概念廠·水未來(lái)
尊敬的各位專家,大家下午好,熱烈歡迎大家今天參加我們下午的研討,我也真誠(chéng)感謝各位對(duì)事業(yè)的參與。今年2月份的時(shí)候,包括我本人6位專家,中國(guó)人民大學(xué)的汪誠(chéng)文教授等,我們共同提出建設(shè)面臨未來(lái)的中國(guó)水處理概念廠,這個(gè)事情提出來(lái)以后得到國(guó)內(nèi)外廣泛的關(guān)注,在概念廠整個(gè)思路中,我們提出來(lái)要可持續(xù)的水質(zhì),要實(shí)現(xiàn)能源自給,要實(shí)現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)這樣的污水處理概念廠。
從工作開始到現(xiàn)在,大概已經(jīng)有8個(gè)月的時(shí)間了,在這段時(shí)間里,我們做了一些事情,可能也得到了一些媒體和社會(huì)上的關(guān)注。我們這個(gè)事是開放的,所以我們做了一系列的研討,今天在座的很多專家都參與過(guò)關(guān)于概念廠的研討會(huì),我們也請(qǐng)了國(guó)際上三位本領(lǐng)域大師包括著名的污水處理專家,在6月份的時(shí)候我們做了一次研討,在研討上我們請(qǐng)了鄭興燦等國(guó)際知名專家做了關(guān)于污水處理以及污水處理未來(lái)的報(bào)告。所以在這個(gè)過(guò)程中,我們用向國(guó)外內(nèi)開放的方式,來(lái)廣泛的征求全球?qū)<覍?duì)我們建設(shè)中國(guó)污水處理概念廠的建議。應(yīng)該講全球?qū)ξ覀兊年P(guān)注是對(duì)我們的鼓舞。我們制定了一系列的方案,有三個(gè)小組,包括俞漢青教授、鄭興燦教授等分別帶領(lǐng)一個(gè)小組,進(jìn)行概念廠的模式設(shè)計(jì)。我們也請(qǐng)清華大學(xué)的于剛教授未來(lái)水質(zhì)指標(biāo)的設(shè)計(jì)。我們特別希望用這樣的理念來(lái)推動(dòng)污水處理得的事業(yè),帶動(dòng)科研和技術(shù)能夠走上新的歷史階段。所以我認(rèn)為污水處理概念廠,它是一個(gè)開放的事業(yè),也是一個(gè)能夠推動(dòng)或者是我們希望推動(dòng)本領(lǐng)域科學(xué)和技術(shù)發(fā)展以及產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)的機(jī)遇。
今天我們又有這樣的一個(gè)研討會(huì),也是我們?cè)谡麄(gè)污水處理概念廠概念完成的建設(shè)過(guò)程中,我們的一個(gè)重要會(huì)議。今天我們也請(qǐng)到了國(guó)內(nèi)的一些知名的專家,來(lái)對(duì)我們污水處理概念廠發(fā)表大家的建議。我們也非常歡迎在座的各位,能夠參與到我們今天的討論中來(lái),一會(huì)兒也希望大家能夠提供寶貴的意見。我想這事它不僅是一個(gè)概念廠本身,是一個(gè)行業(yè)的包括產(chǎn)業(yè)的方向,所以我今天非常高興歡迎大家的到來(lái),而且我以后今天的研討會(huì)對(duì)污水處理概念廠的進(jìn)一步的推動(dòng)。按照會(huì)議的議程,首先有請(qǐng)三位專家做主旨報(bào)告。為了能夠提高我們會(huì)議交流的效果,我們也請(qǐng)到航世珺、楊向平、張辰、黃霞等教授做我們的點(diǎn)評(píng)專家,在座的各位都可以發(fā)表自己的見解,我想你們提出來(lái)的意見和建議對(duì)我們污水處理廠的進(jìn)一步的完善和發(fā)展具有重要的價(jià)值。首先有請(qǐng)江蘇省環(huán)保產(chǎn)業(yè)技術(shù)煙酒苑總工程師陳珺先生發(fā)言,他發(fā)言的題目是從歐洲經(jīng)驗(yàn)看未來(lái)污水處理的發(fā)展趨勢(shì),大家歡迎。
陳珺:謝謝曲院士,今天的匯報(bào)主要是基于7月份對(duì)歐洲污水處理廠的考察,以歐洲的經(jīng)驗(yàn)談講時(shí)代的變化,目前的基礎(chǔ)趨勢(shì),還有探討未來(lái)技術(shù)會(huì)如何變化。
首先來(lái)看時(shí)代的變化,我們知道現(xiàn)代的污水處理起源于一百年前的歐洲,當(dāng)時(shí)的工業(yè)革命初始的城市快速發(fā)展,人口在城市大量集中,水污染成為當(dāng)時(shí)一個(gè)時(shí)代需要解決的迫切問(wèn)題,這是得到在一百年前歐洲街道中的污水逆流的情況。在這樣的背景下,英國(guó)人首先發(fā)明了污水處理實(shí)驗(yàn)室。今天的社會(huì)環(huán)境如何?氣候變化促使能源效率不提高,降低對(duì)化石能源需求。另外各種資源價(jià)格不斷上漲,尤其是最近各種電能等資源價(jià)格在上漲。所以現(xiàn)在的污水不再認(rèn)為是廢物而是一種資源。在歐盟,對(duì)水的創(chuàng)新優(yōu)先提出來(lái)5個(gè)領(lǐng)域,其中三個(gè)領(lǐng)域都與污水處理有關(guān),特別提到污水處理的回收利用和能量。荷蘭是污水處理的歐洲領(lǐng)先者,提出2030年路線圖,提了NEWS概念,污水處理廠要成為肥料工廠、能源工廠和水源工廠。在這些工廠里面,提到很多機(jī)遇,包括資源機(jī)遇有氮磷的回收,能源的機(jī)遇是使污水處理廠成為能量工廠。水源就是要污水處理廠回歸到景觀等。這是荷蘭污水處理2030年路線圖中的其中一個(gè)路線圖,在城市污水處理的路線圖,還有在污水廠在農(nóng)村的路線圖等。
毫無(wú)疑問(wèn)歐洲以活性污泥工藝為核心的生物處理技術(shù)構(gòu)成了歐洲污水處理得基石。需要提一點(diǎn),現(xiàn)在在重新思考AB工藝,AB工藝是德國(guó)人提出的,在90年代由于氮磷排放標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格,就失去了競(jìng)爭(zhēng),但是現(xiàn)在給它帶來(lái)了一些生機(jī),F(xiàn)在能量自給,在歐洲一些污水處理廠做的比較突出,給大家介紹一些污水處理廠的大概情況。這是奧地利Strass污水處理廠,這是丹麥的污水處理廠,實(shí)現(xiàn)了能源自給,開發(fā)了適合自己產(chǎn)的一些模擬軟件,同時(shí)做了很多方面的改進(jìn),比如說(shuō)在工藝方面改善,比如說(shuō)廠內(nèi)內(nèi)回流返回至滴濾處處理,還有CEPT等。它也做一些設(shè)備,包括曝氣系統(tǒng)改進(jìn)、VFD等。還有產(chǎn)能的改進(jìn),考慮協(xié)同厭氧凈化。漢堡污水處理廠是德國(guó)比較大型的污水處理廠,這圖清楚的反映出漢堡污水處理廠污泥處理采用厭氧消化+干化+焚燒,對(duì)曝氣系統(tǒng)做了一些改進(jìn),采用了風(fēng)氣發(fā)電。這是漢堡污水處理廠的一些圖片,這是2兆瓦的合理發(fā)電,這是污泥焚燒。這是維也納污水處理廠是奧地利最大的污水處理廠,計(jì)劃在明年開工建設(shè),就是能量?jī)?yōu)化建設(shè),投資2億歐元,預(yù)計(jì)2020年,可再生能源將會(huì)全面滿足整個(gè)水廠的能量要求。曼海姆污水處理廠,在污泥處理方面用了一些干化、氣化處理,現(xiàn)在沒(méi)有完全能量自給,現(xiàn)在可達(dá)到60%,計(jì)劃在未來(lái)達(dá)到85%。歐洲厭氧消化是普遍應(yīng)用的技術(shù),在厭氧領(lǐng)域出現(xiàn)協(xié)同瑜憬灣消化,是兩種以上有機(jī)物的污泥厭氧消化工藝。協(xié)同厭氧消化,明確的優(yōu)點(diǎn)就可以提高沼氣產(chǎn)量,降低地區(qū)內(nèi)的碳排放量。這是漢堡處理廠的情況,這是荷蘭污水處理廠的情況。另外一個(gè)趨勢(shì)在歐洲就是厭氧氨氧化,傳統(tǒng)硝化反硝化,同時(shí)對(duì)外部碳依賴度也比較高。
這是厭氧氨氧化,目前有三種形式,在荷蘭,奧地利,美國(guó)、丹麥、瑞典。這是歐洲污水處理廠厭氧氨氧化案例。側(cè)流厭氧氨氧化的優(yōu)勢(shì)就是降低主流工藝的氮負(fù)荷,使出水水質(zhì)更加穩(wěn)定,降低曝氣能耗,降低碳源所需。再有一個(gè)就是發(fā)展趨勢(shì)就是主流厭氧氨氧化,大家都在朝這個(gè)方向努力,無(wú)論是污水處理廠還有研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)都在做這方面的實(shí)驗(yàn),這是瑞典污水處理廠做的實(shí)驗(yàn)。這是荷蘭做的物流Anammox,這是它在B端的水濾水流機(jī)。首先第一階段把碳去除,另外有一個(gè)創(chuàng)新就是交替進(jìn)水,首先要測(cè)量消化液進(jìn)入到第一格,當(dāng)穩(wěn)定后再進(jìn)入第二格,主流的水進(jìn)入第二格,交替進(jìn)水,F(xiàn)在主流厭氧氨氧化,絕大多數(shù)人認(rèn)為未來(lái)十年會(huì)成為重要的處理方法,但目前一竄存在巨大的挑戰(zhàn)。包括NOB無(wú)的抑制,Anammox菌的富集,出水水質(zhì),主流的氧厭氧和傳統(tǒng)硝化反硝化水質(zhì)有很大的差距。另外談一下磷回收,最早磷發(fā)現(xiàn)對(duì)尿的蒸發(fā)過(guò)程,那么磷在世界上分布不均衡,在污水處理廠其實(shí)對(duì)磷的回收起源于對(duì)生物除磷會(huì)出現(xiàn)管道堵塞。現(xiàn)在在歐洲很多國(guó)家把磷回收作為長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略目標(biāo),這是歐洲污水處理得磷回收案例,大部分在荷蘭和德國(guó),這是它磷回收一些應(yīng)用技術(shù)和規(guī)模,還有產(chǎn)品,這個(gè)就不細(xì)說(shuō)了。磷在污水處理廠有很多的途徑,在污泥脫水前或者污泥脫水后很多種途徑。歐洲磷回收的趨勢(shì),多元化的磷回收技術(shù),產(chǎn)品主要是MAP。另外現(xiàn)在磷回收的意義不僅在于磷的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,更重要的是提高污水處理廠的污泥脫水性能,降低污泥脫水的藥劑消化。我們另外注意到在歐洲游一些無(wú)數(shù)處理廠做污泥熱水解,是污泥在高溫高壓情況下的技術(shù)。優(yōu)點(diǎn)大家可能已經(jīng)比較清楚,包括對(duì)病原菌的滅活,減少占地面積,提高沼氣產(chǎn)量,提高污泥脫水含面率,但是這個(gè)技術(shù)現(xiàn)在目前也有一些缺點(diǎn),包括技術(shù)復(fù)雜,是高溫高壓的操作,對(duì)運(yùn)行人員的素質(zhì)要求比較高,另外投資也比較高,還有分解中氨氮比較高。CAMBD,是污泥熱水解現(xiàn)在運(yùn)用比較多的技術(shù)。我們注意歐洲的污水處理廠很重視儀表、控制、自動(dòng)化,像丹麥污水處理廠是污泥系統(tǒng)可以滿足一年多污泥消費(fèi),完全是人工自動(dòng)化。這是慕尼黑污水處理廠對(duì)曝氣量的裝置。這是維也納的污水處理廠,在曝氣上考慮到污泥膨脹的可能出現(xiàn)大量浮渣的出現(xiàn),利用迅速排速器迅速把浮渣排出去,當(dāng)然造價(jià)比較高。另外歐洲污水處理很重要一個(gè)環(huán)境不好,每個(gè)污水處理廠都有生物除臭器。
好氧顆粒污泥,這個(gè)技術(shù)是在荷蘭90年代發(fā)展起來(lái)的一個(gè)新興技術(shù),污泥沉降性能好,這個(gè)技術(shù)被很多人都看好,但是對(duì)一些低濃度城市還需要進(jìn)一步研究論證。
未來(lái)的技術(shù)會(huì)如何變化?活性污泥的未來(lái)是什么?不同的人有不同的回答。David jenkins認(rèn)為活性污泥工藝廣泛的適用性將使其在廣度與深度 方面繼續(xù)發(fā)展,這種局面將至少再持續(xù)100年。還有人認(rèn)為活性污泥100年已經(jīng)足夠了。還有人認(rèn)為如今我們又回到了起點(diǎn),污水是資源,其中的營(yíng)養(yǎng)應(yīng)得到回收。過(guò)去的時(shí)代需求催化技術(shù)的變革,對(duì)污水的曝氣從1882年就開始,到1912年并沒(méi)有取得大的突破,到1914年活性污泥誕生。我們現(xiàn)在的新環(huán)境挑戰(zhàn)就使這個(gè)技術(shù)更加復(fù)雜,活性污泥大家都會(huì),每個(gè)人都會(huì),應(yīng)用的要求是更意于運(yùn)行、更可靠,更加便宜的技術(shù)。像丹麥EM污水處理廠,現(xiàn)在正在建氧厭氧。慕尼黑的污水處理廠,在70年代建設(shè)了高復(fù)合的污泥負(fù)荷處理廠。誰(shuí)是污水處理技術(shù)進(jìn)步的真正力量,是千千萬(wàn)萬(wàn)的污水處理設(shè)計(jì)運(yùn)營(yíng)者?我想應(yīng)用是驅(qū)動(dòng)力量,而非技術(shù),在應(yīng)用中才能體現(xiàn)中技術(shù)的價(jià)值,暴露技術(shù)的弱點(diǎn),為新的技術(shù)提供發(fā)展。污水處理廠是污水處理技術(shù)的真正力量。每個(gè)事物都有它的生命,早期創(chuàng)新者喜歡新生事物,希望得到研究資金,到了晚期有必要的實(shí)驗(yàn)并沒(méi)有取得劣勢(shì),現(xiàn)在活性污泥處理廠只是適應(yīng)這個(gè)時(shí)代。
最后引用詹姆斯赫頓教授的一句話過(guò)去是開啟未來(lái)的鑰匙。謝謝。
主持人:下面進(jìn)行點(diǎn)評(píng)階段,首先請(qǐng)黃總。
黃霞:聽了陳總的報(bào)告,我覺(jué)得還是挺開眼界的,挺受啟發(fā)的,在聽的過(guò)程中我記了點(diǎn)記錄,我覺(jué)得我理解的概念廠確實(shí)是歷史賦予我們需要演變的問(wèn)題,走到這個(gè)階段就要研究這個(gè)問(wèn)題,我認(rèn)為它的核心概念應(yīng)該是節(jié)能和減排。第一條是能源和資源,把所有在污水處理過(guò)程中的用的能源全部用起來(lái),不管最后的作用減少溫室氣體也好,第二是它的資源化,能源化就是熱能、電能,資源化可能就是氮磷,水深度處理后可以回用,包括一些產(chǎn)品的一些原料都屬于我們?cè)谖鬯幚磉^(guò)程中,我認(rèn)為能夠回收的東西。我們把我們鏈條能夠做一個(gè)完整的概念廠,使我們所有的廢物都能作為下一個(gè)環(huán)節(jié)燃料循環(huán)起來(lái),就是非常好的概念廠設(shè)計(jì)。在技術(shù)里面,首先做概念廠的技術(shù),首先要考慮水質(zhì)的變化,因?yàn)殡S著將來(lái)管網(wǎng)的改造,別的國(guó)家已經(jīng)做了很多改善得了很多成果,我們國(guó)家下一步在管網(wǎng)上包括雨水就是河流分流改造問(wèn)題,這個(gè)問(wèn)題我們繼續(xù)往下做的時(shí)候,雨水進(jìn)入我們這里會(huì)少,地下水源進(jìn)入我們這里很少,我們的水質(zhì)會(huì)提高,首先做概念廠要考慮進(jìn)水水質(zhì)會(huì)發(fā)生變化。這個(gè)水質(zhì)變化會(huì)給我們帶來(lái)很多影響,在里面要考慮技術(shù)問(wèn)題。還有厭氧技術(shù)要做,正能量過(guò)程會(huì)省能源,而且今天講顆粒狀的這種里面是液外面是耗氧,這樣的顆粒物在國(guó)際上除了今天大師們給咱們做的片子里,我知道一些國(guó)家也在研究,我覺(jué)得厭氧是一個(gè)方向在污水處理里面。
另外我還有一個(gè)想法,我們以前使用過(guò)的技術(shù),現(xiàn)在可能要反思一下可以拿回來(lái)用,我自己工作中有這樣的感覺(jué)。因?yàn)槟愕募夹g(shù)發(fā)展,你的材料發(fā)展等等各個(gè)方面的因素,使你當(dāng)時(shí)的缺點(diǎn)現(xiàn)在解決了又能拿起來(lái)用了,當(dāng)時(shí)的障礙得到解決可以拿起來(lái)用了,而且更好的用,國(guó)外這個(gè)是有的,包括AB法,而且非常為我們好用,已經(jīng)用過(guò)的技術(shù)我們重新回顧一下,有些可以為我們概念廠做出貢獻(xiàn)。還有關(guān)于氮磷的回收,這是世界上的一個(gè)課題,氮的回收就是二氧化的方式,正是我們回收的氮?dú)饣厥樟耍覀兘鉀Q了污水中的氮,減少了碳的需求,負(fù)的方面也有。磷的回收也是,磷的資源越來(lái)越少,中國(guó)是世界第二大擁有磷產(chǎn)量的國(guó)家。像日本,全國(guó)的人整個(gè)下水道事業(yè)在集中精力做磷回收的問(wèn)題,最后得到的結(jié)論是從焚燒灰里得到磷是最經(jīng)濟(jì)的辦法。我們概念廠在這幾個(gè)方面都要認(rèn)真的研究,我聽了他講后,有這么幾個(gè)想法。中長(zhǎng)期,我想會(huì)有更多的鏈條,把系統(tǒng)做完整,擴(kuò)大我們的鏈條。
主持人:其他專家還有什么建議嗎?
張辰:剛才聽了陳總的報(bào)告,我相信一些政府的官員包括在座的各位聽了以后都很感興趣,好象中國(guó)的未來(lái)可能2030年就是這樣子。既然是提建議,我就希望把一些前因后果,包括和我們國(guó)家的一些差距稍微點(diǎn)一下在介紹過(guò)程中,我也是堅(jiān)決的厭氧支持者,你要說(shuō)污水處理廠是含污泥處理得一個(gè)全過(guò)程的污水處理廠,所以我們?cè)?jīng)提過(guò)把污水處理進(jìn)行到底。在前面能夠說(shuō)一下,我們的污水處理廠還有很大的缺陷,最后國(guó)外的已經(jīng)是全部是有厭氧消化,在傳統(tǒng)厭氧的過(guò)程中,它為了保障它的能源平衡,它還在水處理方面來(lái)考慮,產(chǎn)生的能量更能夠持續(xù)的平衡。這點(diǎn)我覺(jué)得要強(qiáng)調(diào)一下,在我們國(guó)內(nèi)這個(gè)觀念還沒(méi)有形成。
另外還要強(qiáng)調(diào)一個(gè)系統(tǒng),其實(shí)第一個(gè)水和泥是一個(gè)系統(tǒng),當(dāng)然一個(gè)完整的污水處理廠要強(qiáng)調(diào),第二個(gè)也是整個(gè)排水系統(tǒng)也要強(qiáng)調(diào)一下,剛才很好北京的污水?dāng)?shù)值是達(dá)到400、500系統(tǒng)比較完整,可能后面一系列工作完全按照陳總設(shè)想的包括我們考察,包括我們理想化的東西去實(shí)施,但是中國(guó)有多少?gòu)S可以達(dá)到這個(gè)目標(biāo)?有一些污水處理廠COD也只有100不到,在這樣的情況下,我比較擔(dān)心我們只重點(diǎn)而沒(méi)有注重面,把我們以前加強(qiáng)管網(wǎng)的建設(shè)又給沖淡了,現(xiàn)在我們領(lǐng)導(dǎo)今天上午提的也好產(chǎn)學(xué)研前面加一個(gè)官,剛剛領(lǐng)導(dǎo)覺(jué)得很管網(wǎng)很重要,現(xiàn)在一看能夠產(chǎn)生那么好的效益,就沖淡了。
第三低碳循環(huán)健康,這6個(gè)字我覺(jué)得概括得很好,低碳就是要用最好的能耗,最好的能源消耗,現(xiàn)在為什么包括幾位大師也說(shuō)了,無(wú)論是氮還是磷都是一種資源,我們?yōu)槭裁催要花能源去把氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú),所以在厭氧方面,包括磷回收也好,厭氧的水處理也好等等,這塊如何我們?cè)诒容^重視一下,我覺(jué)得應(yīng)該是我們概念廠逐步形成概念形成理念的發(fā)展方向。
主持人:在座的有什么問(wèn)題,可以向陳總提一下。
黃霞:借這個(gè)機(jī)會(huì)我想說(shuō)一點(diǎn)想法,污水概念廠有專家發(fā)起的事,我覺(jué)得是在中國(guó)環(huán)境領(lǐng)域特別是到污水處理這還是非常重要,非常有意的一件事,因?yàn)榇_實(shí)是從現(xiàn)在的發(fā)展來(lái)講,物理處理中國(guó)最復(fù)雜,在這樣大的污水概念廠的引領(lǐng)下,我覺(jué)得在中國(guó)污水處理這塊能做出很好的事。關(guān)于污水概念廠的事,我一直在想,包括陳總說(shuō)的污水處理能不能持續(xù)往下走,其實(shí)從人發(fā)展來(lái)講,剛開始沒(méi)有污水處理廠,也沒(méi)有太大的環(huán)境問(wèn)題,但是自然生態(tài)的發(fā)展隨著人類的發(fā)展,不足以承擔(dān)這么多,我們就要強(qiáng)化就出現(xiàn)了把生態(tài)功能往上提,這樣才能把水變好,過(guò)去我們多少年保持水質(zhì),因?yàn)橐獜?qiáng)化神態(tài)的進(jìn)化,加了很多能耗,就出現(xiàn)了能耗的消耗。再往下走人類就發(fā)現(xiàn)能量不夠了,水雖然干凈了,又倒過(guò)來(lái)在反思,污水處理這條路到底行不行,伴隨著人類發(fā)展中在反思的過(guò)程。從概念廠來(lái)講,保持健康的水減量減少低碳,厭氧可能是最實(shí)用的途徑,如AB法,把污水前端的碳通過(guò)前端濃縮手段提高后面的厭氧的消化。我自己覺(jué)得概念廠特別復(fù)雜,概念廠不是一個(gè)方案,要滿足人類環(huán)境對(duì)健康水質(zhì)的條件下面的低碳的話,那么地區(qū)不同,它的水標(biāo)是不同的,比如農(nóng)用,氮磷可以不用,這個(gè)時(shí)候把前端的碳拿掉,直接水就可以了,標(biāo)準(zhǔn)不一樣,就有些是需要脫氮處理,把水的標(biāo)準(zhǔn)切分成不同的標(biāo)準(zhǔn),再去做低碳能耗資源回收,就很復(fù)雜了,概念廠可能是一批的不同的做示范。還有水是多資源,但是這個(gè)資源在大混雜條件下蘊(yùn)含的資源,要把這個(gè)資源拿出來(lái)是要有足夠的能量,前面的能量要拿這邊的能量跟你獲得的能量加起來(lái)要做一個(gè)綜合的評(píng)估,包括我們做研究技術(shù)也是朝這個(gè)目標(biāo),但是有不同的指標(biāo)和技術(shù)手段,在這樣的情況下做一個(gè)綜合的平衡和計(jì)算,還是非常的復(fù)雜,我也說(shuō)不太清楚,哪條路更好,但可能要朝這個(gè)方向考慮綜合評(píng)估的。
主持人:謝謝黃老師,討論先到這,一會(huì)兒三個(gè)報(bào)告中還有討論的時(shí)間。下面有請(qǐng)中國(guó)科技大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院環(huán)境工程俞漢青教授,演講題目是基于能源與資源,污水處理工藝發(fā)展新趨勢(shì),有請(qǐng)。
俞漢青:大家好,基于能源與資源,污水處理工藝發(fā)展新趨勢(shì),這是命題作文,中間有我不太熟悉的,但是我非常高興有這樣的機(jī)會(huì)跟各位嘉賓共享一下這塊的基本情況。首先我們還是簡(jiǎn)單回顧一下,城市污水中所蘊(yùn)含的能源和資源,現(xiàn)有污水處理工藝消耗大量外部能源和資源,另外又提到低碳經(jīng)濟(jì),全球變暖等因素,這時(shí)候我們要考慮一方面要減少我們的能耗物耗,一方面希望減少可能的新的污染物,但實(shí)際上二氧化碳不管用哪種方法基本上是不動(dòng)的,也就是說(shuō)并不是原來(lái)很多人希望新的污水處理技術(shù)可以直接減少碳排放,這是不正確的。但是近年來(lái),大家都形成了一個(gè)共識(shí),包括新概念水廠,大家都認(rèn)為污水是一個(gè)重要的可再生的資源,應(yīng)該把它耗能物耗的基本概念專門成從污水中可以回收什么,最主要還是回收水,得到清潔水,另一方面也希望回收資源和能源。那么在我們現(xiàn)有的城市污水處理,我們抱著完全礦化的態(tài)度,要把磷變成磷酸鹽等。我們要把這種被動(dòng)的污染減幅的處理轉(zhuǎn)住變成新工藝、技術(shù)、方法和設(shè)備,這是從理念轉(zhuǎn)化的角度來(lái)講。
具體我們現(xiàn)在應(yīng)該來(lái)說(shuō)大家所了解到的,從城市污水要進(jìn)行所謂的紀(jì)元化或者能源化的常規(guī)武警,一個(gè)是把中間的碳源各各種形式回收,最現(xiàn)實(shí)的是要把碳源回收成我們的甲烷,也可以做一些嘗試性通過(guò)藻類產(chǎn)油,另外把污水中間的氮磷包括少量油通過(guò)礦物質(zhì)加以回收。
針對(duì)剛剛講的城市污水中間的能源和資源回收的問(wèn)題,目前看國(guó)內(nèi)外主要做了哪些方面,首先是一個(gè)水的回收,得到非常好的水,美國(guó)的Orange這個(gè)地方把處理好的水放在蓄水塘之后,引入地下,應(yīng)該說(shuō)在美國(guó)已經(jīng)做的很成功,這個(gè)在中國(guó)是非常慎用的,現(xiàn)在媒體曝光山東已經(jīng)用了。還有美國(guó)加州,曾經(jīng)有一個(gè)21世紀(jì)污水廠,有了深度處理、微濾、反滲透的污水處理。還有新加坡NEWater,海水淡化和再生水。還有一些小規(guī)模,一些新的紀(jì)念和新的技術(shù),如紐約的綠色屋頂,進(jìn)行植物的澆灌等,荷蘭也有相似的技術(shù)。另外也有做過(guò)一些嘗試,把氮就是污泥中間的氮通過(guò)一系列的加工方法,最后也作為肥料的回收,目前成本偏高,因?yàn)楝F(xiàn)有的生產(chǎn)可生產(chǎn)氮肥是遠(yuǎn)低于我們回收的成本,最近用肥料的方式回收污泥水中氮目前是沒(méi)有戲的。還有有機(jī)物回收,揮發(fā)性脂肪酸,所謂的生物數(shù)量,這個(gè)東西若干年前就是很多人做過(guò),尤其是清華大學(xué)陳國(guó)強(qiáng),還有江南大學(xué)陳堅(jiān),做了很多很多工作,我們也做了一些嘗試,把污水中間的有機(jī)碳最后變成很不錯(cuò)的塑料,當(dāng)時(shí)還通過(guò)一個(gè)學(xué)生做了一個(gè)加工,加工了一百多跟調(diào)羹,送給朋友,說(shuō)是污水做出來(lái)的,后來(lái)都沒(méi)有任何人用它,F(xiàn)在這些東西,應(yīng)該說(shuō)這些技術(shù)價(jià)格太昂貴,問(wèn)題我們要消化非常多的能量,包括一些不環(huán)保的溶劑,這個(gè)生產(chǎn)過(guò)程,開始的生物加工是好的,下面的對(duì)環(huán)境非常不友好,而且成本高昂。這是從污水中間提出海藻素,這個(gè)工作我們?cè)?jīng)也做過(guò),我個(gè)人認(rèn)為是忽悠的做法,的確現(xiàn)在有很多人做。我們經(jīng)常說(shuō)海藻素的市場(chǎng)成本是多少,但話又說(shuō)回來(lái),從污泥中提出來(lái)跟我們賣的標(biāo)準(zhǔn)品價(jià)格是不能比的。從我個(gè)人體會(huì),不一定正確,今天是研討會(huì),請(qǐng)各位專家批評(píng)指正,我覺(jué)得這個(gè)沒(méi)有太大吸引力。剛才陳總前面也提到協(xié)同厭氧,協(xié)同現(xiàn)在這個(gè)詞用的很多,我覺(jué)得就是從實(shí)際城市污水處理廠由于人員自身的含的有機(jī)碳不足,要想滿足人員自己的目標(biāo),不得不做的一件事,這也是沒(méi)有辦法的一種辦法。熱電聯(lián)產(chǎn),現(xiàn)在在西方也是非常的流行,包括前面陳總講的一些奧地利包括德國(guó)的一些污水處理廠,污泥的厭氧消化這塊,現(xiàn)在應(yīng)該說(shuō)是國(guó)際上很多環(huán)保公司都還是花比較大的力氣去做,還有若干方面的優(yōu)點(diǎn),提高厭氧消化的產(chǎn)氣率,提高污泥無(wú)害化的程度,提高污泥的脫水程效果等。
另外就是光能的利用,也是比較多,這個(gè)圖片是德國(guó)的曼海姆污水處理廠,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)也有若干個(gè)污水處理廠正在跟一些光電,跟一些生產(chǎn)光能的,像無(wú)錫很有名太陽(yáng)能的公司商談。那么污水中的能量含量比較多,美國(guó)人在氮回收概念上,像有專家說(shuō)加州地方可以不需要把氮去除看的那么重,可以把中間的含有的氮進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉。我們現(xiàn)在中國(guó)進(jìn)口了美國(guó)很多的草莓。鳥糞石法回收磷的工藝已經(jīng)成熟,總體來(lái)說(shuō)利用磷石的方法回收磷大家是共識(shí),但是近幾年專家做的研究,不見得一定是含鳥糞石,我們收回來(lái)的這些含磷的礦物質(zhì)不是直接使用。
時(shí)間關(guān)系,我今天在路上還在改我要講的內(nèi)容,準(zhǔn)備的不夠成熟。首先我們來(lái)講無(wú)數(shù)處理廠要回收的能源要回收的資源,第一件事先要搞清楚污水處理廠現(xiàn)在有哪些物質(zhì),物質(zhì)的流是什么的,我們假設(shè)百分百COD百分百氮磷,經(jīng)過(guò)現(xiàn)有的傳統(tǒng)的污水處理工藝,最后歸屬基本是這個(gè)頁(yè)面上可以看出來(lái),我們看到進(jìn)入污泥的有機(jī)碳目前大概是30%,磷占90%,其他有各種各樣的歸宿。這是從物質(zhì)的角度,那么從能量的角度,我們給不同的污水處理廠不同的工藝有很大的差異,有了能量有了物質(zhì)基本的認(rèn)識(shí),它的基本的一個(gè)分布或者說(shuō)量化的信息之后我們就應(yīng)該看現(xiàn)有的城市污水處理廠要真正要進(jìn)行資源化處理,要解決哪些技術(shù)上的難題,不見得正確。第一個(gè)是充氧效率的提高,第二從能源回收角度有兩件事要做,一個(gè)是污水有機(jī)碳的富集,第二個(gè)把收集好的有機(jī)碳如何提高厭氧轉(zhuǎn)化的過(guò)程,第三件事就是礦物的回收,一個(gè)是磷的有效回收,最后一件事就是污水處理廠要很有好的方法保證它能夠運(yùn)行,在中國(guó)這個(gè)問(wèn)題尤其嚴(yán)重。下面概要的說(shuō)一下想法,充氧效率的提高,對(duì)于處理工藝而言,一個(gè)是精確曝氣,一個(gè)是精準(zhǔn)曝氣,針對(duì)污水處理過(guò)程中某一個(gè)階段或者某一個(gè)要去除的物質(zhì)要更好的控制曝氣量,降低能耗,但實(shí)際上除這之外,還有一些方法,比如納米氣泡曝氣,日本在這方面做了很多方面的研究,氣泡在水中存在的時(shí)間長(zhǎng),傳質(zhì)效率高,體表面積巨大,降低我們的曝氣的能耗。這塊存在的問(wèn)題,首先想到的是曝氣系統(tǒng)的堵塞,包括日本的一些公司提出一些技術(shù),具體的技術(shù)我不太了解。關(guān)于污水中有機(jī)碳的富集應(yīng)該有兩種方式,一種是物理化學(xué)的方式,一種是生物法。物理化學(xué)的方式就是萃取、吸附,這兩個(gè)都不現(xiàn)實(shí),最現(xiàn)實(shí)的是膜技術(shù),能夠有效地把城市污水處理廠中的有機(jī)碳比較好的附寄起來(lái)。我們今天前面陳總多次提到AB法,實(shí)際上是比較有效地把廢水中的有機(jī)碳在比較短的時(shí)間用比較高的效率加以附寄的方法,這塊打一個(gè)比方,這是相關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,就是我還有一個(gè)把污泥本身適當(dāng)?shù)幕罨院笤谖,但是這樣本身效果有限,對(duì)溶解性效率比較差,還存在COD吸附透溶的問(wèn)題。
一講到污泥厭氧消化,有機(jī)物含量低,無(wú)機(jī)沙粒含量高,污泥能量密度高、甲烷回收率低等,這些問(wèn)題并不是說(shuō)沒(méi)有一些解決方案,如果是河流制含沙量比較高,我們可以提高污泥有機(jī)制含量是關(guān)鍵,在污泥進(jìn)水口對(duì)泥沙顆粒物質(zhì)進(jìn)行分離,實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)的雨污分離。污泥厭氧消化的改進(jìn)技術(shù),我個(gè)人看出來(lái)近年來(lái)從一些研究的報(bào)告,乃至一些實(shí)際實(shí)踐來(lái)看,納米零價(jià)鐵可以用在厭氧消化,納米零價(jià)鐵粒徑小,比表面積大,活性高,本身及其產(chǎn)物對(duì)環(huán)境油耗,價(jià)廉易得。另外一個(gè)就是污泥強(qiáng)化脫水,現(xiàn)在一個(gè)重要的研究方向就是我們要把微生物表面EPS降解掉,釋放了結(jié)合水,另一方面也有利于降低細(xì)胞的穩(wěn)定性,把內(nèi)部結(jié)合水可以釋放,還可以降低表面張力,這方面最近也引起了人們的興趣。我們從廢水附寄到有機(jī)碳再進(jìn)行污泥的厭氧消化回收我們的能源是有望有比較顯著的改進(jìn)效果。
再談磷的問(wèn)題,低濃度磷的有效回收,這個(gè)圖做的相當(dāng)不錯(cuò),講的是磷的需求,農(nóng)業(yè)要怎么樣,工業(yè)采礦附寄,到2025年高峰期,到了后面全世界的磷礦變成負(fù)極,因此有了這個(gè)圖以后,大家很顯然的想法就是似乎從我們的污水中回收磷將是挽救我們生產(chǎn)糧食的唯一途徑,所以也有個(gè)知名專家說(shuō),他說(shuō)用原子能、核能能夠代替煤的發(fā)電,但是我們現(xiàn)在找不到可以能夠代替磷的物質(zhì),所以從這個(gè)角度來(lái)講,磷回收應(yīng)該是必然的,所以現(xiàn)在關(guān)于磷的回收,提到鳥糞石或者其他的方式,城市污水中磷的回收是人心所向,大勢(shì)所趨。對(duì)這件事我個(gè)人有點(diǎn)懷疑,一噸水中回收3克磷是否值得?如何提高磷的回收效率?這是關(guān)于磷的這塊。關(guān)于磷的回收技術(shù),基本上都是圍繞加鈣加鎂。
關(guān)于污水生物脫氮,污水脫氮是近40年來(lái)環(huán)境工程節(jié)最活躍的研究領(lǐng)域,如果對(duì)這個(gè)進(jìn)行檢索的話,跟氮有關(guān)的我相信是這方面,而且有非常好的試點(diǎn),反硝化脫氮、硝化亞硝化、甲醇反硝化等,讓我們看到了希望,另一方面污水處理要提升的話或者說(shuō)面臨非常大的技術(shù)瓶頸就是氮的回收。
關(guān)于厭氧氨氧化,20世紀(jì)80年代末到90年代初,理工大學(xué)教授指導(dǎo)的學(xué)生在運(yùn)行一個(gè)三級(jí)反映器系統(tǒng)時(shí),觀察到第二級(jí)硫化床反映器中氮,不講去向的大量市,他結(jié)合1977年奧地利理論學(xué)學(xué)家的化學(xué)熱力學(xué)預(yù)測(cè),在國(guó)際上首次發(fā)現(xiàn)了Anammox。這個(gè)剛剛陳總已經(jīng)說(shuō)了,我也不再重復(fù)。目前在歐洲,關(guān)于Anammox這個(gè)方法無(wú)論是用不同的商品,現(xiàn)在應(yīng)該說(shuō)歐洲人的確是走在了這方面的前列,而且他們真實(shí)在做各種各樣的一些有趣的嘗試,試圖讓我們看到了在主流工藝上用Anammox的可能性。與此同時(shí),美國(guó)也在做這方面的嘗試,是一個(gè)小地方污水處理廠,他們是要做主流的,下面是一個(gè)主流工藝,主流工藝上試圖用Anammox。但是Anammox要真的在主流工藝上進(jìn)行應(yīng)用的話,還是要解決一系列挑戰(zhàn)的問(wèn)題,剛剛陳總也提到,第一個(gè)是低溫條件下的高效穩(wěn)定運(yùn)行,第二個(gè)是如何在高碳氮比不太的協(xié)調(diào)下,或者低氮濃度以及低溫環(huán)境下淘汰或者移植異常返校華菌和NOB?還有如何Anammox菌在反映器內(nèi)有足夠的生物停留時(shí)間從而抵消其低生長(zhǎng)速率的影響?針對(duì)現(xiàn)在的問(wèn)題,國(guó)際上也做一些相應(yīng)的嘗試,低溫發(fā)現(xiàn)溫度低沒(méi)有太大關(guān)系,如果控制的話還可以進(jìn)行,但是總體Anammox的效率會(huì)有所下降。還有一些控制策略。這里面有一些問(wèn)題,借助氧、氧和厭氧氨氧化污泥顆;夹g(shù)的進(jìn)步,實(shí)現(xiàn)主工藝厭氧氨氧化。
關(guān)于污水中的氮去除的思考,是否應(yīng)該污水脫氮?至少是不是在所有的地方都應(yīng)該對(duì)氮有很嚴(yán)重的要求,如果在灌溉的情況下是有意義的。另外一個(gè)原因,就是我們剛剛提到了成本太高,包括現(xiàn)在投加碳源。還有水體的生物固氮,藻類細(xì)菌每天輸入的氮遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)我們污水處理廠,即使污水處理廠現(xiàn)在不除氮,還是固氮更多,換句話說(shuō)我們花了那么多錢,得到的效果是不是真正的好,我們要重新思考,歡迎各位專家判斷。再一個(gè)就是現(xiàn)在我們國(guó)家的大氣氮沉降也很厲害。如果說(shuō)我們要堅(jiān)持說(shuō)脫氮,氮比較要脫,那我們是不是一定要按照現(xiàn)有的方法一定是生物脫氮,現(xiàn)在看來(lái)生物脫氮很難,是不是可以用其他化學(xué)的方法,新的一些氮的吸附劑?還有好氧顆粒,中間有一些很有趣的故事,時(shí)間關(guān)系我就不說(shuō)了。其實(shí)非常重要的一個(gè)人就是工業(yè)大學(xué)一個(gè)退休的教授,最早好氧顆粒的提出是1991年日本和韓國(guó)分別有文章提出來(lái)的,當(dāng)時(shí)用的是純氧曝氣。90年代末期,有幾個(gè)小組應(yīng)該做的比較好。后來(lái)在好氧嚴(yán)重工作做的最有影響力,現(xiàn)在把好氧顆粒讓更多人喜歡乃至接受的應(yīng)該是VAN LOOSDRECHT。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)室。鄭俊化+劉雨小組在新加坡。但是在好氧研究這么多年之后,VAN LOOSDRECHT提出什么情況是屬于好氧顆粒?污泥平均顆粒大于0.2毫米即為好氧顆粒污泥。實(shí)際上這個(gè)說(shuō)法有點(diǎn)問(wèn)題。我們顆粒和絮體相比,從比重、大小、沉降速度和生物活性和顆粒比有很多優(yōu)勢(shì),顆粒有很好的提高固液分離效率,出水水質(zhì)好,節(jié)約占地和投資。這是好氧顆粒帶來(lái)的好處,F(xiàn)在從工程應(yīng)用角度來(lái)說(shuō),這是荷蘭做的比較成功的污水廠。在荷蘭EPE污水廠,這個(gè)廠跟荷蘭其他的污水處理廠在能耗從這張圖相比較,這樣的工藝的確有很多優(yōu)點(diǎn)。但是好氧顆粒在中國(guó)用起來(lái),還是比較困難的,這個(gè)頁(yè)面是王朔博士提供的,在中試規(guī)模運(yùn)行階段怎樣,在馴化培養(yǎng)階段怎樣。歐洲人COD500到600,我們?cè)诤戏首?80COD非常艱難,大家都說(shuō)做不出來(lái),做的很艱難,到最后還是做出來(lái)。現(xiàn)在在中國(guó)有一系列的問(wèn)題,這個(gè)頁(yè)面也是王朔博士研究的,進(jìn)水水量不穩(wěn)定,進(jìn)水水質(zhì)不穩(wěn)定等有一系列的要求。這都是我們真的要在中國(guó)用好氧顆粒做城市污水,還有許多工作要去做。
最后花一點(diǎn)時(shí)間做一點(diǎn)展望,這個(gè)頁(yè)面是王凱均老師做出來(lái)的頁(yè)面,其中有UP Ocncentratioe,目前看不到太大的希望,我們認(rèn)識(shí)水準(zhǔn)和研究水準(zhǔn)。那么為什么要做其他的回收方式,我們直接把能源用來(lái)產(chǎn)電的話,效率可以提高,我們現(xiàn)在想著為什么要把有機(jī)廢水或者城市污水考慮有沒(méi)有可能用直接產(chǎn)電的方式,這個(gè)基本原理我不花太多時(shí)間在介紹了,跟化學(xué)燃料電池結(jié)構(gòu)上是一樣的,最大的差別就是它的陽(yáng)級(jí),還有我們是把污水作作為原料。目前來(lái)說(shuō)微生物燃料電池真正用污水處理的實(shí)際運(yùn)行還有很長(zhǎng)的路要走,還有很多困難要克服。另外基于Anammox,可能我們前面反復(fù)說(shuō)Anammox,基本上無(wú)論是Anammox跟AB法的合用也好或者怎樣也好,上下兩個(gè)圖可以把基本思路概括出來(lái)。我個(gè)人對(duì)Anammox用以城市污水處的可能工藝還是有很多問(wèn)題要解決,不是我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室做一下就能夠真正做起來(lái)。在一個(gè)不能不提的就是MCCart教授,夏天來(lái)到中國(guó)在哈爾濱在北京做過(guò)報(bào)告,在2011年發(fā)表過(guò)一篇文章,對(duì)城市污水影響很大的文章,就是講能不能用厭氧的方式對(duì)城市污水進(jìn)行處理,跟韓國(guó)的小組包括跟萊陽(yáng)理工大學(xué)有很好的工作,希望把城市污水用厭氧的方式進(jìn)行處理,做了一些相關(guān)能源的核算,按照他的說(shuō)法應(yīng)該是COD到一定的濃度的時(shí)候,到一定的氣候條件下,可能是最好的選擇。如果我們污泥加熱有一個(gè)小塊,幾十萬(wàn)噸加熱是一個(gè)問(wèn)題,還有31%的甲烷會(huì)隨著水流出去,不能回收。再一個(gè)就是中國(guó)的城市污水處理廠從運(yùn)行管理,這塊要非常多的去做比西方更加困難的工作去開展。
最后現(xiàn)在大家也許做的比較多就是這個(gè)相關(guān)的工作,抱歉我可能講的時(shí)間長(zhǎng)了一點(diǎn),謝謝各位。
主持人:感謝俞教授,下面請(qǐng)兩位專家做點(diǎn)評(píng)。
張辰:聽了很受啟發(fā),俞教授對(duì)污水處理工藝的發(fā)展做了很全面的了解,對(duì)里面的碳氮磷很感興趣。首先談點(diǎn)想法,俞教授談的碳的問(wèn)題,不是拍磚的問(wèn)題,而是堅(jiān)決同意俞教授說(shuō)的觀點(diǎn)。氮的問(wèn)題不僅是我們污水處理能夠控制,本身生物固氮作用很強(qiáng),隨著一場(chǎng)降雨,一場(chǎng)雷電,多少的氮就遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)污水處理廠排放的幾倍幾十倍,所以最關(guān)鍵我是堅(jiān)決贊同俞教授的觀點(diǎn)。為什么我會(huì)這樣說(shuō),我們還是要面對(duì)現(xiàn)實(shí),我很擔(dān)心我們的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),我們?cè)谥贫?biāo)準(zhǔn)之前或者修訂標(biāo)準(zhǔn)之前大家應(yīng)該廣泛的及時(shí)的面對(duì)我們還是一個(gè)發(fā)展的過(guò)程,還有許多的事要做,但是既然標(biāo)準(zhǔn)制定了,我們還要按照標(biāo)準(zhǔn)知道嚴(yán)格執(zhí)行。我不敢點(diǎn)評(píng),很全面,我也很受啟發(fā),我只是談一下感受。
第一要充分重視污水廠的考慮,剛才俞教授說(shuō)了能耗的提出,我們國(guó)家0.4%,在我們國(guó)家還沒(méi)有污水覆蓋面還是很低,處理程度起來(lái)很低的情況下0.4%,美國(guó)0.1%,有的國(guó)家還要高一點(diǎn),我現(xiàn)在不敢說(shuō),為什么?說(shuō)我們污水處理廠是一個(gè)高能耗的企業(yè),又是冒天下之大不為,我們還是要廣泛普及污水處理廠,確實(shí)污水處理廠是耗能比較大的。第二強(qiáng)調(diào)一下概念很重要,保證現(xiàn)在大家共同探討的概念,從哪些方向來(lái)走很重要。因?yàn)楝F(xiàn)在信息時(shí)代,國(guó)外有的新技術(shù)新的信息一來(lái),我們會(huì)往往蜂擁而上。水是一種資源,我們要樹立水銀行的概念。剛才黃霞教授也說(shuō)了,污水是一種資源,前面也要水,是一種混合在一起,把其中有益的物質(zhì),通過(guò)人工的作用分離后才會(huì)形成資源。第三我也跟俞教授探討,我們?cè)谀茉春唾Y源中間,能夠給我們有一個(gè)比較清晰的更全面的一種途徑,剛才資源說(shuō)了很多,比如說(shuō)碳、氮、磷,包括一些資源如何來(lái)做,能源我覺(jué)得還可以再?gòu)V一點(diǎn),污水處理廠能源中其實(shí)還有污水能源,這塊也是一種能源,也可以在回收作為污水處理廠能源自主一個(gè)方面。另外能源還有很多,如何利用污水處理廠的占地,如何為了保持我們污水處理廠成為一個(gè)能源廠成為一個(gè)資源廠,充分利用所有的能源和資源,給我們更全面的概念,有了更全面的概念,我們可以朝各個(gè)方向深入的探討深入的研究。第四想談一下有些概念,還是要綜合的來(lái)考慮,為什么綜合考慮?剛才俞教授提到了一個(gè)納米曝氣的概念,我也接觸過(guò),但是從我搞工程概念以后,可能國(guó)外的專家一交流,我覺(jué)得還有一些問(wèn)題。納米曝氣,大家覺(jué)得很好,因?yàn)槲覀儚膫鹘y(tǒng)的大氣泡曝氣,要增加它的表面積和傳遞效應(yīng),我們把曝氣更小,但是污水處理廠曝氣還有其他的作用,包括懸浮,包括推流,包括混合,要把活性污泥在水水池中充分的混合。我就說(shuō)這些,謝謝。
楊向平:聽了俞教授的發(fā)言,很有啟發(fā),現(xiàn)在提概念廠是時(shí)候了,為什么是時(shí)候?一個(gè)是現(xiàn)在已經(jīng)建立了四千多座污水處理廠,中國(guó)的污水處理規(guī)模未來(lái)可能跟美國(guó)就一樣了,我們的污染污染物消減量在世界上是數(shù)一數(shù)二。另外從另面一個(gè)層面說(shuō),我們污水處理廠的耗能應(yīng)該說(shuō)也是在世界數(shù)一數(shù)的了。因?yàn)槲覀兊男苓不是很高,所以在這個(gè)時(shí)候提出來(lái)概念廠的概念,我覺(jué)得非常必要,在未來(lái)5年內(nèi),我們?cè)谝恍┲卮蟮膯挝患夹g(shù)和組合技術(shù)有所突破,能把污水處理廠真正建設(shè)低碳綠色對(duì)未來(lái)到15年、20年以后,確實(shí)對(duì)國(guó)家整個(gè)環(huán)境治理技術(shù)貢獻(xiàn)是很大的。從概念廠概念來(lái)說(shuō),主要是四個(gè)部分,一個(gè)是提供產(chǎn)品,一個(gè)是降低能耗,一個(gè)是減少外部投加化石藥品,另外一個(gè)要綠色觀光舒適,大家能接受。今天可能重點(diǎn)都談到技術(shù)的層面,我覺(jué)得這個(gè)也非常必要,特別是我們國(guó)家經(jīng)過(guò)二三十年的污水處理實(shí)踐之后,特別是最近這兩個(gè)5年,我們?cè)谥鞍岩M(jìn)過(guò)來(lái)的技術(shù)在最近這兩5個(gè)年里通過(guò)水專項(xiàng)實(shí)際上我們?cè)谥R(shí)界、理論界得到了消化,我們也開始有所創(chuàng)新。我們開始搞概念廠的時(shí)候,我們有了一定的理論支撐。第二還有很多技術(shù)支撐,有些技術(shù)在嘗試,在不同的規(guī)模上已經(jīng)取得了一些進(jìn)展,也為我們概念廠奠定了基礎(chǔ),所以概念廠今天提出來(lái)才可能有實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ),所以我覺(jué)得這個(gè)非常好。
但是這里面我想提一下概念廠真正要把污水處理廠建設(shè)綠色和低碳,恐怕不光是一個(gè)廠的概念,因?yàn)楹芏嗟奈鬯幚淼眠^(guò)程,剛才包括俞教授介紹的過(guò)程,實(shí)際上涉及到很多社會(huì)其他的方面,不僅是一個(gè)廠內(nèi)部能夠解決的。剛才說(shuō)的污泥里邊,我們污水處理廠消減COD,如果是200或者是400經(jīng)過(guò)污水處理廠出來(lái)就是40,就是90%的COD消減。剛才的圖里,真正的COD并沒(méi)有解決,如果真正要搞概念廠,COD這部分必須要解決,如果不解決就不是綠色就是灰色。提這個(gè)概念也可以,但不光是一個(gè)廠的問(wèn)題,有理論和技術(shù)的問(wèn)題,還有很多社會(huì)合作的問(wèn)題。這個(gè)概念廠的建設(shè),確實(shí)得需要政策的支持,不是光學(xué)術(shù)界、理論界解決就能解決的,要有標(biāo)準(zhǔn)的支撐,現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)我個(gè)人感覺(jué)我們的標(biāo)準(zhǔn)過(guò)于理想化,我們的環(huán)境不好,我們就用標(biāo)準(zhǔn)來(lái)解決環(huán)境問(wèn)題,實(shí)際上標(biāo)準(zhǔn)解決不了環(huán)境問(wèn)題,解決環(huán)境問(wèn)題的是工程和政策,標(biāo)準(zhǔn)是其中一個(gè)輔助手段,如果環(huán)境很差,我們就用很嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)制定嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),環(huán)境仍然很差,技術(shù)沒(méi)有到這一步,政策沒(méi)有支撐,概念廠里面還要有一些政策的支撐,不光是說(shuō)的標(biāo)準(zhǔn),還有相對(duì)一系列的具體政策,包括規(guī)劃。如果建設(shè)完備的概念廠,除了污水處理廠自身要設(shè)計(jì)好,來(lái)水上游污染源的控制也很重要,剛才介紹有的污水處理廠COD只有100、200,還有400,400在技術(shù)層面上比較好處理,我個(gè)人感覺(jué)不是問(wèn)題,如果建設(shè)概念廠經(jīng)過(guò)15年、20年以后,濃度都應(yīng)該上去,我們做概念廠不是今天的水質(zhì)和今天的要求,是看未來(lái)的,我想未來(lái)我們可以達(dá)到這個(gè)目標(biāo),所以還應(yīng)該按照這種概念來(lái)考慮這個(gè)概念廠的設(shè)置或者是研究。反過(guò)來(lái),這里面就有對(duì)上游污染物排放的管網(wǎng)建設(shè),這些東西都應(yīng)該在里邊。第二個(gè)就是我剛才說(shuō)的,不光是上面還有下面,為什么中國(guó)的污水處理,完全走了一個(gè)跟世界完全不一樣的道路,國(guó)外搞污水是必須建設(shè)污泥處理設(shè)施,沒(méi)有污泥處理設(shè)施污水處理廠根本不批,我們中國(guó)最初建立了一批有污泥處理設(shè)施的廠子,但是現(xiàn)在都沒(méi)有了,現(xiàn)在的污泥處理廠,大部分都不運(yùn)作,這個(gè)比例跟國(guó)外差距很大。1987年我到英國(guó)跟泰晤士水務(wù)局長(zhǎng)聊,在英國(guó)污泥厭氧消化作為國(guó)策,做污水處理廠必須要有污泥消化設(shè)施。剛才我們說(shuō)了這些,介紹了很多污水處理廠的工藝,就是能源,產(chǎn)生的沼氣,從能源平衡上來(lái)說(shuō),有的廠可以達(dá)到,有的廠可以達(dá)到在國(guó)外也是得有個(gè)補(bǔ)充,我到英國(guó)去,你這個(gè)廠,他說(shuō)我這個(gè)廠100%能源自給,我說(shuō)我們?cè)谥袊?guó)不可能,在中國(guó)北京污水廠COD夠高,400、500,我們也沒(méi)有達(dá)到,我們的能源自給率全部都消化應(yīng)該說(shuō)的做不錯(cuò),我的自給率也就20%到30%,你怎么做到百分百?他有兩個(gè)策略,一個(gè)把別人的污泥都放到這個(gè)廠里,在自己處理污泥這部分的時(shí)候精細(xì)化處理減少能源的消化。
我們的污水處理現(xiàn)在這塊就沒(méi)有污泥厭氧消化,我們?nèi)绾巫瞿茉吹淖越o?這不是技術(shù)上不可以解決,主要是政策上的支撐,污泥消化了以后,最終的污泥還得出泥,只不過(guò)就是少出一點(diǎn),40%的有機(jī)在消化過(guò)程中變成甲烷,減量就是減20%,最后還有污泥,污泥怎么處理?中國(guó)我們的環(huán)保認(rèn)為污泥是廢物,我們的農(nóng)業(yè)部認(rèn)為污泥是絕對(duì)不能用到土壤里去,全封殺了,后面再怎么做?概念廠里面還牽涉到很多政策的因素,我覺(jué)得國(guó)內(nèi)大小設(shè)計(jì)院都可以做污泥厭氧消化。但是政策里面的東西,也不完全靠政府去做的,實(shí)際上企業(yè)里面確實(shí)有很多空間,比如說(shuō)最近一家民營(yíng)企業(yè),把這些鏈條組合起來(lái),產(chǎn)生的沼氣最后做成了液化氣,給汽車做生物燃?xì)猓a(chǎn)生的污泥最后用盆裝起來(lái)種樹,一顆樹吃200公斤的泥,樹在花盆里不占地,最后出來(lái)的樹五百元到一千元。概念廠不光是技術(shù)層面,專家層面,可能還會(huì)有政府層面,也有一些企業(yè)層面的進(jìn)入,這個(gè)事情真正做起來(lái)。
另外概念廠我們?cè)谖鬯幚矸矫娴募夹g(shù)確實(shí)很多,新的技術(shù)也非常多,而且這是到今天為止的技術(shù),到未來(lái)的5年甚至15年,我們做的概念廠是為了以后,所以以后會(huì)有新的技術(shù),概念廠是不斷往前延伸的,所以我就說(shuō)概念廠這個(gè)事情還有階段性的計(jì)劃,在這一階段里的概念是什么概念,可能在最初的階段是一個(gè)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)或者說(shuō)技術(shù)不是那么復(fù)雜,比較好實(shí)施的現(xiàn)有的技術(shù)的總稱,而且現(xiàn)有的技術(shù)也不完全是專門研究的熱點(diǎn)技術(shù),實(shí)際上我們民間還有一些很好的技術(shù)。比如說(shuō)脫碳,現(xiàn)在有厭氧氨氧化,還有硝化反硝化的技術(shù)。最近我就接觸過(guò)一家公司,通過(guò)自有的技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單在碳氮比1的情況下,就能把總氮降低1%,已經(jīng)做了三四個(gè)工程,實(shí)際效果都很好。在我們實(shí)踐過(guò)程中,還有一些民間技術(shù),可能也進(jìn)入到概念廠的工作中來(lái)。還有一塊比較重要的工作,我們概念廠小的時(shí)候可能要做的是全,就是各種各樣的技術(shù)都要往里實(shí)施,應(yīng)該是一些比較相對(duì)成熟的技術(shù),到中型的時(shí)候,可能要注意它的展示作用,最重要我覺(jué)得還是最后,如果做大廠的話,要注重它的影響力,真正說(shuō)有一個(gè)大的,像國(guó)外搞的廠子,相對(duì)來(lái)說(shuō)不是太小規(guī)模的,有了一定的規(guī)模的廠才會(huì)在行業(yè)里起到推動(dòng)的作用,我希望我們的概念廠在未來(lái)幾年在這幾個(gè)重大技術(shù)上都能夠有所突破,有體現(xiàn),對(duì)我們未來(lái)的污水處理確實(shí)發(fā)揮示范作用,確實(shí)有很大的推動(dòng)作用。我就說(shuō)厭氧消化的過(guò)程,在行業(yè)里“十一五”的時(shí)候就開始說(shuō),“十二五”就開始變成熱點(diǎn)了,全國(guó)污泥消化的會(huì)開了很多,但是就是這么熱,真正的做工程,包括國(guó)家環(huán)保技術(shù)導(dǎo)則,實(shí)際上還是含蓄地導(dǎo)則,還是有指南的,有傾向的,但是不太敢說(shuō)的太明白,業(yè)績(jī)應(yīng)該說(shuō)相對(duì)來(lái)說(shuō)已經(jīng)當(dāng)成共識(shí),特別是今年開始已經(jīng)達(dá)成了共識(shí),但是在實(shí)踐過(guò)程中都不愿意干這件事。到最近一兩個(gè)月我去參加項(xiàng)目的時(shí)候,污泥的事情還是放在一邊,重視還是不夠。湖北襄陽(yáng)實(shí)際上有很大的示范性,不僅是污泥這一塊,我希望整個(gè)污水這塊盡快有一個(gè)示范項(xiàng)目,有一個(gè)概念項(xiàng)目。這里面我再補(bǔ)充一下,我們今天可能還沒(méi)有考慮到這件事,但是“十三五”我覺(jué)得要考慮了,有兩點(diǎn)。一個(gè)是節(jié)能的事情,第二是“十三五”逐步要考慮,城市的一千萬(wàn)噸的減排里面,一個(gè)是我們要繼續(xù)提高污水處理廠的能力建設(shè),另外還提高污水處理廠的推行效率。另外下大雨的時(shí)候,對(duì)于雨水的處理。國(guó)外建污水處理廠的時(shí)候,我們到國(guó)外去看,我很驚訝,他們都一兩百萬(wàn)噸,我說(shuō)怎么這么少,他們包括雨季的水量。我們的概念廠里面應(yīng)該包含這部分。但是今天我們的所有技術(shù)還沒(méi)有涉及到這個(gè)問(wèn)題,但是到“十三五”,特別是到2030年這個(gè)問(wèn)題肯定要解決,我覺(jué)得概念廠要提前解決。為什么要提前解決?等你將來(lái)2030年再考慮這件事,沒(méi)條件了,現(xiàn)在建一個(gè)污水處理廠,已經(jīng)建成的污水處理廠再解決污泥的問(wèn)題,誰(shuí)都不干。我就補(bǔ)充這么幾點(diǎn)意見,謝謝大家。
主持人:謝謝張總和楊總的點(diǎn)評(píng),因?yàn)闀r(shí)間關(guān)系,我們就進(jìn)行下一個(gè)議程,我們請(qǐng)鄭總,華北總院的工程師,演講的題目是中國(guó)城市污水處理工藝的歷史回顧與未來(lái)挑戰(zhàn),大家歡迎。
鄭興燦:很高興受會(huì)議組委會(huì)的邀請(qǐng),有這樣的機(jī)會(huì)針對(duì)概念廠還有中國(guó)的污水處理技術(shù)的當(dāng)前跟未來(lái)一些問(wèn)題做相應(yīng)的討論,前面我們陳總對(duì)應(yīng)急管理對(duì)歐洲的發(fā)展情況做了很好的介紹,俞老師從理論到實(shí)踐我們做了很好的系統(tǒng)的總結(jié)和分析。我想我這里主要針對(duì)國(guó)內(nèi)發(fā)展的情況做一個(gè)簡(jiǎn)單的回顧,我們?cè)诤?jiǎn)單討論一下我們當(dāng)前可能遇到一些問(wèn)題;仡欉^(guò)去的話,這是一個(gè)很大的話題,因?yàn)槲覀兘?jīng)過(guò)30多年的發(fā)展,應(yīng)該說(shuō)我們有數(shù)萬(wàn)技術(shù)人員在領(lǐng)域里工作,這個(gè)工作的成績(jī)應(yīng)該說(shuō)大家也看得見摸得著,在這個(gè)過(guò)程中,我們還是一個(gè)引進(jìn)吸收,在這個(gè)基礎(chǔ)條件下進(jìn)行創(chuàng)新應(yīng)用的過(guò)程。要把這個(gè)過(guò)去的事情作為完整的回顧,我可能時(shí)間不夠用,我想針對(duì)我親身經(jīng)歷的幾個(gè)事件,采取很小的幾個(gè)片段給大家做個(gè)共享
我們從70年代開始,污水處理廠非常開始,主要的發(fā)展是在1998年亞洲金融危機(jī)之后,朱熔基總理采取通過(guò)大量國(guó)債資金來(lái)投資建設(shè),包括后來(lái)2008年進(jìn)一步美國(guó)導(dǎo)入的金融危機(jī),應(yīng)該說(shuō)這種危機(jī)給了我們一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施很重要的一個(gè)機(jī)會(huì),如果沒(méi)有這樣的危機(jī),實(shí)際上不管是領(lǐng)導(dǎo)還是地方政府,更注意是關(guān)注民生等其他更重要的事情。從這個(gè)角度上來(lái)講,我們非常重要一個(gè)因素就是說(shuō)發(fā)展到這個(gè)階段,應(yīng)該說(shuō)我們現(xiàn)在大部分的省市都已經(jīng)在污水處理廠建到縣級(jí)上或者到鎮(zhèn)的程度,今后的進(jìn)一步發(fā)展就會(huì)達(dá)到什么樣的程度?我想可能不斷地翻番過(guò)程中,污水處理廠的數(shù)量增加,但是總體規(guī)模并不是一個(gè)同等的增加,也就是我們現(xiàn)在污水處理廠新增的部分都是規(guī)模比較小,最多是5萬(wàn)左右,一般情況下是2萬(wàn)噸左右。但是大家可以看到這是做基本據(jù)測(cè),到2050年污水處理廠會(huì)超過(guò)一萬(wàn)個(gè)廠。我們從規(guī)模來(lái)看,當(dāng)前主要規(guī)模主要還是2到5萬(wàn)噸的左右,小的數(shù)量現(xiàn)在在開始不斷地增長(zhǎng),從這個(gè)圖可以看出來(lái),大規(guī)模的污水處理廠,我們看數(shù)量少,但是占中規(guī)模比較很高。我們從另外一個(gè)角度看,我們都采取了什么樣的工藝流程?如果按照商業(yè)名稱不下一百種,我們這里只能簡(jiǎn)單歸類幾類,如氧化溝。關(guān)于污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn),按照環(huán)保部門的要求,這個(gè)比例要逐漸上升,從政治各方面形式來(lái)講,雖然說(shuō)我們對(duì)氮的標(biāo)準(zhǔn)可能是不合理的,但是從整體的政治角度,社會(huì)發(fā)展角度來(lái)講,會(huì)形成一定的壓力往高標(biāo)準(zhǔn)方向發(fā)展。
這是我們總體的情況,那么從技術(shù)情況來(lái)講,這是從網(wǎng)上搜索的幾張圖片,污水處理廠發(fā)展還是比較早的,1920年代在上海東區(qū)建設(shè)污水處理廠,但是之后很長(zhǎng)時(shí)間60年里我們污水處理廠數(shù)量很少,只有少數(shù)的嘗試,包括西安、太原、北京。作為我們國(guó)家污水處理廠發(fā)展重要的標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程,就是在1983、1984年建設(shè)的常規(guī)活性污水處理廠,代表了一個(gè)常規(guī)活性污泥,在我們國(guó)內(nèi)的一個(gè)應(yīng)用。我們可以看到,我們污水處理得發(fā)展,包括工藝的發(fā)展,它是跟我們的設(shè)備經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切關(guān)聯(lián),從這里可以看到,紀(jì)莊子污水處理廠建設(shè),2000年的時(shí)候大量周邊建筑已經(jīng)建設(shè)起來(lái),到2010年的時(shí)候,全部都是高檔住宅區(qū),這些產(chǎn)業(yè)就面臨很大的壓力,這個(gè)壓力來(lái)自于社會(huì),包括除臭的壓力,這個(gè)廠已經(jīng)不存在了,全部進(jìn)入拆卸的過(guò)程,后面有一個(gè)新的廠代替,這是必然的過(guò)程。這個(gè)廠也代表了一些新的技術(shù)應(yīng)用,比如2002年化學(xué)混凝。
另外的廣州大坦污水處理廠,泰安污水處理廠,我們當(dāng)初做這個(gè)污水處理廠的過(guò)程中遇到一個(gè)問(wèn)題,采用AB工藝,其中B端采用改良的工藝流程,這是跟奧地利合作的一個(gè)項(xiàng)目,取得比較好的成效。同時(shí)這個(gè)工藝后來(lái)應(yīng)該說(shuō)一直用這樣的工藝流程,成為主流的工藝流程。主要的工藝構(gòu)造,最早的時(shí)候分10%左右的污水進(jìn)入預(yù)缺氧,在后來(lái)的傳導(dǎo)等用的工藝流程。另外一個(gè)代表我們國(guó)家技術(shù)的發(fā)展,就是邯鄲市東污水處理廠,1989年9月動(dòng)工,1991年3月運(yùn)行,當(dāng)時(shí)是非常熱門,效果也很不錯(cuò)。但是還存在很多的問(wèn)題,所以我們?cè)?995年的時(shí)候,召開了一個(gè)專門的氧化溝技術(shù)的討論會(huì),請(qǐng)到了世界上所有的氧化溝廠商做了介紹,從此之后帶來(lái)一個(gè)問(wèn)題,氧化溝技術(shù)在我們國(guó)內(nèi)遍地開花。還有1990年的青島海泊河污水處理廠,這個(gè)廠相對(duì)來(lái)講是比較成功的,水力設(shè)計(jì)規(guī)模是8萬(wàn)到12萬(wàn),有很強(qiáng)的污泥厭氧消化系統(tǒng),而厭氧消化系統(tǒng)過(guò)在運(yùn)行過(guò)程中遇到什么問(wèn)題了?硫化氫含量非常高。但是沼氣的分機(jī)系統(tǒng)一直在運(yùn)行,到目前為止運(yùn)行的比較成功的狀態(tài),所以在節(jié)能降耗這塊非常明顯,F(xiàn)在COD濃度也能達(dá)到將近400的水平,代表了整個(gè)過(guò)程。這個(gè)廠后來(lái)做了一些改造,改造的結(jié)果我不是很清楚,但是好象A端在保持。另外一個(gè)廠作為90年代代表性的青島李村河污水處理廠工程,污水濃度比較高,1994年設(shè)計(jì),1998年運(yùn)行。這樣的廠如何達(dá)到比較好的標(biāo)準(zhǔn)?而且這廠最初的設(shè)計(jì)院提出AB法,經(jīng)過(guò)課題組本身還有設(shè)計(jì)院本身考慮到未來(lái)污水處理廠的標(biāo)準(zhǔn),尤其是沿海地區(qū),因?yàn)榍鄭u建設(shè)污水處理廠并不是解決環(huán)境問(wèn)題,是解決招商引資的問(wèn)題,因?yàn)閷?duì)德國(guó)人來(lái)講,要求很高,有這樣的節(jié)設(shè)施它的企業(yè)才能來(lái)投資,所以在這個(gè)背景條件下,我們?cè)谀莻(gè)年代很高的標(biāo)準(zhǔn)的污水處理廠。目前來(lái)講這個(gè)工藝,采取多點(diǎn)進(jìn)水,多個(gè)池混合。
從我們技術(shù)發(fā)展角度來(lái)說(shuō),在國(guó)內(nèi)這塊在應(yīng)用膜技術(shù),跟新加坡是同步進(jìn)行的,新加坡很關(guān)注膜。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的需求或者社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展還沒(méi)有達(dá)到這樣的程度,雖然說(shuō)我們很早,但是后來(lái)的發(fā)展不是很快,明顯的落后新加坡的速度,所以我們影響力也就沒(méi)有形成,失去了很重要的機(jī)會(huì)。后面我想重點(diǎn)再介紹一下我們?cè)谔乃廴臼录l(fā)生以后,我們?nèi)绾螌?duì)農(nóng)村水污染進(jìn)行改造。無(wú)錫蘆村污水處理廠升級(jí)改造,當(dāng)時(shí)用的常規(guī)活性污泥法,在2008年因?yàn)樘录霈F(xiàn)以后,采取的是改良A平方O的活性和膜混合的系統(tǒng)。但是這個(gè)系統(tǒng),有一些缺點(diǎn)。根據(jù)這個(gè)問(wèn)題,我們跟業(yè)主之間通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究,我們得出了一些技術(shù)的方法。當(dāng)時(shí)改造的時(shí)候沒(méi)有新增的用地,在這樣的條件下,我們采取復(fù)合的系統(tǒng),10.4個(gè)小時(shí),如果是按照我們傳統(tǒng)計(jì)算方式來(lái)講,你是需要達(dá)到18個(gè)小時(shí)時(shí)間才夠,這樣是不允許的,但是有細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)。這個(gè)也是機(jī)械過(guò)濾系統(tǒng),在國(guó)內(nèi)第一次應(yīng)用。
我再說(shuō)一點(diǎn)青島,青島團(tuán)島污水處理廠提標(biāo)改造,1999年運(yùn)營(yíng)建設(shè),高濃度污染,這樣的系統(tǒng)中如何達(dá)到穩(wěn)定的生物除氮和磷的效果。后來(lái)要求改造,也采取了工藝流程,跟無(wú)錫差不多,但是在具體操作上不太一樣,采取的模式也不太一樣。這是最早90年代的時(shí)候建造的設(shè)施,從這個(gè)衛(wèi)星圖片上來(lái)看,我們把一部分改稱IFAS系統(tǒng)。這個(gè)廠很好,達(dá)到理想的效果。像今后概念廠的理念要實(shí)現(xiàn)的話,這樣的水質(zhì)這樣的項(xiàng)目來(lái)講,可能是作為一個(gè)示范案例起到帶頭的作用。另外一個(gè)廠,就是天津津南污水處理廠,有強(qiáng)化除磷脫氮,污水再生利用,營(yíng)養(yǎng)無(wú)的回收,污泥排液處理,污泥厭氧消化,綠色廠區(qū)設(shè)計(jì)這些特點(diǎn)。
這是我們回顧一下過(guò)去,看我們現(xiàn)在我們遇到了幾個(gè)主要的問(wèn)題,我們剛才張總也提到了,在我們這樣的城市區(qū)域里,我們必須要系統(tǒng)考慮這個(gè)問(wèn)題,我們要考慮整個(gè)排水系統(tǒng),這樣的排水系統(tǒng),我們會(huì)遇到不同的降雨事件,當(dāng)是特大暴雨的時(shí)候,不要考慮排水系統(tǒng)是否好壞,遇到大暴雨的時(shí)候是什么問(wèn)題,要把內(nèi)澇問(wèn)題解決,如果是暴雨要兼顧,同時(shí)一般的小雨、大雨,就必須納入到污水處理系統(tǒng)中。如果說(shuō)我們考慮到小雨的時(shí)候,我們簡(jiǎn)單的污水管理,如果是中雨的時(shí)候,就要考慮面源污染,出去是大雨的時(shí)候,就是要考慮雨水利用,如果是暴雨的時(shí)候,就要考驗(yàn)內(nèi)澇控制。同樣它跟我們整個(gè)城市管理,地表的管理,垃圾的管理都是密切關(guān)聯(lián)在一起的,當(dāng)然很多無(wú)錫、南京都在做河干管的截流。
題外話,作為一個(gè)工程師來(lái)講,不僅是要考慮技術(shù),更重要考慮經(jīng)濟(jì),經(jīng)濟(jì)上可行,最后才是可行的,如果說(shuō)經(jīng)濟(jì)上不可行,技術(shù)上可行,是解決不了問(wèn)題的。城鎮(zhèn)污水的來(lái)源與主要污染物,地表降水徑流中的有機(jī)物、無(wú)機(jī)物,地下水入滲,很重要一個(gè)就是地表水廢棄物,還有生活污水,氮、磷、日用化學(xué)品與藥物,還有工業(yè)廢水的COD、氮、磷,有毒有害及微量污染物。這是我們現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn),但是未來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)是怎樣還不清楚,可能有的城市要有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。像上午的嘉賓說(shuō)的藥物類可能對(duì)某些魚類是有利的,有些事情不能完全絕對(duì)化,有待于研究。
最后總結(jié)一下,城市污水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)處理的影響因素:一個(gè)是我們水質(zhì)水量波動(dòng)非常大,季節(jié)性波動(dòng)、區(qū)域的波動(dòng)。一個(gè)是城市污水的碳氮比,普通偏低,污水管網(wǎng)與工業(yè)廢水影響。一個(gè)是進(jìn)水無(wú)機(jī)懸浮固體,排水體制與地表徑流污染。一個(gè)是污水處理系統(tǒng)中的污泥活性與工業(yè)廢水,這是重要因素。這是我們?nèi)珖?guó)一個(gè)平均水平,應(yīng)該說(shuō)大部分污水處理廠進(jìn)水中的泥沙量都是比較高的,這是碳氮比,也就是達(dá)到理想的不到20%。在這個(gè)條件下,我們?cè)谝恍┬碌奈鬯幚韽S的時(shí)候,逐漸考慮到工藝流程,就是把初沉發(fā)酵+預(yù)反硝化多級(jí)A平方/O+外碳源+協(xié)同除磷。我們現(xiàn)在要達(dá)到一個(gè)很高總氮的去除效果,通過(guò)外部碳源實(shí)行,也就是快速碳源,10分鐘的時(shí)間就夠了,保證系統(tǒng)穩(wěn)定完整的運(yùn)行。這樣的工業(yè)流程的概念,在剛才我提到的津南污水處理廠用的基本理念。
最后談一下城鎮(zhèn)污水處理工藝的發(fā)展方向,我們工程界最關(guān)注的是如何進(jìn)一步發(fā)展,我們活性污泥發(fā)生了什么變化?我們首先是出現(xiàn)有機(jī)物,后來(lái)出現(xiàn)氨氮,總氮,總磷,總氮都開始考慮了,到現(xiàn)在開始考慮如何儉省能耗,對(duì)于池形構(gòu)造,推流、完全混合、循環(huán)流各種各樣的業(yè)態(tài)。還混合曝氣設(shè)備,給我們帶來(lái)了革命性的變化。我們自動(dòng)控制系統(tǒng),也從單臺(tái)設(shè)備到單元設(shè)備到工藝系統(tǒng)到智能監(jiān)控。未來(lái)的發(fā)展,我想可能就是不同的組合,都可以有相應(yīng)的利用,比如說(shuō)UF技術(shù),固定膜和生物膜技術(shù)等。這個(gè)組合方式,我們要考慮能耗的過(guò)程,應(yīng)該怎么解決這些理念。我們作為目前一個(gè)工程實(shí)踐來(lái)講,天津南污水處理廠采取這樣的模式,城市污水氮磷深度處理,污泥包括其他產(chǎn)能污泥進(jìn)行高濃度厭氧消化,進(jìn)行磷酸鹽的回收,之后高氮氧沼液厭氧氨氧化。通過(guò)磷的回收系統(tǒng)講可以減少藥劑其他的云所,我們要考慮經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的時(shí)候,一定要從整個(gè)大系統(tǒng)考慮,不會(huì)從單個(gè)因素考慮。這塊也是從目前來(lái)講,設(shè)計(jì)規(guī)模是2000立方米。目前采取用傳統(tǒng)的顆;哪J,另外也在嘗試固定膜的模式。我們也在想是否會(huì)形成主流工藝的效果,但在主流工藝?yán)锩娴男Ч覀儾蝗プ非蟀俜职倮硐氲男Ч,達(dá)不到百分百開始,就從10%開始增加,達(dá)到我想要的結(jié)果就行了。厭氧技術(shù)現(xiàn)在回來(lái)了,但是不是以前厭氧的技術(shù)了,城市污水處理得技術(shù)發(fā)展導(dǎo)向,能源利用、資源利用、再生利用、除磷脫氮。我們希望剛才講的理念在工程中不斷的應(yīng)用,未來(lái)做出來(lái)就是世界上最好的工藝。
這是我主要的一個(gè)介紹內(nèi)容,我想這里還有一個(gè)小的片子,可以給大家簡(jiǎn)單看一下。