關于地下污水處理廠話題，清華大學環境學院王凱軍教授說的一句話挺有意思，他說：“猴子總要從樹上下來的，這樣才能進化成人。”

這是化用了恩格斯的名言“猿從樹上到地下，是完成了猿變成人的關鍵性一步”，來比喻污水處理廠從地上到地下變化的意義。

其實，是有一部分猴子從樹上下來變成了人，看起來很高級，但是也產生了作為人的各種焦慮。而另外一些猴子，還在樹上快樂地蕩著秋千，但它也在變，現在的猴子已不是當初那個猴子了。

到底污水處理廠應該怎樣進化呢?恐怕還得說一句正確的廢話“因地制宜、因時制宜”。

每一代新建項目自然能選擇它那個時代新的工藝技術等，這是行業的進化;但不管為污水處理廠選擇了多么正確的發展路線和多么經得起考驗的治理思路，它都不會一成不變，只有在變化中它才能存在，實在不能變化的那些，就只好壽終正寢了。

處理規模為100萬噸的高碑店污水處理廠的進化之路，可以看做我國污水處理行業進化的一個縮影。

初生

上世紀50年代以來，隨著北京市城區人口增長，工業發展，人民生活水平提高，污水量迅速增加。

1956年5月，為了尋覓污水出路，北京市政府選定朝陽區高碑店村南的一塊高地作為污水處理廠的廠址。馳名中外的高碑店污水處理廠也就因此而得名。

污水處理廠始建于1958年，圖紙是由當時在北京參與建設的前蘇聯專家選址設計的。

史料記載，前蘇聯專家當時專門來參與天安門的擴建工程，“捎帶手”為北京設計了一個污水處理廠，并且親自來選的位置。

當年的設計圖紙上面除了有污水處理廠房，還有梨樹、稻田和菜地，當時處理后的水，主要負責周邊農田灌溉，這些試驗田用于測算和記錄灌溉數據。

1960年在這個廠址上，修建了一座簡易沉淀池，沉淀后污水用于污水灌溉，形成了流域范圍包括城區的東郊工業區的通惠河污水系統，即高碑店污水系統。

因為眾所周知的原因，60年代后期市政建設基本停滯。

70年代初期，世界范圍的環境“公害”日益嚴重。當時周恩來總理非常關心這一問題，曾多次親自視察首都的環境污染狀況，批示要防治“三廢”，保護城市環境，為子孫后代造福。

1972年聯合國召開“第一次人類環境會議”后，我國也于1973年召開了“第一次全國環境保護會議”，有力地推動了北京市的環境保護工作。根據北京市政府的部署，1973年組成了“高碑店城市污水處理科研設計組”。

科研設計組首先深入調查研究了系統內污染的狀況，收集了大量國內外有關污水處理的資料。進行了一系列小型探索性試驗，最終確定了使用生物濾池的方式進行過濾。

高碑店污水系統的污水中，工業污水約占49.3%。面對工業污水量多，污染物濃度高、種類多、變化大的特點，如何科學地治理是擺在科研設計人員面前的又一難點。

到80年代，高碑店污水處理廠流域范圍內已分布有1118家工廠，工業污水排放量多、污染濃度大。另外，這一帶居住人口也增至220萬，生活污水量急劇增加，每日排入通惠河的工業、生活污水量達到80萬立方米。致使通惠河下游河水黑臭污染嚴重。

1980年，一座日處理2000立方米的污水試驗廠竣工。

1981年以后，經過一系列科學試驗，最終選用了先進的污水、污泥處理工藝，使其達到無害化。而處理產生的沼氣、廢熱又可作為清潔能源再利用。

對流域系統內的工業污染源則要加強管理、控制與監測。對工業污染嚴重的廠家，必要時要采取“治、改、并、轉、遷、停，以治為主”的方針進行管理。所排污水必須符合“排入城市下水道水污染物排放標準”，保證城市污水處理廠的正常運轉，最大限度地發揮處理廠的工程效益。據此，1983年報批了計劃任務。

從1983年報批計劃任務以來，高碑店污水處理廠做了大量前期工程準備工作。

1984年編制出“高碑店污水處理廠一期工程”的初步設計文件。

1990年12月5日，我國第一座特大型的污水處理廠(一期50萬立方米/日)終于正式開工興建了。(第一座大型污水處理廠是天津的紀莊子污水處理廠，于1981年開始籌建，1984年4月完成設計，1986年4月建成投產，一期規模26萬立方米/日。)

1993年12月24日，采用活性污泥法工藝的“高碑店污水處理廠一期工程” 通水典禮在通惠河畔高碑店污水處理廠的廣場上舉行，它標志著當時我國規模最大的城市污水處理廠的勝利建成。

1994年4月初，污水處理試運行成功，處理效果達到設計要求，出水水質超過了當時國家排放標準，最終實現了工程預期效益。

規模擴大

高碑店污水處理廠是解決通惠河污染的一項重點環境保護工程，它是當時國內規模最大、工藝設備先進的污水處理廠，其服務范圍包括老城及東郊工業區，總面積為96平方公里，它的建成使北京1/4的城市污水得到治理。

高碑店污水處理廠二期工程于1995年開工，1999年年底竣工投產，擴展處理能力至100萬立方米/日。工程由北京市市政工程設計研究總院設計，北京市市政四建設工程有限責任公司施工，并榮獲中國土木工程詹天佑大獎(1999年度)。

北京申辦奧運會成功之后，北京市就將水污染治理列為了市政府奧運工作的重要目標。高碑店污水處理廠在奧運期間還成為了景點，為綠色奧運加分。

高碑店污水處理廠日污水處理回用率達到了50%，平均每天回用量近40萬噸，基本達到了奧運會時的城市用水需求，也為一些大型工業園區提供了充足工業用水，這個過程中，還為北京節約了大量優質飲用水。

該廠采用傳統活性污泥法二級處理工藝：一級處理包括格柵、泵房、曝氣沉砂池和矩形平流式沉淀池;二級處理采用空氣曝氣活性污泥法。污泥處理采用中溫兩級消化技術，消化后經脫水的泥餅外運作為農業和綠化的肥源。硝化過程中產生的沼氣用于發電可解決廠內部分用電。該廠還有約1萬立方米/日的深度處理設施，處理后的水用于廠內生產及綠化。

高碑店污水處理廠二期完成后，是我國少有的百萬噸規模的污水處理廠，最大處理能力可達120萬立方米/日，據稱遠景規劃最終規模為250萬立方米/日。

提標改造

除了規模的擴大，在工藝技術方面，高碑店也一直沒有落伍。

這首先是出于對水資源的渴求。

從高碑店污水處理廠索取回用水一直就沒有停過，從最開始的污水灌溉開始，到真正建設污水回用工程，再到建設再生水利用工程。

其中污水回用工程于1999年被列入北京市政府《關于北京市環境污染治理目標與對策》報告中，工程于2000年4月動工，2001年6月正式啟用。

再生水利用工程從2010年開始建設，并于2016年陸續投產運行。高碑店污水處理廠也因此升級為高碑店再生水廠。

其次，這是因為標準在變。

高碑店污水處理廠建于九十年代，當時我國污水排放標準中還沒有關于氮、磷等指標的相關規定，所以設計中沒有考慮脫氮除磷問題。實際出水能夠滿足原來設計的常規水質要求，但是不能滿足北京市后來發布實施的《水污染物排放標準》(DB11/ 307-2005)中規定“城鎮污水處理廠出水排入III、IV、V類水體及其匯水范圍的，執行GB 18918—2002表1中一級標準的B標準以及表2、表3的有關規定。”

根據當時相關監測結果表明，高碑店污水處理廠出水BOD5、COD、SS、pH四項指標均能達到新標準(一級B)，而TN、TP、HN3～N三項指標均不能滿足要求。高碑店污水處理廠要達到新標準一級B要求，還需要進行大量的工藝改造。

所以第一次進化的標準是要達到一級B，再后來是一級A，地表水，再生水。

升級為再生水廠的北京市高碑店污水處理廠2016年7月試運行，水質可達地表Ⅳ類。再生水廠日處理規模可達100萬立方米，成為國內規模最大的再生水廠。

再生水也不是終點，還要繼續升級。

高碑店再生水廠污水區升級改造為改良型AAO工藝，從2017年6月開始施工改造，截至2018年6月底，污水區8組初沉池、24組曝氣池升級改造全部完成，配套內回流及碳源加藥逐漸投入運行。

最近的這次改造，強化了生物除磷，并且在升級改造完畢后持續開展工藝運行優化，全過程進行精細化運行調控。

基本上，從1993建成后，高碑店污水處理廠就一直走在進化的路上，提標改造是其主旋律，這和我國大部分污水處理廠的命運是一樣一樣的。

這個進化之路有被迫的成分，但那些具體而微的行動也體現著污水處理行業從業者的使命和擔當。

在高碑店的廠史館里，珍藏著1983年出版的污水處理長遠規劃項目書，里面對17年后2000年的北京污水處理工藝進行了展望，那時就已經展望了無人值守、臭氧消毒等工藝，代表著一代污水處理人的美好追求。這些在當時來看還是非常前沿的設想，如今在污水處理廠的生產工藝和管理當中，都已經實現了。

這些是進化之路中由行業自主選擇的部分。那么，我們有理由判斷，在污水處理行業發展了30多年后，未來，行業自主進化的意愿將會和標準的驅動力一樣強勁。

走出洞穴

污水處理廠的進化無可避免，我們需要關注的是轉變過程中的細節。

在一次E20的調研中，王洪臣說了他心目中的標桿污水處理廠是什么樣子的。他說，兩個要素缺一不可。

一是感官指標。一定要看上去就賞心悅目，外形就和周圍環境融合在一起，廠區的環境甚至比周圍的環境還要更優秀，給人們帶來美的享受，噪音和臭味當然不能有——這正是污水處理廠被人厭惡的重要原因，也是一批早期污水處理廠被搬離城市的重要原因。

二是污水處理專業技術指標。水質要好，能源要被利用，經濟上也要可行。

近日，在第一屆“雙百跨越”污水處理標桿比選活動華南、西南區域評審會上，E20環境平臺董事長/首席合伙人、《兩山經濟》和《環境產業導論》作者傅濤也表示，作為城市環境公共服務的重要基礎設施，污水處理廠在過去發展中一直以低價運營、提標改造、達標排放為常態，隨著生態文明建設深入推進，人民感知成為衡量環境服務質量的重要標尺，標桿比選活動正是面向行業高質量升級的有益探索與引領。

當然，我們也知道，草圖還不是藍圖，是無法構成建筑的，點子距離成品會有很大一段距離，需要很多費勁巴拉的土木工程和膩子活。靈光一閃只是5%，細活累活是95%。

再回到開頭關于進化的問題，走下樹的人，進化也沒有完成，他們還要繼續走出洞穴，他們將一直走在進化的路上。對于污水處理廠往何處去的問題，我們也可以樂觀一點。

參考資料：

[1]《高碑店污水處理廠：污水變清流 夙愿成現實》，北京市政院等

[2]《北京第一個大型再生水廠開了廠史館，公眾可集體預約參觀》，北京晚報

[3]《高碑店污水處理廠完成升級改造 躍升國內最大再生水廠》，人民網-北京頻道

[4]《運行數據：百萬噸級再生水廠“教科書式”升級改造》，給水排水

[5]《“雙百跨越”標桿污水廠比選福州評審會成功召開》，“雙百跨越”污水處理標桿聯盟

[6]《王凱軍：我國地下式污水處理廠的發展與問題解決分析》，JIEI創新實驗室

編輯：陳偉浩