中國城市污水處理概念廠專家委員第二次會議的主題是“我心中的概念廠”,針對這個開放性課題,委員會的6位成員都進(jìn)行了為期一個月的認(rèn)真思考,親自制作PPT,并在會上作了細(xì)致的講解,不夸張的說,這是一場基于學(xué)識與智慧,富有熱情和夢想的精彩呈現(xiàn)。在會上,委員會成員、中國人民大學(xué)環(huán)境學(xué)院副院長王洪臣教授,根據(jù)他豐富的實踐、科研經(jīng)歷,從水質(zhì),能源和資源角度出發(fā),將百年的回顧和對未來的展望匯于一體,講述了他心目的中國污水處理概念廠及其三個發(fā)展階段。經(jīng)委員會許可及王洪臣老師個人同意,我們在此發(fā)表部分演講內(nèi)容。
污水處理——中國概念
污水處理廠的國際概念分為兩個部分,一個是大家所熟知的單純以水資源再生為主線的概念。這個概念涉及內(nèi)容較多,其中具有代表性的是美國的“二十一世紀(jì)水廠”、新加坡的“NEWater”以及日本的“中水道”。
另一個概念,以實現(xiàn)資源的全面循環(huán)為主線。最近一年,美國水環(huán)境協(xié)會(WEF)提出了一個新的概念--可持續(xù)污水處理廠,實現(xiàn)資源的循環(huán)利用。WEF將其總結(jié)為“NEW”--營養(yǎng)(Nutrient)、能源(Energy)、水資源(Water),并就此提出聲明,未來的污水處理廠應(yīng)該是可以開發(fā)能源,實現(xiàn)水資源循環(huán)利用,能夠開發(fā)有機(jī)質(zhì),回收氮磷等無機(jī)鹽。
我們提出的中國概念是“Tomorrow WWTP”即未來的污水處理廠,總體來說就是能源完全自給(Energy)、資源徹底循環(huán)(Nutrients)、包括水(Water)、有機(jī)質(zhì)(Organic)、營養(yǎng)物(Matter),可以簡稱為“WOMEN”,這關(guān)系著人類的能源、水資源、關(guān)系著人類的未來。
這個概念可以有三個階段性的版本,第一個階段是“BEST”--“Wastewater Best treatment Plant”最佳污水處理廠(WWBP),核心理念就是以集成現(xiàn)有的最佳技術(shù)為主。那么,什么是最佳呢?就是最佳的工藝和設(shè)備、最佳運(yùn)行與管理從而產(chǎn)生出最佳水質(zhì)與效益。水質(zhì)是最本質(zhì)的東西,但還不是最終的目的。概念水廠最終是要提高處理標(biāo)準(zhǔn)、提高能效物效、開發(fā)污水當(dāng)中的潛能。這個版本是應(yīng)基于未來五年之內(nèi)建成的現(xiàn)狀提出的。
“BEST”還有其深層次的含義,就是“Brilliant”(卓越)--卓越的處理工藝、卓越的機(jī)電設(shè)備和卓越的控制策略,“Ecological”(生態(tài))--與人居環(huán)境相融合、與自然環(huán)境相融合及與城市生態(tài)相融合,一個污水處理廠一定要有利于改善一個地區(qū)的生態(tài)環(huán)境,如增加濕度等,這是原來的設(shè)計中所欠缺的,再一個就是“Sustainable“(可持續(xù))--也是WEF的觀點,即能量自給、有機(jī)質(zhì)循環(huán)、無機(jī)質(zhì)回收,最后就是要”Transparent“(清澈)--傳統(tǒng)污染物(BOD、COD、氮磷)濃度低、新興污染物要去除、確保感官指標(biāo)良好。美國的“二十一世紀(jì)水廠“當(dāng)時就打了個品牌,他們有一步是用石灰處理污水,因為這樣處理后的水能夠變藍(lán),感官度好。
第二個階段性的版本就是“SE”—“Self-sufficientEnergy”能源自給污水處理廠(WWTPs)。”Self-sufficient”源于歐洲的污水處理廠,他們的節(jié)能降耗做的很好。”SE”的基本要點就是能源完全自給的污水處理廠。第一階段的話,我們估算在現(xiàn)有基礎(chǔ)上能耗能夠降低50%,就是一個開源一個節(jié)流,能夠達(dá)到50%。第二階段的話就希望能夠?qū)崿F(xiàn)能源的完全自給,我們可以估算10萬噸污水處理廠,配套的50萬的服務(wù)人口,這個配套區(qū)域內(nèi)能夠產(chǎn)生多少的餐廚垃圾。污水本身是從衛(wèi)生間出來的,餐廚垃圾是從廚房出來的,美國在七八十年代要求家家戶戶用破碎機(jī),污水和餐廚垃圾一起都排到下水道去,就是為了實現(xiàn)能源自給。我們現(xiàn)在照搬可能不是太好,但我們可以把餐廚垃圾運(yùn)到污水處理廠去,大概測算了一下,50萬的服務(wù)人口所產(chǎn)生的餐廚垃圾所產(chǎn)生的能量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了污水處理廠全部所需的能量。
“SE”深層涵義就是“Social& Economic“社會效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效應(yīng),經(jīng)濟(jì)效應(yīng)就是不需要能源了,省錢了,更重要的就是不耗能就不造成碳排放,這樣的社會效益也是比較好的。
“SE“的實現(xiàn)也是技術(shù)的集成,例如餐廚垃圾就是餐廚垃圾與污水處理廠技術(shù)耦合在一起,就是供銷化。美國EPA在強(qiáng)推這個工程,目前建了3個項目。
第三個階段性版本就是“SER”—“Self-sufficientEnergy Resource-recycling”能源自給資源循環(huán)污水處理廠(WWTPs),也是“Tomorrow WWTP”的最終版了。出來的水希望可以直接由工廠到水龍頭。”SER“最終產(chǎn)生的水可以稱為”Tomorrow Water“。這個理念就是能源自給,資源循環(huán),從“工廠”到“龍頭”,其更深層次的含義是承擔(dān)社會與環(huán)境的責(zé)任(Social & Environmental Responsibility)這個概念來源于“國際人權(quán)宣言”。
綜上,“Tomorrow WWTP”就是未來的廢物處理中心、能源提供中心、資源回收中心、休閑娛樂中心。
【我心中的“概念廠”】王洪臣:污水處理——中國概念 2014-01-08 《環(huán)保產(chǎn)業(yè)》 環(huán)保產(chǎn)業(yè)研究