許澤美

　　新中國成立之前，我國城市排水設施既少又落后，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，基礎極其薄弱，技術人才也很缺乏，僅極個別大學土木系開有排水工程的課程，因而技術水平落后。建國后由于國家重視和經濟建設發展需求的拉動，城市排水技術迅速發展，水平也很快提高，現正邁向世界技術發展行列。自從70年代全世界重視環境問題之后，世界排水工程技術有了飛躍發展，我們在一個基礎薄弱的條件下起步，能跟上世界技術前進的步伐令人矚目。但我國排水工程技術的整體水平距世界先進水平還有差距，需要迎頭趕上。
　　我國排水技術50年來的進步是螺旋式上升，大體經歷了4個階段，即經濟恢復與經濟建設初期；科技發展十年規劃實施期；全國首次環境保護會議前后與改革開放初期；國家科技攻關計劃實施以來。本文只討論前3個階段。

1 經濟恢復與經濟建設初期

　　新中國成立之后百廢待興，還沒有比較充裕的經費來進行科學研究，但大力倡導技術革命和技術革新來解決生產中面臨的問題。在排水工程方面出現不少的技術革新成果，主要集中在管道施工技術，下水道清通維護機具，排水泵站的水泵開停自動控制等，解決了不少生產問題。
　　隨著大規模經濟建設的進行，面臨的技術問題愈來愈多，也愈來愈大，對技術的需求日益迫切，技術發展已不可待。為了能盡快滿足經濟建設要求，國家采用學習原蘇聯的方針，全面引進了原蘇聯技術，這對技術基礎薄弱的我國城市排水工程的技術發展具有十分重要的意義。引進原蘇聯排水技術之后，很短時間內形成了城市排水工程的系統技術，在設計方面建立了規范和設計手冊，引進了先進的施工技術和施工組織方法，形成了施工規程和標準，建立了許多工程和設備、材料標準。雖然這些技術具有明顯模仿性，某些部分還不很符合中國實際，但其仍具有兩個重要作用，一是滿足了當時生產建設的急需，二是在很短時間內奠定排水工程的系統技術的基礎，使我們能在此基礎上較快地發展成為中國的技術。這一過程也就是引進消化的過程。
　　在這段時期內除了引進前蘇聯技術之外，我們也進行了一些科研工作，研究的課題集中在排水管網，因為當時面臨的問題基本是排水管網方面的問題，污水處理還未提到日程。雖然研究的對象不廣，但成果水平高，選題的針對性強，因而在生產中應用效果良好。比較突出的成就有以下幾項：
　　· 低含鋼量鋼筋混凝土管生產技術。我國生產的鋼筋混凝土管質量好，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。此種先進的管道施工法至今仍為城市排水管建設的重要方法，尤其是在大城市管道建設中顯得尤為重要。當然這種施工法在不斷改進發展，已有了許多進步。
　　· 雨水管道的科學計算。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出本地的雨量公式，使雨水管道設計都可以科學的計算。

2 科學技術發展十年規劃實施

　　1957年國家制定全國科學技術發展十二年規劃，以后又修訂為“十年規劃”。給水排水列入規劃項目，由此實施全國給水排水科研計劃。在給水排水項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及污泥處理專題，而且相當一部分為重點專題。在1958年出現污水灌溉成功的實例之后，一些專家和領導認為在我國經濟尚不發達，財政很困難的條件下，污水灌溉等自然處理方法的工程造價低、運行費用少，是解決中國城市污水處理的途徑。因而集中進行了污水灌溉和氧化塘技術的研究，人工處理技術只限于工業廢水處理。同時對污泥綜合利用也進行了大量的試驗，期望通過綜合利用解決污泥處置問題。這些試驗研究的規模極大，比較系統，水平也高。
2.1　 污水灌溉
　　污水灌溉經過排水工程的水質處理、衛生學的流行病與環境衛生、農業栽培與灌溉技術等3方面比較系統的試驗和數十萬畝的生產實踐結果證明：污水經過適當機械處理，水質符合灌溉要求后，灌溉谷物、蔬菜等多種作物均可獲得增產，而且還能改良土壤、增進地力。由于污水中含有豐富有機質和較高氮、磷等肥分，每1 m³污水含氮量相當于0.45～0.75 kg硫酸銨。因此，污水灌溉既灌溉了水，同時又施了肥。這對北方地區尤為重要，因它解決了北方地區水資源匱乏的難題。因而污水灌溉技術迅速在全國推廣，灌溉面積達到2000萬畝以上。但污水灌溉不當，會出現減產、作物受污染、環境衛生惡劣、土地板結甚至鹽堿化。出現這些問題主要原因，一是水質不符合標準；二是灌溉方法不科學。我國已制定了“污水灌溉水質標準”，此標準不是嚴格的標準，在污水灌溉中應當保證執行。至于科學的進行灌溉，污水灌溉和清水灌溉都是同等重要，兩種技術的基本點也是相同的。總之污水灌溉具有利用面廣和效益好的突出優點，是一項污水利用的很好技術。
　　污水灌溉作為農業利用，只能根據作物生長的需要來灌溉，作物需要時就灌，不需要就停灌。當然在灌溉的同時也處置了污水，但若作為城市污水處理的手段，則須實施終年灌溉。因為城市污水是每日每時不停的排出，而且由于水量大，若建調節水庫，不僅占地大還有環境衛生問題，在我國大多數地方無法實現。終年灌溉經多年試驗研究的結果在我國大多數地方無法實現，這是我國農業生產條件所決定的，我國絕大多數城市郊區不可能實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現。但這并不妨礙污水灌溉作為效益很好的農業利用。
2.2　 氧化塘
　　根據50年代美國較大范圍使用氧化塘的經驗，認為它符合工程造價低、運行費少的要求，因而開展了大量的試驗研究。在研究中很快發現氧化塘占地面積大，在土地緊張的城市郊區很難尋找到可供作氧化塘空地。因此又研究了“生產性氧化塘”即污水經稻田、藕塘、茭白田、蘆葦塘等水田或水塘進行處理。試驗結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，即投放的污水負荷必須保證農業生長需要，過量投放會影響產量和質量，因而只能保持較低的負荷，結果是所需的面積還可能大于氧化塘。當然蘆葦塘的負荷是可以高一些，但若水量一大，所需面積仍然很大。一般城市郊區很難有滿足需要的水塘面積。而且在北方地區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，我國曾進行了大規模的污泥綜合利用試驗研究，企圖通過污泥制塑料粉、干餾焦油、提取維生素B₁₂等綜合利用達到污泥處置的目的。研究結果說明上述綜合利用的生產成本高，產品質量由于污泥成分變化較大很難穩定，因而沒有實際生產的可能。

3 全國第一次環境保護會議以來

　　在20世紀70年代環境問題成為十分關注的大問題，要求保護環境的呼聲極高，喊出了“只有一個地球”的口號。水環境的保護成為首要事情，從而極大地推動了廢水處理技術的發展。受國際影響和我國面臨的環境污染問題日趨嚴峻等因素，我國于1973年召開了首次環境保護會議。受此會議影響，國內不少地方和科研設計單位積極開展了城市廢水和污泥處理技術研究，取得了很好的成果，水平也較高。這段時期的試驗研究具有以下特點：
　　· 研究范圍廣，研究的技術基本是70年代出現的新技術，在污水生物處理方面既有膜法的塔式生物濾池、生物轉盤、接觸氧化，也有活性污泥法的氧化溝、A/O（缺氧/好氧）法；在單元工藝和構筑物方面有酸化法和周邊進水沉淀池；污泥處理有兩相消化等等。
　　· 科研與工程緊密結合，絕大多數專題都有生產性試驗成果，而且多數成果已在生產中應用至今。需要指出的是絕大多數專題開始均是以城市廢水處理為對象，而在生產性試驗和成果推廣使用時大多數用于工業廢水。其原因主要是當時城市廢水處理工程很少建設，需處理的工業廢水量卻很多，而且這些技術又比較適合它的要求。
　　· 為今后國家科技攻關做了準備。首先是對城市廢水處理技術途徑做了一定的探索，同時還直接為攻關專題做了基礎性工作，如氧化溝、A/O法、酸化法等。
　　回顧這一時期發展歷程，雖有一些由于技術觀點不同產生了一些曲折和科研經費不足等困難，但排水工程技術還是在發展，在進步。