污水資源化管理的市場驅動路徑研究

王喜峰，王亦寧

(1.中國社會科學院數量經濟與技術經濟研究所，北京 100732； 2.水利部發展研究中心，北京 100038)

2021年1月4日，中華人民共和國國家發展和改革委員會、中華人民共和國科學技術部等十部委聯合發布《關于推進污水資源化利用的指導意見》(發改環資〔2021〕13號)[1](簡稱13號文)，將替代常規水資源的再生水用于工業、市政、生活、生態、農業以及地下水回灌的稱為污水資源化利用(還包括從污水中提出資源和能源)，并對推動其發展提出若干指導意見。污水資源化利用對于從首尾兩端增加了區域水資源承載能力、降低了水體污染和保障水安全，有著非常積極的作用。

《關于實行最嚴格水資源管理制度意見》(國發〔2012〕3號)、《關于加快推進生態文明建設的意見》(中發〔2015〕12號)、《國務院關于印發水污染防治行動計劃的通知》(國發〔2015〕17號)都要求“積極開發利用再生水等非常規水源”。《關于推進污水資源化利用的指導意見》是繼《關于非常規水源納入水資源統一配置的指導意見》(水資源[2017]274號)(簡稱274號文)之后這一領域又一實質政策措施。274號文是將非常規水源納入水資源統一配置中，主要內容是源頭側的政策措施。13號文是將非常規水源中最重要的再生水作為核心，從城鎮生活、工業廢水、農業農村污水3個重點領域，從污水收集、再生水循環利用、工業廢水循環利用、農業農村污水以用促治工程、污水近零排放創新工程等六大工程以及法規、政策、價格、財金和科技五大體制機制制定了促進污水資源化的各項政策措施。13號文完善了從源頭側到用戶側整個污水資源化利用系統，特別是在對污水資源化市場主體支持方面，對于進一步推進污水資源化利用有著實質的意義。

作為需求側的再生水的用水戶，怎么避免行政手段一刀切，發揮市場配置資源的決定作用[2]，將再生水資源配置到培育污水資源化的市場主體，形成污水資源化的成本回收機制和長效收益機制，將再生水精準地配置到利用意愿較高、經濟效益較高的行業企業中去，實現政府引導、市場驅動的基本原則，是本文的研究重點。

1 再生水資產化管理的必要性

再生水資產化管理是指將污水按照一定標準處理后的穩定流量的再生水資源化、資產化和商品化、將處理設施和再生水資產化和證券化。對再生水資產化管理、提高污水資源化利用水平是非常有必要。

a.再生水資產化管理是降低地方財政負擔的必要手段。2019年印發實施的《國家節水行動方案》要求，在缺水地區加強再生水利用，到2022年，缺水城市再生水利用占比平均達到22%。對于大部分缺水地區來說，經濟發展相對落后，地方財政甚至已難以支撐污水處理廠有效運行，單單依靠地方財政來提高再生水利用率不現實。將再生水資產化獲得收益，由政府和社會共同負擔污水處理廠運行和再生水基礎建設，對于降低地方財政負擔，建立再生水利用長效機制非常有必要。

b.再生水資產化管理對于降低工業企業負擔十分有必要。①從我國節水的事實來看，工業用水的循環利用率和再生水的利用率已經很高，進一步提高其再生水的利用率，需要上馬更高端的設備。如果政府行為硬性攤派工業企業的再生水的提升幅度，其邊際成本對工業企業來說形成負擔，不符合現階段工業企業的正常發展的要求。對非常規水資源資產化管理，利用市場機制讓具有不同情況工業企業可以按照自身的情況來提升再生水的使用，可以降低部分工業企業負擔。②再生水資產化管理后會引導社會資本進入公共服務供水領域，提高居民沖廁用水和生態環境用水的再生水使用量，置換區域新鮮水取用，這些置換后的新鮮水可以用于工業企業的再生產，降低工業企業取水制水設備運行成本。③資產化管理之后，有條件的工業企業可利用生產中余熱對企業的廢水、海水進行處理制成非常規水向周邊行業供應獲取收益。這即節省了成本，又獲取了非常規水的收益。

c.再生水資產化管理是提高水治理體系現代化的必要環節。①對節水型社會十分有必要。再生水作為商品，對其進行資產化管理后，配套基礎設施由于利益的驅動快速發展，利用更便捷可達，利用量會增加，進而替代部分常規水源的使用。②對水環境治理非常有必要。再生水資產化之后，一方面部分廢水作為再生水時絕對排放量降低；另一方面由于提高經濟效益的驅動其再生處理水平要契合客戶的需要使得水環境改善。③對海綿城市建設十分有必要。解決城市內澇問題必須依靠強力的人工的滯蓄工程，使得城市雨水快速收集。而單單在斑點狀公共用地上修建該工程，難以成體系[3]。將這部分收集的雨水資產化后有利于在居民區、寫字樓和商場等場所配套相關工程和設施。其收益對于建立海綿城市運營管理的長效機制非常有必要。

2 污水資源化利用現狀分析

再生水就是污水經過適當處理后，達到一定的水質指標，滿足某種使用要求，可以再次利用的水[3]。根據《2019年中國水資源公報》[4]，在供水端我國非常規水源供水量為104.5億m3，其中由再生水供給為87.36億m3，由集雨工程供給為 9.61億m3。由于部門統計口徑差異，《2019年城市建設統計年鑒》[5]顯示，市政再生水利用量共116.08億m3。其中超過10億m3的省份有廣東(31.81億m3)、山東(15.25億m3)和北京(11.52億m3)，江蘇接近10億m3。從污水資源化率(市政再生水量/污水處理總量)來看，超過40%的有北京(58.17%)、山東(43.91%)、廣東(40.67%)、云南(43.62%)。另外，河北和內蒙古接近40%。

從城市視角來看，2019年全國共332個城市使用了再生水，其中使用量超過1億m3的城市有23個，這23個城市再生水利用總量為72.38億m3，超過全國再生水利用總量的62.35%；利用量超過5 000萬m3的城市有42個，共利用87.17億m3，超過全國的75%。總的來說，我國再生水利用主要集中在23個再生水利用量超過1億m3的城市。從這些城市的情況來看，絕大多數屬于經濟較為發達的城市，其中再生水利用的前三名為深圳、北京、廣州屬于我國一線城市，其他城市都是省會城市或東部沿海城市。

根據再生水利用量與人均GDP的關系來看，再生水利用超過8億m3的城市，其人均GDP都在15萬元以上，從實際來看為北廣深3個財力雄厚的一線城市。再生水利用超過2億m3的城市,如昆明、蘇州、東莞、武漢、天津、青島和鄭州也絕大多數為準一線城市。從人口來看，再生水超過1億m3的城市中，除珠海和江門之外，其他城市的人口都在500萬人以上[注]除長春和大連的人口數據為戶籍人口之外，其他城市都為常住人口數據。數據來源wind數據庫。，且大多數為1 000萬人以上的大城市。

根據《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918—2002)[6]，污水處理后作為回用水的基本要求是一級A標準，大部分指標為排入一般水體執行二類標準的1/3，有些指標為二類標準的1/6。這對污水處理廠的建設和運行成本提出較高的要求。從北京市和深圳市污水回用水的實踐來看，大部分為污水在達到再生水處理標準后直接排放到河道，作為河道的生態用水和景觀用水[7-9]。污水作為再生水標準處理后排放的河道一般位于市中心位置；該區域的人員對高質量生態需求較多，且該區域創造的經濟價值較高，能夠負擔高標準的大量的污水處理。除此之外，部分工業區配套了再生水回用設施，如北京第一熱電廠、高碑店熱電廠將原來的高碑店污水處理廠再生水利用工程(后改為高碑店再生水廠)和酒仙橋污水處理廠(酒仙橋再生水廠)的再生水作為冷卻水利用[8]。

從上述分析可以看出，再生水使用量較大的城市看重的是污水資源化的外部效益，首要考慮的是生態的補水效益、環境效益等；直接經濟效益并不是考慮的重點，或者不是首要考慮的因素。然而，污水資源化處理過程中的費用絕大多數由市政負擔。這是再生水利用量超過8億m3的集中在北廣深一線城市，超過2億m3的集中在準一線城市的原因所在。下面立足于成本核算，分析其全面鋪開情況下的技術經濟困境。

3 污水資源化利用的成本核算和技術經濟困境

3.1 污水資源化利用的成本核算

污水資源化利用的社會經濟困境是制約其長效發展的主要原因。從大規模利用再生水的城市來看，生態用水占絕大部分，市內公園、湖泊、河流以及人工濕地是再生水的主要去處。污水按照回用水處理之后，向主要公園、湖泊、河流以及人工濕地補給，有效改善了城市河湖景觀和生態質量，改變了黑臭水體的形象。此外城市雜用包括綠化灌溉、道路噴灑、施工壓塵、洗車、建筑沖廁等也占有一部分。生產用水主要是熱電冷卻用水，也有一小部分高品質供水向高科技企業供水。可以看出，再生水的主要流向為生態、市政和熱電企業。其中，生態和市政部分由財政支出，熱電行業為城市基礎性行業，大多可以享受財政補貼。也就是說城市財力是推動再生水利用的最重要因素。

目前污水資源化再生水的處理技術可以分為：物化處理技術、單膜處理技術、雙膜處理技術和膜生物反應器技術[8]。物化處理技術為：城市污水處理廠出水通過混凝、沉淀或澄清或微絮凝，過濾，消毒，降低SS、濁度、BOD、CDD等，該技術處理的再生水主要用于城市雜用，小部分用于景觀環境。其投資約為1 500元/(m3·d)，水處理成本1元/m3。單膜技術在物化處理的基礎上增加了膜過濾裝置及配套裝置，投資成本增加約1倍、運行成本增加了50%～150%。雙膜處理在單膜的基礎上增加了反滲透裝置，其投資成本較單膜技術增加了25%～60%，運行成本較單膜技術增加了30%～110%。膜生物反應器(MBR)是較為常見的污水資源化處理工藝，其處理后的出水好于GB 18918—2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級A，因此常見到再生水廠工藝中。北京再生水生產能力55萬m3/d采用的MBR及A2O+反硝化濾池+超濾+紫外線消毒工藝。深圳水環境提升工程之后，大多數污水處理廠將工藝提升至A2/O或MBR等，出水水質好于GB 18918—2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級A，直接排入河道或者海洋作為生態補水。

如果按照常用的A2/O或MBR工藝，按照技術經濟分析范式，項目運行期按照40 a，年利率設定為4%，其投資成本約0.8元/m3，再加上運行成本約2元，大概1 m3再生水成本接近3元。這些再生水只能作為居民沖廁、工業冷卻循環水、景觀環境用水。如果大規模作為居民沖廁用水則需要對中水管道設施進行投資。因此大部分的污水資源化利用大多只能用于景觀環境用水和工業冷卻循環水；而工業園區再生水回用則需要投資更大的雙膜處理工藝。從實踐來看，大規模的污水回用為財政支付(或補貼)的景觀環境用水和工業冷卻循環水；小規模的污水利用為先進制造業工業園區再生水回用。

3.2 推進污水資源化的主要障礙

污水資源化利用增加北方省份的水資源承載力，有利于補充北方經濟發展后勁。近年來，我國北方經濟發展相較于南方省份后勁明顯不足。這其中一個原因是：本應該承接的契合地區發展階段的產業，由于水資源承載力的限制難以落地；符合水資源承載力的產業卻不符合大部分省份的發展階段[10]。我國北方省份水資源總量只占19%，又承擔著高用水的保障國家糧食安全和能源安全的任務，再加上必須保障的居民生活用水，使得能夠用于正常產業發展的水資源非常有限。污水資源化利用能夠提升北方省份的水資源承載力，提升高質量發展水平。

污水資源化利用的主要障礙是其技術經濟可行性問題，較高的水處理成本使得污水回用只有發展水平較高的城市以及效益較好的工業企業能夠大規模使用[11]。如果對北方缺水地級市大規模推行，勢必增加城市運行成本，或者增加北方省份工業企業的運行成本。一部分是再生水廠的投資費用，前期投入較大；另外一部分是多出來的運行成本，為后期運行的持續投入。另外更為重要的是配套設施的成本[12]。

經濟成本問題使得污水資源化利用水平不高，難以形成長效機制。配套設施的成本問題使得配套設置難以開展投資，大部分污水處理后已達到再生水利用的基本要求，但是由于再生水輸送管網不配套[13]，大部分再生水不為所用，只能排入河道，作為景觀環境補水。對于有些景觀需求較少的小城市，這部分景觀用水無收益流入下游城市,這肯定會降低本地污水資源化利用的意愿，難以形成污水資源化利用的長效機制。

上述問題的解決需要污水資源化的同時，進一步污水處理后的再生水資產化，即以再生水資產化促進污水資源化利用。對再生水資產化管理對于引入社會資本降低地方財政負擔和工業企業負擔以及推動水治理體系現代化都是十分有必要的，是形成污水資源化利用長效機制的關鍵。

4 加快構建再生水資產化管理的政策體系

a.政府確定產權和收益。①根據“誰投資、誰收益”的原則，明確投資者對再生水及其配套工程的產權，以及對再生水的收益權；②是地方政府在制定非常規水源和再生水政策時，通過多個渠道確保再生水運營企業具有合理的收益和利潤；③國家強制下列行業和領域的用水優先使用符合條件的再生水：洗車、高爾夫、城市雜用水、生態環境用水、地下水超采區回灌用水；④地方價格部門對非常規水價格管控。

b.構建再生水資產的交易機制。①將再生水的基礎設施和核定的生產能力資產化和證券化，使其可以正常抵押、借貸和交易；②將非常規水資產交易與水權交易鏈接。在一個流域單元內，非常規水生產企業可以通過新增非常規水生產取得水權，將其排放到水體，可以作為下游的用水戶的新增水權，下游用水戶需按照一定的市場原則支付其費用；③將非常規水資產交易與排污權交易鏈接，其污染削減量能夠在排污權交易中取得收益。

c.合理設置再生水作為非常規水源統一配置體系的邊界。2015年國務院印發實施的《水污染防治行動計劃》要求將非常規水源納入水資源統一配置。2017年水利下發《關于非常規水源納入水資源統一配置指導意見》，配置領域涵蓋工業供水、生態環境用水、城市雜用水和農業用水。按照這個思路，各縣級及以上政府制定相關政策時傾向于向工業企業分割具體的非常規水利用指標，這可能造成“一刀切”的不利情況。因此，需要設定非常規水源統一配置體系的邊界，做到政府宏觀政策不直接作用具體企業，更不能向具體工業企業強行攤派指標；對于生態環境用水和城市雜用水強制優先配置再生水；對于農業用水鼓勵將再生水納入統一配置體系；對于工業用水利用市場機制進行再生水的配置。

d.協調再生水利用與最嚴格水資源管理制度的銜接問題。最嚴格水資源管理制度在區域中設定水資源利用的指標紅線，在水資源利用的統計中，將再生水利用量統計在內，占用當地水資源利用的指標。從再生水利用的實際來看，增加再生水利用量對于提升區域水資源承載力，提高水資源利用效率有著積極的作用。從實際來看，越是水資源利用指標緊缺的地區，對再生水的利用的需求量越大。綜上，應當協調再生利用與最嚴格水資源管理制度的銜接問題，打破再生水利用的制度障礙。