《中国污水处理市场发展现状分析 PPP模式逐渐兴起 主要处理能力集中在城市》

  • 来源专题:水体污染治理
  • 编译者: 王阳
  • 发布时间:2019-03-25
  • 2019年3月5日,十三届全国人大二次会议在人民大会堂开幕,国务院总理李克强作政府工作报告时,回顾了过去一年的工作,同时划出了2019年生态环境保护工作的重点。其中,把“因地制宜开展农村人居环境整治,推进“厕所革命”、垃圾污水治理,建设美丽乡村”和加大城市污水管网处理设施建设力度作为2019年污水处理的工作任务。

    市场投资主体多元化,PPP模式逐渐兴起

    回顾中国污水处理的发展进程,20世纪60年代-70年代,中国开始自行投资兴建一批污水处理设施和污水处理厂。在计划经济体制下,污水处理厂全部为国有事业单位,运营能力差,绝大部分污水厂为一级处理,污水处理厂运行专业人员极度缺乏。

    2002年以后,中国城市污水处理无论在数量还是质量上都得到了迅速的发展。建设部陆续颁布了一系列相关文件,为国内外投资人提供了明确的政策预期和法律保障,为城市污水处理市场各类主体规定了行为准则。

    与此同时,国家发改委、国家环保总局等部门对城市污水处理市场准入开放也颁发了相关政策性文件。国外资本和民间资本大量涌入,逐步形成了以BOT(建设-运营-移交)和TOT(转让-运营-移交)等特许经营方式为主体,委托运营、企业股权交易、合资合作等投资主体多元化市场化模式。

    中国污水处理市场化改革在探索中前进,2014年以来,污水处理行业的PPP模式逐渐兴起,该模式以“利益共享,风险分担,长期合作”为基础,促进政府和公司在污水处理设施方面的基础建设。

    污水处理能力稳步提升,城市是主要力量集中区

    截止2017年末,全国城市共有污水处理厂2209座,比上年增加170座;污水厂日处理能力15743万立方米,比上年增长5.59%;排水管道长度63.03万公里,比上年增长9.31%。2017年城市年污水处理总465.49亿立方米,城市污水处理率94.54%,比上年增加1.54个百分点,其中污水处理厂集中处理率89.80%,比上年增加1.1个百分点。城市再生水日生产能力3587.9万立方米,再生水利用量71.34亿立方米。总体来看,城市污水处理能力稳步提升,从污水处理能力来看,城市是污水处理的主要力量。

    2017年年末,全国县城共有污水处理厂1572座,比上年增加59座;污水厂日处理能力3218万立方米,比上年增长5.99%;排水管道长度18.98万公里,比上年增长10.41%。2017年县城全年污水处理总量87.77亿立方米,污水处理率90.21%,比上年增加2.83个百分点。

    我国污水处理能力得到快速提高,截至2018年6月底,全国设市城市累计建成城市污水处理厂5222座(不含乡镇污水处理厂和工业),污水处理能力达2.28亿立方米/日。

    华东地区污水处理厂最多、四川省居全国榜首

    截至2017年底,全国累计建成污水处理厂8591座,其中城市建成2209座,县城建成1572座,全国建制镇建成4810座。从全国污水处理厂区域分布情况来看,主要集中在华东地区,2017年底有3065座(城市703座、县城332座,建制镇2030座),约占全国污水处理厂数量的35.68%;其次为西南地区,2017年底有2111座(城市281座、县城286座,建制镇1544座),约占全国污水处理厂数量的24.57%。其他区域分布情况如下:

    从污水处理厂具体省份分布情况来看,截至2017年,全国污水处理厂数量最多的为四川省,达到942座,其中建制镇拥有720座,占比76.4%;江苏省和山东省分别以871和861座位列第二和第三。其他地区均在700座以下。

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    • 摘要:随着社会经济的发展,我国的水环境污染的问题越来越突出。建设大型污水处理厂可以有效解决水环境污染的问题。为了对水污染的现况进行改善,生活与投资环境得到优化,各地区纷纷建设了不同工艺类型和处理规模的污水处理厂,而且这些污水处理厂大部分采用的是地上式的。城市污水处理的“污水就近处理回用”作为污水厂选址的优先原则具有动迁困难问题。所以能够使污水就近处理回用的地下污水处理厂成为城市污水治理工程建设的发展趋势和方向。基于此,在接下来的文章中,将围绕城市地下污水处理厂发展现状及污泥处理方面展开详细分析,希望能够给相关人士提供参考。 关键词:地下污水处理厂;污泥处理 引言:随着生态文明建设和城市化的不断发展,城市地下污水处理厂已成为地下空间综合利用和可持续发展的重要方向。为此,文章对城市地下污水处理厂发展现状及污泥处理展开分析,具有重要的现实意义。 一、地下污水处理厂建设存在的主要问题 地下污水处理厂尽管得到了很好的发展,但建设过程中仍存在以下主要问题:首先,规划建设要求高,地下污水处理厂的主体构筑物建于地下,一旦修筑完成再进行改扩建的难度将大大增加。因此在工程可行性研究阶段及设计初期,对地下污水处理厂的整体规划建设要求相对更高;其次,设计施工难度大,建设成本高。地下污水处理厂的建设由众多分项工程组成,涉及到地面景观、深大基坑的开挖和支护以及通风照明等,这些分项设施往往会根据实际情况加大规模或建设标准提高。相应的设计及施工不论从量上还是内容上难度大大增加,成本也相应增加;再次,风险因素高。地下污水处理厂有可能出现有毒气体、污水泄漏等情况,一旦发生,后果将非常严重;最后,地面景观设计单一。目前我国污水处理厂地上景观建设相对单一,设计理念也较为落后,大规模进行园林、湿地、休闲娱乐场所和公园等的建设相对较少,总体功能不够完善。 二、国内外城市地下污水处理厂建设现状 国外像芬兰、瑞典、挪威、美国、英国等国家的许多城市地下大型排水及污水处理系统取得了很好的发展。城市地下污水处理厂的发建设已经走过很长时间。瑞典拥有大型的城市地下污水处理厂,其整个排水系统的污水处理厂全部建设在地下,不论处理效率还是规模都是世界领先的。仅斯德哥尔摩市就有大型排水隧道200km。例如KAPPALA污水处理厂的设计通常采用许多平行的洞室来进行水的净化,一般情况下,污水净化要求洞室长300m,过水断面达到100m2,该处理厂的每个洞室均可满足。日本的地下处理厂也多数采用中隧道式,如神奈川县叶山镇污水处理厂等。其占用土地面积较小,节约了大量的土地资源。此外虽然修建隧道造价比较高,但不需基础工程以及回填等,总体费用相差不大。另一方面,隧道密闭的空间对污水排放的有毒气体有着较好的封闭,对环境污染的可能小较小。国内地下污水处理主要是借鉴国外地下污水处理的理念和技术,在国内运用的过程中发现并解决了许多关键性问题,形成了一套自己的理论和技术,并且取得了非常好的效果。例如香港赤柱的地下污水处理厂、深圳布吉污水处理厂、广州京溪污水处理厂以及昆明第十污水处理厂的成功应用都证明了地下污水处理厂在解决污水方面的重要发展地位和巨大的市场潜力。 三、地下污水处理厂污泥处理分析 地下污水处理厂在对污水处理排放后常残留大量的污泥,而这些污泥中存在有大量的污染物,包括有害的重金属、致病物质以及不可分解的化学物质等等。而我国每年绝大多数污水处理厂将产生的污泥直接填埋或者倾倒,不仅污染了生态环境也威胁到人类的生活安全。因此如何合理的处治污泥已成为人们亟待解决的问题[1]。 (一)典型的污泥处理技术 目前国内外常用的污泥处理技术主要包括以下六类:厌氧消化即通过多种微生物进行氧化处理,使高能的有机物转化为低分子的物质,降低污泥的毒性。污泥好氧发酵,主要为在有氧的条件下通过各类菌对污泥进行有机物分解,进而转变为腐殖质。污泥的石灰稳定,即在污泥中加入一定量的石灰,石灰与污泥发生化学反应生成固体化合物,从而钝化重金属。另外化学反应的过程中也将产生大量的热达到杀菌的作用。热干化技术是污泥通过与热媒的传热作用进行脱水的过程。经过热干化后污泥中的微生物基本灭活,干污泥可用作施肥和建筑原料等。此外污泥焚烧以及生物沥浸也是比较常见的污泥处理技术。污泥焚烧能够最大可能的使污泥无害化和减量化,但是工艺要求如污染气体排放等要求较高。生物沥浸主要依靠硫杆菌为代表的特殊菌对污泥进行深度氧化,除去重金属,进而降低污泥毒性。该技术工艺简单成本较低,已在各大污水处理厂得到应用[2]。 (二)工程实际应用 我国某地下污水处理厂一期工程污水处理规模为11万m3/d,污水处理后主要残留的污泥成份为剩余污泥、初沉污泥、水泥区化污泥以及漏失污泥等。经初步统计,污泥量为2346m3/d,污泥含量较大且出产速度较快,因此选择合理的污泥处理技术至关重要。正如前文所述,目前常用的污水处理技术较多,但是选择适合本处理厂的方法需和工程的实际情况如项目的成本、运行情况等相结合,同时进行必要的改进和衍生。根据本项目实际情况初步确定调理压榨污泥干化、污泥加钙干化和生物沥浸干化3种技术进行比选[3]。 (三)对比分析 从污泥处理前后含水率、污泥含固量以及处理前后对环境的影响等技术性能和工程建设运行等的经济费用两个角度对调理压榨污泥干化、污泥加钙干化和生物沥浸干化3种工艺进行对比分析。从技术性能角度分析,调理压榨污泥干化术优于污泥加钙干化技术和生物沥浸干化技术。从经济费用角度,污泥加钙干化技术运行费用最高,但工程费最低,而生物沥浸干化技术工程费最低,运行费最高,调理压榨污泥干化技术则二者相差不大。另一方面考虑到生物沥浸干化与原设计工艺等相较好结合,处理技术以及方式效果等较为符合我国当前环境、法律法规等要求。因此综合分析该处理厂采用生物沥浸干化污泥处理技术[4]。 结论 简而言之,尽管我国城市地下污水处理厂的建设发展日趋成熟,但仍存在一些问题。涉及到规划建设、投资运营以及景观设计等方面。今后的建设中宏观远期合理的规划是根本,时刻保持警惕,防患于未然是重中之重。此外不断创新加强和合理利用地面资源,优化地面景观设计尚待进一步研究和广泛应用。另外,通过对不同污泥处理技术进行对比分析,综合考虑认为生物沥浸干化污泥处理技术比较适用于本地下污水处理厂的污泥处理,研究结果可为类似工程提供一定的参考。最后,城市地下污水处理厂给生态文明的建设和人类环境友好型的发展带来的效益是巨大的。大规模的建设和推广应用将势必是城市今后至未来主要的发展方向,同时随着近年来城市综合管廊和海绵城市的新型崛起,合理的将地下污水处理厂与综合管廊的有效结合也是一个新的技术革命[5]。
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    • PPP项目是指由社会资本和政府通过多种合作方式一起提供公共服务和基础设施投资的模式,其收益来源于三种途径:使用者付费、可行性缺口补助和政府付费。根据运作方式的不同,PPP项目又可以分为服务外包类、特许经营类和永久私有化类,目前我国PPP项目主要采用BOT模式,占比达到74%。 PPP项目发展经历了从爆发到规范的过程。2014年末财政部和发改委先后颁布PPP项目操作指南和指导意见,随着2014年财政部43号文和2015年新预算法的执行,政府的融资途径受阻,PPP模式的优越性显现。在2015年中旬关于PPP项目的顶层设计文件发布后,PPP项目正式进入加速期。 2018年7月全国共成交了183个PPP项目,共计1923.97亿元,截止至2018年7月底,全国范围内公布中标的PPP项目已达到11.52万亿元,总个数为7904个。7月PPP落地项目规模较上月有所增加,但项目个数有所下降。 从项目规模和项目数量看,均呈现出两个共同的特点。其一,2018年PPP项目成交规模和数量较2017年显著下降;这是因为PPP项目爆发式增长背后问题凸显,2017年11月多部委出台规范PPP项目的监管意见,PPP项目入库速度开始放缓。 财政部开始对PPP项目库进行整理,一些不符合规范或者不适合使用PPP方式的项目逐渐被清理出PPP项目库。其二,2018年4月份开始PPP项目规模和数量呈下降趋势,一直延续到7月份;这是因为此前财政部退库的时间节点为2018年3月底,而在此后“对于逾期未完成清理工作的地区,由财政部PPP中心指导并督促其于30日内完成整改”。 我国PPP项目投向:交通和市政为主 根据财政部和发改委发布的PPP指导意见,PPP项目主要投向城市基础设施和公共服务领域,项目需要具备透明的定价机制、稳定的现金流。具体来看,19个一级行业包括能源、交通运输、水利建设、生态建设和环境保护、市政工程、城镇综合开发、农业、林业、科技、保障性安居工程、旅游、医疗卫生、养老、教育、文化、体育、社会保障、政府基础设施等。 截止到2018年7月底,交通运输行业累计成交1096个PPP项目,累计金额为34507.3亿元。排名第一的交通运输行业包括了公路、铁路、航道航运、交通枢纽、港口码头、机场、隧道、桥梁等12个二级行业。 截止到2018年7月底,市政工程行业累计成交3292个PPP项目,累计金额为34450.9亿元。市政工程包括了供水排水、污水处理、供电供气、供热供冷、公园、停车场、地下综合管廊、垃圾处理、市政道路等18个二级行业。 截止到2018年7月底,城镇综合开发行业累计成交3554个PPP项目,累计金额为16376.2亿元。城镇综合开发包括了园区开发、城镇化建设、土地储备、厂房建设等5个二级行业。 2018年7月,市政工程行业以617.5亿元的成交金额占据了行业成交榜的首位,生态环境保护和城镇综合开发行业也贡献了较大的成交份额。7月份的行业分布与历年累计行业分布情况稍有不同,但前四名基本保持一致,只是在侧重点上有些差别,具体如下图所示。 我国PPP项目资金:社会资本以国有企业为主 社会资本在参与PPP项目的时候往往会成立一个项目公司,而项目公司的资金来源于两块。一块是公司本身的资本金,主要来自PPP项目发起人入股资金、政府相关事业单位投资、财政补贴以及PPP基金的股权投资。根据规定,PPP项目公司的资本金要求在20%-30%,具体各行业之间会有所差异。例如交通运输类项目最低资本金为20%,港口机场类项目资本金为25%,保障性住房项目资本金为20%。除了资本金以外,项目的其余投资资金主要来自贷款,其中包括银行贷款和项目发起公司的委托贷款。值得注意得是,项目发起公司将资金以贷款而不是资本金形式投入PPP公司,主要是为了降低投资风险,因此也造成了“小马拉大车”的问题。同时,目前PPP项目也在尝试发行项目收益债和利用资产证券化来实现项目融资。 2018年7月中标规模最大的项目为南阳市国家储备林基地建设(一期)PPP项目,项目规模达到了138.17亿。 参与PPP项目的社会资本有超过76%来自国有企业。据明树数据统计,按照社会资本的所有制进行划分,国有非上市公司占PPP项目投资公司的55%,而国有上市公司占21%。相比之下,民营非上市公司和上市公司占比仅为15%和9%。国有企业参与PPP项目一方面是因为建筑承包商中国有企业占比较高,另一方面,也反映出PPP项目的民间资本参与度并不高,这违背了政府鼓励发展PPP项目的初衷。 2018年7月,东莞市东清水污染治理有限公司以累计231.93亿元的中标金额在市场力压群雄。排名前10的社会资本分别如下表(以下仅统计社会资本作为牵头人或者单独中标的业绩),前十名中仅一个企业中标社会资本源于民营企业。