清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院王凱軍研究員: 探索未來新水務(wù) 中國亟待破局
探索未來對組織和國家非常重要
上世紀(jì)60 年代,毛主席委托了陳毅組織四個老元帥組成研討小組研究國際形勢。背景是毛澤東認(rèn)定美蘇爭霸,蘇聯(lián)處于進攻態(tài)勢,已成為戰(zhàn)爭的主要策源地;另一方面美國對越南侵略導(dǎo)致中國南部受到了巨大的影響,讓中國面臨的國際形勢變得愈發(fā)嚴(yán)峻。中國到底怎么做?陳毅得出“在中、美、蘇三大力量的斗爭中,美對中蘇,蘇對中美,都要加以運用,謀取它們最大的戰(zhàn)略利益”。這個預(yù)判影響了中國大概50 年,直到2012 年還是這樣的基本格局和思路,到最近幾年“一帶一路”開啟以后形勢才稍有變化?梢姡瑧(zhàn)略前瞻性研究對于國家和組織都是非常重要的。
世界各國對水務(wù)發(fā)展的探索
水務(wù)的發(fā)展很多國家都在探索,比如美國的三個機構(gòu), 國家清潔水機構(gòu)聯(lián)合會、水環(huán)境研究基金會和水環(huán)境聯(lián)合會,當(dāng)時提出行業(yè)舊的體制機制已經(jīng)限制了行業(yè)的發(fā)展。2015 年這個行業(yè)打分是D,這表示行業(yè)沒有太大希望,沒有活力。在爭取聯(lián)邦政府和地方政府的撥款上,會處于非常弱勢的地位,人才也不會往這個行業(yè)上流動。國家清潔水機構(gòu)聯(lián)合會、水環(huán)境研究基金會和水環(huán)境聯(lián)合會這幾個協(xié)會聯(lián)合向國會呼吁要進行改革,其中最重要的改革就是把公共的污水處理廠變成水資源的利用,改稱未來水資源利用廠,把污水廠融入社區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展之中。
國際上的知名學(xué)者提出,直接進入生態(tài)文明帶給中國一個千載難逢的偉大機會,這個機會是中國領(lǐng)導(dǎo)世界獨有的機會,而中國應(yīng)該抓住。
歐洲1991 年提出將歐盟轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋公平和繁榮的社會,擁有一個資源高效型和具有競爭力的經(jīng)濟,而沒有溫室氣體凈排放,這個框架下提出循環(huán)經(jīng)濟。荷蘭在這個框架下提出了2050 年循環(huán)計劃,其中,地方水務(wù)公司提出建一個新的污水處理廠,回收率達到75%,新型污染物要消除80%,污泥產(chǎn)量化學(xué)用品減少90%。而且已經(jīng)立項了, 基本一個全物化的工藝,要領(lǐng)先世界的水平10 年到20 年, 這是對荷蘭政府面向2050 年循環(huán)經(jīng)濟計劃響應(yīng)。
從國際來看,2015 年9 月25 日聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展峰會在峰會上正式通過17 個可持續(xù)發(fā)展目標(biāo),跟水密切相關(guān)的應(yīng)該是9 個目標(biāo),在可持續(xù)里面環(huán)境是最有影響力的,還有土地、氮、磷、水是一個可循環(huán)的資源,也是能源上最關(guān)心的核心問題。
中國水務(wù)技術(shù)整體落后十年
在能源自給領(lǐng)域,奧地利的Strass 水廠已能夠?qū)崿F(xiàn)能源自給。
在資源回收領(lǐng)域,歐洲英、法、德在磷回收方面紛紛推出各自磷回收政策和計劃,已開始付諸實施。其中,蘇格蘭的“零廢物”計劃、法國“磷回收網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)”、德國“污泥條例改革修正案”等將助推各自磷回收技術(shù)實施。北歐各國在磷回收行動方面并不甘示弱,奧地利于近期制定了2030 年污水處理剩余污泥焚燒灰分至少回收80% 磷的條例并通知歐盟。
在新型污染物領(lǐng)域,歐洲各國已完成技術(shù)儲備開始進入實施階段。瑞士已經(jīng)實施立法,十一種藥物和一種生物殺蟲劑有明確的處理要求。
從碳中和領(lǐng)域來看,荷蘭的三個中心說得比較多,新加坡提出2030 年達到能源自給。英國對水務(wù)到2030 年達到碳中和,明確提出了一系列的要求。相對來講,我國水務(wù)行業(yè)只有北排提出3060 白皮書。
從這一系列事關(guān)發(fā)展的重大問題方面來說,我國落后了,為什么說落后十年?從技術(shù)來說,中國的研究部門,大學(xué)、研究院要進行研究,研究立題要有時間,研究完了要做示范,示范要建立一個廠,從建設(shè)到最后驗收,這個過程起碼需要五年,五年以后要推廣,然后上升到標(biāo)準(zhǔn)和政府推薦的水平,沒有十年是很難完成的。這樣看,新的趨勢和方向中國確實是落后的。
中國水務(wù)行業(yè)破局之路
我國在水利用上和工業(yè)水利用上并不落后,石化行業(yè)達到70%-80% 的回用率,電力行業(yè)達到了零排放,包括提出“水島”概念都是很先進的。另外還有地下水廠發(fā)展的趨勢,如果繼續(xù)延伸實踐,節(jié)省占地對于中國這樣一個人口密集的國度是一個很好的切入點,解決方法主要是變橫向設(shè)計為豎向設(shè)計,比如地下污水廠、地上多層污水廠的構(gòu)建;通過節(jié)地與都市農(nóng)業(yè)的打造相結(jié)合;同時要結(jié)合工藝的極限應(yīng)用,工藝綜合發(fā)展,不能簡單線性疊加,如好氧顆粒污泥技術(shù)是一個多功能集合創(chuàng)新的很好的例子。
從生態(tài)發(fā)展角度來看,應(yīng)打造城市生態(tài)綜合體,將污水處理與提供生態(tài)景觀、休閑娛樂、科普教育、科技研發(fā)、濕地綠化等公共服務(wù)有機融合,地上地下統(tǒng)籌規(guī)劃,改善周邊環(huán)境質(zhì)量,實現(xiàn)污水處理廠建設(shè)由生態(tài)“負(fù)資產(chǎn)”向“正資產(chǎn)” 的轉(zhuǎn)變。這可能使中國能夠領(lǐng)先于國際。另外要改變現(xiàn)有的評價標(biāo)準(zhǔn),不是單一碳排放來評價,而是以生態(tài)指標(biāo)來評價。因為這包含有三個要素,人與人、人與社會、人與自然,我們要改變成這樣的評價方式。
國際上的知名學(xué)者提出,直接進入生態(tài)文明帶給中國一個千載難逢的偉大機會,這個機會是中國領(lǐng)導(dǎo)世界獨有的機會,而中國應(yīng)該抓住。
國際上十幾年來一直倡導(dǎo)用厭氧的方法實現(xiàn)碳中和, 像英國、瑞典要在2060 年通過沼氣的方式達到百分之百的能源自給,而中國到現(xiàn)在不足5% 的污水處理廠采用厭氧技術(shù)。所以我國不光要建立自己的工廠,還要建立自己的理論體系,探討是否有別的途徑實現(xiàn)碳中和。
第一個可能的途徑是氮的回收,在減排的潛力上要大于碳。如果50 毫克/ 升的氮要回收的話,它的減排是0.5 度電,100 年前哈伯發(fā)明了合成氨工藝,這是一個非常耗能的工藝。所以今后在污水處理方向上一個可能的途徑就是回收氮。
第二是再生水的利用也可能突破,其中一個突破是管道問題。前幾年太原的一個局長提出了供暖管道解決水回用的問題,還做了標(biāo)準(zhǔn)。這給出了一個真正解決再生水的問題的思路,就是真正進入到社區(qū),這是一個方向。
第三是熱泵的問題。根據(jù)溫度和回用次數(shù)的設(shè)定, 在北方一萬噸的水能供暖10 萬平米的面積,或者15 萬平米的面積。建筑節(jié)能是社會節(jié)能的大頭,不光能節(jié)能還能制冷。荷蘭現(xiàn)在有一個工廠已經(jīng)用水源熱泵承擔(dān)夏天冷庫的制冷,用自來水制冷,這也是碳減排的路徑。
這些新的思路提供了更多的可能性。這些方式里同樣看到了未來傳統(tǒng)水務(wù)行業(yè)的一種可能性,即水務(wù)行業(yè)深入融入城市有機更新并成為公用事業(yè)中的主導(dǎo)性行業(yè)。