一、当前资源回收的瓶颈与挑战
污水管网渗漏与外来水入侵
国内污水系统普遍存在管网渗漏问题,导致外来水(雨水、地下水)大量侵入,稀释污水浓度。例如,国内分流制管网的平均稀释倍数为1.8(即原污水占比约55%),而西欧国家如德国北部可达1.4(原污水占比约70%)49。污水COD浓度因此显著降低(国内100-500 mg/L,西欧400-700 mg/L),直接影响后续能源回收效率(如厌氧消化产沼气)45。
中水回用推广不足
中水回用多局限于缺水地区,且依赖政府强制安装,运营效率低。例如,北京部分小区中水设施因维护成本高、用户接受度低而闲置,反映出市场化机制与公众意识的缺失13。
污泥处理与能源回收率低
国内污泥处理仍以填埋和掺烧为主,厌氧消化技术应用不足。曹业始指出,若50%的日处理量超10万吨的污水厂采用厌氧消化,污泥量可减少三分之一,同时提升能量回收率(VSS/TSS需≥60%)5。然而,目前具备完整能量回收系统的污水厂比例较低。
二、潜在解决方案与技术路径
优化管网系统与提升污水浓度
减少外来水入侵:通过管网修复、雨污分流改造降低稀释倍数。例如,瑞士苏黎世污水厂通过管网改造将稀释倍数控制在2,显著提升处理效率4。
提高用水效率:降低人均综合用水量(SCWC),从而提升污水COD浓度(COD=120/SCWC),为资源回收提供基础9。
强化内部碳源利用与低碳工艺
初沉污泥发酵:10万吨/日规模的污水厂通过发酵可增加VFA 40 mg/L,减少外部碳源投加(每日节省约1万元),并提升脱氮效率5。
低碳营养物去除技术:如主流厌氧氨氧化(Anammox)工艺,可降低能耗并减少碳排放5。
推动中水回用与再生水市场化
政策与商业模式创新:参考上海松江区规划,将再生水利用纳入区域水资源管理,推动工业用水、市政杂用等领域的强制回用14。
技术集成:结合膜技术与活性污泥工艺,提升再生水水质稳定性,降低运营成本5。
污泥资源化与能源回收
厌氧消化普及:推广污泥协同消化(如餐厨垃圾与污泥共消化),提升沼气产量。例如,上海白龙港污水厂通过高VSS/TSS污泥实现能量自给5。
灰渣资源化利用:远期规划污泥焚烧灰渣作为建材原料,实现全链条资源化14。
三、实现资源回收的阶段性目标
短期(2025年前)
完成重点城市管网改造,污水厂进水COD浓度达到250 mg/L以上,污泥无害化处理率达100%414。
中期(2030年前)
推广低碳工艺与中水回用技术,再生水利用率提升至25%以上,污泥能源回收率提高至15%513。
长期(2035年后)
构建“污水处理-能源回收-再生利用”闭环系统,实现水务系统的碳中和与资源自循环14。
四、结论
国内水务系统的资源回收仍处于初期阶段,需从管网改造、工艺升级、政策引导三方面协同推进。曹业始强调,因地制宜的规划(如上海松江区的“五系统七厂”布局)和低成本技改(如现有污水厂单元优化)是关键突破点414。未来5-10年,通过技术迭代与制度创新,国内有望逐步缩小与欧洲先进水平的差距,迈向可持续的水资源管理。
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