污水處理模式革新 未來路在何方？

　　聯(lián)合國會員國在2000年簽訂《千年宣言》后，隨即制定出了千年發(fā)展目標(Millennium Development Goals, MDGs)，其中具體目標7就提出：確保環(huán)境的可持續(xù)能力。在千年發(fā)展目標期間，全球獲得改善環(huán)境衛(wèi)生設施的人口比例從54%上升到68%，全球超過21億人口獲得了改善的環(huán)境衛(wèi)生設施。

　　全球環(huán)境衛(wèi)生事業(yè)的迅猛發(fā)展也加速了污水處理行業(yè)前進的步伐：在過去的10余年間，中國城市污水排放量從329億噸發(fā)展到417億噸左右，漲幅超過30%;污水處理率更是快速提高，在過去的2012年，中國污水處理率超過了85%，預計在2020年達到95%。盡管如此，隨著近年來有關環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的呼聲越來越大，傳統(tǒng)污水處理模式存在的問題也逐漸被社會各界所認識和持續(xù)關注。

　　開啟污水處理的全新模式

　　長久以來，城市污水處理廠的作用被當作是減少污水直排對當?shù)厥芗{水體的污染。為了達到設定的水質(zhì)標準，各種技術和手段被疊加或串聯(lián)使用，主要目的就是將污水中的污染物分離去除或轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，從而使水得到凈化。為此，污水處理廠除了要消耗大量的電能和絮凝劑、消毒劑等化學藥品外，還會有大量的剩余污泥和溫室氣體產(chǎn)生。據(jù)估算，我國污水處理行業(yè)的年電耗量占我國總電耗的2-3% 。除此之外，污水處理過程中產(chǎn)生的甲烷和氧化亞氮等溫室氣體，其排放量占我國非二氧化碳排放量的4-5%。

　　在全球能源危機、氣候變化和資源緊缺等背景下，污水處理的傳統(tǒng)模式也正發(fā)生巨大改變，發(fā)展節(jié)能低碳和污水中可用物質(zhì)有效循環(huán)和深度回用的污水處理新模式，受到了國際社會的廣泛關注。然而，如何認識污水處理模式的環(huán)境可持續(xù)潛力缺乏科學且系統(tǒng)的方法。

　　污水處理的凈環(huán)境效益

　　針對這一問題，來自中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心的研究人員提出了凈環(huán)境效益(Net Environmental Benefit，NEB)的概念，即通過技術和政策等多維度去降低污水處理過程中因能耗、化學品使用和溫室氣體排放等問題產(chǎn)生的環(huán)境影響，并最大化循環(huán)和回用污水及污泥中的有用物質(zhì)。針對這一概念，他們構建出面向節(jié)能、低碳與資源深度回收的污水處理多目標評估框架，并利用計算模擬與大數(shù)據(jù)方法，發(fā)展了指標權重算法及情景時序預測工具。