2018年11月16日，由清華大學(xué)-北控水務(wù)集團(tuán)環(huán)境產(chǎn)業(yè)聯(lián)合研究院主辦的新生水及水資源高效利用國際研討會(huì)在清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院舉行。200余位國內(nèi)外政府領(lǐng)導(dǎo)、行業(yè)專家、水務(wù)企業(yè)、投資機(jī)構(gòu)及媒體等齊聚一堂，一同圍繞新生水及水資源高效利用問題進(jìn)行深入探討。研討會(huì)旨在探索應(yīng)對(duì)水資源危機(jī)的科技創(chuàng)新路徑，推動(dòng)包括新生水在內(nèi)的高品質(zhì)再生水回用、零排放等相關(guān)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和發(fā)展。會(huì)上，清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院王凱軍教授發(fā)表《我國發(fā)展高品質(zhì)再生水戰(zhàn)略與處理技術(shù)展望》主題報(bào)告并指出，在解決中國的水資源危機(jī)問題上，新加坡的NEWater模式的經(jīng)驗(yàn)是我們應(yīng)該重視并認(rèn)真借鑒。

(以下為根據(jù)發(fā)言內(nèi)容整理，未經(jīng)本人審閱)

生活污水高品質(zhì)回用需求不可避免

今年有兩件關(guān)于水資源的新聞非常引人注目，第一件發(fā)生在南非，由于氣候變化，水資源缺乏，開普敦市從2月1日起，每人每天的用水量降至50升，其他限水措施還包括：要求人們洗澡時(shí)間由原來的兩分鐘降至90秒、沖廁所次數(shù)由原來的每天3次減至1次等。西開普省省長已要求將開普敦水危機(jī)宣布為“國家災(zāi)難”。第二個(gè)新聞是2018年6月，加州州長布朗簽署兩條新法：規(guī)定在2022年加州居民每人每天的用水限量為55加侖，而在2030年下降為50加侖;從2027年起，如果過量用水相關(guān)人員將會(huì)被受到高達(dá)$10000的罰款!這樣的用水量要求加州的居民不能同一天洗衣服和洗澡。

如果說南非開普敦的水危機(jī)是天災(zāi)，那么美國加州所面臨的水危機(jī)則是”人禍”其反應(yīng)了加州在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口增長與水資源匱乏之間的矛盾。事實(shí)上，一個(gè)多世紀(jì)以來，加州80%的地下水用于耕種，發(fā)展起享譽(yù)世界的種植業(yè)，圣華金河谷有“世界食品搖籃”的美譽(yù)。在這兩個(gè)新聞的后面，讓人民更加感到非常遺憾的是這件事發(fā)生在兩個(gè)對(duì)世界的水資源、水環(huán)境做出過巨大貢獻(xiàn)的地區(qū)。南非開普敦是世界首次發(fā)明除磷脫氮工藝的城市，有以其城市命名的UCT(University of Cape town)和MUCT工藝。加州在水資源保護(hù)與利用上做出過非常重要的貢獻(xiàn)，比如我們大家都熟知的二十世紀(jì)70年代建立的聞名于世的21世紀(jì)水廠將污水處理到飲用水水平，我們知道大家都在搜索的“水銀行”的概念，這些都是加州創(chuàng)造的。這些對(duì)水資源利用做出重大貢獻(xiàn)的地區(qū)面臨這樣的問題，不得不使我們深入的全面審視全球性的危機(jī)問題。

在水資源制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的條件下，只有進(jìn)行水資源“開源節(jié)流”，才能保證經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。南非和加州對(duì)居民用水的限制措施已經(jīng)使“節(jié)流”的作用發(fā)揮到了極致，下一步需要挖掘的是“開源”的潛力。在如何解決水資源的問題上，新加坡給了我們非常正面的例子，新加坡水資源長期受制于馬來西亞。新加坡決定通過增加非傳統(tǒng)水資源，如：海水淡化及污水回用、雨水利用等措施的供給，徹底解決水資源問題，到2060年全部水資源不依賴外部供給，其中新生水用量可以達(dá)到55%，從而徹底解決水資源危機(jī)問題。新加坡的經(jīng)驗(yàn)告訴我們?nèi)祟愒谒Y源利用上是可以有所作為的，關(guān)鍵是我們?cè)趺磥碜觥?/p>

本次會(huì)議主題我們是主要討論城市污水的高品質(zhì)回用，因?yàn)榛赜靡呀?jīng)用的非常廣泛了，目前的污水回用主要是將城市生活污水處理成中水，為城市綠化等水質(zhì)要求不高的功能提供水源。在這些增加水資源供給的措施中，污水回用在產(chǎn)水成本上具有顯著優(yōu)勢，且已經(jīng)在世界上得到廣泛的應(yīng)用。高品質(zhì)回用主要是飲用水，包括間接飲用和和直接飲用水回用以及在工業(yè)生產(chǎn)過程中利用，比如電子產(chǎn)業(yè)工藝過程、鍋爐補(bǔ)水應(yīng)用等等方面，今天。我可能更多的集中在直接飲用和非直接飲用的探討。而將污水回用作為飲用水水源的工程實(shí)踐案例則相對(duì)較少，一個(gè)重要的原因是公眾對(duì)污水回用安全性的擔(dān)憂。

但在水資源矛盾進(jìn)一步加劇的情況下，污水回用作為飲用水源的安全性需要重新審視。以美國休斯頓為例，其主要水源為Trinity河水，在旱季時(shí)，50%的徑流是上游城市處理后排放的生活污水;而在歐洲，萊茵河下游的國家使用的就是上游國家處理后的污水。有人將這種方式的污水回用稱為“de facto reuse”，可以翻譯為“事實(shí)上發(fā)生的污水回用”。換句話說，污水回用作為飲用水源已經(jīng)在不知不覺中成為了現(xiàn)實(shí)。需要注意的是，現(xiàn)有的供水處理設(shè)施并不是針對(duì)回用水水質(zhì)設(shè)計(jì)的，因此，這種污水回用補(bǔ)給飲用水源的方式存在一定安全風(fēng)險(xiǎn)。

盡管如此，美國環(huán)保署對(duì)水回用指南里邊給出了一些實(shí)例，最早納米比亞飲用水回用是處理完了直接進(jìn)入飲用水管網(wǎng)。

這里邊DPR和IPR直接飲用和非直接飲用。實(shí)際上新加坡現(xiàn)在也是非直接飲用，我們新生水處理完了以后混合到水庫里，由水庫里再到飲用水廠處理以后再飲用。直接飲用是直接在飲用水池內(nèi)混合，在美國的城市用的生物處理臭氧+BAF工藝較多，新加坡主要采用的是雙膜法工藝。

新加坡新生水工藝的發(fā)展

在采用工藝新加坡從上世紀(jì)70年代就開始了策劃和研究，但是，世界高品質(zhì)水回用工廠---美國的21世紀(jì)水廠的投資和運(yùn)行費(fèi)用在當(dāng)時(shí)太高，直到本世紀(jì)初新加坡才決定在第一座新生水采用雙膜工藝，新加坡勿洛新生水廠在2002年建成。而樟宜二期的新生水工藝認(rèn)為是第二代NEWater主力工藝。前任聯(lián)合國秘書長潘基文先生在參觀北控水務(wù)運(yùn)營的樟宜二廠時(shí)就直接品嘗了剛生產(chǎn)出來的新生水，并給予NEWater和樟宜二廠很高的評(píng)價(jià)。

從污水工藝發(fā)展的歷史來看，由于處理的對(duì)象和需求是不斷增加的，這使得流程越來越長，是個(gè)漸進(jìn)式的發(fā)展過程。系統(tǒng)長了以后造成了系統(tǒng)的穩(wěn)定性降低，成本增加，能不能解決這個(gè)問題?新加坡在樟宜污水處理廠現(xiàn)在按照二級(jí)處理以后加微濾和反滲透的標(biāo)準(zhǔn)流程，樟宜2期試了一個(gè)系列的MBR，要想解決這個(gè)問題，下一步把生物處理改成MBR，MBR后面直接接反滲透，流程就會(huì)在一定程度上縮短，減少環(huán)節(jié)，可以進(jìn)一步減少造價(jià)。事實(shí)上，在樟宜二期建設(shè)后完，新加坡準(zhǔn)備將二級(jí)處理改為MBR。

編輯： 趙凡