人们往往忽略了环境保护作为一项基本国策对经济发展的引导性和带动性 【权威观点】王凯军在2015（第九届）环境技术产业论坛上的发言：水环境问题的挑战与技术的发展趋势（上篇）
发布日期：2015-06-10 浏览次数：
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核心提示：人们往往忽略了环境保护作为一项基本国策对经济发展的引导性和带动性 【权威观点】王凯军在2015（第九届）环境技术产业论坛上的发言：水环境问题的挑战与技术的发展趋势（上篇）
环保产业成长为支柱产业需要技术创新和商业模式创新，针对水处理领域，清华大学环境学院副院长，国家环境保护技术管理与评估中心主任王凯军教授在“2015（第九届）环境技术产业论坛”上围绕“水环境问题的挑战与技术的发展趋势”做了精彩发言。根据当日王凯军主任的发言录音，小编整理了如下内容，力图准确呈现讲话思想。本文发布经过王凯军老师的审核授权。
环保从技术转到产业，已经走了30年的发展历程，在最近三到五年，是环保产业快速增长的时期。“十一五”末环保产业被定为新兴战略产业，现在的目标是将环保产业培育成为国民行业新的支柱产业，这之间的转变过程非常快，体现了中央在转变增长方式，拉动内需上的新思路好新的着力点。近日，产业内部很多人都在热议环境产业能否成为支柱产业。根据支柱产业的定义指在国民经济中生产发展速度较快，对整个经济起引导和推动作用的先导性产业，产业在一个国家产生的价值占国民生产总值的5%以上，才被称为支柱产业。环保产业在过去10年里产值扩大了10倍，从业人数、企业数都呈现出非常快速的增长，体现了其内涵发展。虽然很大程度归于环境友好产业，但是从长远来看，环境友好将会成为新的着力点，是环保产业的外延，可以发挥更大的作用。 “气十条”、“水十条”和即将发布的“土十条”相继出台，就像打开了潘多拉魔盒，给我们带来了无限的机会。环保部初步估计，在下一个五年计划里，这三个“十条”将会带动17万亿的投资。据此可以得出在十三五期间，环保产业每年产值最少在4万亿以上。而传统的十大产业，比如纺织产业作为现有的支柱产业，一年的总产值额在3.3万亿左右。所以从体量上来看，环保产业有望达到支柱产业5%的国民生产总值的标准。从对整个经济起引导和推动作用的先导性产业角度看，人们往往忽略了环境保护作为一项基本国策对经济发展的引导性和带动性。我们以北京市从1999年开始进行大气污染防治为例，从作为一个首要的因素决定了首都的工业产业结构调整的力度和深度，通过十年所有的工业，特别是污染型企业关停并转了，甚至首钢都搬迁了；其次，对大气污染控制的要求带动了城市能源结构的调整，燃煤比率从58%减少到现在的16%，并且在新的“三年行动计划”中可能要降到7%；另外，客观上带动了汽车行业的进步和城市交通体系的改变更好建设，欧一、欧二、欧三……标准持续提高，带动了北京市地上和地下城市交通体系的建设。显而易见在北京，环境已经成为制约城市发展的重要要素。在“气十条”发布后，京津冀、长三角、珠三角的环境问题一定会成为约束产业调整的重要因素，所以环保产业在这些区域的经济活动中主导地位是明显的。《世界经济能源展望》里提出，到2030年，中国天然气需求将达到4千亿立方米。实际上在“气十条”发布以后，4千亿的需求量远远不够，但是通过目前国内外市场，只能满足2千亿。另外2千亿的需求量，需要另谋途径。万钢曾提出其中1500亿希望通过煤制气来解决，生物天然气将添补另外500亿的空白。与现在整个城市污水远行费用全年不到300亿的市场就可以对比出，这个市场非常巨大，并且这个市场需要跨部门、跨行业来推动，大气将会带来无限商机。在水治理方面也是如此，习总书记提出了山水林田湖是一个生命共同体。用途管制和生态修复必须遵循自然规律，如果种树的只管种树、治水的只管治水、护田的单纯护田，很容易顾此失彼，最终造成生态的系统性破坏。由一个部门负责领土范围内所有国土空间用途管制职责，对山水林田湖进行统一保护、统一修复是十分必要的。我们从过去简单的点源治理演变成下一步区域联防的系统治理，带动了整个环保产业体量的增加。
举例来说，北控在贵阳南明河已经从城市污水处理厂的建设扩展到开始进行综合调控；近日碧水源提出将投入500个亿，助推温州进行“五水共治”。这些项目的投资是污水处理单一建设工程的几倍到几十倍，水环境治理在未来的整体体量，一定会超出我们现在“水十条”投资的预计。 由此可以得出结论，通过上述工业生产总值、行业的增长性、引领性和带动性、以及增长的潜力等三个方面看环保产业成长为支柱性产业，已是初现端倪。城市污水处理经过了快速发展的10年，大格局已经形成，市场已经相对规范和饱和。进入“十二五”以后，投资强度已经在逐渐降低，是不是意味着今后会更少呢？不是。“水十条”提出了十个方面，其中很多是新兴领域，特别工业是我们要重新关注的一个领域，全国工业废水排放量呈缓慢下降趋势，但总体下降幅度较小，我国工业化还在加速过程当中，工业总体规模还在增加，用水需求也会增加，治理问题会更多。高盐、难降解工业废水污染的新闻事件频频发生：2013年北方医药非法转移发酵滤渣和四效蒸发浓缩液；2014年江苏灌云县燕尾港化工园区和江苏利瑞公司偷埋浓缩液废渣事件；2014年内蒙古腾格里沙漠事件。这些事件都涉及到了所谓零排放的技术问题。
现在一些工业行业，比如制药、染料、煤化工等产生的难降解高含盐废水，已经成为了废水处理中的“顽症”。中国工业废水已经到了攻坚克难的阶段，要以硬手段对待硬挑战。下一步在这些行业里面针对高浓度母液和浓缩液能否真正的实现零排放，相关的技术和设备是难点之一。 国家、省级园区1500个左右，其他类型园区共约7000个。工业园区水污染的事件频频曝光。水十条中提出开发区、加工区等工业集聚区内工业废水必须经预处理达到集中处理要求，方可进入污水集中处理设施。2017年底前，工业集聚区应按规定建成污水集中处理设施，并安装自动在线监控装置，京津冀、长三角、珠三角等区域提前一年完成；逾期未完成的，依照有关规定撤销其园区资格。但是，园区水质复杂，排放不达标等等，面临很多问题，工业园区也是水污染治理下一步面临的非常重大的问题。城市污水处理面临的重大挑战是什么？城市污水现在处理率都达到了80%甚至90%以上的处理率，但是河道还是黑臭，还是可以听到公众要求环保局长下河游泳的声音，这里的问题主要就存在于质量标准和排放标准上之间的鸿沟如何解决。一级A标准推行尚且费时费力，但是污水处理高标准是未来的发展趋势，面对质量考核的压力，对污水处理技术提出重大挑战！如何解决，这也是我们面临的技术难点。面源污染比重超过了点源，而畜禽作为面源中的重点，已经成为我国环境污染的重中之重。畜禽养殖污染防治，杭州、上海、北京等地方政府从上世纪90年代开始，先后组织攻关实施治理活动，从效果考虑取得了一定的成绩，但是在技术上都一一失败；同时，从本世纪初，环保部设有畜禽专项、农业部每年中央投入40个亿资金的开展大中型沼气工程，但是，在水污染控制的基本上也是不太成功的。如果我们说小广告是城市的牛皮癣，畜禽养殖就是面源治理的牛皮癣，也非常有难度。农村环境问题解决与否是能否实现两个一百年目标（编者注：建党一百年，建国一百年）的关键之一。同时能够体现我们的环境公平问题，二元结构的解决在农村上现在没有很好的办法。目前农村污水处理没有很好的设计，建不起，维护不起，这些难题到底怎么破解，现在仍没有系统的解决办法。
根据“水十条”的内容和我们的实践，我在此列出了五个技术领域的难点问题供大家思考。应该还有一些领域，比如黑臭河道问题，但其是一个综合性的问题这里没有展开讨论。在提出这些难点和热点问题之后，下面我会提出一些技术和产业发展的趋势，有的可以回答上述问题，提供了可能的解决方向。
工业废水零排放是未来技术发展趋势，水专项课题在“十一五”、“十二五”的过程中，在造纸业方面，已经在渭河、山东取得了很好的成绩；对于钢铁废水，界业内人士认为零排放不是大的问题；中石油、中石化都在提升内部回用率，前几年就已经达到了60%。
现在，工业废水面临的真正难点是精细化工、煤化工、制药行业母液和浓缩液等一系列问题。高盐、难降解工业废水是下一步需要面对的重要的工业领域，解决这些行业中严重污染问题必须走零排放的技术路线。同时，一般工业行业回用率提高，面临反渗透浓缩液的问题，盐的浓度未来必定会写进污染排放标准，从而对技术会提出更高要求。怎么突破零排放的关键技术？在水专项的产业化项目里，我们协助设计了一组零排放的技术路线，通过初步的浓缩、深度浓缩和干化焚烧这样的技术路线来实现母液和浓缩液的零排放。（1）技术路线一试点：北方药业的800t/d废物、浓缩液资源化利用项目（浙江环兴机械和清华大学共同开发推广）北方药业当初也被曝光过，浓缩液中含有可利霉素、硫氰酸红霉素、利福霉素S-Na盐、青霉素工业钾盐及6-APA等抗生素、维生素及高盐残渣，属于危险废物。但是在内蒙采用了废水浓缩液技术以后，采用MVR－喷雾干化-焚烧技术，首次将喷雾干燥技术应用与浓缩废液工程，效果非常好。
该项目是国内首次将MVR-喷雾干燥焚烧技术应用于浓缩废液的工程，同时也是“国家水体污染控制与治理科技重大专项”的示范工程之一。（2）试点案例：江苏王子纸业废水处理（由北京津工海水科技和河北工业大学开发）江苏的王子纸业前几年也沸沸扬扬被要求关闭，而通过治理之后，采用电驱离子膜的技术处理反渗透浓缩液，造纸废水三级RO浓水(TDS，12133mg/L)，处理量：17m3/h;要求产水浓水TDS>12g/L, 10倍浓缩倍率；实际运行：浓水TDS>16g/L。电耗：＜2kWh/m3。目前，示范工程达到了14倍的浓缩倍率，之后采用蒸发和结晶达到近零排放。实际上工业园区废水下一步不光是面临数量大和处理难度高的问题，同时还有排放标准可能调整的问题。因为在同样的环境质量下，有的地区就实行一级A，有的实行综合排放标准。这两项标准间存在着巨大的差距，使得产生了环境公平问题。
“水十条”里也明确提出，工业园区废水处理逾期未达到要求的，将会依照有关规定撤销其园区资格。工业园区废水标准将逐步加严，对深度处理技术更高要求。以高级氧化为主的深度处理技术将成为工业园区污水达标排放和回用环节的重要支点。设备化、成套化、国产化、产业化将成为高级氧化技术推广应用的主要模式。但是，技术界没有做好必要的准备。目前工艺主要通过氧化反应池等形式进行，这种方式混合效果差、接触时间长（>30min）、需要的氧化剂量高造成成本较高，而且池体占地面积大。未来的趋势开发根据臭氧反应特点的反应器，集成灵活多样的装备化的深度氧化反应器，减小占地面积，易于生产和移动，可快速实现产业化。清华大学开发了O3/UV高级氧化一体化装备，现在单体的设备只要3到5分钟的时间就可以达到处理效果，而设备化以后大家可以看到，这种设备一个单体可以达到2万吨的污水处理规模。今年是活性污泥工艺发明的100年，各个国家此时都在考虑下一步的处理技术发展方向。比如美国认为现有污水行业创新发展水平在行业评估里面评为D级，无法促进技术创新，针对水业发展现状美国主要涉水机构面对未来的挑战，呼吁推动变革，从促进技术创新、修正环保法律法规、制订行动路线图等方面提出建议，并最终向本届国会提交相关议案，提出水业拐点已经来临。欧洲在污水处理里提出了“NEWs”污水处理工艺——污水处理今后应该成为水资源的中心（Water）、能源的中心（Energy）和营养物的中心（Nutrient）。在中国在这个变革的前夜，我们概念厂的六个专家也一起提出了建设中国城市污水处理概念厂的问题，实现污水处理事业跨越式的发展。
本世纪初有两个重大的水处理的发现，那就是厌氧氨氧化和好氧颗粒污泥，这两个重大发现为污水处理的进一步发展提供了无限的可能。举个例子，荷兰的污水处理现在所谓蓝色计划（blue plan）计划是，把污水处理厂大部分都还原为景观地，只用少数占地实现好颗粒污泥工艺。另外一种可能性是使用厌氧氨氧化技术，为将污水处理从耗能变成产能的过程提供了可能性。如何认识好氧颗粒技术与厌氧氨氧化技术？是终极未来，亦或特定时期的过渡技术？可以用一个汽车行业的例子来说明。在电池能量密度暂时难以满足电动汽车需要时，推出了过渡性质的混合动力汽车，满足了一段历史时期的社会需求。特斯拉出来以后混合动力汽车就没有市场了，最终我们还是追求新能源的汽车，混合动力汽车只是在一种具有革命性或者颠覆性的进步发生前的一个过渡阶段。我认为厌氧氨氧化和好氧颗粒污泥，就是这样的中间产物。下一步我们追求的终极目标应该是资源的全回收、全利用。用一个小的公司在南水北调区域里的工作来说明，它充分利用了国家惠农政策形成的以小带大产业结构，采取了三种模式：（1）采用公司+农户经营模式；（2）实行农业合作社模式；（3）同时利用小额贷款贷款机制，惠农的政策。公司为猪提供含有益生菌的生物饲料，利用发酵床技术处理粪尿，更换发酵床垫料加工成有机肥，作为公司茶园和蔬菜大棚生产肥料，从而形成饲料加工技术、生态养猪技术、有机肥料加工技术、有机作物种植技术的技术体系，形成生态循环农业。这个公司在这个商业模式的基础上，以生态养猪核心技术，通过生态技术链、循环产业链，实现区域内物流和能量循环，形成资源充分利用和转化的循环产业模式，生产有机农业的销售收入以及成猪的销售收入总的达到了1.1个亿。
首先，公司的技术解决了畜禽养殖污染问题，在南水北调水源保护区内得以生存；其次，通过核心技术、形成明确可复制的商业模式，可以看出公司取得了很好的经济效益；如果对比城市污水处理领域，公司开拓了畜禽养殖污染控制的蓝海，避免了红海的拼搏，这类生态循环农业具有非常好的发展前景。在“水十条”、“气十条”和“土十条”发布以后，我们有很多未知的蓝海需要大家来开拓。这是模式为王的时代，只要我们想清楚了商业模式，我们的思维达到了，会有各种各样的机会。
我国的城市污水处理厂，地下污水处理厂非常多，但是荷兰全国只有一个地下污水处理厂，日本最多有两三个，而我国已建的和正在建的有20多个。污水处理厂虽然是城市基础设施，但是从生态上、碳足迹和社区友好等各个方面来讲是一个负资产，如何将负资产变成一个正资产？变成环境友好、社区友好、生态友好的城市正资产？我们可以借助城市地下污水处理厂来推进这个概念。同时我们要跨界经营，吸取其他各行业的经验。万达的启示则是追求跨界思维、追求模式的创新。提出了“城市综合体”的概念，以“商业、酒店、写字楼、住宅”为综合内涵，集中“百货+超市+家电+美食+影院”多项功能，形成“盒子+街区+高层”的组合结构，成为城市功能体系的一部分。地下污水厂，同样可以建设成“城市生态综合体”的重要载体。将公园、湿地、景观、设施农业等等相结合，形成这样一个综合的行业。但是这样需要我们跨界经营的思路，污水处理厂可以结合生态、湿地、会展、民俗来形成一些相关的产业，需要我们整合其他行业的资源。环保产业成为支柱产业，将我们从配套产业变成引领产业，现在就是机遇。从环保产业成长为支柱产业初现端倪，在局部经济发达和环境敏感地区将成为影响经济发展的主导产业；水处理在技术、政策、体制、模式上进入到攻坚克难的阶段，挑战和机会并存，是需要我们业界深入思考的时期；环保产业作为主导产业的形成，需要技术界、产业界和政府界保持开放的心态、创新的思维和产业能力的提升。
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