1 前言

　　水和空气一样，是人类赖以生存的必要因素。水在人类生活和生产中的作用是不言而喻的。有人把水称作“工业的血液、生命的乳浆”。没有足够的水，工农业生产无法进行；没有足够的清洁的淡水，人类社会将无法生存下去。水又是构成生物体的一个最基本的要素，是生命发生、发育和繁衍的源泉。随着现代科学技术的发展，人类不断向太空发射宇宙探测器，其主要目的是揭开外星人是否存在之谜。宇宙探测器的首要任务是确定其它星球上是否存在水，这也从侧面说明，没有水的星球，不可能存在生物。

　　2 水资源现状

　　随着人类的进步和工农业生产的发展，人们逐渐认识到，水并不是取之不尽用之不竭的资源，而是人类社会正面临的紧缺资源。日益严重的水资源短缺和严重的水环境污染困扰着国计民生，而且也已成为制约社会经济可持续发展的主要因素。据不完全统计，目前全世界有一百多个国家缺水，其中严重缺水的国家已达四十多个。我国同样面临水资源紧缺的现实。我国人均占有水资源2700m³，仅相当于世界平均值的1/4。近年来，生产和生活用水需要量不断增加，因此甚感水资源之不足。尤其是北方地区气候干旱，雨水烯少，水资源更加缺乏。特别是在人口稠密、工业集中的城市、地区，如北京、天津、河北、山西、豫北、胶东和辽河流域，人口占全国的17.6%，土地占全国的6%，工农业产值却占全国的25%，而水资源仅占全国的3.4%，人均仅517m³/人，为全国人均值的1/5。

　　日趋严重的水污染，使本来有限的水资源的相当部分失去了使用价值。据统计，由于水资源短缺，我国山东、辽宁、江苏、黑龙江、陕西五省94个城市1989年影响工业产值127亿元左右。

　　 以北京市为例，北京市地处华北平原北端，年降雨量多年平均仅600mm左右，而且由于受季风气候及地形的影响，降雨的时空分布极不均匀，年际变化悬殊，年降雨也很集中。为解决北京市用水问题，除勘探、开采地下水外，还修建了密云、官厅等水库来存蓄地表径流，对解决北京市用水问题起到了很大作用。随着城市建设的不断发展，目前全市工农业及城市环境等总用水量已经接近本市可供水源的能力，市区地下水已经严重超量开采。“南水北调”计划正是为解决北京、天津等北方城市用水及农业用水而制定的，但工程投资大、难度大、周期长，而且，如不加强污染治理和节约用水，将会造成更大的环境问题。

　　3 水环境问题

　　随着人口的增长，世界用水量大幅度增加，主要表现在：一、工业与城市用水量激增。由于人口激增和工业化的发展，用水量急剧增加。二、农业耗水量增加。同时，水污染又加剧了水资源紧缺的局面。据报道，称目前全世界每年约有4200多亿立方米污水排入江河湖海。据联合国第二次人类居住区大会称：到2010年，世界城市将面临非常严重的缺水危机，水危机将成为“21世纪城市里最容易引起争端的问题。”

　　 从目前我国水环境存在的问题看，主要有以下五个方面的问题。第一，江河水污染问题。据近期的水资源评价反映，在评价的700条河流中，水质良好的占评价河长的32.2%，受污染的河长占评价河长的46.5%。全国七大江河中，淮河、黄河、海河的水质最差，均有70%的河段受到污染。黄河、淮河、海河等中下游发生的断流现象，导致河口严重淤积；不少中小河流由于城镇工业的超量排放污水已成为污水河。第二，湖泊、水库的富营养化严重。由于我国人口增长和城市化进程的加快，工农业的发展，特别是农用化肥及农药的大量使用，使排入湖泊、水库的磷、氮、钾等营养物质增加。据统计我国131个大中型湖泊中，有89个湖泊被污染，有67个湖水水体达富营养化程度。第三，北方地区地下水超量开采，导致地下水位下降，形成许多大小“漏斗”，如北京、太原、石家庄、保定以及黑龙江地区的地下水下降严重。不少水体既不能饮用，也不能灌溉。第四，海水入侵严重。据调查，辽宁、河北、山东等省有70个地块发生海水入侵，总面积达1433.6km²，其中以烟台、大连最为严重。第五，水土流失严重。全国水土流失面积达367万km²，每年流失的泥沙约50亿吨；黄河的泥沙量约为16亿吨，其中4亿吨淤积在下游，导致黄河河床每年以10cm速度抬高。以上种种构成了我国严重的水环境问题。

　　4 水环境污染防治的意义

　　我国政府历来重视环保治理工作，老一代无产阶级革命家周恩来曾提出“全面规划，合理布局，综合利用，化害为利，依靠群众，大家动手，保护环境，造福人民”的32字方针。新一代政府更是注重环境保护和生态建设，并将环境保护作为我国的一项基本国策，制定了一系列保护环境的法律、法规和措施，特别是朱镕基总理今年6月5日在世界环境日发表了“坚持统筹规划，依靠科技进步，加大资金投入，加强污染治理，大力植树种草，搞好水土保持，改善生态环境”的电视讲话，反映了当代政府环保治理的信心和决心。

　　 随着2000年底国务院“一控双达标”工作的完成，城市污水的集中处理将成为水污染治理的首要任务。

　　 建立城市污水处理体系对改善城市水环境，保障城市社会经济发展起着举重轻重的作用。在欧美、日本等发达国家，已经普遍施行城市污水的集中处理、二级强化处理，以及一定程度的三级处理。近年来，我国政府及有关部门对城市污水治理工作十分重视，将其作为当前和今后一段时期基本建设保护领域中重点支持的产业之一，城市污水处理领域将出现前所未有的发展速度。

　　 然而，截止到1998年底，尽管我国已经建成城市污水厂187座，但二级处理能力仅为822万m³/d,按此计算的城市污水二级处理率仅14.1%。目前，我国城市平均每100万人有1座污水处理厂，与美国等发达国家每0.5—1万人有1座污水处理厂相比，相距很大。

　　 根据国家有关规划，到2010年全国设市城市和建制镇的污水平均处理率不低于50%，设市城市的污水处理率不低于60%，重点城市的污水处理率不低于70%。近年来，国务院相继制订了淮河、辽河、海河、太湖、滇池、巢湖等流域的水污染控制总体规划，各省市也制订了相应的水污染控制总体规划，其中城市污水处理厂的建设与运行是重要的组成部分。根据目前的规划，我国用于城市污水处理产业的投资需求在1800亿元以上，建成后每年的运行费用在70亿元以上。按照国家环保局颁发的《污水综合排放标准》（GB8978-1996），为了满足出水排放标准，绝大多数城镇污水处理厂都必须采用二级生化处理工艺技术。

　　毫无疑问，我国的城市污水处理行业具有很大的市场需求与产业发展前景，但同时存在严峻的资金短缺和技术设备国产化开发问题。由于城市污水处理厂建设和运行资金短缺，致使一大批规划中的城市污水处理厂迟迟不能上马，已经建设的城市污水处理厂也不能正常运行，预期的水环境目标无法实现。对大部分地区而言，当前首要解决的不仅仅是治理深度的问题，而是治理与否的问题。近年来，我国城市污水处理厂建设主要通过利用外资，引进国外技术设备，导致工程投资大、债务负担重，并抑制了国内污水处理技术设备制造产业的发展。

　　 由此可见，为了尽快提高我国的城市污水处理率，除了必须继续开发适应我国国情、切实可行、高效低耗的城市污水处理技术、工艺与设备外，还必须健全和完善城市污水处理综合性技术支持与服务体系，制定合理可行的产业技术经济政策，尽快解决城市污水处理收费及价格问题，加大建设城市污水处理厂的投资力度。

　　 我国目前有各种规模和性质的小城镇近48000多个，其中建制镇19200多个，吸纳2亿多居民，随着乡镇企业的迅速发展和村镇人口的不断集中，小城镇的污水排放量不断增加，但绝大多数没有有效的污水处理设施。由于缺乏必要的污水收集和处理设施，不仅造成小城镇本身的环境污染日益严重，而且成为区域性水环境的重要污染源。如太湖流域有各种规模的城市7座，而小型城镇高达978个，小城镇的污水治理成为太湖水污染防治的关键。

　　 对于我国大量的小城镇产生的污水量一般小于2万m³/d,通常在2000--5000m³/d之间，属于小型污水处理厂范围。由于受经济发展水平偏低、处理要求偏高、可供选择的经济适用技术很小和运营管理经验严重缺乏等方面的问题，与大中型城市污水治理厂相比，小城镇小型污水处理厂的设计、建设和运营更加困难，小城镇污水治理将成为今后我国水污染控制的重点和难点之一，与此相对应，小城镇小型污水治理技术与设备的研究开发也是当前需要加速解决的问题。