污水處理廠“資源化”應(yīng)用模式及案例

隨著"雙碳"目標(biāo)推進(jìn)與"綠水青山就是金山銀山"理念深化，我國(guó)污水處理行業(yè)已從"單一污染物去除"向"水資源循環(huán)+能源回收+資源再生"的資源化轉(zhuǎn)型階段邁進(jìn)。污水處理廠作為水環(huán)境治理的核心樞紐，不僅承擔(dān)著凈化水質(zhì)的基礎(chǔ)功能，更蘊(yùn)含著水資源、能源、生物質(zhì)資源等多重價(jià)值挖掘潛力。

未來(lái)，污水處理廠應(yīng)摒棄傳統(tǒng)"末端治理"思維，樹立"資源循環(huán)"理念，通過精準(zhǔn)規(guī)劃、技術(shù)創(chuàng)新、模式升級(jí)、風(fēng)險(xiǎn)管控，實(shí)現(xiàn)從"污水處理廠"向"資源循環(huán)中心"的轉(zhuǎn)型。 政府、企業(yè)、科研院校、金融機(jī)構(gòu)等各方應(yīng)加強(qiáng)合作，共同完善政策體系、技術(shù)體系、市場(chǎng)體系、融資體系，推動(dòng)污水處理廠資源化產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，為"雙碳"目標(biāo)實(shí)現(xiàn)與生態(tài)文明建設(shè)提供有力支撐。

PART 01

污水處理廠"資源化"轉(zhuǎn)型動(dòng)因

（一）政策驅(qū)動(dòng)：從"末端治理"到"資源化利用"的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)向

我國(guó)污水處理行業(yè)政策體系歷經(jīng)"規(guī)模擴(kuò)張-標(biāo)準(zhǔn)提升-資源化導(dǎo)向"三大階段，當(dāng)前政策密集出臺(tái)推動(dòng)資源化轉(zhuǎn)型：

國(guó)家層面頂層設(shè)計(jì)：《"十四五"節(jié)水型社會(huì)建設(shè)規(guī)劃》明確"到2025年，全國(guó)地級(jí)及以上缺水城市再生水利用率超過25%"；《"十四五"城鎮(zhèn)污水處理及資源化利用發(fā)展規(guī)劃》提出"加強(qiáng)再生利用設(shè)施建設(shè)，推進(jìn)污水資源化利用"，同時(shí)要求"將城市生活污水集中收集及再生水利用目標(biāo)任務(wù)納入本地相關(guān)規(guī)劃，落實(shí)責(zé)任主體，強(qiáng)化監(jiān)督考核"。2021年《關(guān)于推進(jìn)污水資源化利用的指導(dǎo)意見》要求著力推進(jìn)城鎮(zhèn)生活污水、工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)農(nóng)村污水等重點(diǎn)領(lǐng)域污水資源化利用。

地方層面配套落實(shí)：北京、上海、深圳等一線城市率先出臺(tái)再生水利用補(bǔ)貼政策，北京對(duì)再生水項(xiàng)目給予0.5元/立方米補(bǔ)貼，深圳將再生水納入城市供水體系，通過市政管網(wǎng)輸送再生水；江蘇、浙江等省份推動(dòng)"污水處理廠+濕地公園+農(nóng)業(yè)灌溉"一體化模式，拓展再生水應(yīng)用場(chǎng)景。

政策核心導(dǎo)向變化：政策重心從"要求處理達(dá)標(biāo)"轉(zhuǎn)向"激勵(lì)資源回收"，通過財(cái)政補(bǔ)貼、稅收減免、價(jià)格機(jī)制改革等手段，降低資源化項(xiàng)目投資門檻，激發(fā)市場(chǎng)主體積極性。

（二）市場(chǎng)需求：水資源短缺與環(huán)保壓力催生剛性需求

我國(guó)水資源與環(huán)境現(xiàn)狀為污水處理廠資源化提供廣闊市場(chǎng)空間：

水資源供需矛盾突出：我國(guó)人均水資源占有量?jī)H為世界平均水平的35%，全國(guó)超400個(gè)城市存在缺水問題，其中110個(gè)為嚴(yán)重缺水城市。另一方面，中國(guó)用水需求涵蓋14億人口的基本生活用水、近千萬(wàn)平方公里國(guó)土的生態(tài)系統(tǒng)用水、18億畝耕地的農(nóng)田灌溉用水，以及世界第二大經(jīng)濟(jì)體的工業(yè)和服務(wù)業(yè)用水，共同構(gòu)成了龐大而剛性的用水需求體系。

環(huán)保與碳減排壓力倒逼：污水處理是典型的能量密集產(chǎn)業(yè)，同時(shí)也是重要的碳排放源，其碳排放總量約占全社會(huì)排放量的1%-3%。資源化模式可實(shí)現(xiàn)"能耗自給"甚至"能量盈余"，同時(shí)減少污泥填埋、化學(xué)藥劑使用帶來(lái)的碳排放，契合"雙碳"目標(biāo)要求。

資源循環(huán)經(jīng)濟(jì)需求升級(jí)：工業(yè)企業(yè)對(duì)中水回用、磷回收等資源的需求日益迫切，鋼鐵行業(yè)中水回用率已普遍達(dá)到97%以上，部分化工企業(yè)的回用率也已超過90%；農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)Ω咂焚|(zhì)生物有機(jī)肥的需求呈爆發(fā)式增長(zhǎng)，行業(yè)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，生物有機(jī)肥的產(chǎn)能年增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)保持在15%以上，為污水處理廠污泥資源化提供穩(wěn)定市場(chǎng)。

（三）技術(shù)支撐：資源化技術(shù)體系日趨成熟

污水處理資源化技術(shù)已從"單點(diǎn)突破"轉(zhuǎn)向"系統(tǒng)集成"，為規(guī)模化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)：

水資源回收技術(shù)：超濾（UF）、反滲透（RO）、膜生物反應(yīng)器（MBR）等深度處理技術(shù)的運(yùn)行成本相較于早期有明顯優(yōu)化趨勢(shì)， 投資成本在某些新型模塊化設(shè)計(jì)上也有所下降，特別是MBR在降低運(yùn)行成本和延長(zhǎng)設(shè)備壽命方面表現(xiàn)尤為突出。MBR工藝出水水質(zhì)可達(dá)到《城鎮(zhèn)污水再生利用工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50335-2016）中地表水Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)，滿足多場(chǎng)景應(yīng)用需求。

能源回收技術(shù)：國(guó)內(nèi)的污泥厭氧消化、沼氣發(fā)電、光伏互補(bǔ)等技術(shù)已在大型污水處理廠得到全面應(yīng)用，且已形成完善的產(chǎn)業(yè)鏈和配套政策支持。沼氣發(fā)電機(jī)的電效率通常在30%-36%左右，若考慮到沼氣余熱的利用，總能源利用效率可提升至70%到80%左右。

資源回收技術(shù)：磷回收技術(shù)（化學(xué)沉淀法、結(jié)晶法）磷回收率達(dá)80%以上，回收磷產(chǎn)品純度符合農(nóng)業(yè)用肥標(biāo)準(zhǔn)；污泥堆肥、蚯蚓處理等技術(shù)可生產(chǎn)生物有機(jī)肥，蚯蚓堆肥可顯著降低污泥中重金屬的生物有效性，尤其是對(duì)于銅、鎳等金屬有較好的鈍化效果；高鹽廢水處理中的鹽回收技術(shù)（納濾、電滲析）可實(shí)現(xiàn)工業(yè)級(jí)鹽再生，鹽回收率通常可達(dá)90%以上。

（四）發(fā)展痛點(diǎn)：傳統(tǒng)模式瓶頸推動(dòng)轉(zhuǎn)型

傳統(tǒng)污水處理廠"重建設(shè)、輕運(yùn)營(yíng)、無(wú)回收"的模式面臨多重瓶頸：

運(yùn)營(yíng)成本高企：污水處理廠運(yùn)營(yíng)成本構(gòu)成中，電費(fèi)通常是最大的單項(xiàng)成本，通常占比30%-50%之間，藥劑費(fèi)和污泥處置費(fèi)也占據(jù)相當(dāng)重要的比例。行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，全國(guó)污水處理綜合成本（含折舊、能源、人工、化學(xué)藥劑等）普遍在2.2至2.8元/噸之間。部分缺水地區(qū)因取用水成本上升，成本壓力進(jìn)一步加大。

盈利模式單一：我國(guó)污水處理廠大多仍需要較高比例的政府補(bǔ)貼維持合理回報(bào)，多個(gè)污水處理廠補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)低于實(shí)際運(yùn)營(yíng)成本，企業(yè)自主盈利能力弱。

資源浪費(fèi)嚴(yán)重：我國(guó)城市污水處理廠年處理污水量規(guī)模龐大，若全部實(shí)現(xiàn)再生利用，可替代相當(dāng)比例的城市供水。污泥中蘊(yùn)含的有機(jī)物質(zhì)、磷、氮等資源未得到有效回收，大量污泥被填埋或焚燒，造成資源浪費(fèi)與環(huán)境壓力。

PART 02

污水處理廠"資源化"發(fā)展場(chǎng)景

（一）水資源回收：再生水市場(chǎng)空間持續(xù)擴(kuò)容

再生水作為"第二水源"，已成為污水處理廠資源化的核心增長(zhǎng)點(diǎn)，應(yīng)用場(chǎng)景不斷拓展：

編輯：趙凡