熱點技術(shù)研發(fā)方向與趨勢

污水處理及再生水回用

新加坡PUB：（1）用前置生物吸附工藝提高產(chǎn)能（2）深度處理工藝的全規(guī)模驗證【六月】

英國薩里大學(xué)超分子技術(shù)去除水中的新興污染物【七月】

美國南加州將建全球最大再生水廠補給地下水系統(tǒng)，超越目前橙郡GWRS【七月】

佛羅里達(dá)州Falkenburg污水處理廠建設(shè)本州第一個再生水直飲試點項目【七月】

污泥處理

WEF發(fā)布關(guān)于污泥厭氧消化工藝的報告【六月】

WERF發(fā)布實現(xiàn)A類污泥標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)藍(lán)圖【六月】

WERF發(fā)布《污泥熱氧化過程中的能量回收報告》【七月】

美國能源部贊助南加州的污泥熱水解項目【七月】

連續(xù)式熱水解工藝（cTHP）進(jìn)駐英國污水市場：Turbotec®【八月】

加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)提出一種降低污泥厭氧消化異味和成本的新技術(shù)【十一月】

資源回收工藝

WERF發(fā)布低耗能、低碳的同步脫氮除磷以及回收工藝【六月】

PUB發(fā)布協(xié)同消化提高厭氧消化沼氣產(chǎn)率的工藝【六月】

WERF發(fā)布紐約州CHP項目的優(yōu)勢和成本評估分析【七月】

歐洲公布關(guān)于可持續(xù)磷研究的公眾平臺【六月】

美國查爾斯河流域協(xié)會（CRWA）提出資源回收新思路【七月】

英國英國巴斯大學(xué)（BathUniversity）和英國瓦西克斯水務(wù)集團(tuán)（WessexWaterutility）開展“綠色除磷工藝”研究【八月】

英國SevernTrentWater除磷技術(shù)實驗進(jìn)展【十月】

芬蘭阿爾托大學(xué)（AaltoUniversity）研發(fā)回收營養(yǎng)物新工藝【九月】

膜工藝

新加坡南洋理工大學(xué)發(fā)明新型低壓中空纖維納濾膜【七月】

MABR技術(shù)獲得沙特阿拉伯石油國家公司的大額投資【六月】

Fluence公司在美國大陸的首座MABR設(shè)備落戶斯坦福大學(xué)【十一月】

沙特將建全球最大反滲透膜海水淡化工程【八月】

結(jié)語與分析

本年度的污水處理與污泥處理領(lǐng)域，再生水回用、資源與能源的回收與利用成為年度熱點。雖然可持續(xù)污水處理理念早在20年前便已在歐洲出現(xiàn)，但是真正提上各國議程，也不過是近幾年的境況。在全球能源危機、氣候變化和資源緊缺等背景下，污水處理的傳統(tǒng)模式不得不發(fā)生巨大改變，發(fā)展節(jié)能低碳和污水中可用物質(zhì)有效循環(huán)和深度回用的污水處理新模式，受到了國際社會的廣泛關(guān)注。然而，如何認(rèn)識污水處理模式的環(huán)境可持續(xù)潛力缺乏科學(xué)且系統(tǒng)的方法。

人類社會可持續(xù)發(fā)展對城鎮(zhèn)污水處理存在多目標(biāo)要求：提高出水水質(zhì)，滿足水污染控制和水資源可持續(xù)利用的需要，節(jié)能降耗、控制碳排放，實現(xiàn)低碳污水處理；開發(fā)污水潛能，提高能源自給率，并逐步實現(xiàn)清潔能源凈輸出；回收有機和無機資源，實現(xiàn)資源的循環(huán)利用。

在能源消耗方面，美國城鎮(zhèn)污水處理電耗占全社會總電耗的3%，以色列為10%，中國城鎮(zhèn)污水處理電耗已突破100億kWh，約占全社會總電耗的1%。而污水處理廠蘊含巨大潛能，污水處理的潛能是處理污水耗能的10倍。因此，全球每日產(chǎn)生的污水潛能相當(dāng)于1億噸標(biāo)準(zhǔn)燃油的能量。一些地區(qū)部分污水處理廠能源自給率可達(dá)到60%以上，甚至完全自給。奧地利Strass城市污水處理廠，采用A/B兩段生物處理法，處理規(guī)模為25000m3/d，1996年就達(dá)到能量自給率49%，2006年就達(dá)到108%。

為避免、甚至消除傳統(tǒng)污水處理“以能消能”、“污染轉(zhuǎn)嫁”的弊端，歐美學(xué)者本世紀(jì)初已提出污水處理應(yīng)向著“碳中和（CarbonNeutrality）”目標(biāo)方向發(fā)展。應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，美國計劃到2030年時基本實現(xiàn)污水處理碳中和運行目標(biāo)。率先提出可持續(xù)污水處理概念的荷蘭等歐洲國家也不甘示弱，為此早已制定了著眼于包括碳中和在內(nèi)的2030年污水處理技術(shù)路線圖。

目前已有一些以“碳中和”為目標(biāo)的新型污水生物處理技術(shù)逐漸在國際上得到應(yīng)用，諸如，厭氧氨氧化技術(shù)、好氧顆粒污泥技術(shù)、新型微污染物去除技術(shù)、磷回收技術(shù)、污泥熱水解與厭氧消化技術(shù)、極限去除營養(yǎng)物技術(shù)、再生水回用技術(shù)等，都是圍繞可持續(xù)污水處理理念發(fā)展出來的新型技術(shù)，這些技術(shù)基本代表了污水處理技術(shù)領(lǐng)域的未來主要發(fā)展方向。

除此之外，轉(zhuǎn)變觀念的步伐應(yīng)當(dāng)盡快落實于行動。

在過去，水與能源經(jīng)常被分開管理，但是在“未來城市”，整個水循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)采用可持續(xù)性管理方式，限制能源消耗的同時最大程度地回收能源。在水處理系統(tǒng)的末端環(huán)節(jié)，污水處理過程優(yōu)化能源回收和水回用。污水不僅應(yīng)被看作是一種實現(xiàn)再利用的潛在的替代性水資源，還應(yīng)被視為是一種富含營養(yǎng)物質(zhì)和有機成分的潛在的能源來源。

在傳統(tǒng)污水處理觀念下，處理后的再生水被視為“主”產(chǎn)品，而在可持續(xù)污水處理理念下再生水實際上變成了“副”產(chǎn)品，因為將主產(chǎn)品磷回收與碳中和完成后，污水隨之得到凈化，這與傳統(tǒng)目標(biāo)異曲同工。減量化-穩(wěn)定化-無害化-能源化是傳統(tǒng)污泥處理/處置的四項基本原則與順序。在以強調(diào)碳中和運行的時代，這個四項基本原則并沒有改變，只是順序顛倒，以能源化作為核心。

事實上，只要能將剩余污泥最大程度地轉(zhuǎn)化為能源，減量化、穩(wěn)定化、無害化也隨之實現(xiàn)�？梢姡�可持續(xù)污水處理理念的核心并不是研發(fā)“高大上”的技術(shù)，而是對傳統(tǒng)觀念的否定與轉(zhuǎn)變。其實，大多數(shù)傳統(tǒng)工藝在可持續(xù)理念下依然可以發(fā)揮它們的有效作用，即使在荷蘭也沒有一座全新NEWs理念下平地而起的污水處理廠，大多數(shù)既有污水處理廠一般都是根據(jù)現(xiàn)存工藝因地制宜地按NEWs目標(biāo)逐漸完成升級改造。目前荷蘭正在實施的一些案例包括回收生物塑料、回收磷；Apeldoorn污水廠能量自給、Raalte污水廠回收污水中的熱能、Tilburg污水廠沼氣提純后外供、Kaatsheuve污水廠出水做公園景觀、Terneuzen污水廠采用膜過濾后供陶氏化學(xué)工業(yè)應(yīng)用、Harnaspolder污水廠出水用作灌溉。

所以，未來污水處理的基本變化是實現(xiàn)向資源、能源、水回收的轉(zhuǎn)變，與此同時尋求降低費用的方式，并且在這個過程中要靈活可行。