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2019年中国污水处理区域切换、单体污水处理、黑臭水体治理及流域治理发展分析[图]

2020年04月13日 13:51:41字号:T|T

    早期中国对污水处理的重视程度远高于西方国家,得益于此,我国历史上鲜有遭受欧洲的大规模瘟疫肆虐;新中国成立后,受限于整体经济条件,我国污水处理工程开始落后于西方发达国家水平,为此我国曾经广泛倡导居民“饮用熟水”。随着现代工业的发展,我国城市污水处理工程的短板早已不复存在,但较为粗放式的工业发展也为新时期的水环境治理工作埋下了新的隐患,流域生态问题日趋严重,适应新时期的水环境治理工作的政策出台刻不容缓。

“水十条”及随后发布的水环境治理行业重点政策梳理

发布时间
政策名称
主要内容
2015.4.7
水污染防治行动计划(水十条)
取缔“十小”企业,整治十大重点行业,集中治理工业集聚区水污染,强化城镇生活污染治理,加快城镇污水处理设施建设与改造,全面加强配套管网建设,推进污泥处理处置。
到 2020 年,七大重点流域水质优良比例总体达到 70%以上,地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在 10%以内,地级及以上城市集中式饮用水水源水质优良比例总体高于 93%,全国地下水质量极差的比例控制在 15%左右,近岸海域水质优良(一、二类)比例达到 70%左右,京津冀区域劣 V 类的水体断面比例下降 15 个百分点左右,长三角、珠三角区域力争消除劣 V 类。
到 2030 年,全国七大重点流域水质优良比例总体达到 75%以上,城市建成区黑臭水体总体得到消除,城市集中式饮用水水源水质优良比例总体为 95%左右。
2015.5.6
关于推进水污染防治领域政府和社会资本合作的实施意见
以存量项目为主,兼顾部分新建项目,提出以饮用水水源地环境综合整治等为 PPP 推进的重点领域,鼓励对项目有效整合,打包实施 PPP 模式
2015.8.28
城市黑臭水体整治工作指南
全面开展城市建成区黑臭水体排查工作,制定具体整治方案,各地方政府于 2015 年底之前向社会公布本地黑臭水体整治计划并上报住建部;自 2016 年起,各地方政府须按季度上报本地区黑臭水体整治情况,报送住建部,抄送环保部、水利部、农业部。
2016.12
“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划
“十三五”期间,新增污水处理设施规模 5022 万立方米/日,提标改造城镇污水处理设施规模 4220 万 立方米/日,新增或改造污泥无害化处理处置设施能力 6.01 万吨/日,新增再生水利用设施规模 1505 万立方米/日。
2016.12.11
关于全面推行河长制的意见
加强水资源保护;加强河湖水域岸线管理保护;加强水污染防治;加强水环境治理加强水生态修复;加强执法监管。

数据来源:公开资料整理

    《水污染防治行动计划 》,又称“水十条”,是我国水环境治理政策建设的里程碑,标志着我国水环境治理开始从过去的污水治理、截污管网等末端治理模式,延伸至源头控制、过程阻断以及末端治理全过程协同的新模式,涉及污水治理、流域修复、城市排污管网建设、以及景观建设等众多行业领域。

    截至目前,“水十条”中所规定的第一阶段2020年各项指标已基本完成,接下来的治理重点或将大力集中在流域综合治理、农村污水处理以及城市黑臭水体剩余量排查消除等领域。

    “十三五”规划中针对污水处理相关的投资额共7344亿元,用于城镇污水处理及再生利用设施建设共投资 5644 亿元,占比 77%;用于黑臭水体治理控源截污设计的设施建设共投资 1700 亿元,占比 23%。

    一、区域切换

    2019 年全国 1940 个国家地表水考核断面中,水质优良(I-III 类)断面比例为 74.9%,同比上升了 3.9 个百分点;劣 V 类断面比例为 3.4%,同比下降 3.3 个百分点。分区域来看,当前受污染影响较重的江河流域主要集中在东北及华北地区,而受污染影响较重的湖泊水库则相对较为分散,其中的主要代表为太湖、巢湖、滇池、白洋淀等。

2019年全国地表水水质类别比例占比

数据来源:公开资料整理

    1、城市污水

    我国的城市污水主要包含生活污水与工业废水两大类。而从治理端来看,我国城市污水处理产能常年上涨,至 2018 年或已达到16200 亿立方米/日。

废水总排放量与城市污水处理能力(按365天满功率计)趋势比较

数据来源:公开资料整理

    我国农村污水体量巨大,并且呈明显上升的趋势。2017 年我国农村污水排放量约为 214 亿吨,同比增长 5.9%, 2018 年我国农村污水排放量或已达到230 亿吨。为了应对农村污水排放带来的污染,我国政府大力投资乡镇污水处理建设,2017 年,我国农村污水处理投资达到 144.2 亿元,同比增长 46.10%,2018 年我国污水处理投资或已达到 164 亿元。

    2、江河流域

    分流域来看,长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河、辽河等七大流域及西北诸河、西南诸河和浙闽片河流 I-III 类水质断面比例为 79.1%,同比上升4.8 个百分点;劣 V 类为 3.0%,同比下降 3.9 个百分点。其中,西北诸河、浙闽片河流、西南诸河和长江流域水质为优;珠江流域水质良好;黄河、松花江、淮河、辽河和海河流域为轻度污染。黄河、辽河及海河流域劣 V 类占比较高。

    分区域来看,可以看出目前我国主要江河流域污染区域主要集中在东北及华北地区。这种分布趋势的原因可能在于,从产废端来看,我国北方地区人口明显多于西部地区,传统重工业企业数量也相对较多;但从治废端来看,北方地区的经济实力在全国排名相对靠后,政府财政收入水平也不高。产强治弱,因此形成了这种江河污染区域性集中的现象。

    黄河与长江两大流域的生态修复与污染治理工作,未来也或将继续作为我国流域治理工作中的核心重点。此处值得注意的是,虽然长江流域的断面水质中 I-III 类占比超过90%,且劣V 类极低。

    3、湖泊水库

    2019 全年监测的 110 个重点湖(库)中,Ⅰ-Ⅲ类水质湖库个数占比为 69.1%,同比上升2.4 个百分点;劣Ⅴ类水质湖库个数占比为 7.3%,同比下降 0.8 个百分点。主要污染指标为总磷、化学需氧量和高锰酸盐指数。

110个重点湖泊水库的水质占比

数据来源:公开资料整理

107个重点湖泊水库的富营养占比

数据来源:公开资料整理

    太湖、巢湖为轻度污染、轻度富营养,主要污染指标为总磷;滇池为轻度污染、轻度富营养,主要污染指标为化学需氧量和总磷;洱海水质良好、中营养;丹江口水库水质为优、中营养;白洋淀为轻度污染、轻度富营养,主要污染指标为总磷、化学需氧量和高锰酸盐指数。

二、水环境治理

单体污水处理项目
 黑臭水体治理项目
流域综合治理
当前行业成熟度较高,随着新建产能需求减弱,工程市场收缩严重,存量产能运营为未来市场核心,中游产业链或将受益增长;水司改制进程缓慢,国企低效率运营的现象仍然存在。
河南省为污染重灾区,按水体面积计占比全国超50%;当前城市污染治理进度超83%,剩余工程市场规模或不足30亿元;农村污染程度仍在排查中,暂无市场规模统计。
综合性较强的水环境治理项目,既包含污水处理的运营项目,又包含黑臭水体治理的工程项目,成为了传统水企积极开拓业务增量的新战场;该类工程通常以 PPP 等“带资入场”的模式开展,垫资规模与周期特征使中小型企业难以承受;为了对冲政府付费模式的单一性风险,参与项目的工程央企也在积极探索新的综合业务模式。

数据来源:公开资料整理

    1、单体污水处理项目

    就单体污水处理项目而言,由于排污管网建设成本较高,单个行政区域内通常仅有一家污水处理厂做产能供应,因此具备较高的区域垄断壁垒;为收回前期建设成本,单体污水处理项目的特许经营周期通常长达20~30年,收益相对平稳,但也因此导致了新型技术对行业的刺激程度相对有限,效率提升动力主要依靠指标收严的政策压力。

    污水处理产业链的 上游主要包括科研(技术、工艺、专利等)、规划设计(给排水、再生水利用、城市节水、防洪与雨洪利用规划、水资源战略、水资源管理体制和制度以及水资源的权属管理等)与耗材供应(药剂、电能等);中游主要包括产品设备的制造与采购(污水设备、机械过滤器、滤膜、污泥压滤机、除氧设备和离心机等)与污水处理工程建设(水处理主体工程建设和配套设施建设等); 下游则主要是指后期设备的运营、管理、监督、维护、外包委托经营等,属于服务业的范畴。

    根据环境保护“十三五”规划政策,要求到2020年,中国城市污水处理率须达到 95%水平;而根据此前住建部公布数据,2017 年我国城市污水处理率就已高达 94.5%,且近年来我国水污染防治设备产量增长稳定,非法排污现象显著减少,达到 2020 年所设定的 95%的城市污水处理率目标当前已无压力。

国污水处理厂的主要运营模式

数据来源:公开资料整理

    当前,我国污水处理项目主要以 BOT 方式建设和运营,单纯的管理或维护市场份额较小。从市场化的模式来看,BOT、TOT、BT、托管分别占 29%、5%、2%和 8%,BOT 模式是已投入运营污水处理厂市场化投资的主流模式。

    2、黑臭水体治理项目

    在我国现代化初期,城市发展过程中会将夹杂着大量碳、氨等有机物质的污水排放至河道中,为河道中的厌氧微生物的大量繁殖提供了生存载体;同时随着热电厂、大型工业生产厂等将大量未经处理冷却水排入河道中,为放线菌等微生物提供了较好的生存温度;此外底泥与底质再悬浮、水动力不足、重金属排放、沿岸植被破坏等,这些因素综合在一起,最终导致了城市内黑臭水体问题的产生。

    治理初期分布在我国 220 座城市的 2100 个黑臭水体中,广东省所占数量最多,有 243 个,其次为安徽、湖南、山东与江苏;西藏地区没有黑臭水体问题上报。但如果按水体面积衡量,河南省黑臭水体面积远超其他全部省份之和,高达 769.74 平方公里,为黑臭水体的“重灾区”;相比之下,第二名的黑龙江省仅为 168.41 平方公里。

中国部分省市的黑臭水体面积

数据来源:公开资料整理

    国务院颁布的“水十条”中曾提出“到2020年,地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在 10%以内,到 2030 年,城市建成区黑臭水体总体得到消除”的控制性目标;为将这一目标具体落实,随后住建部与环保部又联合印发了《城市黑臭水体整治工作指南》(建城 [2015] 130 号),将城区内黑臭水体治理工作责任落实至各级地方政府,并建立了治理计划对外公开、治理进度按季度上报的监管机制。在政策的高压下,城区内黑臭水体治理项目在短期内迎来了工程大潮。

    与以运营模式为主的污水处理项目不同,黑臭水体治理项目通常以工程形式为主,即多数具有“一次性”的特征。黑臭水体治理工程的四大类工程技术(即控源截污技术、内部控制技术、生态修复技术、以及活水循环等其他技术)壁垒不高;但城区内黑臭水体治理通常会作为市政建设的“脸面工程”,其改造效果的好坏对地方政府的政绩有较大影响;为保证治理效果与治理过程中资金链充裕,地方政府通常更倾向于将该类项目交付拥有深厚工程经验积累的央企施工单位或当地政府下属的平台国企,中小型民营企业接标的难度相对较高。

    3、流域治理项目

    区别于单一项目污水处理项目与黑臭水体治理项目,流域综合治理项目的本质归根结底是针对河流生态系统的修复工程。影响流域生态的因素往往更加复杂且多元化,不但有来自人类社会的各类生产生活活动的扰动,同时也包含各类自然因素变化所造成的天然扰动;与此同时,大多数河流系统都具有一定的“自愈”能力,不同河流所处的气候、地质、地形、植被、土壤等因素都会对其流域的自身可修复性造成影响。由于上述影响流域生态的各项因素本身也处在不断动态变化中,因此流域综合治理类项目是一类非常综合、复杂且规模浩大的工程运营项目。

    忽略由于复杂性所导致的不同项目之间的差异化因素,我们所说的广义的流域治理项目通常是指: 通过介入一个流域整体的水污染治理业务,形成上下游污染同步治理的格局。按照流域规模大小,又可以细化分为跨省流域治理、跨市(县)流域治理以及跨街乡镇的流域治理。

    流域治理中的污水治理技术途径大致可以分为四类:物理化学处理技术、生物处理技术、半自然生态技术、以及自然生态技术。由于当前的自然与半自然生态技术市场化成熟度相对较低,治理效果的性价比也不尽理想,因此市场上广泛采用的仍然是物理化学处理技术与生物处理技术。这类技术在市场现存的部分污水处理项目中已经拥有比较成熟的路径,因此流域治理市场需求的释放也将为部分技术领先的污水处理公司带来新的业务增涨空间。

    智研咨询发布的《2020-2026年中国农村污水处理行业市场运营模式及发展前景展望报告》数据显示:随着我国水环境治理进入发展的新时期,行业内部各领域与业务的占比也将发生结构性变化。流域综合治理将成未来市场重心,而污水处理、黑臭治理等单业态业务也将以分包的形式参与到流域综合治理市场之中。

近五年我国水环境治理行业重点政策盘点

发布时间 
政策名称
主要内容
2011 年10 月 20 日
加强环境保护重点工作的意见
主要污染物总量减排,建设污水、污泥处理处置设施、再生利用设施和垃圾渗滤液处理设施,升级改造现有污水处理厂,完善城镇污水收集管网,推进雨、污分流改造,强化城镇污水、垃圾处理设施运行监管。
2011 年12 月 20 日
关于国家环境保护“十二五”规划的通知
到 2015 年,主要污染物排放总量显著减少;城乡饮用水水源地环境安全得到有效保障,水质大幅提高;城镇环境基础设施建设和运行水平得到提升;环境监管体系得到健全。
2012 年3 月
农村生活污水处理项目建设投资技术指南
列出部分所调研的村庄生活污水排放量及水质情况,要求农村污水排放满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918)确定出水水质。
2013 年10 月 2 日
城镇排水与污水处理条例
要求县级以上地方人民政府加大对城镇排水与污水处理设施建设和维护的投入。鼓励城镇污水处理再生利用,优先使用再生水。确定再生水利用的规模,制定利用的保障措施,纳入水资源统一配置。
2014 年5 月 16 日
关于改善农村人居环境的指导意见
重点治理农村垃圾和污水。推行县域农村垃圾和污水治理的统一规划、统一建设、统一管理,推进城镇垃圾污水处理设施和服务向农村延伸,建立村庄保洁制度。
2015 年4 月 17 日
水污染防治行动计划(水十条)
狠抓工业污染防治:取缔“十小”企业,专项整治十大重点行业,集中治理工业集聚区水污染,强化城镇生活污染治理,加快城镇污水处理设施建设与改造,全面加强配套管网建设,推进污泥处理处置。到 2020 年,七大重点流域水质优良比例总体达到 70%以上,地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在 10%以内,地级及以上城市集中式饮用水水源水质优良比例总体高于 93%,全国地下水质量极差的比例控制在 15%左右,近岸海域水质优良(一、二类)比例达到 70%左右,京津冀区域劣 V 类的水体断面比例下降 15 个百分点左右,长三角、珠三角区域力争消除劣 V 类。到 2030 年,全国七大重点流域水质优良比例总体达到 75%以上,城市建成区黑臭水体总体得到消除,城市集中式饮用水水源水质优良比例总体为 95%左右。
2015 年5 月 6 日
关于推进水污染防治领域政府和社会资本合作的实施意见
存量为主、因地制宜、突出重点 三大原则,以存量项目为主,兼顾部分新建项目,提出以饮用水水源地环境综合整治等为 PPP 推进的重点领域,鼓励对项目有效整合,打包实施 PPP 模式。
2015 年8 月 28 日
城市黑臭水体整治工作指南
抓紧部署实施城市黑臭水体整治工作,全面开展城市建成区黑臭水体排查工作,制定具体整治方案,各地方政府于 2015 年底之前向社会公布本地黑臭水体整治计划并上报住建部;强化城市黑臭水体整治考核与监管,自 2016 年起各地方政府须按季度上报本地区整治情况,报送住建部,抄送环保部、水利部、农业部。
2016 年
2 月
“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划
“十三五”期间,新增污水处理设施规模 5022 万立方米/日,提标改造城镇污水处理设施规模 4220 万 立方米/日,新增或改造污泥无害化处理处置设施能力 6.01 万吨/日,新增再生水利用设施规模 1505 万立方米/日。
2016 年12 月
全国农村环境综合整治“十三五”规划
整治范围:1.“好水”周边整治村庄范围:包括南水北调东线中线水源地及其输水沿线,以及其他重要 饮用水水源地涉及的村庄,涉及 1132 个县(市、区)的8.15 万 个建制村,约占全国整治任务的 58%。2.“差水”周边整治村庄范围 包括 343 个水质需改善控制单元范围内的村庄,涉及 673 个 县(市、区)的 4.67 万个建制村,约占全国整治任务的34%。3.优先整治区域:南水北调东线中线水源地及其输水沿线、京津冀和长江经济 带三大区域为优先整治区域,涉及 880 个县(市、区)8.14 万个 建制村,约占全国整治任务的 58%。
2016 年12 月 11 日
关于全面推行河长制的意见
加强水资源保护;加强河湖水域岸线管理保护;加强水污染防治;加强水环境治理加强水生态修复;加强执法监管。
2017 年6 月 27 日
通过关于修改《中华人民共和国水污染防治法》的决定
将:“省、市、县、乡建立河长制,分级分段组织领导本行政区域内江河、湖泊的水资源保护、水域岸线管理、水污染防治、水环境治理等工作。”增加为第五条;将“有关市、县级人民政府应当按照水污染防治规划确定的水环境质量改善目标的要求,制定限期达标规划,采取措施按期达标。 “有关市、县级人民政府应当将限期达标规划报上一级人民政府备案,并向社会公开。”增加为第十七条。
2019 年2 月 18 日
关于印发2019 年水利政策法规工作要点的通知
加大水行政执法工作力度,抓好长江经济带生产建设项目水土保持监督执法专项行动,统筹推进水资源管理、水利建设市场、水工程管理、水利安全生产等领域监督执法工作。

数据来源:公开资料整理

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