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王凯军:中国城市溢流污染控制的现实路径与未来想象

  • 发布时间:2025-11-25 21:57:05  来源:bob电竞

  在未来新水务溢流污染控制专题研讨会中,清华大学教授、未来新水务专家委员会专家王凯军谈到“溢流污染控制战略与实施路径”。报告内容虽着眼于溢流污染,但叙事串起了几十年来中国水环境治理的起伏变迁。在水务行业十年以上的资深人士们都目睹过从单纯追求污水处理率到如今追求水环境高水平发展的历程,这一变化背后,暗含着社会持续健康发展阶段及社会主要矛盾的变化。溢流污染控制的技术路线,也与之紧密相关,需要包含对历史的反思、对现实的认知,以及对未来发展路径的思辨。

  一条河流的命运,是一座城市治理哲学演进的缩影。王凯军教授以三张具有时间跨度的现场照片为线索,揭示了中国城市水系功能与治理理念的深刻转型。

  2017年,在颐和园如意门附近游泳多数会被“劝阻”,河边设置的“游泳请到正规场所,野泳危险害人害己”的警示牌,与市民自发挂上的“习主席说,全民健身是建成小康社会的重要基础”标语形成鲜明对峙,反映出在当时发展阶段,公共管理的落后性理念,与公众的亲水需求开始觉醒的需求的背离。

  彼时,美国的水体功能定位为“可游可渔”,而中国大多数城市水体仍停留在“可看可观”的阶段,相比之下存在一定差距。

  随着社会进步与公众环境意识的提升,治理理念逐步从“管控”转向“引导”与“服务”。2021年,水务标语已转变为“安全科学、文明游泳,共创和谐亲水环境”;社会新闻的报道标题是“北京护城河里玩皮划艇,虽不违法,但不提倡”。而到2025年,报道则是“昆玉河畔夏日狂欢,中外旅客共绘水岸风情”。标志着城市水系从单一的排水通道,转型为承载公共生活与城市文化的活力空间。

  近年来,这一趋势尤为明显。如亮马河,在再生水的补充下,已成为市民可亲水接触的公共空间;南苑森林公园利用小红门污水处理厂的尾水,成为夏季一道风景线;原本多为干涸状态的北京南旱河,如今也因水源补给成为亲子玩水的热门地点;天津狮子桥跳水更成为现象级事件,成为网红打卡点。

  这股浪潮背后,是社会主要矛盾的深刻变迁。随着我们国家社会主要矛盾已经转化为人民日渐增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾,人民对一泓清水的渴望,已从旁观者变成了体验者。

  在这一视角下,我们正真看到各地政府对于水环境治理标准的主动升级的必然性,以及对于雨季溢流污染严控的迫切性。人民对于城市水系的要求,已从追求“可见”的整洁排放通道,迈向保障“可触”的公共娱乐空间。

  我国各行业的第一轮发展中,大多通过“以市场换技术”的方式,引进技术、驱动发展。对此,董明珠曾一针见血地指出:“别人给你的永远是他落后的技术,中国企业要想发展还是要靠自己。”

  今天,发展阶段已然不同。我们走过了模仿与跟随的初期,进入了“深水区”与“无人区”。所面临的问题,已无法在西方既有的技术模式中找到现成答案。我们不得已走自己的路,探索符合自身国情的发展路径。这一转变,不仅是挑战,更是全球格局重塑中的重大契机。正如我国在风能、新能源汽车等十大行业实现“弯道超车”所证明的那样——当路径不再依赖引进,创新便有了破土而出的空间。

  水务行业同样如此。在早期发展阶段,行业主流技术路线严重依赖西方模式,例如对活性污泥法的全盘引进,在实践中走了不少弯路。如今,当行业进入攻坚克难的“深水区”,在溢流污染治理这一关键领域,仍有观点主张简单效仿西方国家,沿用“一级强化处理”的老路。这种思维,显然未能意识到:我们已站在一个全新的起点上,必须有适应中国现实、面向未来的系统性解决方案。

  虽然报告中王凯军教授虽然没有直接用“破除西化”这样的字眼,但其整个技术路线的思考,都贯穿着对中国国情的深刻把握和对国际经验的理性扬弃。

  他判断,在溢流污染控制上,国外一般会用“一级强化处理”,其本质是基于“水环境容量”的管理思路。而我国面临的挑战,则是在“美丽中国”战略目标下,对“断面水质”的精细化管控。正因如此,王凯军教授一贯强调:解决方案一定植根于中国国情,旨在解决我们自己的实际问题。

  原住建部城建司副司长张悦的论述则直指要害:“中国污水处理率虽全球领先,但管网系统是最大短板。当前城市水环境面临的进水浓度低、雨天溢流等诸多问题,无一不与收集系统相关。”王凯军进一步阐释,这在某种程度上预示着,我们拥有最新、最强大的世界级的“肝脏”(99%以上处理率的污水处理厂),却存在严重的“肠梗阻”(收集管网)。

  可以看出,中国水环境问题的特殊性体现在诸多层面:发展阶段的特殊性——我们用几十年时间走完了西方国家上百年的历程,在污水厂建设上投入巨大,但配套管网设施存在历史欠账;人口密度的特殊性——高密度城市人口及长期排放,导致环境容量相当有限;还有资金资源的有限性——如果不受限,大可根据最好的手段去做,而有限资源下的选择,是要用20%的资金去解决80%的问题,这也是制定顶层规划与确定技术路线图的意义所在。

  要解决80%的问题,需要基于国情的准确判断。对此,王凯军的判断是:污水厂建设成果是优势,但是由于管网的短板问题,导致进水浓度太低解决能力存在大量冗余;管网系统差距太大,完全解决需大量投资,是一个跨越多个五年计划的长期性工作;水弹性城市路径的先进理念,不改变现有推动方式,需要投资更为庞大,仅能解决少量问题;而若仅全部依靠一级强化处理,又难以满足人民对高质量水环境的需求。眼下,短期有效的方式是利用污水厂的优势去解决管网的短板问题。

  因此,他援引国际经验比较说明,基于现有系统的最大化利用与低影响开发模式,是当前发展阶段下的理性选择与必然取向。“我们并不排斥长期措施的并行推进,但现阶段需要寻找一条更具现实性的有效治理方案。”

  技术路线的确定,要基于技术解决方案上的可行性。对此,王凯军教授本人开展了初步调研与实践,在基于传统活性污泥系统的提升、当前国内外膜技术发展的态势分析和未来技术发展的方向三个维度,提出了针对过去、现在和未来技术的三个方向。

  过去二十年,我们在污水处理厂建设上投入巨大,取得了举世瞩目的成就。尽管管网建设的滞后构成了系统的“短板”,但已建成的、强大的污水处理厂本身,蕴藏着解决雨季溢流问题的巨大潜力。

  由于我国污水厂普遍按照最高进水浓度设计工艺,而实际进水浓度长期偏低(大部分地区是设计负荷50-60%),这便在设施运行中形成了显著的“水质冗余”。从理论上看,处理系统的容积与进水流量、浓度之间有反比关系:进水浓度越低,系统的潜在解决能力就越高。然而,这一潜力的释放往往受限于二沉池的负荷能力。

  二沉池的负荷主要由水力负荷与固体负荷两项参数决定。要突破瓶颈、提升其解决能力,就需要双管齐下:一方面,可通过引入颗粒絮凝沉淀、磁加载或颗粒污泥等技术,有效提升系统对水力负荷的承担接受的能力;另一方面,通过精准调控污泥浓度、沉降速度及回流比等运行参数,可以优化并承受更高的固体负荷。

  以纳米絮凝剂的应用为例。河北献县某污水厂面临提标改造与扩建扩容双重压力。在系统评估该厂在雨季的实际冗余能力、确定其设计浓度与实际运行浓度之间具备较大冗余空间后,技术团队采用了纳米絮凝剂强化处理,其在5分钟内即可达到传统工艺半小时才能实现的污泥沉降效果。

  试验结果为,即便在双倍负荷的冲击下,系统仍能稳定运行,且出水水质未受影响。这表明通过投加絮凝剂的方式,在短中期内将解决能力从1.5万吨/日提升至3万吨/日具有可行性。

  该技术在泸州、北京等地的推广,成为“原位扩能”的成功实践。王凯军指出,这类技术之所以在当下被广泛采纳,正是因为城市发展进入提质阶段,公众对水环境质量的要求已不容许长期停产改造,必须寻找快速、高效的扩容路径。

  经过持续多年的快速地增长,中国已稳固地成为全世界最大、最具活力的膜产品消费市场和生产国之一,成功突破国外技术封锁,无论在技术指标(如通量、截留率)还是市场占有率上,都已经具备了与国际巨头同台竞技的实力,甚至在性价比上更具优势。膜技术的一马当先的优势,或将成为解决溢流污染问题的技术突破口。

  以行业领先者世浦泰为例,其超滤膜产品经过苏伊士的长期严格测试,在“平均通量”与“瞬时通量”这两项核心性能指标上均达到国际领先水平。

  高通量的优越性能,使得在不必大规模扩建池容、增加土地占用的情况下,利用现有膜处理设施的通量冗余,即可在雨季瞬时提升处理规模——连续一个月在1.5倍设计峰值通量运行的检验,意味着处理设施能经受数月的连绵阴雨;1.5倍-2倍瞬时通量的检验,意味着可承受短期暴雨冲击。

  这一技术趋势,不仅代表了装备制造的技术进步,更标志着系统运行理念从“被动承受”向“主动调控”的重要转变,值得行业高度关注,并将其纳入未来溢流污染控制的核心技术组合之中。

  如好氧颗粒污泥技术,作为一种在全世界内已拥有多个成熟应用案例的先进污水处理工艺,虽在国内尚未大规模推广,但其显著的节地(75%)、节能(30%–50%)与卓越的出水水质优势,已备受行业关注。

  从溢流污染控制的特定视角重新审视,这项技术还展现出一个极具战略价值的特性:全球所有已投运的好氧颗粒污泥项目,均在设计之初就前瞻性地考虑了峰值流量的冲击,其峰值流量系数普遍介于1.7至5.8倍之间。在实际运行中,污水厂通过区分旱季与雨季模式,灵活调整单周期时长、进水时间等关键参数,即可在雨季流量激增时保障系统的稳定与高效。

  这意味着,除了公认的集约化与高效能优势,好氧颗粒污泥系统天生具备应对雨季超设计水量冲击的强大韧性,这与溢流污染控制的核心需求高度契合。

  当前,该技术在中国的发展正处于关键阶段:在传统的序批式应用方面刚刚起步,而在更具工程化潜力的连续流好氧颗粒污泥技术上,已取得突破性进展。一旦在技术与工程化推广上实现重大突破,好氧颗粒污泥无疑将成为应对溢流污染问题的强力技术“抓手”,成为中国把握技术优势、推动产业升级的关键契机。这需要行业给予充分重视,并提前进行技术储备与战略布局。返回搜狐,查看更加多