實現“就地造水”夢

近期有望出臺的“水十條”（《水污染防治行動計劃》）與“大氣十條”并稱有史以來最為嚴格的污染治理行動計劃，可見國家層面在環境治理上實有壯士斷臂的決心。

面對觸目驚心的環境污染問題，我們必須將水安全問題上升到國家安全和中華民族能否持續發展、能否實現中國夢的戰略高度加以重視，依靠科技創新，構筑國家水環境與水資源安全的技術防線。

中國水資源與水環境現狀

缺水——陷入崩潰的邊緣

目前，中國2/3的城市處于缺水狀態，100多座城市嚴重缺水。不少地方水資源過度開發，淮河流域53%，黃河流域達到76%，海河流域更是達到100%，遠遠超過國際公認的40%開發標準，生態環境處于嚴重失衡狀態。在河南新鄉的一些鄉鎮，因為黃河缺水，水稻整村整村地消失。北京的地下水累計超采65億m3，導致地面沉降加劇，形成面積約1000km2的地下水降落漏斗區。

污染——侵蝕城市的“毛細血管”

有統計顯示，中國年平均水污染事件達1700起以上，這就意味著每天有近5起記錄在案的污染事件發生。

全國36個主要城市的主要城市河道及流經水系，幾乎全部受到不同程度的污染，根據城市斷面的地表水監測數據表明，Ⅳ類和Ⅴ類水體已經超過50%。

從發達國家的城市發展規劃來看，當城鎮化率達到50%后，就會出現水資源、水安全的轉折點，從水量型危機轉向水質型危機，水污染事件進入高發期。如今中國的城鎮化率已超過50%，這就意味著未來我們將面臨更加嚴峻的污染挑戰。

跨流域調水——前景如何

20世紀末到本世紀初，我國的城市建設高速發展曾一度帶來用水量激增、城市水資源緊張等問題，許多地方都采取了外部調水的辦法來解決缺水問題，如引黃濟青、南水北調、引漢濟渭，等等。隨著調水規模越來越大、距離越來越長，帶來了調水越來越困難、調出地水生態破壞越來越嚴重等諸多問題;同時，調來水與當地水出現“水土不服”的情況也越來越多，一些地方出現了調來水與當地水成分差異導致自來水管道內的水垢溶解析出，形成了新的污染，且相當難以治理。從調水成本看，由于外調水工程量大，投資和運行成本也在不斷攀升。

技術創新跨越治水難題

面對中國水環境現狀，如果有一項工藝技術能夠以污水為源，“造”出相當于地表Ⅱ類的新水，我們不僅可以減少污染，同時可以增加優質水源，更不會出現水質型缺水地區用水量大的失衡常態，甚至可以減少遠距離調水的各種困惑。

在中國，每天城鎮污水處理能力為1.53億噸，這是無比豐厚的資源，如果用這些劣Ⅴ類的污水，通過技術突破處理到地表Ⅱ類以上，成為“優質水源”，城鎮污水處理廠也將由單純污染物削減設施，轉變為水環境保護以及提供水資源的中心，消除水質性缺水問題，這是一次面向未來的技術革命。

然而，一項技術能否被成功地大規模產業化，經濟性是決定因素。以海水淡化反滲透技術為例，該技術除了能耗過高、濃水二次污染問題以外，成本問題不可回避，其噸水運行成本5～6元，如此高昂的運行成本在中國大規模應用恐怕很難實現。

經過5年的研發和努力，碧水源公司集合了40多位國際、國內的膜技術專家和水處理專家，從小試、中試、工程放大試驗至示范工程建設四個階段，研制出全球首支超低壓選擇性納濾（DF）膜，并整合在污水處理領域已經成熟應用的MBR膜生物反應器處理工藝，形成了碧水源獨有的“MBR+DF”雙膜工藝水處理技術。

MBR膜生物反應器是目前在污水處理領域最為成熟的一項技術，其出水水質可以達到地表Ⅳ類，而且其污泥產量少，二次污染小。從投資成本來看，MBR工藝的噸水投資成本與傳統工藝相當，而噸水運營成本僅比傳統工藝高0.1元/噸，即可使劣Ⅴ類水“再生”為地表Ⅳ類水。

MBR膜技術讓碧水源人的“造水”之夢邁出了第一步。第二步則是利用DF膜技術，將MBR出水（地表Ⅳ類水）處理到地表Ⅱ類水，同時可以選擇性保留水中對人體有益的礦物質。DF膜技術投資成本為反滲透膜技術的60%左右，噸水運行成本保持在1.2元左右。

“MBR+DF”雙膜工藝究竟能否成為“就地造水”的利器，必須由實際應用來加以驗證。

2014年，北京市海淀區對翠湖再生水廠進行擴容改造，引入“MBR+DF”雙膜工藝，由碧水源公司負責具體實施，每天為海淀后山地區提供7000噸的高品質地表Ⅱ水，相當于每年從污水中獲得新生水資源超過255萬噸。目前，該項目已經正式通水運行，實現了污染物削減與水資源再生的雙重效果，可大幅提高區域水資源的循環利用效率和水環境承載力，是真正意義上的就地取材，就地造水，是一項重大技術創新，可成為解決我國污染性缺水問題的戰略性技術選擇。

從傳統工藝到MBR膜生物反應器技術，再到今天中國獨特的DF技術，從截污治污到“就地造水”，中國的治水之路，走過了近半個世紀，走出了一條有中國特色的創新之路。

不難看出，每一次技術革新，都是中國治水路上的一次跨越，而這每一次的跨越都離不開國家予以的信任和支持。只有重視高新技術的應用，推進污水排放標準的提高，加快高新技術的更新換代，才能依靠科技創新構筑國家水環境與水資源安全的技術防線。

（作者為北京碧水源科技股份有限公司董事長）