人們往往忽略了環境保護作為一項基本國策對經濟發展的引導性和帶動性 【權威觀點】王凱軍在2015（第九屆）環境技術產業論壇上的發言：水環境問題的挑戰與技術的發展趨勢（上篇）
發布日期：2015-06-10 瀏覽次數：
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核心提示：人們往往忽略了環境保護作為一項基本國策對經濟發展的引導性和帶動性 【權威觀點】王凱軍在2015（第九屆）環境技術產業論壇上的發言：水環境問題的挑戰與技術的發展趨勢（上篇）
環保產業成長為支柱產業需要技術創新和商業模式創新，針對水處理領域，清華大學環境學院副院長，國家環境保護技術管理與評估中心主任王凱軍教授在“2015（第九屆）環境技術產業論壇”上圍繞“水環境問題的挑戰與技術的發展趨勢”做了精彩發言。根據當日王凱軍主任的發言錄音，小編整理了如下內容，力圖準確呈現講話思想。本文發布經過王凱軍老師的審核授權。
環保從技術轉到產業，已經走了30年的發展歷程，在最近三到五年，是環保產業快速增長的時期。“十一五”末環保產業被定為新興戰略產業，現在的目標是將環保產業培育成為國民行業新的支柱產業，這之間的轉變過程非常快，體現了中央在轉變增長方式，拉動內需上的新思路好新的著力點。近日，產業內部很多人都在熱議環境產業能否成為支柱產業。根據支柱產業的定義指在國民經濟中生產發展速度較快，對整個經濟起引導和推動作用的先導性產業，產業在一個國家產生的價值占國民生產總值的5%以上，才被稱為支柱產業。環保產業在過去10年里產值擴大了10倍，從業人數、企業數都呈現出非常快速的增長，體現了其內涵發展。雖然很大程度歸于環境友好產業，但是從長遠來看，環境友好將會成為新的著力點，是環保產業的外延，可以發揮更大的作用。 “氣十條”、“水十條”和即將發布的“土十條”相繼出臺，就像打開了潘多拉魔盒，給我們帶來了無限的機會。環保部初步估計，在下一個五年計劃里，這三個“十條”將會帶動17萬億的投資。據此可以得出在十三五期間，環保產業每年產值最少在4萬億以上。而傳統的十大產業，比如紡織產業作為現有的支柱產業，一年的總產值額在3.3萬億左右。所以從體量上來看，環保產業有望達到支柱產業5%的國民生產總值的標準。從對整個經濟起引導和推動作用的先導性產業角度看，人們往往忽略了環境保護作為一項基本國策對經濟發展的引導性和帶動性。我們以北京市從1999年開始進行大氣污染防治為例，從作為一個首要的因素決定了首都的工業產業結構調整的力度和深度，通過十年所有的工業，特別是污染型企業關停并轉了，甚至首鋼都搬遷了；其次，對大氣污染控制的要求帶動了城市能源結構的調整，燃煤比率從58%減少到現在的16%，并且在新的“三年行動計劃”中可能要降到7%；另外，客觀上帶動了汽車行業的進步和城市交通體系的改變更好建設，歐一、歐二、歐三……標準持續提高，帶動了北京市地上和地下城市交通體系的建設。顯而易見在北京，環境已經成為制約城市發展的重要要素。在“氣十條”發布后，京津冀、長三角、珠三角的環境問題一定會成為約束產業調整的重要因素，所以環保產業在這些區域的經濟活動中主導地位是明顯的。《世界經濟能源展望》里提出，到2030年，中國天然氣需求將達到4千億立方米。實際上在“氣十條”發布以后，4千億的需求量遠遠不夠，但是通過目前國內外市場，只能滿足2千億。另外2千億的需求量，需要另謀途徑。萬鋼曾提出其中1500億希望通過煤制氣來解決，生物天然氣將添補另外500億的空白。與現在整個城市污水遠行費用全年不到300億的市場就可以對比出，這個市場非常巨大，并且這個市場需要跨部門、跨行業來推動，大氣將會帶來無限商機。在水治理方面也是如此，習總書記提出了山水林田湖是一個生命共同體。用途管制和生態修復必須遵循自然規律，如果種樹的只管種樹、治水的只管治水、護田的單純護田，很容易顧此失彼，最終造成生態的系統性破壞。由一個部門負責領土范圍內所有國土空間用途管制職責，對山水林田湖進行統一保護、統一修復是十分必要的。我們從過去簡單的點源治理演變成下一步區域聯防的系統治理，帶動了整個環保產業體量的增加。
舉例來說，北控在貴陽南明河已經從城市污水處理廠的建設擴展到開始進行綜合調控；近日碧水源提出將投入500個億，助推溫州進行“五水共治”。這些項目的投資是污水處理單一建設工程的幾倍到幾十倍，水環境治理在未來的整體體量，一定會超出我們現在“水十條”投資的預計。 由此可以得出結論，通過上述工業生產總值、行業的增長性、引領性和帶動性、以及增長的潛力等三個方面看環保產業成長為支柱性產業，已是初現端倪。城市污水處理經過了快速發展的10年，大格局已經形成，市場已經相對規范和飽和。進入“十二五”以后，投資強度已經在逐漸降低，是不是意味著今后會更少呢？不是。“水十條”提出了十個方面，其中很多是新興領域，特別工業是我們要重新關注的一個領域，全國工業廢水排放量呈緩慢下降趨勢，但總體下降幅度較小，我國工業化還在加速過程當中，工業總體規模還在增加，用水需求也會增加，治理問題會更多。高鹽、難降解工業廢水污染的新聞事件頻頻發生：2013年北方醫藥非法轉移發酵濾渣和四效蒸發濃縮液；2014年江蘇灌云縣燕尾港化工園區和江蘇利瑞公司偷埋濃縮液廢渣事件；2014年內蒙古騰格里沙漠事件。這些事件都涉及到了所謂零排放的技術問題。
現在一些工業行業，比如制藥、染料、煤化工等產生的難降解高含鹽廢水，已經成為了廢水處理中的“頑癥”。中國工業廢水已經到了攻堅克難的階段，要以硬手段對待硬挑戰。下一步在這些行業里面針對高濃度母液和濃縮液能否真正的實現零排放，相關的技術和設備是難點之一。 國家、省級園區1500個左右，其他類型園區共約7000個。工業園區水污染的事件頻頻曝光。水十條中提出開發區、加工區等工業集聚區內工業廢水必須經預處理達到集中處理要求，方可進入污水集中處理設施。2017年底前，工業集聚區應按規定建成污水集中處理設施，并安裝自動在線監控裝置，京津冀、長三角、珠三角等區域提前一年完成；逾期未完成的，依照有關規定撤銷其園區資格。但是，園區水質復雜，排放不達標等等，面臨很多問題，工業園區也是水污染治理下一步面臨的非常重大的問題。城市污水處理面臨的重大挑戰是什么？城市污水現在處理率都達到了80%甚至90%以上的處理率，但是河道還是黑臭，還是可以聽到公眾要求環保局長下河游泳的聲音，這里的問題主要就存在于質量標準和排放標準上之間的鴻溝如何解決。一級A標準推行尚且費時費力，但是污水處理高標準是未來的發展趨勢，面對質量考核的壓力，對污水處理技術提出重大挑戰！如何解決，這也是我們面臨的技術難點。面源污染比重超過了點源，而畜禽作為面源中的重點，已經成為我國環境污染的重中之重。畜禽養殖污染防治，杭州、上海、北京等地方政府從上世紀90年代開始，先后組織攻關實施治理活動，從效果考慮取得了一定的成績，但是在技術上都一一失敗；同時，從本世紀初，環保部設有畜禽專項、農業部每年中央投入40個億資金的開展大中型沼氣工程，但是，在水污染控制的基本上也是不太成功的。如果我們說小廣告是城市的牛皮癬，畜禽養殖就是面源治理的牛皮癬，也非常有難度。農村環境問題解決與否是能否實現兩個一百年目標（編者注：建黨一百年，建國一百年）的關鍵之一。同時能夠體現我們的環境公平問題，二元結構的解決在農村上現在沒有很好的辦法。目前農村污水處理沒有很好的設計，建不起，維護不起，這些難題到底怎么破解，現在仍沒有系統的解決辦法。
根據“水十條”的內容和我們的實踐，我在此列出了五個技術領域的難點問題供大家思考。應該還有一些領域，比如黑臭河道問題，但其是一個綜合性的問題這里沒有展開討論。在提出這些難點和熱點問題之后，下面我會提出一些技術和產業發展的趨勢，有的可以回答上述問題，提供了可能的解決方向。
工業廢水零排放是未來技術發展趨勢，水專項課題在“十一五”、“十二五”的過程中，在造紙業方面，已經在渭河、山東取得了很好的成績；對于鋼鐵廢水，界業內人士認為零排放不是大的問題；中石油、中石化都在提升內部回用率，前幾年就已經達到了60%。
現在，工業廢水面臨的真正難點是精細化工、煤化工、制藥行業母液和濃縮液等一系列問題。高鹽、難降解工業廢水是下一步需要面對的重要的工業領域，解決這些行業中嚴重污染問題必須走零排放的技術路線。同時，一般工業行業回用率提高，面臨反滲透濃縮液的問題，鹽的濃度未來必定會寫進污染排放標準，從而對技術會提出更高要求。怎么突破零排放的關鍵技術？在水專項的產業化項目里，我們協助設計了一組零排放的技術路線，通過初步的濃縮、深度濃縮和干化焚燒這樣的技術路線來實現母液和濃縮液的零排放。（1）技術路線一試點：北方藥業的800t/d廢物、濃縮液資源化利用項目（浙江環興機械和清華大學共同開發推廣）北方藥業當初也被曝光過，濃縮液中含有可利霉素、硫氰酸紅霉素、利福霉素S-Na鹽、青霉素工業鉀鹽及6-APA等抗生素、維生素及高鹽殘渣，屬于危險廢物。但是在內蒙采用了廢水濃縮液技術以后，采用MVR－噴霧干化-焚燒技術，首次將噴霧干燥技術應用與濃縮廢液工程，效果非常好。
該項目是國內首次將MVR-噴霧干燥焚燒技術應用于濃縮廢液的工程，同時也是“國家水體污染控制與治理科技重大專項”的示范工程之一。（2）試點案例：江蘇王子紙業廢水處理（由北京津工海水科技和河北工業大學開發）江蘇的王子紙業前幾年也沸沸揚揚被要求關閉，而通過治理之后，采用電驅離子膜的技術處理反滲透濃縮液，造紙廢水三級RO濃水(TDS，12133mg/L)，處理量：17m3/h;要求產水濃水TDS>12g/L, 10倍濃縮倍率；實際運行：濃水TDS>16g/L。電耗：＜2kWh/m3。目前，示范工程達到了14倍的濃縮倍率，之后采用蒸發和結晶達到近零排放。實際上工業園區廢水下一步不光是面臨數量大和處理難度高的問題，同時還有排放標準可能調整的問題。因為在同樣的環境質量下，有的地區就實行一級A，有的實行綜合排放標準。這兩項標準間存在著巨大的差距，使得產生了環境公平問題。
“水十條”里也明確提出，工業園區廢水處理逾期未達到要求的，將會依照有關規定撤銷其園區資格。工業園區廢水標準將逐步加嚴，對深度處理技術更高要求。以高級氧化為主的深度處理技術將成為工業園區污水達標排放和回用環節的重要支點。設備化、成套化、國產化、產業化將成為高級氧化技術推廣應用的主要模式。但是，技術界沒有做好必要的準備。目前工藝主要通過氧化反應池等形式進行，這種方式混合效果差、接觸時間長（>30min）、需要的氧化劑量高造成成本較高，而且池體占地面積大。未來的趨勢開發根據臭氧反應特點的反應器，集成靈活多樣的裝備化的深度氧化反應器，減小占地面積，易于生產和移動，可快速實現產業化。清華大學開發了O3/UV高級氧化一體化裝備，現在單體的設備只要3到5分鐘的時間就可以達到處理效果，而設備化以后大家可以看到，這種設備一個單體可以達到2萬噸的污水處理規模。今年是活性污泥工藝發明的100年，各個國家此時都在考慮下一步的處理技術發展方向。比如美國認為現有污水行業創新發展水平在行業評估里面評為D級，無法促進技術創新，針對水業發展現狀美國主要涉水機構面對未來的挑戰，呼吁推動變革，從促進技術創新、修正環保法律法規、制訂行動路線圖等方面提出建議，并最終向本屆國會提交相關議案，提出水業拐點已經來臨。歐洲在污水處理里提出了“NEWs”污水處理工藝——污水處理今后應該成為水資源的中心（Water）、能源的中心（Energy）和營養物的中心（Nutrient）。在中國在這個變革的前夜，我們概念廠的六個專家也一起提出了建設中國城市污水處理概念廠的問題，實現污水處理事業跨越式的發展。
本世紀初有兩個重大的水處理的發現，那就是厭氧氨氧化和好氧顆粒污泥，這兩個重大發現為污水處理的進一步發展提供了無限的可能。舉個例子，荷蘭的污水處理現在所謂藍色計劃（blue plan）計劃是，把污水處理廠大部分都還原為景觀地，只用少數占地實現好顆粒污泥工藝。另外一種可能性是使用厭氧氨氧化技術，為將污水處理從耗能變成產能的過程提供了可能性。如何認識好氧顆粒技術與厭氧氨氧化技術？是終極未來，亦或特定時期的過渡技術？可以用一個汽車行業的例子來說明。在電池能量密度暫時難以滿足電動汽車需要時，推出了過渡性質的混合動力汽車，滿足了一段歷史時期的社會需求。特斯拉出來以后混合動力汽車就沒有市場了，最終我們還是追求新能源的汽車，混合動力汽車只是在一種具有革命性或者顛覆性的進步發生前的一個過渡階段。我認為厭氧氨氧化和好氧顆粒污泥，就是這樣的中間產物。下一步我們追求的終極目標應該是資源的全回收、全利用。用一個小的公司在南水北調區域里的工作來說明，它充分利用了國家惠農政策形成的以小帶大產業結構，采取了三種模式：（1）采用公司+農戶經營模式；（2）實行農業合作社模式；（3）同時利用小額貸款貸款機制，惠農的政策。公司為豬提供含有益生菌的生物飼料，利用發酵床技術處理糞尿，更換發酵床墊料加工成有機肥，作為公司茶園和蔬菜大棚生產肥料，從而形成飼料加工技術、生態養豬技術、有機肥料加工技術、有機作物種植技術的技術體系，形成生態循環農業。這個公司在這個商業模式的基礎上，以生態養豬核心技術，通過生態技術鏈、循環產業鏈，實現區域內物流和能量循環，形成資源充分利用和轉化的循環產業模式，生產有機農業的銷售收入以及成豬的銷售收入總的達到了1.1個億。
首先，公司的技術解決了畜禽養殖污染問題，在南水北調水源保護區內得以生存；其次，通過核心技術、形成明確可復制的商業模式，可以看出公司取得了很好的經濟效益；如果對比城市污水處理領域，公司開拓了畜禽養殖污染控制的藍海，避免了紅海的拼搏，這類生態循環農業具有非常好的發展前景。在“水十條”、“氣十條”和“土十條”發布以后，我們有很多未知的藍海需要大家來開拓。這是模式為王的時代，只要我們想清楚了商業模式，我們的思維達到了，會有各種各樣的機會。
我國的城市污水處理廠，地下污水處理廠非常多，但是荷蘭全國只有一個地下污水處理廠，日本最多有兩三個，而我國已建的和正在建的有20多個。污水處理廠雖然是城市基礎設施，但是從生態上、碳足跡和社區友好等各個方面來講是一個負資產，如何將負資產變成一個正資產？變成環境友好、社區友好、生態友好的城市正資產？我們可以借助城市地下污水處理廠來推進這個概念。同時我們要跨界經營，吸取其他各行業的經驗。萬達的啟示則是追求跨界思維、追求模式的創新。提出了“城市綜合體”的概念，以“商業、酒店、寫字樓、住宅”為綜合內涵，集中“百貨+超市+家電+美食+影院”多項功能，形成“盒子+街區+高層”的組合結構，成為城市功能體系的一部分。地下污水廠，同樣可以建設成“城市生態綜合體”的重要載體。將公園、濕地、景觀、設施農業等等相結合，形成這樣一個綜合的行業。但是這樣需要我們跨界經營的思路，污水處理廠可以結合生態、濕地、會展、民俗來形成一些相關的產業，需要我們整合其他行業的資源。環保產業成為支柱產業，將我們從配套產業變成引領產業，現在就是機遇。從環保產業成長為支柱產業初現端倪，在局部經濟發達和環境敏感地區將成為影響經濟發展的主導產業；水處理在技術、政策、體制、模式上進入到攻堅克難的階段，挑戰和機會并存，是需要我們業界深入思考的時期；環保產業作為主導產業的形成，需要技術界、產業界和政府界保持開放的心態、創新的思維和產業能力的提升。
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