許澤美

　　新中國成立之前，我國城市排水設(shè)施既少又落后，排水管道多是30年代修建的，主要集中在沿海有外國租界的城市，污水處理廠僅上海有2座小的處理廠，基礎(chǔ)極其薄弱，技術(shù)人才也很缺乏，僅極個(gè)別大學(xué)土木系開有排水工程的課程，因而技術(shù)水平落后。建國后由于國家重視和經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展需求的拉動(dòng)，城市排水技術(shù)迅速發(fā)展，水平也很快提高，現(xiàn)正邁向世界技術(shù)發(fā)展行列。自從70年代全世界重視環(huán)境問題之后，世界排水工程技術(shù)有了飛躍發(fā)展，我們?cè)谝粋€(gè)基礎(chǔ)薄弱的條件下起步，能跟上世界技術(shù)前進(jìn)的步伐令人矚目。但我國排水工程技術(shù)的整體水平距世界先進(jìn)水平還有差距，需要迎頭趕上。
　　我國排水技術(shù)50年來的進(jìn)步是螺旋式上升，大體經(jīng)歷了4個(gè)階段，即經(jīng)濟(jì)恢復(fù)與經(jīng)濟(jì)建設(shè)初期；科技發(fā)展十年規(guī)劃實(shí)施期；全國首次環(huán)境保護(hù)會(huì)議前后與改革開放初期；國家科技攻關(guān)計(jì)劃實(shí)施以來。本文只討論前3個(gè)階段。

1 經(jīng)濟(jì)恢復(fù)與經(jīng)濟(jì)建設(shè)初期

　　新中國成立之后百廢待興，還沒有比較充裕的經(jīng)費(fèi)來進(jìn)行科學(xué)研究，但大力倡導(dǎo)技術(shù)革命和技術(shù)革新來解決生產(chǎn)中面臨的問題。在排水工程方面出現(xiàn)不少的技術(shù)革新成果，主要集中在管道施工技術(shù)，下水道清通維護(hù)機(jī)具，排水泵站的水泵開停自動(dòng)控制等，解決了不少生產(chǎn)問題。
　　隨著大規(guī)模經(jīng)濟(jì)建設(shè)的進(jìn)行，面臨的技術(shù)問題愈來愈多，也愈來愈大，對(duì)技術(shù)的需求日益迫切，技術(shù)發(fā)展已不可待。為了能盡快滿足經(jīng)濟(jì)建設(shè)要求，國家采用學(xué)習(xí)原蘇聯(lián)的方針，全面引進(jìn)了原蘇聯(lián)技術(shù)，這對(duì)技術(shù)基礎(chǔ)薄弱的我國城市排水工程的技術(shù)發(fā)展具有十分重要的意義。引進(jìn)原蘇聯(lián)排水技術(shù)之后，很短時(shí)間內(nèi)形成了城市排水工程的系統(tǒng)技術(shù)，在設(shè)計(jì)方面建立了規(guī)范和設(shè)計(jì)手冊(cè)，引進(jìn)了先進(jìn)的施工技術(shù)和施工組織方法，形成了施工規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)，建立了許多工程和設(shè)備、材料標(biāo)準(zhǔn)。雖然這些技術(shù)具有明顯模仿性，某些部分還不很符合中國實(shí)際，但其仍具有兩個(gè)重要作用，一是滿足了當(dāng)時(shí)生產(chǎn)建設(shè)的急需，二是在很短時(shí)間內(nèi)奠定排水工程的系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)，使我們能在此基礎(chǔ)上較快地發(fā)展成為中國的技術(shù)。這一過程也就是引進(jìn)消化的過程。
　　在這段時(shí)期內(nèi)除了引進(jìn)前蘇聯(lián)技術(shù)之外，我們也進(jìn)行了一些科研工作，研究的課題集中在排水管網(wǎng)，因?yàn)楫?dāng)時(shí)面臨的問題基本是排水管網(wǎng)方面的問題，污水處理還未提到日程。雖然研究的對(duì)象不廣，但成果水平高，選題的針對(duì)性強(qiáng)，因而在生產(chǎn)中應(yīng)用效果良好。比較突出的成就有以下幾項(xiàng)：
　　· 低含鋼量鋼筋混凝土管生產(chǎn)技術(shù)。我國生產(chǎn)的鋼筋混凝土管質(zhì)量好，但鋼筋用量少，較國外用量低得多，引起國外專家的注意。
　　· 不開挖溝槽的盾溝法和頂管法管道施工技術(shù)。此種先進(jìn)的管道施工法至今仍為城市排水管建設(shè)的重要方法，尤其是在大城市管道建設(shè)中顯得尤為重要。當(dāng)然這種施工法在不斷改進(jìn)發(fā)展，已有了許多進(jìn)步。
　　· 雨水管道的科學(xué)計(jì)算。以陶葆楷教授為代表的專家們研究得出了我國雨量公式，使有雨量資料的城市都可以導(dǎo)出本地的雨量公式，使雨水管道設(shè)計(jì)都可以科學(xué)的計(jì)算。

2 科學(xué)技術(shù)發(fā)展十年規(guī)劃實(shí)施

　　1957年國家制定全國科學(xué)技術(shù)發(fā)展十二年規(guī)劃，以后又修訂為“十年規(guī)劃”。給水排水列入規(guī)劃項(xiàng)目，由此實(shí)施全國給水排水科研計(jì)劃。在給水排水項(xiàng)目中城市污水處理系一重要方面，并確定了一些人工生物處理技術(shù)及污泥處理專題，而且相當(dāng)一部分為重點(diǎn)專題。在1958年出現(xiàn)污水灌溉成功的實(shí)例之后，一些專家和領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)為在我國經(jīng)濟(jì)尚不發(fā)達(dá)，財(cái)政很困難的條件下，污水灌溉等自然處理方法的工程造價(jià)低、運(yùn)行費(fèi)用少，是解決中國城市污水處理的途徑。因而集中進(jìn)行了污水灌溉和氧化塘技術(shù)的研究，人工處理技術(shù)只限于工業(yè)廢水處理。同時(shí)對(duì)污泥綜合利用也進(jìn)行了大量的試驗(yàn)，期望通過綜合利用解決污泥處置問題。這些試驗(yàn)研究的規(guī)模極大，比較系統(tǒng)，水平也高。
2.1　 污水灌溉
　　污水灌溉經(jīng)過排水工程的水質(zhì)處理、衛(wèi)生學(xué)的流行病與環(huán)境衛(wèi)生、農(nóng)業(yè)栽培與灌溉技術(shù)等3方面比較系統(tǒng)的試驗(yàn)和數(shù)十萬畝的生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)果證明：污水經(jīng)過適當(dāng)機(jī)械處理，水質(zhì)符合灌溉要求后，灌溉谷物、蔬菜等多種作物均可獲得增產(chǎn)，而且還能改良土壤、增進(jìn)地力。由于污水中含有豐富有機(jī)質(zhì)和較高氮、磷等肥分，每1 m³污水含氮量相當(dāng)于0.45～0.75 kg硫酸銨。因此，污水灌溉既灌溉了水，同時(shí)又施了肥。這對(duì)北方地區(qū)尤為重要，因它解決了北方地區(qū)水資源匱乏的難題。因而污水灌溉技術(shù)迅速在全國推廣，灌溉面積達(dá)到2000萬畝以上。但污水灌溉不當(dāng)，會(huì)出現(xiàn)減產(chǎn)、作物受污染、環(huán)境衛(wèi)生惡劣、土地板結(jié)甚至鹽堿化。出現(xiàn)這些問題主要原因，一是水質(zhì)不符合標(biāo)準(zhǔn)；二是灌溉方法不科學(xué)。我國已制定了“污水灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)”，此標(biāo)準(zhǔn)不是嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，在污水灌溉中應(yīng)當(dāng)保證執(zhí)行。至于科學(xué)的進(jìn)行灌溉，污水灌溉和清水灌溉都是同等重要，兩種技術(shù)的基本點(diǎn)也是相同的?？傊鬯喔染哂欣妹鎻V和效益好的突出優(yōu)點(diǎn)，是一項(xiàng)污水利用的很好技術(shù)。
　　污水灌溉作為農(nóng)業(yè)利用，只能根據(jù)作物生長的需要來灌溉，作物需要時(shí)就灌，不需要就停灌。當(dāng)然在灌溉的同時(shí)也處置了污水，但若作為城市污水處理的手段，則須實(shí)施終年灌溉。因?yàn)槌鞘形鬯敲咳彰繒r(shí)不停的排出，而且由于水量大，若建調(diào)節(jié)水庫，不僅占地大還有環(huán)境衛(wèi)生問題，在我國大多數(shù)地方無法實(shí)現(xiàn)。終年灌溉經(jīng)多年試驗(yàn)研究的結(jié)果在我國大多數(shù)地方無法實(shí)現(xiàn)，這是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件所決定的，我國絕大多數(shù)城市郊區(qū)不可能實(shí)施國外過去采用的建市政灌溉田、耕地輪休種草等方法來解決污水處理問題。所以，污水灌溉作為城市污水的處理手段難于實(shí)現(xiàn)。但這并不妨礙污水灌溉作為效益很好的農(nóng)業(yè)利用。
2.2　 氧化塘
　　根據(jù)50年代美國較大范圍使用氧化塘的經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為它符合工程造價(jià)低、運(yùn)行費(fèi)少的要求，因而開展了大量的試驗(yàn)研究。在研究中很快發(fā)現(xiàn)氧化塘占地面積大，在土地緊張的城市郊區(qū)很難尋找到可供作氧化塘空地。因此又研究了“生產(chǎn)性氧化塘”即污水經(jīng)稻田、藕塘、茭白田、蘆葦塘等水田或水塘進(jìn)行處理。試驗(yàn)結(jié)果說明作為污水利用與污水灌溉一樣效益是好的，而作為城市污水處理設(shè)施則首先遇到的問題與污水灌溉有相似之處，即投放的污水負(fù)荷必須保證農(nóng)業(yè)生長需要，過量投放會(huì)影響產(chǎn)量和質(zhì)量，因而只能保持較低的負(fù)荷，結(jié)果是所需的面積還可能大于氧化塘。當(dāng)然蘆葦塘的負(fù)荷是可以高一些，但若水量一大，所需面積仍然很大。一般城市郊區(qū)很難有滿足需要的水塘面積。而且在北方地區(qū)也有與氧化塘一樣的越冬問題。由于上述原因氧化塘難于普遍推廣采用。
2.3　 污泥綜合利用
　　從50年代末到60年代初，我國曾進(jìn)行了大規(guī)模的污泥綜合利用試驗(yàn)研究，企圖通過污泥制塑料粉、干餾焦油、提取維生素B₁₂等綜合利用達(dá)到污泥處置的目的。研究結(jié)果說明上述綜合利用的生產(chǎn)成本高，產(chǎn)品質(zhì)量由于污泥成分變化較大很難穩(wěn)定，因而沒有實(shí)際生產(chǎn)的可能。

3 全國第一次環(huán)境保護(hù)會(huì)議以來

　　在20世紀(jì)70年代環(huán)境問題成為十分關(guān)注的大問題，要求保護(hù)環(huán)境的呼聲極高，喊出了“只有一個(gè)地球”的口號(hào)。水環(huán)境的保護(hù)成為首要事情，從而極大地推動(dòng)了廢水處理技術(shù)的發(fā)展。受國際影響和我國面臨的環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)峻等因素，我國于1973年召開了首次環(huán)境保護(hù)會(huì)議。受此會(huì)議影響，國內(nèi)不少地方和科研設(shè)計(jì)單位積極開展了城市廢水和污泥處理技術(shù)研究，取得了很好的成果，水平也較高。這段時(shí)期的試驗(yàn)研究具有以下特點(diǎn)：
　　· 研究范圍廣，研究的技術(shù)基本是70年代出現(xiàn)的新技術(shù)，在污水生物處理方面既有膜法的塔式生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、接觸氧化，也有活性污泥法的氧化溝、A/O（缺氧/好氧）法；在單元工藝和構(gòu)筑物方面有酸化法和周邊進(jìn)水沉淀池；污泥處理有兩相消化等等。
　　· 科研與工程緊密結(jié)合，絕大多數(shù)專題都有生產(chǎn)性試驗(yàn)成果，而且多數(shù)成果已在生產(chǎn)中應(yīng)用至今。需要指出的是絕大多數(shù)專題開始均是以城市廢水處理為對(duì)象，而在生產(chǎn)性試驗(yàn)和成果推廣使用時(shí)大多數(shù)用于工業(yè)廢水。其原因主要是當(dāng)時(shí)城市廢水處理工程很少建設(shè)，需處理的工業(yè)廢水量卻很多，而且這些技術(shù)又比較適合它的要求。
　　· 為今后國家科技攻關(guān)做了準(zhǔn)備。首先是對(duì)城市廢水處理技術(shù)途徑做了一定的探索，同時(shí)還直接為攻關(guān)專題做了基礎(chǔ)性工作，如氧化溝、A/O法、酸化法等。
　　回顧這一時(shí)期發(fā)展歷程，雖有一些由于技術(shù)觀點(diǎn)不同產(chǎn)生了一些曲折和科研經(jīng)費(fèi)不足等困難，但排水工程技術(shù)還是在發(fā)展，在進(jìn)步。