从中美差距看污水处理发展空间
0引言：城镇污水处理是一项系统工程，涉及到立法机构、政府、技术标准协会、社会资金方等多部门工作。以最有可比性及参考价值的美国为例，我们认为美国城镇污水治理的成功经验是：完善科学的标准，应时代需要出台的法律法规，严格污水进出管理制度以及严厉的违法制裁，成熟的融资渠道体系。
美国经验——标准+立法+管制+融资
城镇污水处理是一项系统工程，涉及到立法机构、政府、技术标准协会、社会资金方等多部门工作。以最有可比性及参考价值的美国为例，我们认为美国城镇污水治理的成功经验是：完善科学的标准，应时代需要出台的法律法规，严格污水进出管理制度以及严厉的违法制裁，成熟的融资渠道体系。
水质标准受国家高度重视，体系完善科学
美国环境标准以法规形式颁布，受国家高度重视。与我国环境标准与法规管理截然分离的情况不同，美国的环境标准是以环境法规的形式颁布的，环境保护标准是美国环境法规体系的一个子集，这充分说明美国对环境标准的高度重视。
美国水质标准体系完善，科学性强。美国水质标准体系由水质基准、指定用途、反降级政策三部分组成，如下图所示。完善与科学的水质标准体系驱动美国水环境质量的不断改善。
应时代需求制定与修订法律，不断推进水环境立法进程
通过《水污染控制法案》：20世纪40年代以前，美国水环境保护工作由各州和地方负责，由于各州执法情况差别较大，在执法触及各州重要的工业部门利益时，执法机构面对强大的政治压力往往选择不作为或执行妥协政策，导致40年代末城市水污染严重。联邦为应对这种情况，于1948年通过了《水污染控制法案》，此项法案的通过首次表明国家在保护供水和水资源、减轻水质污染方面的意愿，国家还计划为各州的水污染控制提供财政和技术援助。
通过《国家环境政策法》，并成立EPA：到上世纪60年代末，美国水环境已进入水污染事故的高发期，1969年，加州圣巴巴拉石油泄漏和俄亥俄州凯霍加河污染将要求联邦接管水环境保护的呼声达到最高。1969年，国会通过《国家环境政策法》，首次明确宣示国家环境政策宣言。1970年，EPA成立，原属于卫生教育和福利部的饮用水、隶属于内政部联邦水污染控制局的水污染防治都被整合到EPA综合管理。
通过《清洁水法》：1972年，国会通过《联邦水污染控制法》修订案（又名《清洁水法》），授权联邦政府管理全国水体，指导和支持地方制定水质标准、水污染控制方案，并监督地方的管理实施。清洁水法的颁布标志着联邦水环境保护进入法制时代。
通过《安全饮用水法》：1974年，为保护民众的饮水安全，国会通过另一部对美国水环境保护极其重要的法律——《安全饮用水法》。《安全饮用水法》授权EPA建立基于人体健康的两级饮用水标准，并拨款支持各州进行防止饮用水污染的相应管理计划。1986年，国会通过《安全饮用水法》修正案，将地下水源的保护纳入法律，监管更多的污染物，保护饮用水水质。美国水环境保护工作在《清洁水法》和《安全饮用水法》两部基石性法律的指导下，城镇污水处理得到了有效控制，尽管未达到《清洁水法》设定的“游泳和钓鱼”目标，但总体水质已取得较大改善。
修订《清洁水法》：1987年，国会根据当时美国水体污染的特点，强化了对非点源的管理。进入90年代，修订版《清洁水法》的相应条款在美国各州实施，流域管理思想也开始渗透到美国水环境保护的各个方面。
修订《安全饮用水法》：1996年，国家再次修订《安全饮用水法》，通过实施水源保护计划实施联邦对饮用水从源头到终端用户的全过程管理。该法还设定了饮用水控制污染物的滚动筛选机制，加强公众参与和建立州饮用水循环基金计划等，标志着饮用水管理方面的成熟。
“严进+严出+严罚”确保水质达标
严进：美国的水污染物排放许可证制度在进水水质控制上起到较好作用。美国对进水水质控制有重要的排污许可证制度，由卫生局发放给排放污水于污水处理厂的排污单位。排污许可证保证了排放源在限期内达到进水限度和进水标准，对水质控制起到了很好的作用。
严出：美国的水污染物排放许可证制度同时对出水水质做出严格规定。美国联邦法律《清洁水法》的水污染物排放许可证制度规定，任何人从一个点源排放任何污染物进入美国的水域，必须获得“国家污染物排放清除系统”许可证，否则，即属违法。因此污水处理厂最后的出水水质受到联邦排污许可证制度的制约，其排放水质需要满足清洁水法的规定，否则将受到严罚。
严罚：严厉的制裁措施确保水质达标。比较我国与美国的制裁程度，我国水污染控制制度对违法者制裁偏轻，制裁范围较窄，没有威慑力；美国《清洁水法》中规定了众多处罚条款，我们仅列举数条，处罚的严厉程度可见一斑：
行政罚款：对违反污染物排放许可证制度和守法命令的，规定由法院处以每违法日高达2.5万美元以下的行政罚款。
刑事制裁：措施主要有罚金和监禁。对严重的违反行为可以处以高达25万美元以下的罚金，或者15年以下的监禁，或者二者并罚。
制裁面大：监管对象除了违法排污者，还包括故意伪造、谎报法律规定上报或保存资料、故意伪造、破坏、篡改监测设施和方法的人。
设立“清洁水州立滚动基金”，重点投入公共污水治理设施
“清洁水治理滚动基金”数额远高于联邦政府投资数额，基金累计投入仍在逐年增加。“清洁水州立滚动基金”是美国各界公认的、最大和最成功的向清洁水项目提供资金的联邦政府转移支付项目。根据美国环保局的统计，截止到2009年底，“清洁水州立滚动基金”共对24700个清洁水项目提供援助贷款，累计项目承诺（执行贷款计划）740亿美元。
“清洁水州立滚动基金”重点投入公共污水处理设施。在2009年的“清洁水州立滚动基金”的累计投入740亿美元中，96%投入到公共污水处理设施中，而在累计投入的96%金额中，有40%投入到污水二次处理，19%投资污水超深度处理，其余资金用于下水道等管网建设、暴雨及再生水利用等，可见资金大部分用于污水处理领域。
中美差距是国内城镇污水处理未来发展空间
我国城镇污水治理与美国存在较大差距
我国城镇污水的治理进程及治理水平落后
随着中国城镇化发展，大量污水的产生急需处理，但目前我国中小城镇污水处理普及率还未实现国家规划目标，污水处理深度不够，大批已建污水处理厂需要提标改造。此外，我国大多数污泥未经规范化处理处置。与美国相比，美国城镇化已基本完成，污水处理能力已经达到较高水平，目前美国主要发展的方向是污水的二次处理、针对保护性水源等重要水体的深度处理，美国污泥的资源化利用程度也远高于中国。综上所述，我国城镇污水的处理进程及处理水平与美国存在差距。
（1）我国城镇化尚处发展阶段，中小城镇仍需新增污水处理设施
与美国基本完成城镇化进程不同，我国城镇化尚处发展阶段。截止到2010年底，美国城镇化率已达到82.3%，基本完成城镇化进程，而我国城镇化率仅49.7%，尚处于发展阶段。
我国城镇污水处理能力将随着城镇化发展而持续增长，新增污水处理潜力在中小城镇。我国“十二五”的城镇化率目标为51.5％，届时城镇人口将超过农村人口，城镇污水量持续增加，新增污水处理建设也必将继续增长。在新增污水处理设施中，建制镇等中小城镇将是建设的重点。
（2）我国大批污水处理厂需提标改造，多数污水需深度处理
对现有污水处理设施提标改造、提高污水处理深度是目前美国提高出水水质的重要手段。20世纪80年代前，美国切萨皮克海湾污染严重，藻类繁殖，赤潮频发，生态恶化；1983年，切萨皮克海湾水污染综合整治正式启动，美国环保局经过调查，认定海湾的主要问题是富营养污染，主要原因是海湾流域14％的河流都含有较高浓度的氮磷，促使藻类繁殖，消耗水体种溶解氧，造成鱼类及水生植物的死亡。经过针对性的综合整治，目前，切萨皮克海湾生态系统已大大改善，有各种鱼类348种，鸟173种，水生植物2200余种。海湾湿地也得到了恢复、改善。海湾沿岸遍种了树木，建立了绿化带。
美国城镇污水深度处理向超深度处理迈进。切萨皮克海湾水污染控制仅为美国城镇污水处理升级改造的众多成功案例之一，2008年，美国50％的污水处理能力已达到深度处理。随着美国许多流域开始执行严格的营养物标准，研究界正在大力开发基于技术极限的处理技术(LOT)，为污水处理超深度提标改造提供技术支撑。
我国污水排放标准的项目范围在逐步扩大，但项目限值与美国的污水排放标准限值存在差距。国内污染物排放标准的项目范围从最初的COD、BOD、SS，扩展到营养盐氮、磷的从严控制，污染物排放标准的项目在拓宽范围，但从项目的限值来看，我国标准的限值比美国的限值宽松，存在提升空间。
同时，我国一级A污水处理厂占城镇污水处理厂数量及规模比例过低。20世纪80年代前后，我国建设的城镇污水处理厂，受到建设资金不足等因素制约，大部分处理工艺采用以去除悬浮物为核心的简单一级处理；80年代中期，为了减少水中BOD等有机物引起的水质黑臭，开始推行污水二级生物处理；90年代以后，城市水环境改善的需求日益提高，江河湖泊亟须控制氮磷污染以减轻水体富营养化，城镇污水处理生物除磷脱氮工艺开始得到推广应用；进入新世纪后，《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918～2002）的颁布和实施，进一步提升了城镇污水处理要求，明确了将一级A标准作为污水回用的基本条件，城镇污水处理开始从“达标排放”向“再生利用”转变。截止到2010年底，在我国建成投入运营的污水处理厂中，按照一级A设计的污水处理厂，数量占比和规模占比仅分别为20.7%和15.4%，总体来看，比例过低。
我国大批污水处理厂需提标改造。我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GBl8918～2002)中，最严格的一级A标准在部分区域仍不能满足水环境质量改善的需求，尤其是太湖、巢湖、滇池等敏感水域。随着水环境质量要求的不断提高，我国大批污水处理厂需要进行升级改造，增加脱氮除磷功能，大多数按二级标准设计的污水处理厂需要提升到一级A或一级B排放标准；部分按一级B标准设计的污水处理厂需要提升到一级A标准。
我国大量城市及地区规划了污水处理厂提标改造工作。大量城市及地区政府颁布了升级改造污水处理厂的计划，我们在此列举一部分具有代表性的城市及地区的污水处理厂升级改造规划。
（3）我国污泥处理处置设施建设严重滞后于污水处理
发达国家污泥处理处置的主流技术路线是污泥农用。欧美发达国家对污泥是否能够农用曾经存在较大争议，经过长期研究、实践、跟踪调查及各方协商后，达成的一致意见是：鼓励将污泥处理到一定质量标准（好氧发酵或厌氧消化），按照规定的操作程序优先进行农业循环利用。
加快污泥处理处置与利用设施建设及投入在我国势在必行。随着我国城镇污水处理率的不断提高，城镇污水处理厂污泥产量也急剧增加。截止到2010年底，我国年处理城镇污水总量超过300亿立方米，年产湿污泥总量超过2000万吨，但污泥无害化处置率仅25.1%，大部分未进行规范化的处理处置。根据《国务院办公厅关于印发“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划的通知》，“十二五”时期，规划污泥无害化处置率在设市城市达到70%，其中在36个重点城市达到80%。目前来看进展缓慢，差距很大，我国亟需加快污泥处理处置与利用设施建设及投入。
污泥处理处置建设及运行费用高昂，需要比较高的资金投入。污泥处理处置技术成本远高于污水处理成本，污水处理的盈利难以覆盖污泥处理所有开支，且无害化处置程度越高，成本越高。“十二五”期间，我国污泥处理处置设施建设投资为347亿元，但完全处理污泥，所需要的费用是一万亿元，347亿元杯水车薪。根据统计数据显示，国内污泥处理处置费用占污水处理厂总费用的比例为24%～45%，而美国等发达国家污泥处理处置费用占污水处理厂总费用的比例为50～70%；因此污泥处理处置在我国大规模展开需要比较高的资金投入。
（4）我国再生水回用事业尚处起步阶段
与美国相比，我国技术路线发展滞后，难以持续保证出水水质稳定性和可靠性；水质标准制定工作起步较晚，且无配套法律法规；再生水成本受制于处理工艺及处理规模，成本较高；商业模式以政府指导、政府强制用户使用为主，缺乏市场化机制。
美国污水回用技术路线的关键性转变是由单项技术转变为综合系统技术。即从“以达标排放为目的，针对某些污染物去除而设计工艺流程”，转变为“以水的综合利用为目的，将现有技术进行综合、集成，以满足所设定的水资源化目标”。主要体现在以下几个方面：
污水处理厂二级处理工艺升级改造：洛杉矶、丹佛等城市的污水回用工艺中，二级处理工艺后普遍增加后处理工艺（即三级处理工艺，如多层滤料滤池之后加氯或用紫外线消毒），以用于市政绿化、高尔夫球场、洗车、污水处理厂内工艺用水等；
污水处理厂三级处理工艺再增加深度处理：深度处理包括微滤膜、反渗透膜等，处理后的出水水质可达到饮用水标准；
污水经深度深度处理达标后回注地下含水层做战略储备。
美国污水回用相关指导文件及法律法规编制工作开展时间早。早在1992年，美国EPA就编制了《水回用建议指导书》，为各州再生水回用提供指导；到2002年，大部分州已颁布再生水相关法律法规及技术指南；2004年，美国EPA出版《污水再生利用指南》，针对再生水不同用途，将污水处理方法分为不同等级。
各州针对不同再生水用途制定再生水利用水质标准，兼具严格性和灵活性。由于各州的再生水标准不同，我们在此以典型的加利福尼亚州再生水水质标准为例。在加利福尼亚州再生水水质标准中，对于污水处理水平及消毒效果（总大肠菌群数量）进行了严格限定，虽然一些具体水质指标没有限值规定，但必须符合加利福尼亚州公共卫生署规定的排放标准；如果利用过程可能与人体接触，再生水水质必须达到严格处理水平。
加利福尼亚州在世界再生水利用居于领先地位。2003年，加州再生水年利用量已达到6亿m³，而当时我国几乎没有再生水利用量。下图为2003年加利福尼亚州再生水利用的分布情况，由图可见，加利福尼亚州再生水应用于各个领域，以农业灌溉居多；目前，再生水利用已经成为加州水资源的有机组成部分。加利福尼亚州规划，到2020年，再生水年利用量将达到25亿m³，再生水利用率达到40％左右。
加利福尼亚州成功经验要素——规划+严进+标准+管理+风控。加州再生水利用成功的主要因素包括科学规划再生水利用、严格控制源水水质、再生水水质标准简单易行、管理责任明确、风控体系完备。
我国再生水回用水平低。截止到2011年底，我国城镇污水处理再生水生产能力26.8亿立方米，城镇污水再生利用率低于10%，可见我国再生水事业整体发展水平较低。
我国再生水利用事业与美国存在较大差距。差距主要体现在技术路线、水质标准、成本、商业模式等方面：
技术路线：我国再生水利用技术路线沿袭美国，且难以持续保证出水水质稳定性和可靠性；
水质标准：截止到目前，我国仅针对城市杂用水、景观环境用水、工业用水、地下水回灌用水等再生水用途颁布了5个推荐性国家水质标准和颁布了1个强制性国家水质标准（《城市污水再生利用农田灌溉用水水质》），水质标准制定起步较晚，严格性和灵活性均低于美国；
成本：受制于处理工艺及处理规模，成本较高；
商业模式：政府指导、政府强制用户使用是再生水行业最主要的商业模式。
我国水质标准体系战略地位不高，科学完善程度不足
我国现行的地表水质量标准为《地表水环境质量标准》（GB3838～2002），对自然保护区、饮用水源地等用水水域划分功能区，按照功能区要求，分别赋予Ⅰ类到劣Ⅴ类的水质标准，标准值主要参考美国等发达国家的水质标准。另外，水利部在江河湖库等水域也划定了具有特定功能水域，并提出相应水质目标。我国水质标准与美国相比，战略地位不高，缺乏统一协调部门，建立基于我国国情的、科学完善的水质标准体系仍待时日。
我国城镇污水处理缺乏有效投融资机制
美国经验在于成立水业投融资平台，利用政府资金有效撬动社会资本。美国政府早年即通过“清洁水州立滚动基金”计划，根据美国EPA，截止到2009年，每1美元的联邦政府投入，将撬动2.53美元的社会资本的投入，产生的“杠杆效应”巨大，从而能够实现污水处理基础设施的“末端补贴”，补充经费不足。
与美国相同的是，我国城镇污水处理的投资主体也是政府资金及社会资金。其中，政府又分为中央政府和地方政府，中央政府主要站在国家基础设施建设的高度，根据国家发展规划，从推动环境保护的角度进行投资；地方政府主要站在区域的角度，对污水处理基础设施建设进行投资。社会资本投资主要是出于企业自身的发展和盈利需要。
与美国不同的是，我国城镇污水处理的投资主要依赖政府。早在“九五”期间，我国污水基础设施建设的主要资金来源即为中央预算内资金、地方政府的配套资金等；1998～2002年，中央财政为拉动内需，又以国债形式支持了大批城市污水基础设施建设；截止到2008年，政府投资的项目比例在全部项目（已建项目+在建项目）中高于50%。
我国城镇污水处理目标单靠政府出资难以实现，社会资本亟需参与城镇污水处理的建设与运营。根据《国务院办公厅关于印发“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划的通知》，“十二五”期间，全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划投资近4300亿元，此项投资目标单靠政府出资是难以实现的。问题的核心是政府财政出资的投资方式，给政府带来巨大财政负担、甚至财政赤字；受政治经济状况影响，政府财政资金较难保证资金稳定供给，不利于污水处理建设及运营的可持续性；随着巨大资金需求和城市建设资金不足的矛盾日益凸显，很多地方政府举债建设污水处理设施，必将进一步加重地方政府的财政负担。社会资本亟需参与城镇污水处理的建设与运营，引入社会资本的意义在于，一是解决政府“暂时性”的资金不足（而不是替代政府投资），二是通过市场化机制提高投资及运营效率。
社会资本进入城镇污水处理领域面临诸多难题。社会资本企业虽然潜在可以使用的融资方式多，但实际应用起来的的融资方式主要还是以银行贷款为主，其融资门槛高，成功案例少，融资成本多在基础利率上下浮动，融资成本较高。根据社会资本的性质，可将社会资本做如下分类，由表可见，多数内资社会资本企业融资方式单一、融资环境较差。
我国对社会资本的引导与支持力度不足。我国在融资渠道、融资成本、税收、土地政策等方面引导与支持社会资本的力度不足：
融资渠道：我国社会资本以银行贷款为主，其他融资渠道的支持力度较少。有些社会资本企业（如工程技术型内资企业）自身的资金非常有限，而目前以商业银行贷款为主的融资方式要求企业有较大比例的自有资金，这必然导致企业在投资一定数量的项目后无力做新项目，从而限制了社会资本作用的发挥；
融资成本：在以银行贷款为主要的融资方式中，社会资本在污水行业中的贷款利率多在基础利率上下浮动，对于社会资本来讲，成本较高；
税收：社会资本企业的税收较高，从而提高其融资成本；
土地政策：社会资本企业的项目中，土地划拨资金数量大、周期长，对社会资本企业造成压力。
社会资本在经济落后地区难以展开。经济发展落后的中西部地区（非大城市）一般做不到全成本回收，城镇污水处理厂的运营维护主要靠政府补贴维持，社会资本进入的风险很大。
从城镇污水的治理进展及治理水平、水质质量标准、资金投入机制等方面来比较，我国与美国存在明显差距。我们可从上述存在的差距分析、猜想国家未来的城镇污水处理相关措施。
后续措施猜想
回顾我国“十一五”城镇污水处理的发展历程，我国城市污水处理能力快速提高，城市污水处理率已经达到较高的覆盖率；但在我国城镇化速度不断加快、城镇污水排放量持续增加的背景下，参照上述与美国之间的对比差距，我们认为，我国的后续工作重点可能在提高中小县镇污水处理能力、现有水厂升级改造、污泥处理处置、再生水利用、膜在污水处理升级改造及再生水利用中的应用、成立水业投融资平台等方面下大力气，时间跨度可能长达十余年甚至更长，地方性、细节性的政策可能出台。
提高中小县镇的污水处理能力：截止到2010年，我国县镇污水处理率60.1%，建制镇污水处理率不足20%，未建成投运的污水处理厂主要分布在东北和中西部的省份；根据《国务院办公厅关于印发“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划的通知》，“十二五”期间，我国新增城镇污水处理能力投资1040亿元，占总投资4300亿元的24.2%，可能主要投资于中小县镇的新建污水处理设施，提高中小县镇的污水处理能力及其污水处理率；
现有污水处理厂升级改造：美国目前已将重心放在现有污水处理厂的二次处理、针对水质要求高的水体的深度处理上。我国一方面要完成上述的新建任务，另一方面可能将要对现有污水处理厂进行升级改造，提高出水水质，满足更高的水质标准；
再生水利用业务可能在经济发达、严重缺水城市及地区展开：我国可能将在经济发达、严重缺水的城市及地区（如北京）率先展开再生水利用业务，如修订相关标准，制定针对再生水的法规，提高再生水厂处理工艺的可靠性，保证再生水厂出水水质的稳定性等；
膜在污水处理升级改造及再生水利用的应用可能扩大：由于膜处理法具有占地面积小、出水水质高、剩余污泥少等优点，因此膜处理技术是国家鼓励的发展方向，污水处理厂升级改造及再生水利用的项目非常可能倾向于使用膜处理法，膜的应用领域可能扩大；
污泥处理处置后续工作包括相关标准制定及修订、研究性价比高的技术及工艺、污泥处理处置项目融资等：在我国城市污水处理设施高速建设接近尾声、污水处理建设向中小城镇转移的情况下，相应的城市污泥处理处置设施建设还未大规模展开，污泥处理处置严重滞后于污水处理。因此，我们认为国家下一步可能在以下三方面入手污泥处理处置：1、加强制定与修订污泥处理处置的标准规范，2、由于污泥无害化处理处置的高成本投资及运行费用，我国将在污泥无害化处理处置做技术储备，研究性价比高的污泥无害化处理技术及工艺，3、“十二五”期间，国家计划投资347亿元治理污泥，投资金额杯水车薪，我国将探索污泥处理处置的融资平台；
成立城镇污水处理投融资平台：我们预计，政府可能设立类似美国“清洁水州立滚动基金”的城镇污水处理投融资平台，由中央、省级等财政部门分别按照一定比例投入项目，资金由省级建设部门统一管理，通过成立城镇污水处理投融资平台解决城镇污水的融资问题。2014年年初，环保部已在研究部署，搭建环保投融资管理平台，吸引银行等社会资金进入生态环保领域，研究建立环保基金；下一步，环保部还可能将明确基于政府投资与社会不同投资主体环保投融资政策改革重点与方向，研究制定金融机构环境保护投入引导机制。环保部三大行动计划中，《水污染防治行动计划》投资约2万亿元，上述金额需由政府和社会投融资完成。
