近日，“資源節約與回收利用的新型排汙技術體係、關鍵技術及規模化應用”獲得2022年中國城市環境衛生協會科技進步獎一等獎。該成果由萬若(北京)環境工程技術有限公司、清華大學、中鐵十八局集團建築安裝工程有限公司、北京科技大學及中國農業大學組成的團隊共同完成。

當前的城鎮汙水收集排放方式源於歐洲19世紀城鎮化初期所奠定的基本模式，其重要特征是利用重力排水管道加提升泵站收集並排放人類生活和生產的汙染物，以滿足人類的公共衛生的需求。這種模式至今為止並無實質變化。

人類生活的排泄物僅占汙水總量的百分之一，卻含有汙水中大部分有機物和絕大部分的氮磷等營養物，既有模式存在高耗水、高耗能、高耗材、資源流失及工藝足跡長，並對環境負麵影響大等問題。進入21世紀，新興發展中國家不僅麵臨人類的公共衛生改善的需求，同時還麵臨可持續用水排水基礎設施建設的挑戰，迫切需要新發展理念下的替代解決技術和實施性強的整體解決方案。

本技術完成團隊，長期研究並實踐新型汙水源頭分離與分質收集係統、人糞尿資源化技術，在節省水資源消耗和供水能耗的同時，將高濃度的排泄物在具有足夠規模的尺度上管網化密閉單獨收集、無害化處理並回收能量和資源，不含排泄物的生活雜排水中有機物、營養物的總量與混合汙水相比大幅度降低，處理工藝碳足跡顯著縮短，成為可靠製備再生水的優質水源。為了建立有效、實用、可靠、且便於社會化管理和規模化推廣的新技術體係和整體解決方案，團隊成員從多個方麵開展了關鍵技術研發和實踐驗證工作：

1）成功開發和產品化了多種新型超節水便器、以及常規便器通過增加負壓適配器節水的思路、方法和產品，如重力流或以負壓為基礎的尿液分離超節水便器、無水氣衝便器等等，從“培養節水習慣”到模式上節水，衝廁節水50%-90%，灰水區域內外製備再生水實現室外用水節省100%，進而從用水器具和模式轉變雙節水上為城鄉節水提供跨越式超節水方案；

2）係統提出了以負壓管道收納源頭多種個性化便器排出的高濃度黃水、褐水、黑水的分質集中收集與資源化技術體係，成功開發和產品化了大尺度區域黑水以及黑水灰水雙負壓管道分質收集、常壓與負壓的適配、管網無供電負壓檢測與遠程幹預、分散組團多社區集中收集資源化的中繼站等一係列新技術，形成了車輛清運、入下水道通過大量汙水和雨水的輸送做法以外的另一種排泄物規模化的輸送收集新基礎設施模式，結合數字化技術形成了源頭器具與管網參數優化有機結合的一整套方法；

3）針對不同場景、不同源頭解決方案的個性化選擇，開發和產品化了適合多樣化、多場景的排泄物資源化處理（能源化、肥料化）的技術，如厭氧發酵回收能量（沼氣）最終產物為固態肥、液態肥及液態肥濃縮技術、實現了裝備化並在實際工程中得到規模化的應用，破解了傳統排水模式高環境負麵影響、不利於資源回收、工程實施方式不靈活和維護要求高等一係列瓶頸問題。

在針對以上技術體係的長期研發中形成了一百多項直接相關的技術與方法的專利，實現了相關產品及裝備的產業化，所涉及的關鍵技術突破在過去十多年中不斷進行實踐驗證和追蹤研究，涉及廁所、建築、社區、城市更新、鄉村振興、產業園區等領域。新模式從不同樣式的小社區示範逐步擴大應用規模走向單體4000多戶的大社區應用，再到覆蓋約十萬人口規模的複製與推廣。此外，已有的探索和技術積累開始在發達國家的衛生設施和發展中國家覆蓋70多平方公裏的市政排汙中得到應用。

該技術體係除了對環境低擾動、節省資源、城鄉綠色循環等優勢外，模擬的測算研究及實際的工程應用也開始顯示其經濟性優勢，已有的探索和技術積累在城市更新、既有排水設施提質增效等方麵也開始顯現其技術和經濟優勢。

編製完成的以《汙水源分離排水工程技術導則》為代表的多部行業、國家和國際技術標準與規範形成了新技術體係的“標準簇”，為相關技術和產品的進一步研發和規範化應用提供科學依據，也為國際上新型排水模式的實施提供新的方法、知識和經驗。