近期有望出臺(tái)的“水十條”（《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》）與“大氣十條”并稱有史以來(lái)最為嚴(yán)格的污染治理行動(dòng)計(jì)劃，可見國(guó)家層面在環(huán)境治理上實(shí)有壯士斷臂的決心。
面對(duì)觸目驚心的環(huán)境污染問(wèn)題，我們必須將水安全問(wèn)題上升到國(guó)家安全和中華民族能否持續(xù)發(fā)展、能否實(shí)現(xiàn)中國(guó)夢(mèng)的戰(zhàn)略高度加以重視，依靠科技創(chuàng)新，構(gòu)筑國(guó)家水環(huán)境與水資源安全的技術(shù)防線。
中國(guó)水資源與水環(huán)境現(xiàn)狀
缺水——陷入崩潰的邊緣
目前，中國(guó)2/3的城市處于缺水狀態(tài)，100多座城市嚴(yán)重缺水。不少地方水資源過(guò)度開發(fā)，淮河流域53%，黃河流域達(dá)到76%，海河流域更是達(dá)到100%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)國(guó)際公認(rèn)的40%開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，生態(tài)環(huán)境處于嚴(yán)重失衡狀態(tài)。在河南新鄉(xiāng)的一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)，因?yàn)辄S河缺水，水稻整村整村地消失。北京的地下水累計(jì)超采65億m3，導(dǎo)致地面沉降加劇，形成面積約1000km2的地下水降落漏斗區(qū)。
污染——侵蝕城市的“毛細(xì)血管”
有統(tǒng)計(jì)顯示，中國(guó)年平均水污染事件達(dá)1700起以上，這就意味著每天有近5起記錄在案的污染事件發(fā)生。
全國(guó)36個(gè)主要城市的主要城市河道及流經(jīng)水系，幾乎全部受到不同程度的污染，根據(jù)城市斷面的地表水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，Ⅳ類和Ⅴ類水體已經(jīng)超過(guò)50%。
從發(fā)達(dá)國(guó)家的城市發(fā)展規(guī)劃來(lái)看，當(dāng)城鎮(zhèn)化率達(dá)到50%后，就會(huì)出現(xiàn)水資源、水安全的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，從水量型危機(jī)轉(zhuǎn)向水質(zhì)型危機(jī)，水污染事件進(jìn)入高發(fā)期。如今中國(guó)的城鎮(zhèn)化率已超過(guò)50%，這就意味著未來(lái)我們將面臨更加嚴(yán)峻的污染挑戰(zhàn)。
跨流域調(diào)水——前景如何
20世紀(jì)末到本世紀(jì)初，我國(guó)的城市建設(shè)高速發(fā)展曾一度帶來(lái)用水量激增、城市水資源緊張等問(wèn)題，許多地方都采取了外部調(diào)水的辦法來(lái)解決缺水問(wèn)題，如引黃濟(jì)青、南水北調(diào)、引漢濟(jì)渭，等等。隨著調(diào)水規(guī)模越來(lái)越大、距離越來(lái)越長(zhǎng)，帶來(lái)了調(diào)水越來(lái)越困難、調(diào)出地水生態(tài)破壞越來(lái)越嚴(yán)重等諸多問(wèn)題；同時(shí)，調(diào)來(lái)水與當(dāng)?shù)厮霈F(xiàn)“水土不服”的情況也越來(lái)越多，一些地方出現(xiàn)了調(diào)來(lái)水與當(dāng)?shù)厮煞植町悓?dǎo)致自來(lái)水管道內(nèi)的水垢溶解析出，形成了新的污染，且相當(dāng)難以治理。從調(diào)水成本看，由于外調(diào)水工程量大，投資和運(yùn)行成本也在不斷攀升。
技術(shù)創(chuàng)新跨越治水難題
面對(duì)中國(guó)水環(huán)境現(xiàn)狀，如果有一項(xiàng)工藝技術(shù)能夠以污水為源，“造”出相當(dāng)于地表Ⅱ類的新水，我們不僅可以減少污染，同時(shí)可以增加優(yōu)質(zhì)水源，更不會(huì)出現(xiàn)水質(zhì)型缺水地區(qū)用水量大的失衡常態(tài)，甚至可以減少遠(yuǎn)距離調(diào)水的各種困惑。
在中國(guó)，每天城鎮(zhèn)污水處理能力為1.53億噸，這是無(wú)比豐厚的資源，如果用這些劣Ⅴ類的污水，通過(guò)技術(shù)突破處理到地表Ⅱ類以上，成為“優(yōu)質(zhì)水源”，城鎮(zhèn)污水處理廠也將由單純污染物削減設(shè)施，轉(zhuǎn)變?yōu)樗h(huán)境保護(hù)以及提供水資源的中心，消除水質(zhì)性缺水問(wèn)題，這是一次面向未來(lái)的技術(shù)革命。
然而，一項(xiàng)技術(shù)能否被成功地大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，經(jīng)濟(jì)性是決定因素。以海水淡化反滲透技術(shù)為例，該技術(shù)除了能耗過(guò)高、濃水二次污染問(wèn)題以外，成本問(wèn)題不可回避，其噸水運(yùn)行成本5~6元，如此高昂的運(yùn)行成本在中國(guó)大規(guī)模應(yīng)用恐怕很難實(shí)現(xiàn)。
經(jīng)過(guò)5年的研發(fā)和努力，碧水源公司集合了40多位國(guó)際、國(guó)內(nèi)的膜技術(shù)專家和水處理專家，從小試、中試、工程放大試驗(yàn)至示范工程建設(shè)四個(gè)階段，研制出全球首支超低壓選擇性納濾（DF）膜，并整合在污水處理領(lǐng)域已經(jīng)成熟應(yīng)用的MBR膜生物反應(yīng)器處理工藝，形成了碧水源獨(dú)有的“MBR+DF”雙膜工藝水處理技術(shù)。
MBR膜生物反應(yīng)器是目前在污水處理領(lǐng)域最為成熟的一項(xiàng)技術(shù)，其出水水質(zhì)可以達(dá)到地表Ⅳ類，而且其污泥產(chǎn)量少，二次污染小。從投資成本來(lái)看，MBR工藝的噸水投資成本與傳統(tǒng)工藝相當(dāng)，而噸水運(yùn)營(yíng)成本僅比傳統(tǒng)工藝高0.1元/噸，即可使劣Ⅴ類水“再生”為地表Ⅳ類水。
MBR膜技術(shù)讓碧水源人的“造水”之夢(mèng)邁出了第一步。第二步則是利用DF膜技術(shù)，將MBR出水（地表Ⅳ類水）處理到地表Ⅱ類水，同時(shí)可以選擇性保留水中對(duì)人體有益的礦物質(zhì)。DF膜技術(shù)投資成本為反滲透膜技術(shù)的60%左右，噸水運(yùn)行成本保持在1.2元左右。
“MBR+DF”雙膜工藝究竟能否成為“就地造水”的利器，必須由實(shí)際應(yīng)用來(lái)加以驗(yàn)證。
2014年，北京市海淀區(qū)對(duì)翠湖再生水廠進(jìn)行擴(kuò)容改造，引入“MBR+DF”雙膜工藝，由碧水源公司負(fù)責(zé)具體實(shí)施，每天為海淀后山地區(qū)提供7000噸的高品質(zhì)地表Ⅱ水，相當(dāng)于每年從污水中獲得新生水資源超過(guò)255萬(wàn)噸。目前，該項(xiàng)目已經(jīng)正式通水運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了污染物削減與水資源再生的雙重效果，可大幅提高區(qū)域水資源的循環(huán)利用效率和水環(huán)境承載力，是真正意義上的就地取材，就地造水，是一項(xiàng)重大技術(shù)創(chuàng)新，可成為解決我國(guó)污染性缺水問(wèn)題的戰(zhàn)略性技術(shù)選擇。
從傳統(tǒng)工藝到MBR膜生物反應(yīng)器技術(shù)，再到今天中國(guó)獨(dú)特的DF技術(shù)，從截污治污到“就地造水”，中國(guó)的治水之路，走過(guò)了近半個(gè)世紀(jì)，走出了一條有中國(guó)特色的創(chuàng)新之路。
不難看出，每一次技術(shù)革新，都是中國(guó)治水路上的一次跨越，而這每一次的跨越都離不開國(guó)家予以的信任和支持。只有重視高新技術(shù)的應(yīng)用，推進(jìn)污水排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，加快高新技術(shù)的更新?lián)Q代，才能依靠科技創(chuàng)新構(gòu)筑國(guó)家水環(huán)境與水資源安全的技術(shù)防線。
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