬蘭的污水處理廠實(shí)際上是洞穴式的污水處理廠，洞穴式的污水處理廠可以抵御北歐嚴(yán)寒的季節(jié)對(duì)污水處理工藝的影響。
瑞典Henriksdal 污水處理廠由于特殊的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，擴(kuò)容只能在現(xiàn)有占地的基礎(chǔ)上實(shí)施。為此，斯德哥爾摩選擇了占地緊湊的MBR技術(shù)作為升級(jí)改造的技術(shù)。
芬蘭赫爾辛基的Viikinmäki污水處理廠建于上世紀(jì)90年代，由于可用空間非常有限，該廠在升級(jí)改造時(shí)不得已選擇了占地緊湊的生物濾池。
芬蘭Viikinmäki污水處理廠洞穴剖面
芬蘭Viikinmäki污水處理廠
挪威奧斯陸是歐洲經(jīng)濟(jì)發(fā)展最為快速的城市，到2030年將會(huì)增加30萬人口的污水處理量，Bekkelaget污水處理廠的處理能力已經(jīng)達(dá)到滿負(fù)荷，未來由于人口增長對(duì)Bekkelaget污水處理廠進(jìn)一步擴(kuò)容升級(jí)是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。
挪威Bekkelaget污水處理廠
從以上北歐三個(gè)典型大都市的地下式污水處理廠的升級(jí)改造來看，地下式污水處理廠的升級(jí)改造技術(shù)選擇非常有限，傳統(tǒng)緊湊型占地技術(shù)的代價(jià)必然是能耗的上升，無論是MBR還是BAF。再回到中國，當(dāng)前我們的地下式污水處理廠的數(shù)量與規(guī)模已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其他任何一個(gè)國家，這種大型地下式污水處理廠的發(fā)展所帶來的風(fēng)險(xiǎn)令人深思。也許有人會(huì)說在設(shè)計(jì)階段規(guī)避各種風(fēng)險(xiǎn)，這也許是有益的，但并不是萬無一失。如今，面對(duì)氣候變化及各種諸多復(fù)雜的因素，美國環(huán)保局近年提出了水和廢水設(shè)施彈性(Resilence)的概念，如果一個(gè)飲用水廠或污水處理廠沒有或很少一定的彈性適應(yīng)外界的變化，必然是令人憂慮的。
另外一個(gè)現(xiàn)象是中國大型地下式污水處理廠似乎絕大多數(shù)采用了MBR技術(shù)，且不說能耗及可持續(xù)的發(fā)展，大型地下式MBR污水處理廠如何應(yīng)對(duì)峰值流量即是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，除非膜組件設(shè)計(jì)的有足夠的冗余空間，晉陽污水處理廠選擇傳統(tǒng)工藝與MBR并行看起來是一個(gè)明智的選擇。
當(dāng)然，對(duì)于地下式污水處理廠筆者也并不是一概否定，對(duì)于小型規(guī)模的污水處理廠在用地確實(shí)緊湊的情況下，同時(shí)又能提供一個(gè)良好的外部環(huán)境美化效益也許是一個(gè)合適的選擇。韓國的光州污水處理廠是一座2萬噸規(guī)模的地下式污水處理廠，這座污水處理廠位于一個(gè)風(fēng)景優(yōu)美的地區(qū)，樹木成蔭，為了不破壞當(dāng)?shù)氐淖匀伙L(fēng)景，同時(shí)又能給周邊居民提供一個(gè)運(yùn)動(dòng)、娛樂的場所，這座污水處理廠建在了地下。
韓國光州污水處理廠外觀
韓國光州污水處理廠解剖
對(duì)于地下式污水處理廠的建設(shè)理論，韓國學(xué)者做過一些研究，下表是以為韓國學(xué)者對(duì)地下式污水處理廠與傳統(tǒng)地上式污水處理廠的對(duì)比。
可以看出，地下式污水處理廠的造價(jià)是傳統(tǒng)污水處理廠的2.8倍，但傳統(tǒng)污水處理廠所需地價(jià)是地下式污水處理廠的3倍，在這種情況下經(jīng)濟(jì)上優(yōu)勢是明顯的。另外，從管網(wǎng)造價(jià)、水回用來看，分散式的小型地下式污水處理廠似乎更有優(yōu)勢。從這些比較情況來看，地下式污水處理廠似乎朝著小型、分散式的方向更有經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值。
還是回到中國，毫無疑問，中國已經(jīng)成為大型地下式污水處理廠的國際領(lǐng)軍者，如何評(píng)價(jià)這一歷史時(shí)期的現(xiàn)象，筆者不敢妄言，還是讓歲月來檢驗(yàn)一切吧。來源： 污水處理觀察
討論觀點(diǎn)——關(guān)于地下式污水廠的發(fā)展（續(xù)）
最近半年以來，地下式污水廠在國內(nèi)掀起了一陣陣熱潮，甚至是在縣級(jí)市也開始建設(shè)地下式污水廠了。與此同時(shí)，地下式污水廠的發(fā)展也引起了行業(yè)不同領(lǐng)域的極大關(guān)注，各種媒體也是在火熱播放各種不同來源的有關(guān)地下式污水廠的各種觀點(diǎn)和工程應(yīng)用進(jìn)展。但是，我們也看到，對(duì)地下式污水廠，行業(yè)里還是涌現(xiàn)出不同的聲音。其實(shí)，對(duì)于新事物的涌現(xiàn)和發(fā)展，行業(yè)出現(xiàn)不同的聲音，反而是好事！有助于不同立場的人士進(jìn)行自我反思。
主流媒體方面，主要是對(duì)一些相關(guān)的會(huì)議新聞以及發(fā)言專家觀點(diǎn)的報(bào)導(dǎo)，如有專家表示“我國地下污水處理廠建設(shè)勢在必行！”
以中國水網(wǎng)為例，近期大量的關(guān)于地下式污水廠的信息，也被水網(wǎng)廣泛關(guān)注和轉(zhuǎn)發(fā)，具體參考：
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http://www.h2o-china.com/news/228352.html：地下污水處理廠頭角崢嶸 國家標(biāo)準(zhǔn)缺失仍待破局；
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http://www.h2o-china.com/news/228367.html：MBR技術(shù)是否是地下污水處理廠的最好選擇？
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http://www.h2o-china.com/news/227787.html：王凱軍：地下污水處理廠的價(jià)值分析
其實(shí)，筆者注意到，關(guān)于地下式污水廠在中國的發(fā)展，國內(nèi)專家存在完全不同的觀點(diǎn)和立場，尤其是設(shè)計(jì)院、運(yùn)營單位大部分持有謹(jǐn)慎態(tài)度；而來自理論界的個(gè)別專家則直接給出肯定的結(jié)論，甚至認(rèn)為地下式污水廠是中國發(fā)展到一定程度的必然選擇。與地下式污水廠有關(guān)設(shè)備集成供貨商也是比較看好未來地下污水廠的發(fā)展。
需要補(bǔ)充說明的是，就地下式污水廠本身而言，持有謹(jǐn)慎態(tài)度的專家們，并不是否定地下式污水廠的本身。他們認(rèn)為，地下污水廠存在的投資高昂、運(yùn)行成本翻倍、安全隱患風(fēng)險(xiǎn)大等缺欠恰恰是地下式污水廠的致命缺欠，在中國不具有大規(guī)模拓展的前景，為目前雨后春筍般的地下式污水廠的發(fā)展態(tài)勢感到擔(dān)憂。
【水進(jìn)展·水圈】微信群是基于公眾微信平臺(tái)"水進(jìn)展(iwawater)"建立的微信群，目前擁有全國各大市政設(shè)計(jì)院總工/副總工、國內(nèi)著名高校的教授/副教授、部分水務(wù)運(yùn)營企業(yè)的專家為主形成的技術(shù)交流圈，群成員目前110人，其中擁有教授/副教授30余人，總工/副總工40余人，群成員40余人擁有博士學(xué)位】，水進(jìn)展最近舉行了幾次內(nèi)部討論，形成了一些觀點(diǎn)，摘錄同行觀點(diǎn)如下：
1. 國家城市給水排水技術(shù)研究中心/中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究院—鄭興燦總工
下一代的城市污水處理廠不應(yīng)該以地下式的污水處理廠為主導(dǎo)，這是一種錯(cuò)誤的導(dǎo)向，地下式污水處理廠有其存在與發(fā)展的合理性，但不可能是應(yīng)有的、順勢而為的發(fā)展機(jī)遇，也不一定都是迫不得已的選擇，而是源自成因復(fù)雜的非科學(xué)、非理性的決策。
從工程投資、運(yùn)行成本、能耗物耗、安全保障、運(yùn)行維護(hù)等方面綜合考慮，地下式污水處理廠是把簡單問題復(fù)雜化、技術(shù)決策政治化利益化的選擇，多數(shù)情況下不一定是科學(xué)合理的抉擇，但從政治、社會(huì)和人居環(huán)境的角度考慮，在某些特殊的地域、特殊的人文與社會(huì)環(huán)境條件下，或者出于特殊的商業(yè)利益考慮，有其存在的空間，但決策應(yīng)該慎之又慎，全面權(quán)衡與論證。
關(guān)于地下式污水廠的規(guī)模及數(shù)量的發(fā)展，鄭興燦總工程師認(rèn)為，地下式污水廠應(yīng)該適當(dāng)發(fā)展：“逐步發(fā)展到50座左右尚屬正常，超過50座就要加倍小心警惕，超過100座就是麻煩的麻煩了，尤其MBR類。”
2. 上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院— 高陸令副總工：
地下污水處理廠只是污水處理廠的一種建設(shè)形式，主要適用于用地緊張，對(duì)環(huán)境要求較高，地上污水廠選址困難，污水轉(zhuǎn)輸困難（路由困難，下游污水處理廠能力制約）的中心城區(qū)，實(shí)際上是在多種邊界條件制約前提下的一種選擇。隨著地價(jià)的不斷攀升，地下污水廠集約化模塊化的設(shè)計(jì)理念會(huì)得到越來越多的應(yīng)用。地下污水廠會(huì)越來越多，但要形成一種趨勢尚有較多的制約因素。全國有近四千座污水廠，地下污水廠尚不能算是潮流。但確實(shí)需要認(rèn)真總結(jié)后，在適當(dāng)時(shí)候推出設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)程，以規(guī)范指導(dǎo)地下污水處理廠設(shè)計(jì)，使起走上正確發(fā)展道路。
3. 北京首創(chuàng)股份有限公司-劉智曉博士
地下式污水廠只是特定條件下的可選方案，不具有普適性。從生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展角度來看，地下式污水廠相對(duì)而言，存在高投資高運(yùn)行能耗，且安全性存在風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于污水廠建設(shè)模式的選擇，應(yīng)該進(jìn)行全生命周期的綜合比較和評(píng)估，尤其是要考慮幾十年的翻倍的運(yùn)行成本。其次，不能僅僅認(rèn)為地下式污水廠可通過建設(shè)地面公園或者濕地就認(rèn)為其具有生態(tài)意義，實(shí)際上，根據(jù)國外資料，地下式污水廠全生命周期內(nèi)所排放的溫室氣體（GHG）都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于同等規(guī)模地表活性污泥法污水廠的排放量，因此，評(píng)估一種污水處理工藝的可持續(xù)性，不能僅僅從狹隘的圍觀小環(huán)境來看，更應(yīng)該從大環(huán)境的可持續(xù)性著眼。
4. 華南理工大學(xué) 汪曉軍教授
與公眾相關(guān)的建設(shè)，不考慮成本，將會(huì)耗用將來的發(fā)展空間。對(duì)于一線或部分二線城市，土地緊缺地區(qū)，地下污水處理廠可以作為一種選擇。三線或四線城市，根本就不應(yīng)該加入這個(gè)地下污水廠的俱樂部！
廣州的京溪污水處理廠，差不多是最早的國內(nèi)建在地下的大型污水處理廠，應(yīng)用了MBR技術(shù)，但那真是那個(gè)地方少地，又想做成亞運(yùn)前的標(biāo)志性工程，廣州還算有錢，若個(gè)個(gè)城市推廣，就是敗家子行為!
5.上海市政設(shè)計(jì)研究總院 彭弘副總工
評(píng)價(jià)一個(gè)事物還是要客觀公正，我也同意地下污水廠弊大于利。關(guān)鍵是采用地下的形式節(jié)省下來的用地與多化的投資和運(yùn)行費(fèi)用比是否值得，一般來說在二三線城市是不值得的。
6. 北京市政工程設(shè)計(jì)研究院 程樹輝副總工
關(guān)于地下廠的優(yōu)劣其實(shí)大家都很清楚，作為一個(gè)方向是值得關(guān)注的，也不必過分拍磚，遇到具體項(xiàng)目具體分析，作為設(shè)計(jì)單位，能做的就是把事實(shí)給業(yè)主說清楚，是否可以接受地下廠帶來的一系列問題，如果可以，就說明有更大的利益驅(qū)使，比如周邊地塊升值帶來的拉動(dòng)，這已經(jīng)不是一個(gè)技術(shù)問題了。
如果僅僅從一個(gè)工程角度考慮，無論如何也不應(yīng)該把一個(gè)有各種風(fēng)險(xiǎn)的污水廠放下去的，不過，借助這個(gè)趨勢，盡快完善相應(yīng)法律規(guī)范，技術(shù)革新未嘗不是好事。附帶說一句，北京以外我們還沒做過全地下，一般都被我們說服了。
7. 加拿大斯坦泰克—李建國博士
地下式污水廠除了安全問題之外，從水力學(xué)角度分析，在地勢平坦的都市建地下水廠，一般需污水提升泵站和處理水排放泵站，這與節(jié)能減排的理念有沖突。類似地下污水處理廠之類的設(shè)施，應(yīng)有毎小時(shí)換氣次數(shù)12次的機(jī)械通風(fēng)裝置，并設(shè)置危險(xiǎn)有害氣體自動(dòng)檢測報(bào)警裝置。在夜間無人的情況下，可按每小時(shí)換氣次數(shù)6次來運(yùn)行。
8. 上海市政設(shè)計(jì)研究總院五院 熊建英副總工
用設(shè)計(jì)地下污水廠的思路方法來設(shè)計(jì)地面污水廠，綜合效益應(yīng)該會(huì)比地下廠好。做過地面污水廠的工程師，若主持設(shè)計(jì)并參與調(diào)試、運(yùn)行地下污水廠，對(duì)地下廠的利與弊會(huì)有更深刻體會(huì)。
9. 水進(jìn)展某匿名人士：
地下式污水廠不適合中國國情。理由如下：
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一是工程造價(jià)高，噸水投資在4000元以上；
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二是施工難度大，尤其是在地質(zhì)條件不好的地區(qū)更是如此；
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三是運(yùn)行費(fèi)用高，是同規(guī)模的地上汚水廠的一倍左右，容易使地方政府背上沉重的經(jīng)濟(jì)包袱；
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四是對(duì)運(yùn)行管理要求高于普通污水廠；
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五是地面上的土地實(shí)際上也無法用于其他用途；
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六是要重點(diǎn)考慮防洪因素和加大抗震等級(jí)；
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七是運(yùn)行中的有毒有害氣體難以完全處理，容易造成人身傷害事故；
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八是設(shè)備維護(hù)難度加大、設(shè)備更新期限縮短；
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九是選擇建設(shè)地點(diǎn)更加困難；
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十是一旦發(fā)生戰(zhàn)爭，大型地下污水廠極易受到攻擊。
目前制約我國污水處理的主要因素是現(xiàn)有污水處理廠很多沒有滿負(fù)荷運(yùn)行，還有相當(dāng)一部分在閑置沒有發(fā)揮作用；更令人擔(dān)憂的是污泥越來越多，目前又缺乏有效的處理手段，長此以往，污水廠將變成污泥廠。所以，讓已有的新建污水廠發(fā)揮作用，改造工藝落后的老舊污水廠、減少並根治污泥帶來的二次污染才是當(dāng)務(wù)之急！而不是一陣風(fēng)的修什么地下污水廠！
特別說明：以上觀點(diǎn)只是專家個(gè)人觀點(diǎn)，并不代表專家所在所在單位觀點(diǎn)。來源：水進(jìn)展
地下污水處理廠建設(shè)需要技術(shù)創(chuàng)新和系統(tǒng)評(píng)估
地下污水處理廠目前的重點(diǎn)應(yīng)用區(qū)域主要有3個(gè)：一是提標(biāo)擴(kuò)建需求迫切、位于主城區(qū)、土地資源緊張的較大規(guī)模污水處理廠，改擴(kuò)建時(shí)可考慮地下方案；二是嚴(yán)寒地區(qū)，地上污水處理廠要解決冬季厚重積雪、濃霧以及結(jié)冰等問題；三是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，對(duì)城市生態(tài)環(huán)境和居民生活質(zhì)量要求較高的宜居城市。
●如何把一個(gè)穩(wěn)定的資源即處理后的城市污水，轉(zhuǎn)化成對(duì)河流生態(tài)修復(fù)、恢復(fù)自然凈化能力有用的水，這是不少城市污水處理廠應(yīng)該發(fā)揮的重要作用。
——中國水環(huán)境集團(tuán)董事長侯峰
●對(duì)于地下污水處理廠來說，目前大家質(zhì)疑的消防、防洪、提標(biāo)改造空間小等問題，在很多地上污水處理廠同樣存在；而投資和運(yùn)行成本的問題，則要算“總賬”，要看其帶來的土地釋放、管道節(jié)約及生態(tài)價(jià)值。
——清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院副院長王凱軍
●無論是地下還是地上污水處理廠，政府在采購環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)時(shí)，要判斷自己具不具備購買這樣服務(wù)的能力。雖然地下污水處理廠會(huì)帶來包括土地節(jié)省等效益，但從常規(guī)購買服務(wù)來看，水價(jià)肯定要增加。
——北京碧水源科技股份有限公司總經(jīng)理戴日成
清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院副院長王凱軍曾經(jīng)統(tǒng)計(jì)了最近幾年已經(jīng)運(yùn)行和在建的地下污水處理廠。“已經(jīng)有30多個(gè)，如果連萬噸級(jí)都算在內(nèi)的話，可能會(huì)超過50座以上。雖然地下污水處理廠在4000多座污水處理廠里，仍然是少數(shù)，但要看其發(fā)展速度，我個(gè)人認(rèn)為地下污水處理廠是不容忽視的行業(yè)發(fā)展趨勢。”
投資運(yùn)行成本高、運(yùn)營管理難度大，發(fā)達(dá)國家也不過全國一兩個(gè)，地下污水處理設(shè)施是不是一次污水處理上的中國式“土豪”？到底該不該建？圍繞地下污水處理廠，近期在業(yè)內(nèi)引發(fā)熱議。
無奈卻必然的選擇？
對(duì)一些城市而言，是水環(huán)境治理的迫切需求和土地緊缺、“鄰避”效應(yīng)等共同作用下的必然選擇
要不要建地下污水處理廠？對(duì)于國內(nèi)一些城市而言，這恐怕并非一個(gè)選項(xiàng)，而是由水環(huán)境治理的迫切需求和土地緊缺、“鄰避”效應(yīng)等共同作用下的一個(gè)必然選擇。
“地下污水處理廠主要的指導(dǎo)思想是在流域治理中提出來的。”在日前舉行的第一屆清華大學(xué)工程博士高峰論壇上，中國水環(huán)境集團(tuán)董事長侯峰介紹說，如何把一個(gè)穩(wěn)定的資源即處理后的城市污水，轉(zhuǎn)化成對(duì)河流生態(tài)修復(fù)、恢復(fù)自然凈化能力有用的水，這是不少城市污水處理廠應(yīng)該發(fā)揮的重要作用。
他表示，當(dāng)前城市河流多現(xiàn)劣Ⅴ類的原因是多方面的，其中一個(gè)非常重要的因素是河流凈流量下降，自然凈化能力降低。
一方面，直排污水是河流黑臭重要原因，城市污水的實(shí)際收集處理率還應(yīng)得到提升；另一方面，城市河道需要大量凈水的補(bǔ)充。而就近建設(shè)地下設(shè)施適應(yīng)了上述需求。“無需復(fù)雜管網(wǎng)就可以就近補(bǔ)充河道，還可為城市園林綠化景觀就近提供水源。當(dāng)然，這對(duì)水質(zhì)有更高要求。”侯峰說。
難道地上污水處理廠就不能實(shí)現(xiàn)上述需求嗎？“當(dāng)然可以，但對(duì)不少城市而言，地上建廠已幾乎不可能。”侯峰表示，因?yàn)椴簧俸恿魍┏嵌^，兩邊可開發(fā)、可選擇的建設(shè)用地已經(jīng)少之又少，按照傳統(tǒng)模式建設(shè)會(huì)面對(duì)巨大挑戰(zhàn)。
土地緊缺和環(huán)境影響，已成為制約城市污水處理設(shè)施建設(shè)的先決因素。業(yè)內(nèi)人士做過估算，一個(gè)5萬噸的污水處理廠周邊需要有100米~300米的隔離帶，隨著污水處理廠的增加，隔離帶范圍更大。在高度開發(fā)的城市中心地帶，這樣的地塊已很難找到。“由于隔離帶限制周邊土地的開發(fā)和利用，一個(gè)占地50畝的污水處理廠，可能會(huì)影響周邊近1000畝地的開發(fā)。”王凱軍表示。
而即使找到了地塊，周邊居民無一例外將投反對(duì)票。近年來，污水處理設(shè)施的新改擴(kuò)建已經(jīng)成為新的“鄰避”項(xiàng)目。北京、上海、廣州、南京、武漢等城市，都有不少因此而推遲甚至取消工程建設(shè)的案例。
一位曾在地方發(fā)改委工作的業(yè)內(nèi)專家對(duì)此深有感觸：項(xiàng)目批了以后，就是執(zhí)行不下去。而據(jù)了解，北京市在新一輪“治水”三年行動(dòng)計(jì)劃中，就將不少項(xiàng)目設(shè)計(jì)為地下式。
以技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)？
地下污水處理廠給行業(yè)創(chuàng)新和技術(shù)突破帶來動(dòng)力和空間，不是簡單的將其安到地下，而一定要融入新的技術(shù)和創(chuàng)新
針對(duì)業(yè)內(nèi)外對(duì)地下污水處理廠的質(zhì)疑，王凱軍承認(rèn)目前其在技術(shù)和管理上確實(shí)存在較大的挑戰(zhàn)。但他同時(shí)指出，不要過度夸大，因?yàn)槟壳按蠹屹|(zhì)疑的消防、防洪、提標(biāo)改造空間小等問題，在很多地上污水處理廠同樣存在；而投資和運(yùn)行成本的問題，則要算“總賬”，要看其帶來的土地釋放、管道節(jié)約及生態(tài)價(jià)值。
在技術(shù)方面，王凱軍更愿意用積極的角度去看待污水處理廠正在發(fā)展成為城市資源管理的重要一環(huán)，本身將從簡單的污染治理轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘀厣鷳B(tài)價(jià)值的貢獻(xiàn)者。而圍繞地下污水處理廠的實(shí)踐和探索，將帶來行業(yè)創(chuàng)新、取得相關(guān)技術(shù)突破的動(dòng)力和空間。“這對(duì)此前在污水處理方面一直跟著西方跑的中國而言，可能是一個(gè)超車的機(jī)會(huì)。”王凱軍對(duì)記者說。
因?yàn)樘針?biāo)改造空間受限而被作為反面案例的荷蘭地下污水處理廠，王凱軍其實(shí)不久前又去參觀了一次，這家企業(yè)不斷用技術(shù)解決問題，已經(jīng)成為技術(shù)突破的前沿。
他介紹說，這家污水處理廠建成于上世紀(jì)80年代，在90年代面臨第一次氮磷指標(biāo)提高的需求時(shí)，用化學(xué)除磷解決了問題。目前，歐盟將實(shí)行新的排放標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)污水處理廠的大小和排放負(fù)荷確定標(biāo)準(zhǔn)的不同。為應(yīng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的提升，污水處理廠現(xiàn)在做厭氧氨氧化處理技術(shù)的實(shí)驗(yàn)，并請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)公司同步設(shè)計(jì)。
據(jù)王凱軍透露，如果實(shí)驗(yàn)成功，不但能順利達(dá)標(biāo)，還有望實(shí)現(xiàn)污水處理廠的能量自給。他在論壇上展示了一種正在北京昌平進(jìn)行中試的技術(shù)。他的團(tuán)隊(duì)正在跟企業(yè)合作，從德國引進(jìn)了一種納米絮凝劑，使沉降大大提速，只需要3分鐘。“這項(xiàng)技術(shù)一旦用到地下污水處理廠，也是一個(gè)革新。”
對(duì)此，清華大學(xué)教授左劍惡表示，地下污水處理廠很可能是未來新的發(fā)展方向之一。但地下污水處理廠不是簡單的把地上污水處理廠安到地下，而是要融入新的技術(shù)和創(chuàng)新。“特別是總結(jié)吸收國際經(jīng)驗(yàn)，也許將來中國會(huì)引領(lǐng)世界污水處理的潮流。”
怎么選？要好好算賬
要做全生命周期系統(tǒng)評(píng)估，要與城市發(fā)展規(guī)劃相適應(yīng)，研究與地下相匹配的工藝技術(shù)
一邊是地上方案地塊選擇少、影響周邊開發(fā)、社會(huì)影響評(píng)價(jià)難通過，一邊是解決“鄰避”效應(yīng)、通過地上水體和景觀提升土地價(jià)值，對(duì)大中城市而言，無論地上還是地下，選擇前要做的是個(gè)算術(shù)題。
在云南昆明，有一個(gè)新建污水處理設(shè)施就在高架橋邊，不遠(yuǎn)處就是居民區(qū)。由于采用地下方案，估計(jì)節(jié)省土地投資超過10億元，加上管道投資的節(jié)省，已經(jīng)超過了地下污水處理設(shè)施的建設(shè)投資。對(duì)于很多城市而言，土地是最容易算的一筆賬。
“我認(rèn)為地下污水處理廠一定是大中型城市相關(guān)設(shè)施未來的發(fā)展方向。”侯峰去韓國和歐洲考察過。“為什么韓國很多地下污水處理廠，歐洲很少？結(jié)論就是土地資源稀缺。而中國很多城市和韓國面臨的狀況接近，土地價(jià)值大是市場的需求。”
地下污水處理廠的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)同樣鮮明。如何取舍？涉及到具體的選擇，桑德國際有限公司執(zhí)行董事兼行政總裁張景志認(rèn)為要用全生命周期系統(tǒng)評(píng)估。
他們在貴州貴陽建設(shè)的5萬噸青山再生水廠，主要指標(biāo)達(dá)到地表水Ⅲ類水質(zhì)，出水直接進(jìn)入河流，作為補(bǔ)充用水。“這座地下污水處理廠在系統(tǒng)和全生命周期的角度看，具有極好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。”
不過，對(duì)地方政府來說，最好算的還是土地成本。北控水務(wù)執(zhí)行董事、常務(wù)副總裁李力的團(tuán)隊(duì)曾經(jīng)為河南一座城市做污水處理項(xiàng)目，也宣傳過地下設(shè)施的優(yōu)點(diǎn)。“結(jié)果當(dāng)?shù)卣凰阗~，覺得不合算。因?yàn)楫?dāng)?shù)氐牡貕K價(jià)值并不如一線城市，不能覆蓋建設(shè)成本，在地方政府的考慮里財(cái)務(wù)平衡很關(guān)鍵。”
張景志對(duì)地下污水處理廠態(tài)度謹(jǐn)慎。桑德目前也只做了兩個(gè)類似項(xiàng)目，一個(gè)為全地下，另一個(gè)為半地下。“地下污水處理廠一定要因地制宜，適度發(fā)展。”他強(qiáng)調(diào)，目前的重點(diǎn)應(yīng)用區(qū)域主要有3個(gè)。
一是提標(biāo)擴(kuò)建需求迫切、位于主城區(qū)、土地資源緊張的較大規(guī)模污水處理廠，改擴(kuò)建時(shí)可考慮地下的方案；二是嚴(yán)寒地區(qū)，地上污水處理廠要解決冬季厚重積雪、濃霧以及結(jié)冰等問題；三是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，對(duì)城市生態(tài)環(huán)境和居民生活質(zhì)量要求較高的宜居城市。
張景志指出，如果選擇地下的設(shè)計(jì)，首先要與城市發(fā)展規(guī)劃相適應(yīng)，做好市政環(huán)保設(shè)施建設(shè)規(guī)劃。其次，行業(yè)要研究與地下污水處理廠相匹配的工藝技術(shù)、建設(shè)運(yùn)營標(biāo)準(zhǔn)，特別是短流程工藝。
政府和企業(yè)都要做好準(zhǔn)備
地下污水處理廠是風(fēng)險(xiǎn)較大的項(xiàng)目，特別是要體現(xiàn)正資產(chǎn)的效果，這取決于政府和企業(yè)的互動(dòng)
在李力看來，地下污水處理廠建成后要實(shí)現(xiàn)多重目標(biāo)，其一是要成為城市的正資產(chǎn)。正資產(chǎn)主要指在地下污水處理廠的地上部分，形成的城市公用服務(wù)設(shè)施，比如城市綠島、休閑公園等。“師法自然，為社區(qū)貢獻(xiàn)意義。”
其二是要成為新水源地。一般的地下污水處理廠都是用于河流、公園，甚至地下水的補(bǔ)水以及城市再生回用水，出水標(biāo)準(zhǔn)高，至少一級(jí)A，或者準(zhǔn)Ⅳ類甚至Ⅲ類水。
其三是要實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好，解決噪聲、異味及景觀污染等問題。使污水處理的“鄰避”效應(yīng)，轉(zhuǎn)變成社區(qū)對(duì)設(shè)施的接納和體驗(yàn)。
而對(duì)于傳統(tǒng)水務(wù)企業(yè)而言，這些目標(biāo)意味著多重挑戰(zhàn)。對(duì)此，侯峰認(rèn)為，在面對(duì)地下污水處理廠的選擇時(shí)，政府要綜合評(píng)估是否真正想明白、說清楚；企業(yè)則要自我評(píng)估，是不是具備這樣的技術(shù)和管理能力，包括綜合開發(fā)的能力。
北京碧水源科技股份有限公司總經(jīng)理戴日成也認(rèn)為無論是地下還是地上污水處理廠，都是政府采購的環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)。因此，政府首先要判斷，自己具不具備購買這樣服務(wù)的能力。“雖然地下污水處理廠會(huì)帶來包括土地節(jié)省等效益，但從常規(guī)購買服務(wù)來看，水價(jià)肯定要增加。”
候峰則直言不諱地表示：地下污水處理廠在很大程度上是風(fēng)險(xiǎn)較大的項(xiàng)目，特別是正資產(chǎn)的效果能不能體現(xiàn)不完全取決于企業(yè)，而取決于政府和企業(yè)的互動(dòng)。“地面設(shè)施如何做成正資產(chǎn)，污水處理如何與經(jīng)營業(yè)務(wù)結(jié)合，如何招商，現(xiàn)在的問題還比較多，對(duì)環(huán)保企業(yè)來說是個(gè)挑戰(zhàn)。”
從國內(nèi)外實(shí)踐來看，地下污水處理廠的地面部分可做公園、停車場甚至是商業(yè)開發(fā)綜合體等，通過開發(fā)經(jīng)營性項(xiàng)目，獲得收入來補(bǔ)助政府付費(fèi)。業(yè)內(nèi)人士表示，整個(gè)功能設(shè)置要與周邊環(huán)境相結(jié)合，與政府總體的規(guī)劃結(jié)合，不能“想怎么做就怎么做。”
（ 本文轉(zhuǎn)載于中國環(huán)境報(bào)、中國水網(wǎng) 、水進(jìn)展 、water8848）
中國污水處理廠走勢
記者近日獲悉,6位環(huán)境領(lǐng)域知名專家發(fā)起設(shè)立中國污水處理概念廠專家委員會(huì)。設(shè)想用5年左右時(shí)間,建設(shè)一座具備一定規(guī)模的城市污水處理廠。
專家認(rèn)為，以高能耗為代價(jià)實(shí)現(xiàn)的污染物削減與減排,形成了“減排污染物、增排溫室氣體”的尷尬局面。近兩年,發(fā)達(dá)國家污水處理廠提效改造已經(jīng)成為與提標(biāo)改造必須同步進(jìn)行的過程,而“提效改造”在我國業(yè)內(nèi)卻還是個(gè)“生詞”。中國城市污水處理事業(yè)將迎來以可持續(xù)發(fā)展為核心的全新時(shí)期,在相當(dāng)長一段時(shí)期內(nèi),中國仍將是世界上最大的污水處理市場。
中國污水處理概念廠不能簡單地局限于通常意義上的重點(diǎn)工程、示范工程,更應(yīng)該將其看作是中國污水處理事業(yè)在當(dāng)前機(jī)遇和挑戰(zhàn)下面向未來的一次系統(tǒng)探索。作為現(xiàn)代城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施,污水處理廠不應(yīng)只是技術(shù)專家和工程師考慮的事情。應(yīng)該組織政府官員、公眾、工程師、建筑師、規(guī)劃師討論、參觀、模擬,為未來城市污水處理廠探尋和構(gòu)建有整體共識(shí)的范式。
城市污水處理廠從實(shí)現(xiàn)污染物削減的基本功能將轉(zhuǎn)變?yōu)槌鞘械哪茉垂S、水源工廠、肥料工廠,進(jìn)而再發(fā)展為與社區(qū)全方位融合、互利共生的城市基礎(chǔ)設(shè)施。
經(jīng)過30多年特別是近10多年來的高速發(fā)展,中國城市污水處理取得了巨大成就�；赝^去,輝煌毋庸置疑,但一路走來,中國污水處理事業(yè)也不乏遺憾和隱患。從頂層設(shè)計(jì)到具體實(shí)踐中可持續(xù)發(fā)展理念的缺位,導(dǎo)致行業(yè)的短視、粗放、混亂,甚至劣質(zhì),與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)對(duì)污水處理可持續(xù)發(fā)展的需求相比,已經(jīng)呈現(xiàn)了多種不適應(yīng),未來挑戰(zhàn)依然嚴(yán)峻。
從世界范圍看,污水處理正處于重大變革的前夜,城市污水處理廠將由單純污染物削減,轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y源、能源工廠,相關(guān)政策、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、實(shí)踐等正在廣泛而深刻地變革。而這些,正是中國污水處理未來發(fā)展必須重視的新方向。
當(dāng)量變的積累腳步放緩,尋求質(zhì)變的努力開始了。中國污水處理事業(yè)急需在立足國情和自身需要的基礎(chǔ)上,進(jìn)行一次面向未來的系統(tǒng)探索,以期尋找到再出發(fā)的方向。為此,我們提出“建設(shè)面向未來的中國污水處理概念廠”這一命題,希望以此融通各方智慧和共識(shí)、啟迪創(chuàng)新和創(chuàng)造,引領(lǐng)中國污水處理事業(yè)的升級(jí)發(fā)展。
污水處理功能變化明顯
污染物削減功能被進(jìn)一步強(qiáng)化,低碳處理和能源開發(fā),資源回收引起重視。在污水處理廠新功能需求下,相關(guān)污水處理技術(shù)也將面臨新變革。
回顧百年來發(fā)展歷程,污水處理對(duì)改善人居環(huán)境,推動(dòng)人類文明進(jìn)步做出了巨大貢獻(xiàn)。今年迎來“百年誕辰”的活性污泥法,長期、有效地遏制了水污染物排放,至今仍是污水處理系統(tǒng)的“中流砥柱”; 上世紀(jì)60年代,美國提出了具有超前思維的“21世紀(jì)水廠”概念,即將污水處理標(biāo)準(zhǔn)提升至飲用水標(biāo)準(zhǔn),對(duì)行業(yè)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。沿此思路,在本世紀(jì)初,新加坡開發(fā)了“NEWater”工藝,通過傳統(tǒng)生物處理加雙膜法,實(shí)現(xiàn)了污水到飲用水的深度回用,帶動(dòng)本國水業(yè)跨躍式發(fā)展,使其一躍成為世界性水務(wù)“新概念”中心,污水處理廠的內(nèi)涵也得到了進(jìn)一步擴(kuò)展。
當(dāng)今世界,隨著環(huán)境污染、氣候變化、能源危機(jī)以及資源枯竭等多重重大問題日益凸顯,近幾年,國際污水處理行業(yè)出現(xiàn)了以下3個(gè)明顯趨勢:
污染物削減功能被進(jìn)一步強(qiáng)化。
一方面,隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展,污染強(qiáng)度不斷增大,污染物種類日趨復(fù)雜;另一方面,隨著公眾環(huán)境意識(shí)增強(qiáng),水環(huán)境質(zhì)量要求不斷提高。為此,一些發(fā)達(dá)國家的污水處理廠正在由生物脫氮除磷(BNR)向強(qiáng)化脫氮除磷(ENR)方向發(fā)展,有些甚至達(dá)到了技術(shù)極限(LOT)水平。同時(shí),一些深度處理,乃至超深度處理(高級(jí)氧化、反滲透技術(shù)等)技術(shù)也被應(yīng)用,以達(dá)到對(duì)環(huán)境內(nèi)分泌干擾物、藥物和個(gè)人護(hù)理品等新興污染物的去除,滿足更加健康安全的水環(huán)境質(zhì)量需求。
低碳處理和能源開發(fā)。
氣候變化問題和能源危機(jī)要求城市污水處理實(shí)現(xiàn)低碳化,在處理過程中實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗,提高能源自給率。
城市污水處理是高能耗行業(yè),美國城市污水處理電耗占全社會(huì)總電耗的3%以上;同時(shí),城市污水中潛在能量巨大,有待開發(fā)。據(jù)估計(jì),污水所含潛在能量是處理污水能耗的10倍,全球每日產(chǎn)生的污水潛在能量約相當(dāng)于1億噸標(biāo)準(zhǔn)燃油,污水潛在能量開發(fā)可解決社會(huì)總電耗的10%。而基于歐洲經(jīng)驗(yàn),在提標(biāo)改造的基礎(chǔ)上,以高效厭氧消化等成熟技術(shù)進(jìn)行能量回收,污水處理能源自給率就可達(dá)到60%以上,有的污水處理廠甚至實(shí)現(xiàn)了完全能源自給。
污水處理過程的資源回收引起重視。
城市污水處理將成為資源循環(huán)利用的重要載體。除水資源循環(huán)利用外,污水處理過程還可實(shí)現(xiàn)有機(jī)質(zhì)及磷等資源的循環(huán)利用。特別是磷,全球磷資源行將枯竭,中國儲(chǔ)量也只能有效供給20~50年。因此,構(gòu)建磷素的持續(xù)循環(huán)體系應(yīng)引起重視,而城市污水處理將是實(shí)現(xiàn)磷循環(huán)的重要途徑。日本相關(guān)機(jī)構(gòu)曾經(jīng)測算,如將污水中的磷(每年5萬噸)加以回收,可解決本國磷礦石進(jìn)口量的20%。
在污水處理廠新功能需求下,相關(guān)污水處理技術(shù)也將面臨新變革。目前主要有:污水深度和超深度處理技術(shù),包括營養(yǎng)物深度去除技術(shù)、新興污染物去除技術(shù)和高品質(zhì)再生水超深度集成處理技術(shù);低碳污水處理技術(shù),包括節(jié)能降耗運(yùn)行優(yōu)化與高效控制技術(shù)以及節(jié)能降耗新設(shè)備的應(yīng)用;污水處理能源開發(fā)技術(shù),包括污水能源與污泥能源開發(fā)技術(shù);污水處理資源回收技術(shù),具體包括PHA生物塑料回收技術(shù)和磷回收技術(shù)。
發(fā)展與問題
基本建設(shè)完成不等于發(fā)展停滯
超常規(guī)發(fā)展的中國污水處理事業(yè),面臨著亟待解決以往問題和適應(yīng)未來發(fā)展的迫切需求,將迎來以可持續(xù)發(fā)展為核心的全新時(shí)期
1984年,中國第一座大型城市污水處理廠在天津建成并投入運(yùn)行。此后的30年來,中國城市污水處理事業(yè)快速發(fā)展,取得了巨大成就。截至2013年,我國已經(jīng)建成并投入運(yùn)行了3500多座縣級(jí)以上污水處理廠,日總處理能力達(dá)到1.4億m3,已與美國基本相當(dāng),為遏制水污染加劇的態(tài)勢發(fā)揮了關(guān)鍵作用。
然而,每個(gè)行業(yè)都難以跨越歷史,污水處理行業(yè)取得巨大成就的同時(shí)也同樣隱存著短視、粗放乃至劣質(zhì)。面向未來,我們必須進(jìn)行反思。
首先,污水處理行業(yè)作為“綠色家族”的天生一員,卻與可持續(xù)發(fā)展理念漸行漸遠(yuǎn)。
我國絕大部分污水處理廠取消了初沉池設(shè)計(jì),大量采用了延時(shí)曝氣等高能耗工藝。以高能耗為代價(jià)實(shí)現(xiàn)的污染物削減與減排,形成了“減排污染物、增排溫室氣體”的尷尬局面。我國現(xiàn)有污水處理廠設(shè)置厭氧消化設(shè)施的數(shù)量不足3%,在硬件上直接否定了污水潛能的開發(fā)利用。
更應(yīng)引起注意的是:新設(shè)施的建設(shè)幾乎都還在以厭氧消化管理復(fù)雜、我國污泥有機(jī)質(zhì)含量低等不成立的說法為理由,在可研階段就直接剔除厭氧消化工藝。近兩年,發(fā)達(dá)國家污水處理廠提效改造已經(jīng)成為與提標(biāo)改造必須同步進(jìn)行的過程,而“提效改造”在我國業(yè)內(nèi)卻還是個(gè)“生詞”。
在資源回收方向,我國污水處理行業(yè)的具體行動(dòng)更是幾近空白。如前所述,歐美發(fā)達(dá)國家已針對(duì)各自國情,就再生水回用、污水生物質(zhì)能回用、氮磷回收等領(lǐng)域展開各有側(cè)重的研究,圍繞污水處理技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展,我國目前還缺乏足夠重視、深入思考和討論。
其次,在城市污水處理發(fā)展過程中,缺乏滿足社會(huì)、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
中國幅員遼闊,自然環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景千差萬別。但當(dāng)前的污水排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)自然環(huán)境差異性、技術(shù)可達(dá)性、經(jīng)濟(jì)可行性不夠重視,對(duì)污水處理發(fā)展方向指向不明。采用簡單“一刀切”的方法處理地域不同和經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡等重大差異性問題,不利于生態(tài)敏感地區(qū)的水質(zhì)保護(hù)以及缺水地區(qū)的水資源問題的根本解決,在環(huán)境保護(hù)的天平上失去了應(yīng)有的分量。
再者,在實(shí)踐中,缺乏對(duì)人與自然和諧共處的思考與追求。
主要表現(xiàn)在以下方面:一是污水處理廠產(chǎn)生的污泥與自然環(huán)境不和諧。城市污水處理產(chǎn)生的大量污泥沒有安全、妥善地融入自然循環(huán),對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重隱患,污泥中營養(yǎng)物也沒有得到有效利用。二是污水處理廠與周邊社會(huì)環(huán)境不和諧。伴隨城鎮(zhèn)化,很多污水處理廠已被圍入城市社區(qū),周邊公眾對(duì)污水處理過程所產(chǎn)生的惡臭和噪聲等積怨頗深、投訴甚多,已經(jīng)成為當(dāng)前國內(nèi)不容忽視的環(huán)境問題。
我們認(rèn)為,隨著水污染控制工作的不斷深入和城鎮(zhèn)化進(jìn)程推進(jìn),我國城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施建設(shè)還將持續(xù)高速發(fā)展,并有可能在未來10年內(nèi)完成城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施的基本建設(shè)任務(wù)。但是,基本建設(shè)完成并不意味著發(fā)展停滯。
如前所述,已經(jīng)建成的污水處理設(shè)施距離社會(huì)可持續(xù)發(fā)展要求還有較大差距,提升改造將是一個(gè)比建設(shè)更加長久也更加關(guān)鍵的任務(wù)。同時(shí),中國新型城鎮(zhèn)化的大幕業(yè)已拉開,逾1億農(nóng)村人口將進(jìn)入城市生活。中央城鎮(zhèn)化工作會(huì)議已將能源利用效率、環(huán)境質(zhì)量等作為新時(shí)期城鎮(zhèn)化內(nèi)涵。這些預(yù)示著,中國城市污水處理事業(yè)將迎來以可持續(xù)發(fā)展為核心的全新時(shí)期,在相當(dāng)長一段時(shí)期內(nèi),中國仍將是世界上最大的污水處理市場。 來源：中然環(huán)保
