城市治水有兩個(gè)基本任務(wù)，一是治澇，二是治污，兩者深度關(guān)聯(lián)。過去的二十多年，中國(guó)城市治水事業(yè)高速發(fā)展，在立足國(guó)情的城市治水實(shí)踐中，逐步形成了有別于西方的治水路線。這一路線在實(shí)踐中還有很多問題，但與西方國(guó)家的治水模式相比，它極可能是一條高效率﹑高質(zhì)量的路線，是最適合中國(guó)國(guó)情的路線。堅(jiān)持和發(fā)展中國(guó)特色城市治水路線，對(duì)于構(gòu)建人與自然和諧共生的水生態(tài)環(huán)境，建設(shè)美麗城市﹑助力美麗中國(guó)建設(shè)具有重要意義。

治澇，就是將雨水收集并快速排除；治污，就是將污水收集并輸送到污水處理廠進(jìn)行處理。雨水排除與污水輸送共用一根管道的排水系統(tǒng)是合流制排水體制，用不同管道分別排除或輸送的排水系統(tǒng)是分流制排水體制。

1.1 西方城市特別是大城市基本上都采用合流制排水體制

歷史上，管道是為排除雨水而建造的，它們用于收集雨水并輸送到附近的水體。隨著時(shí)間推移，生活污水順其自然地被排入這些原本為收集排除雨水而建造的管道，變成了合流制排水系統(tǒng)。因此，早期開發(fā)的城市都是合流制排水系統(tǒng)。人們認(rèn)識(shí)到水污染問題的嚴(yán)重性并著手開始大規(guī)模治理，在時(shí)序上滯后于排水管道大規(guī)模建設(shè)至少50年，當(dāng)發(fā)現(xiàn)分流制排水體制更有利于污水收集處理時(shí)，大規(guī)模合流制排水系統(tǒng)在各地已經(jīng)形成。截止目前，歐洲約320萬km排水管道中超過70%是合流制排水管道，意大利全國(guó)100%是合流制管道，丹麥合流制管道占比45%，是歐洲合流制排水系統(tǒng)占比最低的國(guó)家。英國(guó)全國(guó)有10萬km合流制排水管道，合流制比例非常高。歐洲大中城市基本上都是合流制，少量的分流制排水體制主要分布小城鎮(zhèn)。美國(guó)東北部﹑五大湖周邊以及舊金山和西雅圖等開發(fā)較早的西部城市參考?xì)W洲建設(shè)了大量合流制排水系統(tǒng)。20世紀(jì)50年代，美國(guó)決定不再新建合流制，全面推行分流制，因此，美國(guó)合流制比例低于歐洲。美國(guó)3.4億人口中，18%居住在鄉(xiāng)村地區(qū)，采用原位分散排水方式，82%人口居住在城鎮(zhèn)，采用集中排水方式。采用集中排水方式的人口中，約1.5億人口采用分流制，主要分布在中小城鎮(zhèn)，另外的人口采用合流制，主要分布在大中城市,合流制管道總長(zhǎng)度超過20萬km。芝加哥8000km排水管道均為合流制，底特律合流制占比接近100%，紐約合流制占比超過60%。日本全國(guó)城市建成區(qū)的20%采用合流制排水系統(tǒng)，主要分布在特大城市，大阪市幾乎全部為合流制，東京都合流制比例也超過60%。

1.2 我國(guó)所有城市基本上普及了分流制排水體制

我國(guó)大規(guī)模城市建設(shè)始于20世紀(jì)80年代。《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》( GBJ14—87)的第1.0.4條為“同一城鎮(zhèn)的不同地區(qū)可采用不同的排水制度，新建地區(qū)的排水系統(tǒng)宜采用分流制”，這是首次在規(guī)范性文件里倡導(dǎo)分流制排水系統(tǒng)�！妒彝馀潘�設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50014-2006）維持了同樣的表述，同時(shí)提出“合流制排水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置污水截流設(shè)施”的要求。2000年發(fā)布的《城市污水處理及污染防治技術(shù)政策》提出“對(duì)于新城區(qū)，應(yīng)優(yōu)先考慮采用完全分流制；對(duì)于改造難度很大的舊城區(qū)合流制排水系統(tǒng)，可維持合流制排水系統(tǒng)，合理確定截留倍數(shù)”，明確“應(yīng)優(yōu)先考慮采用”完全分流制。2013年發(fā)布的《城鎮(zhèn)排水與污水處理?xiàng)l例》第十九條提出“除干旱地區(qū)外，新區(qū)建設(shè)應(yīng)當(dāng)實(shí)行雨水、污水分流；對(duì)實(shí)行雨水、污水合流的地區(qū)，應(yīng)當(dāng)按照城鎮(zhèn)排水與污水處理規(guī)劃要求，進(jìn)行雨水、污水分流改造”，首次以法規(guī)形式明確我國(guó)實(shí)行分流排水體制。2015年國(guó)務(wù)院發(fā)布了《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》（水十條），提出“現(xiàn)有合流制排水系統(tǒng)應(yīng)加快實(shí)施雨污分流改造，難以改造的，應(yīng)采取截流、調(diào)蓄和治理等措施”。2019年，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部會(huì)同生態(tài)環(huán)境部和國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)發(fā)布了《城鎮(zhèn)污水處理提質(zhì)增效三年行動(dòng)方案（2019—2021年）》，進(jìn)一步提出“新區(qū)污水管網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)應(yīng)當(dāng)與城市開發(fā)同步推進(jìn)，除干旱地區(qū)外均實(shí)行雨污分流”。在上述政策﹑法規(guī)以及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的引領(lǐng)下，我國(guó)分流制排水系統(tǒng)建設(shè)以及合流制改造進(jìn)展迅速。2011年《全國(guó)城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》首次對(duì)排水管道開展分類統(tǒng)計(jì)，全國(guó)合流制管道占總管道的25.3%，十年之后的2020年下降到12.6%，2023年進(jìn)一步下降到8.22%。歷史上合流制占比較高的北京和上海分別下降到7.3%和5.3%。至此，我國(guó)在全國(guó)范圍內(nèi)基本普及了分流制排水體制，成為合流制占比最低的國(guó)家，這是城鎮(zhèn)排水與污水處理行業(yè)的一件大事。

1.3 分流制是高效的污水收集排除系統(tǒng)，普及分流制具有重要的環(huán)境﹑社會(huì)乃至經(jīng)濟(jì)意義

分流制與合流制孰優(yōu)孰劣是個(gè)一直爭(zhēng)論的百年話題�？梢悦鞔_的是：分流制雨污溢流量遠(yuǎn)低于合流制，在控制溢流污染的情境下，源﹑網(wǎng)﹑廠系統(tǒng)總投資明顯低于合流制，在雨水具備簡(jiǎn)易排放的條件下總投資則將大大降低。在壓力排水地區(qū)，或在巖石施工地區(qū)，分流制則成為必然選擇。當(dāng)然，在降雨量小且時(shí)空均勻的地區(qū)，合流制具有一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，但隨著氣候變化加劇，極端降水事件增多，這樣的應(yīng)用場(chǎng)景在逐漸變少。合流制的另一個(gè)特點(diǎn)是雨水可與污水一起同步得到較高標(biāo)準(zhǔn)處理，但這需要根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景與截流式分流制進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。在養(yǎng)護(hù)管理方面，由于分流制難以像合流制那樣實(shí)現(xiàn)周期性自行反沖洗，養(yǎng)護(hù)難度較大，但隨著下水道養(yǎng)護(hù)技術(shù)裝備的發(fā)展，這已經(jīng)不是問題�？偲饋砜矗�隨著公共衛(wèi)生以及水環(huán)境質(zhì)量要求的不斷提高，伴隨氣候變化的影響，分流制的優(yōu)勢(shì)愈加明顯。相反，西方合流制系統(tǒng)的缺陷則日益凸顯，主要表現(xiàn)為嚴(yán)重的溢流污染。

1.4 歐美國(guó)家在合流制溢流污染控制方面長(zhǎng)期投入巨大，但仍污染嚴(yán)重

西方國(guó)家合流制溢流污染普遍嚴(yán)重。分布在歐洲各地的眾多合流制排水系統(tǒng)溢流口每年約發(fā)生65萬次溢流。美國(guó)746個(gè)社區(qū)采用合流制排水系統(tǒng)，共有9348個(gè)溢流口，2004年監(jiān)測(cè)全年共有32億m³未經(jīng)處理的污水溢流進(jìn)入水體。2014年，監(jiān)測(cè)全年共有8.2億m³未經(jīng)處理的污水通過合流制溢流口溢流進(jìn)入五大湖水體。巴黎中心城區(qū)全部為合流制，共有2100km合流制管道，分布著200多個(gè)溢流口。為控制溢流量，歷史上不同時(shí)期共建設(shè)了250萬m³池容的調(diào)蓄設(shè)施，近兩年為巴黎奧運(yùn)會(huì)又進(jìn)行了擴(kuò)建，污水處理廠負(fù)荷也留有較大冗余，但雨季仍有大量未經(jīng)處理的污水溢流進(jìn)入塞納河，導(dǎo)致糞大腸桿菌等水質(zhì)指標(biāo)超標(biāo)。由于溢流污染，塞納河自1923年以來一直禁止公眾下河游泳。巴黎奧運(yùn)會(huì)開幕式當(dāng)天降雨導(dǎo)致的溢流污染，甚至對(duì)第三天的水上賽事造成了影響。與巴黎相似，倫敦從57個(gè)合流制溢流口每年向泰晤士河排放大約3900萬m³未經(jīng)處理的污水。英國(guó)現(xiàn)在的排水系統(tǒng)大多建成于維多利亞時(shí)代（1837-1901年），基本上為合流制，在全國(guó)大約有15,000個(gè)溢流排放口。2021年度統(tǒng)計(jì)，90%的排放口至少溢流了一次，其中5%的溢流點(diǎn)排放超過100次，許多溢流排放進(jìn)入了特別科學(xué)興趣地（SSSI）等高優(yōu)先級(jí)自然水域，8%的溢流口位于游泳區(qū)，溢流對(duì)游泳者造成了不良影響。除了對(duì)健康影響，全國(guó)7%的水體受到了溢流污染沖擊，無法達(dá)到良好生態(tài)狀態(tài)（GES）。

西方國(guó)家已經(jīng)投入并還將繼續(xù)投入巨額資金治理合流制溢流污染。英國(guó)明顯感受到，隨著氣候變化加劇，極端降水事件頻發(fā)，溢流污染的影響也在增大。2022年，英國(guó)政府制定了溢流污染控制目標(biāo)：到2035年，改善所有排放到或靠近指定游泳區(qū)域的溢流，改善75%的排放到高優(yōu)先級(jí)自然水域的溢流；到2050年，將不允許任何非異常降水情境下的溢流排放，不允許溢流造成生態(tài)影響。如果采用合流制改造成分流制的路線實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，估算總投資在3 380~5 930億英鎊，這一估算結(jié)果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出政府與公眾的承受能力；如果采用雨污調(diào)蓄路線實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，估算總投資在1 212~1 879億英鎊，這一估算雖然投資降低，但需要單獨(dú)征用大量土地，費(fèi)用效益分析結(jié)果不理想；如果采用源頭控制徑流的路線（英國(guó)稱之為可持續(xù)排水系統(tǒng)，SuDS），則首先是受城市建設(shè)布局的限制無法實(shí)現(xiàn)規(guī)劃目標(biāo)，其次是投資仍然巨大，不透水區(qū)域徑流控制50%需要投資1 416~2 158億英鎊，反而高于調(diào)蓄方案。英國(guó)最終決定采用現(xiàn)有現(xiàn)有設(shè)施提效挖潛﹑雨污調(diào)蓄﹑可持續(xù)排水系統(tǒng)建設(shè)多措施并舉的路線實(shí)現(xiàn)2050年控制目標(biāo)，并提出了560億英鎊的強(qiáng)制性投資計(jì)劃。美國(guó)于20世紀(jì)80年代開始合流制溢流污染治理，相繼提出了充分利用現(xiàn)有設(shè)施的六項(xiàng)基本要求和九項(xiàng)基本要求，和以灰綠結(jié)合為核心理念的長(zhǎng)期控制對(duì)策（LTCP），并把溢流排放納入排污許可體系。2004年，美國(guó)全國(guó)排放32億m³未經(jīng)處理的合流制溢流污水，以此為基數(shù)，提出2020年減少50%的排放，2045年減少90%。目前，全美746個(gè)合流制社區(qū)的20%采用合流制改分流制的方案完成了溢流污染治理，其余合流制社區(qū)的95%完成了基于LTCP治理方案的編制并開始實(shí)施。其中，著名的芝加哥隧庫(kù)計(jì)劃（TARP），又稱“深隧計(jì)劃”，是由大直徑深層隧道和水庫(kù)組成的雨污調(diào)蓄系統(tǒng)，總體調(diào)蓄容量7779萬m³，總投資38億美元。一期工程2006年投入運(yùn)行后，溢流天數(shù)從100天降低到50天，2029年完工后將基本控制溢流污染。按照《清潔水法》要求，聯(lián)邦政府于2001年﹑2004年﹑2007年﹑2016動(dòng)態(tài)向國(guó)會(huì)報(bào)告了CSO溢流污染治理進(jìn)展。2011年，EPA發(fā)布備忘錄《通過市政雨水和污水計(jì)劃實(shí)現(xiàn)水質(zhì)目標(biāo)》，2012年發(fā)布了《可持續(xù)性規(guī)劃：水和廢水公用事業(yè)手冊(cè)》和《綜合市政雨水和廢水規(guī)劃方法框架》，要求并指導(dǎo)各城市編制可持續(xù)全面解決方案，綜合綠色與灰色﹑雨水與污水﹑管網(wǎng)與處理廠等各方面提升措施，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有總最大日負(fù)荷（TMDLs）目標(biāo)以及投資效益最大化。在以上實(shí)踐的基礎(chǔ)上，美國(guó)國(guó)會(huì)在2019年頒布了《水基礎(chǔ)設(shè)施改進(jìn)法》(WIIA,H.R. 7279)，把包括合流制排水系統(tǒng)溢流治理﹑分流制排水系統(tǒng)維護(hù)﹑雨水處理以及污水處理設(shè)施改造等專項(xiàng)的綜合規(guī)劃一并納入立法。2021年，27個(gè)城市按照法律法規(guī)要求編制了綜合規(guī)劃，13個(gè)城市得以批復(fù)并進(jìn)入實(shí)施。這13個(gè)規(guī)劃都包括了合流制溢流治理﹑分流制溢流治理﹑雨水排放與處理﹑污水處理設(shè)施改造四部分內(nèi)容，平均投資7.45億美元，平均實(shí)施周期21年。針對(duì)2045年治理目標(biāo)，合流制溢流治理與雨水收集處理總需求在1 500億美元以上。綜上，歐美國(guó)家合流制溢流污染治理長(zhǎng)期大量投入，但仍存在較為嚴(yán)重的溢流污染，離最終治理目標(biāo)還有很大距離，還需要繼續(xù)長(zhǎng)期巨額投入。這也印證了，我國(guó)普及分流制排水體制是何等重要！與歐美國(guó)家相比，我國(guó)城市人口密度大﹑建設(shè)密度高，單位面積污水產(chǎn)生量大，大城市海綿城市建設(shè)空間受限，難以像西方綠色基礎(chǔ)設(shè)施那樣在溢流污染治理中發(fā)揮重要作用，同時(shí)，建設(shè)大型調(diào)蓄等灰色基礎(chǔ)設(shè)施的空間同樣受限，再考慮到環(huán)境容量小，如果我國(guó)也采用合流制排水體制，那將是城市治水的一個(gè)死結(jié)！

1.5 堅(jiān)持并完善分流制排水體制，把規(guī)劃建設(shè)的分流制變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)運(yùn)行的分流制

我國(guó)推行并普及了分流制排水體制，截止2023 年末，全國(guó)城市排水管道長(zhǎng)度 95.25 萬km，其中合流制管道僅占8.22%，為率先徹底解決城市水污染問題奠定了基礎(chǔ)，但目前效果還遠(yuǎn)未顯現(xiàn)。2018年，通過地方上報(bào)、公眾舉報(bào)、衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)等手段與地方核實(shí)相結(jié)合，在全國(guó)295個(gè)地級(jí)及以上城市范圍內(nèi)，共排查確認(rèn)黑臭水體2100個(gè)。此后，經(jīng)過《城市黑臭水體治理攻堅(jiān)戰(zhàn)實(shí)施方案》（2018）﹑《城鎮(zhèn)污水處理提質(zhì)增效三年行動(dòng)方案》（2019）﹑《城鎮(zhèn)生活污水處理設(shè)施補(bǔ)短板強(qiáng)弱項(xiàng)實(shí)施方案》（2020）﹑《深入打好城市黑臭水體治理攻堅(jiān)戰(zhàn)實(shí)施方案》（2022）等一系列密集的行動(dòng)，城市水體黑臭狀況明顯改善，但2024年進(jìn)行的第三輪第二批中央生態(tài)環(huán)境保護(hù)督察發(fā)現(xiàn)，城市水體黑臭現(xiàn)象仍普遍存在，在一些地區(qū)問題突出。城市黑臭水體有很多種類，各類黑臭水體“黑臭在水里﹑根源在岸上﹑關(guān)鍵在排口﹑核心在管網(wǎng)”。

歸納起來，我國(guó)排水管網(wǎng)的核心問題就是在花大氣力建設(shè)的分流制排水系統(tǒng)內(nèi)存在“四水混流”，造成分流制效能低下。“四水”是指污水﹑雨水﹑地下水﹑河水，“四水混流”主要包括雨水與污水的混流﹑地下水滲漏進(jìn)入下水道的混流﹑河水倒灌進(jìn)入下水道的混流三類情景。雨污混流又分為錯(cuò)接﹑漏接﹑混接造成的雨污混流和雨水向下水道入流入滲（RDII）造成的混流。污水管錯(cuò)接進(jìn)雨水管導(dǎo)致污水直排，旱天也直排；雨水管錯(cuò)接進(jìn)污水管則導(dǎo)致雨水侵占下水道容量以及處理設(shè)施的能力，大概率導(dǎo)致或加劇下游的雨污溢流。雨水向下水道入流入滲（RDII）是個(gè)客觀存在，但入流入滲量存在合理值，入流入滲量過大說明污水管網(wǎng)建設(shè)或養(yǎng)護(hù)管理不佳，雨水排除不暢導(dǎo)致路面積水則會(huì)進(jìn)一步增大入流入滲量，而過大的入流入滲量則導(dǎo)致處理設(shè)施超過設(shè)計(jì)水力負(fù)荷。地下水滲漏進(jìn)入下水道也是個(gè)客觀存在，但存在合理滲漏量，過大的滲漏量說明污水管網(wǎng)建設(shè)或養(yǎng)護(hù)管理不佳，合理滲漏量取決于當(dāng)?shù)氐叵滤�位，南方河網(wǎng)地區(qū)的滲漏量遠(yuǎn)大于其他地區(qū)。平原地區(qū)城市河道雨天水位高于下水道溢流堰口是普遍情況，加之在河道上密布的各類截留閘壩，河水倒灌也是客觀存在，未設(shè)置防倒灌設(shè)施的溢流口一定存在著嚴(yán)重的倒灌現(xiàn)象，而倒灌的河水將侵占下水道容量以及處理設(shè)施的能力，大概率也導(dǎo)致或加劇下游的雨污溢流。歷史上，“四水混流”現(xiàn)象非常普遍。以武漢市為例，主城區(qū)規(guī)劃建設(shè)排水系統(tǒng)分流制面積占比80％，2004年水務(wù)部門對(duì)排水管網(wǎng)進(jìn)行普查發(fā)現(xiàn)，幾乎所有被調(diào)查的雨水管中都有污水接入，絕大部分污水管中也有雨水接入，按分流制實(shí)施的雨水和污水管道實(shí)際上成了雙排合流管道，全市實(shí)際分流制面積占比僅為22％。經(jīng)過近幾年提質(zhì)增效改造，排水系統(tǒng)分流效能大有提升，但遲未提高的污水處理廠進(jìn)水濃度表明“四水混流”狀況仍未得到根本改變，污水直排﹑雨污溢流導(dǎo)致的水體黑臭尤其是雨天返黑返臭仍普遍存在。

科學(xué)謀劃，精準(zhǔn)施策，完善分流制，把規(guī)劃建設(shè)的分流制變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)運(yùn)行的分流制。精準(zhǔn)施策就是在科學(xué)謀劃的基礎(chǔ)上循序解決“四水混流”，可參考美國(guó)合流制溢流污染控制的經(jīng)驗(yàn)，分階段實(shí)施。投資小﹑實(shí)施易﹑見效快的措施要抓緊實(shí)施，要“雷厲風(fēng)行”；投資大﹑實(shí)施難﹑耗時(shí)長(zhǎng)的措施要在全面調(diào)查基礎(chǔ)上編制并優(yōu)化實(shí)施方案，持續(xù)作戰(zhàn)，“久久為功”。糾正雨水與污水的錯(cuò)接﹑漏接﹑混接，在溢流口加設(shè)防倒灌設(shè)施，都屬于“雷厲風(fēng)行”的范疇，必須抓緊實(shí)施；雨天降低河道水位防止倒灌﹑污水處理廠雨天大水量降標(biāo)運(yùn)行屬于科學(xué)管理對(duì)策，應(yīng)打破部門壁壘共同研究采用�？刂频叵滤疂B漏﹑控制雨水入流入滲都需要提高管道及其附件的抗?jié)B漏性能，而要提高埋入高密度城市建成區(qū)地下的數(shù)十萬公里下水道的抗?jié)B漏性能，無論采用何種工法，無論提高到何種程度，這都是一項(xiàng)巨大工程，不可能靠“雷厲風(fēng)行”的行動(dòng)計(jì)劃，只能“久久為功”。另外，控制內(nèi)澇，減少路面積水是控制雨水入流入滲的前提，路面積水會(huì)通過檢查井等管道附件大量入流入滲進(jìn)入下水道。內(nèi)澇嚴(yán)重的城市或地區(qū)，防汛人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)通常先打開下水道井蓋快速排澇，在這樣的情境下，分流制建設(shè)變成了合流制運(yùn)行。控制內(nèi)澇是個(gè)系統(tǒng)工程，需要源頭快滲﹑中間快排﹑末端快泄三位一體，而在高密度建成區(qū)尤其是平原河網(wǎng)地區(qū)，三位都受到制約，要實(shí)現(xiàn)路面不積水﹑不淹泡，需要海綿城市﹑強(qiáng)排泵站﹑雨水調(diào)蓄多措并舉。下水道抗?jié)B漏修復(fù)是大工程，控制內(nèi)澇是個(gè)系統(tǒng)工程，都屬于投資大﹑實(shí)施難﹑耗時(shí)長(zhǎng)的范疇。因此，應(yīng)把污水處理廠擴(kuò)容納入方案評(píng)估，不盲目擴(kuò)容，也不盲目反對(duì)擴(kuò)容。英國(guó)要求各流域水務(wù)公司在制定溢流污染治理方案時(shí)，要注重管道修復(fù)與污水處理廠擴(kuò)容的費(fèi)用效益比較。在“久久為功”過程中，應(yīng)關(guān)注臨時(shí)溢流污染治理設(shè)施的建設(shè)，這些設(shè)施雖然處理標(biāo)準(zhǔn)低，但污染物去除量大，可有效遏制溢流污染影響，尤其是這些設(shè)施占地小﹑投資低﹑建設(shè)快，投入產(chǎn)出高。目前，臨時(shí)溢流污染治理設(shè)施建設(shè)遇到了沒有標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)等制度性障礙，相關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)協(xié)同，突破瓶頸，推動(dòng)建設(shè)。

開展以降水誘導(dǎo)的入流入滲量（RDII）計(jì)算方法為核心的基礎(chǔ)研究至關(guān)重要。污水管道的容量或末端污水處理廠處理能力應(yīng)該由三部分組成：基本污水量（BWF，Base Wastewater Flow）﹑地下水旱季入滲量（GWI，Groundwater Infiltration）和降水誘導(dǎo)的入流入滲量（RDII，I/I，Rainfall-Derived Infiltration/Inflow）。以往的規(guī)劃設(shè)計(jì)側(cè)重于基本污水量（BWF）及其變化系數(shù)，對(duì)地下水旱季入滲量（GWI）尤其是降水誘導(dǎo)的入流入滲量（RDII）缺少關(guān)注和計(jì)算，這是導(dǎo)致分流制溢流和污水處理廠超負(fù)荷運(yùn)行的主要原因之一。美國(guó)服務(wù)于1.5億人口的19000個(gè)分流制排水系統(tǒng)全年發(fā)生溢流事件在 23000～75000次，約1/3到2/3排水系統(tǒng)存在溢流，幾乎所有大型排水系統(tǒng)都定期發(fā)生污水溢流，造成數(shù)千萬噸污水直排水體，這還不包括污水倒灌進(jìn)建筑物的情景。我國(guó)普及了分流制，且普遍存在“四水混流”的狀況，分流制溢流事件應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于美國(guó)。對(duì)于某一確定的分流制排水系統(tǒng)，降水誘導(dǎo)的入流入滲量（RDII）存在一個(gè)合理值，如果該系統(tǒng)存在溢流，那么這個(gè)合理值就是制定溢流污染治理方案的最重要依據(jù)。如果實(shí)際入流入滲量（RDII）高于合理值，應(yīng)該首先改造管網(wǎng)，控制入流入滲，反之就應(yīng)該對(duì)末端污水處理廠實(shí)施擴(kuò)容改造。當(dāng)然，基于技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，也可以得出源頭控制與末端治理相結(jié)合的方案，但是，不管哪一種方案，都應(yīng)該首先得到降水誘導(dǎo)的入流入滲量（RDII）的合理值。美國(guó)最初向各地推薦包括RDII在內(nèi)的總污水量日均值作為判定依據(jù)，大湖地區(qū)和密西西比河上游的十個(gè)州都有自己的判定值，分布在380～570L/（人·d）之間，EPA則推薦450L/（人·d），新澤西州則采用80%的入流入滲率作為判定依據(jù)。后來，EPA更多地向各地推薦計(jì)算和預(yù)測(cè)方法，更加準(zhǔn)確地確定RDII合理值。目前，適應(yīng)不同情境的預(yù)測(cè)方法有十多種。不同情境下RDII合理值差別很大，南北方不同﹑河網(wǎng)地區(qū)與非河網(wǎng)地區(qū)不同﹑新舊排水系統(tǒng)不同﹑各種管材也不同。我國(guó)目前尚未建立降水誘導(dǎo)的入流入滲量（RDII）的概念和計(jì)算方法體系，建議參考供水行業(yè)控制管網(wǎng)漏損那樣形成工作體系，納入重大研究計(jì)劃，盡快形成適應(yīng)各地狀況的RDII預(yù)測(cè)方法以及合理值標(biāo)準(zhǔn)，唯此，才能不盲目擴(kuò)容，也不盲目反對(duì)擴(kuò)容，為科學(xué)控制溢流污染打下基礎(chǔ)。

近二十年，我國(guó)高速建設(shè)了大批污水處理設(shè)施，截至2023 年末，5000多座城鎮(zhèn)污水處理廠總處理能力達(dá)到 2.27 億m³/d，構(gòu)建起世界上最大的市政排水基礎(chǔ)設(shè)施體系，在水污染治理中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

2.1 我國(guó)普及了污水脫氮除磷及深度處理，占比遠(yuǎn)超西方國(guó)家

按照住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部統(tǒng)計(jì)，執(zhí)行一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)的污水處理廠對(duì)應(yīng)的污水量占總處理量的5.9%，執(zhí)行一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)的占61.8%，執(zhí)行高于一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)的占31.9%，總起來，執(zhí)行一級(jí)B及以上的處理設(shè)施對(duì)應(yīng)的處理量總計(jì)占比99.7%，這些處理廠均具有脫氮除磷功能，因此，我國(guó)完全普及了污水脫氮除磷。達(dá)到一級(jí)A及以上標(biāo)準(zhǔn)的污水處理廠對(duì)應(yīng)的污水量占總處理量的93.7%，這些污水處理廠均設(shè)置了混凝沉淀過濾或膜分離等深度處理單元，因此，我國(guó)基本普及了污水深度處理。

歐洲共有20000余座污水處理廠，年總處理規(guī)模為5.44人口當(dāng)量（PE），70%的處理廠具有脫氮除磷功能，脫氮除磷的污水量占總處理量的68%，深度處理占比11.3%，除了瑞典和丹麥深度處理占比較高，其他歐盟國(guó)家都很低。截至2022年1月1日，美國(guó)共有17544座公共污水處理設(shè)施（POTWs），服務(wù)于2.7億人口，占總?cè)丝诘?2%。其中，具有污水脫氮除磷功能或（和）深度處理的處理設(shè)施對(duì)應(yīng)的服務(wù)人口僅為1.4億人，占美國(guó)總?cè)丝诘?2%。2022年，加拿大總?cè)丝?890萬，市政污水處理設(shè)施服務(wù)總?cè)丝诘?6%，其中，具有污水脫氮除磷功能或（和）深度處理的處理設(shè)施對(duì)應(yīng)的服務(wù)人口僅為1864萬人，占加拿大總?cè)丝诘?8%。日本共有2100余座市政污水處理廠，年處理污水量為153.6億t，其中，20%的污水處理廠具有脫氮除磷功能，實(shí)際處理量占比27%，具有深度處理的污水處理廠占比僅為20%。綜上，我國(guó)基本普及了污水脫氮除磷及深度處理，占比遠(yuǎn)超西方國(guó)家，這是城鎮(zhèn)排水與污水處理行業(yè)的另一件大事。

普及污水脫氮除磷及深度處理源于污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷加嚴(yán)。《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）規(guī)定排入GB3838 地表水Ⅲ類功能水域的污水處理廠執(zhí)行一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的B標(biāo)準(zhǔn)，因此，一級(jí)B成為污水處理基本標(biāo)準(zhǔn)，而城鎮(zhèn)污水處理要達(dá)到一級(jí)B則必須脫氮除磷。之前建成的污水處理廠，包括當(dāng)時(shí)全國(guó)最大的百萬噸級(jí)北京高碑店污水處理廠都沒有脫氮除磷功能，都需要展開面向脫氮除磷的改造，這是第一輪提標(biāo)改造。2006年，環(huán)境保護(hù)部門發(fā)布了《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）修改單（2006），要求“城鎮(zhèn)污水處理廠出水排入國(guó)家和省確定的重點(diǎn)流域及湖泊、水庫(kù)等封閉、半封閉水域時(shí)，執(zhí)行一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的A標(biāo)準(zhǔn)”，因此，一級(jí)A又成為污水處理基本標(biāo)準(zhǔn)。一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的A標(biāo)準(zhǔn)要求BOD5和SS都小于10mg/L，本來是作為回用水的基本要求，修改為排放標(biāo)準(zhǔn)后，意味著污水處理廠必須設(shè)置深度處理單元才可能達(dá)標(biāo)排放，從而引發(fā)了第二輪提標(biāo)改造，一批剛投運(yùn)不久乃至還沒完工的處理廠又旋即進(jìn)行了提標(biāo)改造。在這樣的背景下，筆者與時(shí)任北京市水務(wù)局分管排水的局處領(lǐng)導(dǎo)共同研究策劃了百萬噸級(jí)高碑店污水處理廠面向地表Ⅳ類水質(zhì)的提標(biāo)改造，首次會(huì)議在密云水庫(kù)賓館進(jìn)行。當(dāng)時(shí)的邏輯是：北京是嚴(yán)重缺水城市，與其污水處理廠反復(fù)提標(biāo)，還不如一步提標(biāo)到位，把“污水處理廠出水向城市河湖排放”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;污水處理廠出水向城市河湖補(bǔ)充”，使污水經(jīng)處理后徹底恢復(fù)水資源屬性。此后，市政府決定將高碑店污水處理廠面向地表Ⅳ類水質(zhì)的提標(biāo)改造擴(kuò)展為城區(qū)全部污水處理廠，全市的污水處理廠也統(tǒng)一改名為再生水廠。2012年，北京市發(fā)布了《城鎮(zhèn)污水處理廠水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB11/ 890—2012），包括A標(biāo)準(zhǔn)和B標(biāo)準(zhǔn)，A標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)地表Ⅲ類水質(zhì)，B標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)地表Ⅳ類水質(zhì)，都大大嚴(yán)于國(guó)家一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。此后幾年，北京市的提標(biāo)改造引發(fā)了各地面向GB3838 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的改造，各地建設(shè)了大批嚴(yán)于國(guó)家一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的污水處理廠。另外，《污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ 91.1-2019）也助推了高標(biāo)準(zhǔn)污水處理設(shè)施的建設(shè)�！冻擎�(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）施行混合樣日均值，而《污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ 91.1-2019）規(guī)定“當(dāng)排污單位的生產(chǎn)工藝過程連續(xù)且穩(wěn)定，有污水處理設(shè)施并正常運(yùn)行，其污水能穩(wěn)定排放的（濃度變化不超過 10%），瞬時(shí)水樣具有較好的代表性，可用瞬時(shí)水樣的濃度代表采樣時(shí)間段內(nèi)的采樣濃度”，這一規(guī)定客觀上將污水處理廠混合樣達(dá)標(biāo)改成了瞬時(shí)樣達(dá)標(biāo)，實(shí)際上進(jìn)一步加嚴(yán)了排放標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)的層層加嚴(yán)，業(yè)內(nèi)爭(zhēng)論很大，科學(xué)性有待商榷，但客觀上推動(dòng)了污水脫氮除磷及深度處理設(shè)施的普及。

2.2 普及污水脫氮除磷及深度處理具有重要的環(huán)境﹑社會(huì)乃至經(jīng)濟(jì)效益

污水脫氮除磷對(duì)于遏制日益嚴(yán)重的富營(yíng)養(yǎng)化具有重要作用。目前，旱季城市黑臭水體總體上已經(jīng)得到控制，但旱季缺少?gòu)搅髁髁�，城市水體尤其封閉半封閉水體普遍存在富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象，普及污水脫氮除磷在一定程度上起到了遏制作用。

污水深度處理使污水處理廠出水品質(zhì)大大提高，帶來了明顯的社會(huì)﹑環(huán)境乃至經(jīng)濟(jì)效益。污水經(jīng)深度處理后具備了水資源屬性，是重要的非傳統(tǒng)水資源，完全可以納入水資源配置，開展大規(guī)模再生利用。目前，各地納入統(tǒng)計(jì)的再生水量不大，利用率不高，水資源替代率更低。實(shí)際上，對(duì)于受納水體，污水經(jīng)深度處理后不應(yīng)再定義為“排放”，而應(yīng)是“補(bǔ)充”，下游抽升用于農(nóng)業(yè)灌溉或其他用途的大量回用量都沒有納入再生利用統(tǒng)計(jì)范圍，西方將這部分稱之為事實(shí)回用（De Facto Water Reuse），如果計(jì)算事實(shí)回用，各地尤其是北方城市的再生水利用率將大大提高。如果不普及污水深度處理，事實(shí)回用量將大大降低。污水經(jīng)生化處理的二沉池出水SS通常在15～20mg/L，透明度只有數(shù)十厘米。經(jīng)混凝-沉淀-過濾的“老三段”工藝處理后SS可降低到5～10mg/L，對(duì)應(yīng)的濁度在2～5NTU，此時(shí)出水透明度將超過1.5m甚至更高，排入水體后使水下光強(qiáng)增強(qiáng)，光合作用帶變深，為沉水植物的生長(zhǎng)創(chuàng)造了條件。以繁茂的沉水植物為核心構(gòu)建的水生態(tài)系統(tǒng)健康穩(wěn)定，形成“水下森林”景觀，使水質(zhì)更加清澈，真正實(shí)現(xiàn)“魚翔淺底”。水體透明度與濁度呈明顯的反比關(guān)系, 且在低濁度下水體透明度隨濁度降低呈指數(shù)遞增。如果用膜分離代替“老三段”工藝，污染物去除率雖沒有明顯增加，但出水濁度將穩(wěn)定低于1NTU，透明度可達(dá)數(shù)米。南方平原河網(wǎng)地區(qū)的很多城市水體，水質(zhì)評(píng)價(jià)超過地表Ⅲ類，考核等級(jí)很高但外觀不透亮，由于水下光強(qiáng)不足無法形成健康的水生態(tài)系統(tǒng)。另外，水清岸綠﹑魚翔淺底的城市水體除滿足市民休閑需求，還極易誘發(fā)水岸經(jīng)濟(jì)，生態(tài)“好水”轉(zhuǎn)化成為經(jīng)濟(jì)“活水”。隨著北京亮馬河國(guó)際風(fēng)情水岸80萬㎡景觀廊道的建設(shè)，在亮馬河、永定河、三里河、北運(yùn)河等河湖水系，濱水商業(yè)、文旅運(yùn)動(dòng)方興未艾。水岸經(jīng)濟(jì)在一條又一條河流中孕育，也賦予了古老河流以新的活力。而水岸經(jīng)濟(jì)成功的前提，離不開清澈的水體，而清澈的水需要深度處理。

2.3 進(jìn)一步優(yōu)化并完善污水處理設(shè)施，實(shí)現(xiàn)減污降碳協(xié)同

減污降碳協(xié)同是新形勢(shì)下生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的工作目標(biāo)，這也要求城鎮(zhèn)污水處理領(lǐng)域進(jìn)一步優(yōu)化并完善污水處理設(shè)施的建設(shè)﹑改造以及運(yùn)行。如何進(jìn)一步減污﹑減哪些污，如何降碳﹑在哪里降碳，這都是值得深入討論的課題。

城鎮(zhèn)污水處理減污降碳協(xié)同，首先需要在宏觀尺度上明確受納水體與處理設(shè)施的界面，這個(gè)界面就是排放標(biāo)準(zhǔn)。確定排放標(biāo)準(zhǔn)的限值應(yīng)以基準(zhǔn)為依據(jù)，包括健康基準(zhǔn)和環(huán)境基準(zhǔn)。通常認(rèn)為，標(biāo)準(zhǔn)是個(gè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)或法規(guī)概念，基準(zhǔn)是個(gè)科學(xué)概念，實(shí)際上，無論標(biāo)準(zhǔn)還是基準(zhǔn)都是個(gè)世界觀問題。碳﹑氮﹑磷是生命基本元素，也是最重要的環(huán)境因子。生物合成把無機(jī)物轉(zhuǎn)化成有機(jī)物，成為生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，而有機(jī)物礦化實(shí)現(xiàn)了有機(jī)物穩(wěn)定化或無機(jī)化，使環(huán)境保持穩(wěn)定。有機(jī)物礦化途徑多﹑效率高，所以，有機(jī)污染不是個(gè)全球性問題。有機(jī)污染物排入水體導(dǎo)致黑臭，但治理見效快，影響范圍有限；相比有機(jī)物，無機(jī)營(yíng)養(yǎng)物的控制見效慢，環(huán)境影響長(zhǎng)期而廣泛，成為全球性的環(huán)境問題。磷對(duì)環(huán)境的影響是個(gè)局部問題，是個(gè)固相與液相轉(zhuǎn)化問題，轉(zhuǎn)化路徑簡(jiǎn)單而通暢。磷成為全球問題首先是因?yàn)榱踪Y源缺乏，全球接近一半的磷資源儲(chǔ)存在摩洛哥這樣一個(gè)小國(guó)家，摩洛哥﹑中國(guó)﹑南非和美國(guó)占了全球磷資源的83%。污水中的磷占磷流通量的比例很高，因此，磷回收應(yīng)成為污水處理的重點(diǎn)關(guān)注。自然界的氮素分為惰性氮和活性氮，惰性氮就是氮?dú)�，占空氣�?8%，應(yīng)有盡有。活性氮（Reactive Nitrogen，Nr ）包括尿素、胺類、氨基酸和蛋白質(zhì)等有機(jī)氮和無機(jī)氮，無機(jī)氮包括氨和銨等還原態(tài)氮和硝態(tài)氮﹑氮氧化物以及過氧乙�；�合物等氧化態(tài)氮。歷史上，自然界存在活性氮與惰性氮的動(dòng)態(tài)自然平衡，生物固氮將惰性氮轉(zhuǎn)化為活性氮用于合成蛋白質(zhì)，自然界的反硝化將活性氮轉(zhuǎn)化為惰性氮。20世紀(jì)初，德國(guó)化學(xué)家哈伯(F.Haber）發(fā)明了合成氨工藝，迅速打破了全球氮素平衡。目前，全球自然界年生物固氮1億噸，而工業(yè)合成并消費(fèi)活性氮多達(dá)2億噸，其中包括少量化石燃料燃燒產(chǎn)生的活性氮，工業(yè)合成是生物固氮的2倍。經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)，工業(yè)合成的倍數(shù)越高，美國(guó)工業(yè)合成是生物固氮的5倍，中國(guó)各省份工業(yè)合成消費(fèi)量與當(dāng)?shù)厣�物固氮量之比與當(dāng)?shù)氐娜丝诿芏扰c人均GDP呈明顯線性關(guān)系。在反硝化途徑有限且不通暢的情況下，大量工業(yè)活性氮消費(fèi)使環(huán)境中活性氮積累量日益增大，成為全球性環(huán)境問題�；钚缘�累積局部造成水華﹑藍(lán)藻爆發(fā)以及海洋赤潮，更廣泛的是形成大面積缺氧區(qū)（hypoxia zone），也稱死區(qū)。大型水生生物會(huì)避開缺氧區(qū)，無法長(zhǎng)途移動(dòng)的將會(huì)死亡，因此，缺氧區(qū)只存在低等水生生物，多樣性銳減，生態(tài)失衡。目前，全球有歐洲﹑北美和東亞三大缺氧區(qū)聚集區(qū)，這些發(fā)達(dá)區(qū)域分布著大小眾多缺氧區(qū)，說明人類活動(dòng)導(dǎo)致過量氮積累是缺氧區(qū)形成的根源。世界上最大的缺氧區(qū)位于波羅的海，總面積超過8萬km²，第二大缺氧區(qū)位于美國(guó)墨西哥灣，超過2萬km²，我國(guó)在長(zhǎng)江口和珠江口等河口海灣也存在缺氧區(qū)，長(zhǎng)江口的缺氧區(qū)已超過1萬km²。過去的五十年，全球大型缺氧區(qū)的數(shù)量增加了十倍，目前已超過500個(gè)。美國(guó)超過50%的河流湖泊氮超標(biāo)，且升高趨勢(shì)明顯，重點(diǎn)治理的缺氧區(qū)不縮反而有擴(kuò)大的趨勢(shì)。另外，不同于碳和磷，活性氮還存在氮級(jí)聯(lián)（nitrogen cascade）效應(yīng)，同一千克活性氮在循環(huán)過程中，可在改變生物地球化學(xué)循環(huán)、導(dǎo)致環(huán)境變化﹑影響人類健康以及生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定等多個(gè)維度串聯(lián)產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)。簡(jiǎn)言之，同一千克活性氮可串聯(lián)起水華﹑酸化﹑影響供水﹑產(chǎn)生溫室氣體等一系列問題。因此，氮問題大于碳磷問題，控氮重于控磷。美國(guó)開展了系統(tǒng)性控氮控磷區(qū)劃，哪些地區(qū)一般性控氮或深度控氮﹑哪些地區(qū)一般性控磷或深度控磷﹑哪些地區(qū)需要氮磷雙控，都在逐一明確，一些流域還提出了基于技術(shù)極限的脫氮除磷要求（LOT）。另外，美國(guó)在明確受納水體指定用途的基礎(chǔ)上開發(fā)出氮磷最大日負(fù)荷量(TMDL)，目前已經(jīng)開發(fā)完成了6萬個(gè)水體的氮磷TMDL，以此作為確定污水處理設(shè)施的排放濃度和排放總量并形成排污許可的依據(jù)。美國(guó)切薩皮克灣流域，污水處理廠出水磷占21%，雨污溢流占31%；處理廠出水氮占11%，雨污溢流占25%，因此，污水處理作為氮磷通量的重要組成部分，基于環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)限值會(huì)逐步加嚴(yán)，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)會(huì)嚴(yán)于欠發(fā)達(dá)地區(qū)。我國(guó)GB18918-2002一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)要求TN≤15mg/L﹑TP≤0.5mg/L，這是無機(jī)營(yíng)養(yǎng)物的基本排放限值，一些流域或地方標(biāo)準(zhǔn)提出了更嚴(yán)格的限值。怎么確定合理的排放限值？基于環(huán)境的限值一定是要求嚴(yán)格，但標(biāo)準(zhǔn)過嚴(yán)，能耗物耗高，碳排放也就高，減污與降碳需要合理平衡。美國(guó)將污染物排放限值分成五個(gè)等級(jí)開展研究：①只去除有機(jī)物；②TN≤8mg/L﹑TP≤1mg/L；③TN≤4-8mg/L﹑TP≤0.1-0.3mg/L；④TN≤3mg/L﹑TP≤0.1mg/L；⑤TN≤2mg/L，TP≤0.02mg/L。研究發(fā)現(xiàn)，前四級(jí)碳排放與減污呈線性關(guān)系，到第五級(jí)碳排放量則顯著增加，因此，第④級(jí)TN≤3mg/L﹑TP≤0.1mg/L被認(rèn)為是脫氮除磷與降碳平衡的合理邊界�？傊�，合理確定標(biāo)準(zhǔn)限值是個(gè)重大課題，需要在環(huán)境﹑健康﹑成本﹑碳排放以及技術(shù)可達(dá)等多方面實(shí)現(xiàn)平衡，否則，就會(huì)陷入“盲目提標(biāo)”與“盲目反對(duì)提標(biāo)”的爭(zhēng)論之中。

現(xiàn)有設(shè)施降碳潛力巨大，亟需開展低碳為核心的提升改造及運(yùn)行優(yōu)化。筆者曾在2013年預(yù)測(cè)2023年將基本完成污水處理設(shè)施的大規(guī)模建設(shè)，之后會(huì)陸續(xù)展開大規(guī)模提升改造，包括進(jìn)一步提高脫氮除磷水平﹑深度去除新污染物以及降低碳排放的低碳改造。污水處理是能源密集型行業(yè)，碳排放量占全社會(huì)總排放量的1%～2%，在提高能效物效和回收能量?jī)蓚�(gè)方向發(fā)力，碳減排潛力巨大。筆者2019年調(diào)研了占行業(yè)總規(guī)模25%的467座污水處理廠，發(fā)現(xiàn)普遍存在污泥活性差與能耗物耗過高問題。當(dāng)時(shí)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，60%的處理廠污泥MLVSS/MLSS低于0.5，30%的低于0.4，有27座處理廠污泥MLVSS/MLSS竟然低于0.3。當(dāng)前，這一狀況仍然普遍存在�；钚晕勰辔勰嗷钚缘�，形同公司里養(yǎng)著一半占用著資源但不工作的人，能效必然低下。由于預(yù)處理攔截效果差，普遍未設(shè)初沉池，大量渣砂尤其是細(xì)渣細(xì)砂直接進(jìn)入生物系統(tǒng)并長(zhǎng)期累積，成為降低污泥活性的直接原因，也是MBR系統(tǒng)膜通量不斷降低的主要原因。因此，進(jìn)行強(qiáng)化預(yù)處理改造，把進(jìn)水中的渣砂以及固態(tài)油脂“一掃光”，提高污泥活性，并同步解決后續(xù)單元的“纏﹑磨﹑淤﹑堵”成為重要的提升改造任務(wù)。不具備改造條件時(shí)，也可采用透析設(shè)備對(duì)活性污泥定期“透析”，剔除渣砂雜質(zhì)。另一方面，現(xiàn)有設(shè)施總氮去除效率在55%～75%，低脫氮效率導(dǎo)致生物除磷失效，除磷過度依賴化學(xué)除磷藥劑。為實(shí)現(xiàn)磷達(dá)標(biāo)，不惜一切代價(jià)，過度投加大量無機(jī)化學(xué)藥劑，將污水處理這樣一個(gè)減量過程，實(shí)際變成大量物料的增加，既增大成本又干擾了污泥處理處置及資源化利用。低脫氮效率的原因很多，碳源不足﹑缺氧段短都是重要原因，但氧管控手段不足，導(dǎo)致生物系統(tǒng)成為一個(gè)富氧環(huán)境，是主要原因，南方污水處理廠更為突出。氧管理應(yīng)是基于SOUR﹑OTR﹑OTE等過程儀表和高效混合手段的多維調(diào)控體系，單純依靠DO等狀態(tài)儀表和基于PID等簡(jiǎn)單算法的曝氣控制不可能實(shí)現(xiàn)氧的科學(xué)管理。南方許多污水處理廠設(shè)置了曝氣控制系統(tǒng)，但DO卻高達(dá)2～3mg/L乃至更高，說明當(dāng)前控制系統(tǒng)沒有發(fā)揮出作用，應(yīng)開展氧科學(xué)管理的系統(tǒng)性改造�？偲饋砜�，氧科學(xué)管理輔以高效碳源是提高脫氮效率的主要路徑。筆者牽頭編制的《污水處理廠低碳運(yùn)行評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》（T/CAEPI49-2022）參考國(guó)際研究與趨勢(shì)，將脫氮效率與N2O排放系數(shù)建立線性關(guān)系，脫氮效率越高碳排放量越低，當(dāng)脫氮效率大于90%時(shí)，視同停止排放。因此，提高脫氮效率既減少污染物排放又降低碳排放，是污水處理過程減污降碳協(xié)同增效的重要手段。實(shí)際運(yùn)營(yíng)中，運(yùn)營(yíng)者普遍把深度處理設(shè)施當(dāng)作或經(jīng)常性當(dāng)作“最后把關(guān)”單元，忽視對(duì)生物單元的優(yōu)化調(diào)控，賦予深度處理設(shè)施更多污染負(fù)荷量，也導(dǎo)致了化學(xué)藥劑的增加。許多處理廠不再定期檢測(cè)二沉池出水水質(zhì)，從而無法實(shí)現(xiàn)優(yōu)化調(diào)控。因此，應(yīng)加強(qiáng)生物系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)控，將深度處理設(shè)施回歸“精細(xì)”功能，降低化學(xué)藥劑消耗。當(dāng)前正在開展的全國(guó)100座污水處理綠色低碳標(biāo)桿廠建設(shè)，將引領(lǐng)現(xiàn)有設(shè)施的綠色低碳化改造，推進(jìn)減污降碳協(xié)同增效。

中國(guó)在普及并完善分流制排水系統(tǒng)和高標(biāo)準(zhǔn)處理設(shè)施的基礎(chǔ)上，未來還需要在能量回收與資源循環(huán)方面加速發(fā)展，進(jìn)一步豐富中國(guó)特色的城市治水路線。

在中國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)強(qiáng)勢(shì)發(fā)展的大背景下，排水與污水處理領(lǐng)域的能量回收也獲得快速發(fā)展。污水處理是能源密集型行業(yè)，污水處理廠占地面積大，因此，按照“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”模式，在污水處理廠發(fā)展光伏發(fā)電項(xiàng)目前景廣闊。目前，一大批行業(yè)代表性污水處理廠成為“光伏+污水處理廠”，覆蓋了約10%的污水處理電耗。另外，利用污水水源熱泵回收污水中的低品位熱源也發(fā)展迅速，一批大型熱源回收項(xiàng)目陸續(xù)建成投運(yùn)，節(jié)能減排效益顯著。北京利用清河再生水廠的再生水作為水源，建設(shè)了中關(guān)村東升科技園再生水源熱泵供熱制冷項(xiàng)目，經(jīng)過兩期工程建設(shè)，供熱制冷面積超過120萬㎡。鄭州利用馬頭崗污水處理廠再生水作為水源，建設(shè)了龍湖金融中心區(qū)域供冷供熱項(xiàng)目，供熱制冷面積達(dá)到279萬㎡。另外，北京和鄭州兩個(gè)城市的排水與污水處理運(yùn)營(yíng)單位長(zhǎng)期堅(jiān)持污泥厭氧消化處理，產(chǎn)生的沼氣通過熱電聯(lián)產(chǎn)進(jìn)行綜合利用。到2025年，北京中心城區(qū)污水處理設(shè)施沼氣發(fā)電量預(yù)計(jì)達(dá)到8000萬kW·h，光伏發(fā)電量預(yù)計(jì)達(dá)到4000萬kW·h，年減少二氧化碳排放量7.2萬t，使污水處理碳排放強(qiáng)度在2020年基礎(chǔ)上下降20%以上。鄭州新區(qū)污水處理廠總處理規(guī)模120萬t/d，去年年底投入運(yùn)營(yíng)，目前正在規(guī)劃大型能源回收利用項(xiàng)目，通過“開源”和“節(jié)流”雙向發(fā)力，打造全國(guó)首家“零碳”概念污水處理廠。2014年，曲久輝院士率領(lǐng)的中國(guó)污水處理概念廠專家委員會(huì)提出污水處理行業(yè)要面向四個(gè)追求，即“水質(zhì)永續(xù)、能量自給、資源循環(huán)、環(huán)境友好”，這與當(dāng)今“綠色低碳”發(fā)展理念高度契合。專家委員會(huì)主持建設(shè)的中國(guó)污水資源概念廠從全球一眾優(yōu)秀案例中脫穎而出，被國(guó)際水協(xié)（IWA）授予2024年度“全球唯一”的創(chuàng)新大獎(jiǎng)。總體上，中國(guó)污水處理行業(yè)的能源回收，前景廣闊，未來可期。

與能源回收相比，污水處理行業(yè)的資源循環(huán)明顯滯后。污水處理領(lǐng)域的資源循環(huán)最重要的是水資源循環(huán)，也就是污水再生利用。按照住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部統(tǒng)計(jì)，2022年全國(guó)城鎮(zhèn)污水約754億m³，再生水利用量為151億m³，再生水利用率約為20%；2023年再生水利用量為增加到151億m³，再生水利用率約為29%。實(shí)際上，這些再生利用量包括了大量生態(tài)補(bǔ)水，實(shí)際工業(yè)和市政方向的利用量要低很多。如此低的再生利用率，與我國(guó)嚴(yán)重的水資源短缺狀況極不相稱。以色列目前 800 萬人口,年產(chǎn)生污水5億m³，污水再生處理率約95%，90%的再生水用于農(nóng)業(yè)灌溉,超過灌溉用水量的 60%。為實(shí)現(xiàn) 90%的再生水利用率,以色列建設(shè)了200多座再生水儲(chǔ)存庫(kù),總庫(kù)容超過2億m³，敷設(shè)了大批從水庫(kù)放射到灌溉點(diǎn)的輸配管道,覆蓋了絕大部分國(guó)土面積。如果不選擇農(nóng)業(yè)灌溉作為首要利用方向,如果不建設(shè)這些水庫(kù)和管道,即使建設(shè)了再生水廠,也沒有高達(dá)90%的再生利用率,也就沒有以色列今天的高效農(nóng)業(yè)。以色列再生水大規(guī)模用于灌溉已經(jīng)超過15年，一開始擔(dān)心的土壤鹽漬化問題并未出現(xiàn)。因此，我國(guó)應(yīng)借鑒以色列經(jīng)驗(yàn)，推廣再生水農(nóng)業(yè)灌溉。如果規(guī)劃建設(shè)儲(chǔ)存與輸配設(shè)施,未來實(shí)現(xiàn)500億～800億m³再生水進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉,將從根本上緩解工業(yè)和生活用水緊缺狀況,并同時(shí)改善水生態(tài)環(huán)境。事實(shí)上，高標(biāo)準(zhǔn)處理設(shè)施的普及，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了“污水再生利用”的再生，應(yīng)加大利用設(shè)施建設(shè)，大幅度提升再生利用率。污水處理領(lǐng)域另一個(gè)重要資源循環(huán)是污泥資源循環(huán)。按照《2019年全國(guó)耕地質(zhì)量等級(jí)情況公報(bào)》，全國(guó)共有4.44億畝七至十等的低等耕地，占耕地總面積的21.95%。這部分耕地土壤貧瘠，基礎(chǔ)地力較差,生產(chǎn)障礙因素突出,應(yīng)持續(xù)開展耕地內(nèi)在質(zhì)量建設(shè)。另一方面，全國(guó)年產(chǎn)含水率80%的污水污泥6500萬t，工業(yè)企業(yè)大多進(jìn)入產(chǎn)業(yè)園區(qū)，這些污泥基本上都是生活污水污泥，富含有機(jī)質(zhì)和氮磷鉀，是高效有機(jī)肥源。但由于政策障礙，這些有機(jī)肥源無法進(jìn)入耕地進(jìn)行農(nóng)業(yè)循環(huán)利用。美國(guó)年產(chǎn)含水率80%的污泥3500萬t，其中60%進(jìn)行農(nóng)業(yè)循環(huán)利用，3%用于土壤修復(fù)，17%進(jìn)行填埋，20%予以焚燒。歐洲年產(chǎn)含水率80%的污泥4300萬t，其中47.5%進(jìn)行農(nóng)業(yè)循環(huán)利用，8.3%用于土壤修復(fù)，5.6%進(jìn)行填埋，27.2%予以焚燒，其他處置方式占11.4%。因此，歐美國(guó)家將污泥處理后進(jìn)行農(nóng)業(yè)循環(huán)利用是主流方向。1984年發(fā)布的《農(nóng)用污泥污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 4284-1984）在生效的三十多年間，一直是世界上最嚴(yán)格的污泥農(nóng)用污染物控制標(biāo)準(zhǔn)，而2018年最新發(fā)布的《農(nóng)用污泥污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 4284-2018）又進(jìn)一步趨嚴(yán)。按照這個(gè)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)，污泥農(nóng)業(yè)循環(huán)利用的去向被進(jìn)一步堵死，這與我國(guó)土壤貧瘠狀況極不相稱。因此，強(qiáng)烈建議有關(guān)方面應(yīng)合力打通污泥農(nóng)業(yè)循環(huán)利用這一主要出路：首先在政策上明確土地可以消納污泥、應(yīng)該消納污泥，其次是制定科學(xué)合理的污染物控制標(biāo)準(zhǔn)，尤其不可讓標(biāo)準(zhǔn)阻礙純粹的生活污泥進(jìn)入土地，三是加速建設(shè)污泥穩(wěn)定化設(shè)施，穩(wěn)定化就是無害化，穩(wěn)定化的污泥就可以進(jìn)入土地。筆者認(rèn)為，讓有機(jī)質(zhì)進(jìn)入土地，是生態(tài)文明建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

眾所周知，各地排水與污水處理企業(yè)近年來污水處理服務(wù)費(fèi)被普遍拖欠，雖沒有準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)，但全行業(yè)歷年拖欠應(yīng)超過1000億元，既造成企業(yè)經(jīng)營(yíng)困難，也抑制了水務(wù)資本市場(chǎng)，進(jìn)而也無法發(fā)展水務(wù)生產(chǎn)力�！段鬯�處理費(fèi)征收使用管理辦法》（財(cái)稅〔2014〕151號(hào)）（以下簡(jiǎn)稱“征收辦法”）明確規(guī)定：“污水處理費(fèi)專項(xiàng)用于城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施的建設(shè)、運(yùn)行和污泥處理處置，不得挪作他用”；“征收的污水處理費(fèi)不能保障城鎮(zhèn)排水與污水處理設(shè)施正常運(yùn)營(yíng)的，地方財(cái)政應(yīng)當(dāng)給予補(bǔ)貼”。按照這些規(guī)定推斷，拖欠污水處理費(fèi)的原因有且只有三個(gè)：一是征收水平不到位；二是財(cái)政補(bǔ)貼沒到位；三是在征收和補(bǔ)貼都不到位的情況下還被挪用。

污水處理費(fèi)征收水平應(yīng)堅(jiān)持覆蓋成本并合理盈利的原則。2015年“征收辦法”要求“覆蓋污水處理設(shè)施正常運(yùn)營(yíng)和污泥處理處置成本并合理盈利”，強(qiáng)調(diào)既要包括污水處理，也要覆蓋污泥處置成本。2015年，三部委發(fā)布的《關(guān)于制定和調(diào)整污水處理收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)等有關(guān)問題的通知》（發(fā)改價(jià)格〔2015〕119號(hào)）提出了“居民不低于0.95元，非居民不低于1.4元”指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)，并強(qiáng)調(diào)“已經(jīng)達(dá)到最低收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)但尚未補(bǔ)償成本并合理盈利的，應(yīng)當(dāng)結(jié)合污染防治形勢(shì)等進(jìn)一步提高污水處理收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)”。2018年，國(guó)家發(fā)改委《關(guān)于創(chuàng)新和完善促進(jìn)綠色發(fā)展價(jià)格機(jī)制的意見》（發(fā)改價(jià)格規(guī)〔2018〕943號(hào)）（以下簡(jiǎn)稱“價(jià)格機(jī)制意見”）要求“建立與污水處理標(biāo)準(zhǔn)相協(xié)調(diào)的收費(fèi)機(jī)制”，污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)提高至一級(jí)A或更嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的城鎮(zhèn)要相應(yīng)提高污水處理費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。2024年，住建部與發(fā)改委等五部委《關(guān)于加強(qiáng)城市生活污水管網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)的通知》（建城〔2024〕18號(hào)）提出“健全污水管網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用保障制度”，首次提出污水處理費(fèi)應(yīng)包括管網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)。截止目前，上海市污水處理費(fèi)征收標(biāo)準(zhǔn)最高，‌居民2.0元/m³，‌非居民2.97元/m³，超過國(guó)家指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)的兩倍。北京﹑南京﹑蘇州等少數(shù)城市明顯高于國(guó)家指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)，其中，北京市‌居民1.36元/m³，‌非居民3元/m³；南京市‌居民1.42元/m³，‌非居民1.95元/m³；蘇州市‌居民1.35元/m³，‌非居民1.75元/m³。深圳﹑廣州﹑天津﹑武漢﹑重慶﹑成都﹑青島等城市與國(guó)家指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)一致或略高。時(shí)至今日，還有很多城市都低于國(guó)家2015年提出的指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)。由此可見，當(dāng)前污水處理費(fèi)征收水平普遍不能覆蓋成本，更談不上合理盈利，如財(cái)政補(bǔ)貼不到位，必然拖欠污水處理服務(wù)費(fèi)。污水處理費(fèi)征收水平遲未到位，底層原因值得研究解析。

污水處理費(fèi)征收要建立動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)制。國(guó)家發(fā)改委“價(jià)格機(jī)制意見”明確提出“建立城鎮(zhèn)污水處理費(fèi)動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)制”，筆者2018年也在《人民日?qǐng)?bào)》撰文呼吁建立污水處理費(fèi)動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)制。大多數(shù)城市幾年調(diào)整一次污水處理費(fèi)，有的城市多年都未調(diào)整，而實(shí)際用電、藥劑以及人工等生產(chǎn)要素的單價(jià)一直在變化。同時(shí)，污水處理的任務(wù)也在變化，處理標(biāo)準(zhǔn)在提高，污泥處理處置的要求也在提高，政府支付的服務(wù)費(fèi)應(yīng)當(dāng)相應(yīng)提高。如果污水處理費(fèi)不調(diào)整，收支缺口就會(huì)放大，財(cái)政壓力就會(huì)加重，一些地方甚至?xí)�因此影響污水處理設(shè)施的提升改造。因此，應(yīng)基于生產(chǎn)要素價(jià)格變化和實(shí)際任務(wù)的變化，建立污水處理費(fèi)動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)制，滿足實(shí)際需要。一些國(guó)家將水價(jià)調(diào)整與CPI掛鉤，值得參考。

要明確污水處理服務(wù)費(fèi)成本監(jiān)審的原則和方法。污水處理費(fèi)的行政事業(yè)性收費(fèi)性質(zhì)，決定了在調(diào)整征收水平時(shí)需要對(duì)企業(yè)的污水處理服務(wù)費(fèi)進(jìn)行成本監(jiān)審，監(jiān)審結(jié)果直接決定著調(diào)整水平。目前，污水處理服務(wù)費(fèi)成本監(jiān)審的原則和方法尚不明確，實(shí)踐中常被當(dāng)成了一般成本核算。首先，應(yīng)明確成本監(jiān)審的原則，站在發(fā)展的高度，站在培育高水平水務(wù)生產(chǎn)力以便更好地為公眾服務(wù)的高度，與簡(jiǎn)單地以據(jù)實(shí)發(fā)生為原則，監(jiān)審結(jié)果截然不同。污水處理過程的復(fù)雜性與動(dòng)態(tài)變化的特點(diǎn)，導(dǎo)致成本與利潤(rùn)之間有一個(gè)模糊區(qū)間，高水平的運(yùn)營(yíng)可以使一部分成本變成利潤(rùn)，反之，低水平的運(yùn)營(yíng)則把利潤(rùn)變成成本，這就提出了什么是合理盈利的問題。說了很多年“保本微利”，現(xiàn)在的“合理盈利”是什么？是社會(huì)平均利潤(rùn)水平嗎？污水處理費(fèi)承載著服務(wù)和調(diào)節(jié)用水行為的功能，是否需要賦予融資功能？是否賦予吸引第三方專業(yè)團(tuán)隊(duì)的功能？大城市有能力自行投資建設(shè)并高水平運(yùn)營(yíng)，中小城市尤其是欠發(fā)達(dá)地區(qū)的中小城市呢？一個(gè)城市的污水處理費(fèi)征收水平提高不上去，就不可能獲得高水平的污水處理專業(yè)化服務(wù)。其次，成本監(jiān)審方法需要細(xì)化。污水處理設(shè)施運(yùn)營(yíng)成本應(yīng)基于全成本測(cè)算，既要包括直接成本，也要包括間接成本，且成本測(cè)算應(yīng)與滿足當(dāng)?shù)厥芗{水體要求的出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)，不同的出水標(biāo)準(zhǔn)，成本差別也很大。污泥處理處置成本包括處理成本和處置成本，成本測(cè)算應(yīng)在明確處置方式的基礎(chǔ)上進(jìn)行，不同的處置方式，處置成本不同，要求的處理程度也不同，處理成本也差別很大。一般審計(jì)機(jī)構(gòu)不具備這樣專業(yè)能力，應(yīng)由專業(yè)機(jī)構(gòu)編制細(xì)則予以配合，否則，極易把據(jù)實(shí)發(fā)生但質(zhì)量不足的成本當(dāng)成了合理成本，征收水平也就提高不上去，從而無法支撐中國(guó)特色排水與污水處理事業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

微信對(duì)原文有修改。原文標(biāo)題：堅(jiān)持和發(fā)展中國(guó)特色城市治水路線；作者：王洪臣；作者單位：中國(guó)人民大學(xué)低碳水環(huán)境技術(shù)研究中心 中國(guó)人民大學(xué)化學(xué)與生命資源學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程系�？�登在《給水排水》2025年第1期。