近期有望出臺的“水十條”（《水污染防治行動(dòng)計劃》）與“大氣十條”并稱(chēng)有史以來(lái)最為嚴格的污染治理行動(dòng)計劃，可見(jiàn)國家層面在環(huán)境治理上實(shí)有壯士斷臂的決心。
面對觸目驚心的環(huán)境污染問(wèn)題，我們必須將水安全問(wèn)題上升到國家安全和中華民族能否持續發(fā)展、能否實(shí)現中國夢(mèng)的戰略高度加以重視，依靠科技創(chuàng )新，構筑國家水環(huán)境與水資源安全的技術(shù)防線(xiàn)。
中國水資源與水環(huán)境現狀
缺水——陷入崩潰的邊緣
目前，中國2/3的城市處于缺水狀態(tài)，100多座城市嚴重缺水。不少地方水資源過(guò)度開(kāi)發(fā)，淮河流域53%，黃河流域達到76%，海河流域更是達到100%，遠遠超過(guò)國際公認的40%開(kāi)發(fā)標準，生態(tài)環(huán)境處于嚴重失衡狀態(tài)。在河南新鄉的一些鄉鎮，因為黃河缺水，水稻整村整村地消失。北京的地下水累計超采65億m3，導致地面沉降加劇，形成面積約1000km2的地下水降落漏斗區。
污染——侵蝕城市的“毛細血管”
有統計顯示，中國年平均水污染事件達1700起以上，這就意味著(zhù)每天有近5起記錄在案的污染事件發(fā)生。
全國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，根據城市斷面的地表水監測數據表明，Ⅳ類(lèi)和Ⅴ類(lèi)水體已經(jīng)超過(guò)50%。
從發(fā)達國家的城市發(fā)展規劃來(lái)看，當城鎮化率達到50%后，就會(huì )出現水資源、水安全的轉折點(diǎn)，從水量型危機轉向水質(zhì)型危機，水污染事件進(jìn)入高發(fā)期。如今中國的城鎮化率已超過(guò)50%，這就意味著(zhù)未來(lái)我們將面臨更加嚴峻的污染挑戰。
跨流域調水——前景如何
20世紀末到本世紀初，我國的城市建設高速發(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水的辦法來(lái)解決缺水問(wèn)題，如引黃濟青、南水北調、引漢濟渭，等等。隨著(zhù)調水規模越來(lái)越大、距離越來(lái)越長(cháng)，帶來(lái)了調水越來(lái)越困難、調出地水生態(tài)破壞越來(lái)越嚴重等諸多問(wèn)題；同時(shí)，調來(lái)水與當地水出現“水土不服”的情況也越來(lái)越多，一些地方出現了調來(lái)水與當地水成分差異導致自來(lái)水管道內的水垢溶解析出，形成了新的污染，且相當難以治理。從調水成本看，由于外調水工程量大，投資和運行成本也在不斷攀升。
技術(shù)創(chuàng )新跨越治水難題
面對中國水環(huán)境現狀，如果有一項工藝技術(shù)能夠以污水為源，“造”出相當于地表Ⅱ類(lèi)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 )出現水質(zhì)型缺水地區用水量大的失衡常態(tài)，甚至可以減少遠距離調水的各種困惑。
在中國，每天城鎮污水處理能力為1.53億噸，這是無(wú)比豐厚的資源，如果用這些劣Ⅴ類(lèi)的污水，通過(guò)技術(shù)突破處理到地表Ⅱ類(lèi)以上，成為“優(yōu)質(zhì)水源”，城鎮污水處理廠(chǎng)也將由單純污染物削減設施，轉變?yōu)樗h(huán)境保護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，一項技術(shù)能否被成功地大規模產(chǎn)業(yè)化，經(jīng)濟性是決定因素。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，其噸水運行成本5~6元，如此高昂的運行成本在中國大規模應用恐怕很難實(shí)現。
經(jīng)過(guò)5年的研發(fā)和努力，碧水源公司集合了40多位國際、國內的膜技術(shù)專(zhuān)家和水處理專(zhuān)家，從小試、中試、工程放大試驗至示范工程建設四個(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)成熟應用的MBR膜生物反應器處理工藝，形成了碧水源獨有的“MBR+DF”雙膜工藝水處理技術(shù)。
MBR膜生物反應器是目前在污水處理領(lǐng)域最為成熟的一項技術(shù)，其出水水質(zhì)可以達到地表Ⅳ類(lèi)，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工藝相當，而噸水運營(yíng)成本僅比傳統工藝高0.1元/噸，即可使劣Ⅴ類(lèi)水“再生”為地表Ⅳ類(lèi)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(lèi)水）處理到地表Ⅱ類(lèi)水，同時(shí)可以選擇性保留水中對人體有益的礦物質(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)際應用來(lái)加以驗證。
2014年，北京市海淀區對翠湖再生水廠(chǎng)進(jìn)行擴容改造，引入“MBR+DF”雙膜工藝，由碧水源公司負責具體實(shí)施，每天為海淀后山地區提供7000噸的高品質(zhì)地表Ⅱ水，相當于每年從污水中獲得新生水資源超過(guò)255萬(wàn)噸。目前，該項目已經(jīng)正式通水運行，實(shí)現了污染物削減與水資源再生的雙重效果，可大幅提高區域水資源的循環(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，是一項重大技術(shù)創(chuàng )新，可成為解決我國污染性缺水問(wèn)題的戰略性技術(shù)選擇。
從傳統工藝到MBR膜生物反應器技術(shù)，再到今天中國獨特的DF技術(shù)，從截污治污到“就地造水”，中國的治水之路，走過(guò)了近半個(gè)世紀，走出了一條有中國特色的創(chuàng )新之路。
不難看出，每一次技術(shù)革新，都是中國治水路上的一次跨越，而這每一次的跨越都離不開(kāi)國家予以的信任和支持。只有重視高新技術(shù)的應用，推進(jìn)污水排放標準的提高，加快高新技術(shù)的更新?lián)Q代，才能依靠科技創(chuàng )新構筑國家水環(huán)境與水資源安全的技術(shù)防線(xiàn)。
京公網(wǎng)安備 11010802021286號