【智瞰生态】杭世珺：国际城镇水务发展现状与趋势 2021-09-09
日前，由中国环境科学学会水处理与回用专业委员会等多家单位联合主办的 “水与发展纵论”（WaterTalk），邀请北控水务集团顾问总工程师、教授级高级工程师杭世珺作题为《国际城镇水务发展现状与趋势》的学术报告，畅谈当前乃至今后一个时期国际城镇水务发展的重要成果、宝贵经验和未来方向。来自全国31个省市区和港澳台地区及海外的环境领域的专家、学者、高校师生及工程技术人员等千余人通过直播方式参加会议。
今天，我们和大家一起分享杭世珺报告中的精彩内容。杭世珺在报告中以日本、德国、荷兰三个国家为例，分析了发达国家的城镇水务发展趋势。
进入21世纪，日本基于发展现状提出了新方向和新目标：创造健康的水资源循环，从“排出、处理”向“活用、再生”转化，实现美好、安全、有活力的城市环境，并着重强调构造可持续发展模式，创造健康的水循环和资源循环的新下水道。
杭世珺着重介绍了日本在21世纪排水行业的“循环之路”新目标和三个方针。20世纪，日本的政策导向重点是扩大处理设施的普及率，进入21世纪，政策导向转变为“创造健康的水资源循环”，实现“循环之路”，其中包括三个层面：水之路、资源之路和设施再生之路。
水之路，重点是实现雨水、再生水、涌泉泉水100%有效利用，其基本方针包括活水之道、亲切水道和保卫水道，即循环、友好、安全。例如，在设施方面，促进雨水渗透设施和污水深度处理设施的建设。
资源之路，目标是实现污水处理厂的100%能源自给，不仅要做到现有设施的节能降耗，更重要的是生物质能（如沼气回用）和风光等自然能源的利用，同时还可实现温室气体减排。
再生之路，基本方针包括“确保安全”“利用设施”“提高功能”。例如使污水厂成为防灾据点，建设安全城市；利用下水道设施构筑地区信息网络等。
德国的集中式水系统存在的问题包括城市及周边的水文循环和城市水源的破坏、污水收集系统容量不足、合流污水不利于污水中有用组分的资源化利用等。其改进措施主要有通过渗滤将城市降水重新引入到地下水、用雨水代替部分生活和工业供水、实现工业企业内部水循环。
在技术趋势方面，德国目前已取得的技术发展包括：水收集系统，如负压收集技术；水处理系统，如实用型膜工艺和高级氧化工艺；代替大型集中处理设施的分散处理；居民区或工业领域的封闭水循环相关技术。
关于德国的创新水基础设施发展趋势，其愿景是：污水处理厂不仅是确保环境质量的设施，更要成为“发电厂”和“资源回收中心”等重要的城市资源管理工具。重点方向包括：关注污水中的能源回收，提倡分散处理统一管理，强化不同水质污水的资源利用。为此，德国制订了三大行动方针，即充分利用污水中的能源、推行分散或半集中处理设施、加大质量流分离和水资源管理。
早在2008年，荷兰应用水研究基金会便用“NEWs”一词高度概括了未来污水处理厂的组成框架。NEWs是英文Nutrient（营养物）+Energy（能源）+Water（水）factories（工厂）词组的缩写，表示可持续理念下的污水处理厂。2010年荷兰水务委员会联盟联合颁布一份重要文件《NEWs：荷兰2030年污水厂路线图》，并以此为指南开展污水厂的升级改造计划。荷兰落实其污水厂新概念的路径有多条，比如其中之一是对已有的处理技术和设计方法进行整理归纳，形成数据库。
杭世珺结合污水处理的六个步骤（预处理、二级处理、深度处理、污泥处理、再生水处理、能量转换），详细介绍了目前荷兰的技术体系，对每一步涉及的技术进行了分类，如预处理技术分为常规做法、改良做法、先进做法和非主流做法四类。最后，杭世珺介绍了荷兰6座污水厂的先进技术案例，分别是荷兰Apeldoorn污水厂的“自氧脱氮+消化工艺”、Amsterdam污水厂的资源管理、Beverwijk污水厂的生物沼气供作汽车燃料、Geestmerambacht污水厂的粒丸结晶反应器、Steenderen污水厂的鸟粪石生产、Deventer污水厂的BCFS工艺。
最后，杭世珺结合日本、德国、荷兰三个国家的城镇水务发展历程和新阶段的策略，总结了五点城市水务发展的主要趋势。
一是梳理整体趋势，即关注的重点经历了从人居卫生到污废物处理，到环境与资源节约，到生态修复与保护，最后到资源再生与利用的变化过程；
二是水务行业趋势与全球发展战略热点关联愈发紧密，体现了行业地位的提升；
三是系统性更趋完善，如向源头的管网和末端的受纳水体的延伸；
四是传统理念的不断调整，如“灰绿蓝白”并举，很多发达国家都提出各自的理念，如美国的低影响开发（LID）、澳大利亚的水敏感性城市设计（WSUD）等；
五是多领域、多专业紧密融合与协作，传统产业与现代高科技深度融合。
