编者按:中国城市污水处理概念厂专家委员第二次会议的主题是“我心中的概念厂”,针对这个开放性课题,委员会的6位成员都进行了为期一个月的认真思考,亲自制作PPT,并在会上作了细致的讲解,不夸张的说,这是一场基于学识与智慧,富有热情和梦想的精彩呈现。清华大学王凯军教授被誉为中国污水处理领域的战略家,在会议上描绘出他心目中“未来的污水处理系统”,我们在此发表部分发言内容。
污水处理厂的发展历程
污水处理工艺从1893年开始发展到现在共120年,最早的水处理工艺是英国充-排式工艺,到1914年活性污泥法诞生,然后是A2O工艺、氧化沟工艺、SBR工艺的发展,然后是双膜法工艺、厌氧氨氧化技术、源分离技术、微生物产电产氢技术等
我国污水处理发展的困境
第一,我国强调节能降耗,但是现在全国一共3500多座污水处理厂,采用厌氧工艺的约有50座,其中在运行的还不到30座,缺乏着力点和抓手。第二,排水体制问题满足不了水资源和水环境的要求,与可持续发展渐行渐远。第三,我国污水处理厂系统规划理念落后,资源利用存在先天不足。我国的污水处理技术发展可以说是与国际上的渐行渐远。现在国际上都在研究消化池,出来的水要进行氨氧化,这些我们现在都做不了——没有设施,我们依靠现有的设施想与国际接轨也是不可能的。
所以,未来我国污水处理厂的建设原则应遵循以下三条:第一,符合人类社会可持续发展需求;第二,符合国际社会对温室气体控制的要求,就是碳减排,如果以碳减排来指导整个污水处理厂的设计的话,那其整个理念、工艺的选择可能发生根本性变化;第三,符合人与自然和谐发展。
未来污水处理厂的指标体系
有些东西可以量化,比如技术参数等,但有些东西是不能量化的,比如说,人与自然和谐。其中,最主要的还是能耗指标和资源指标。之前是高能耗、占地巨大、达标排放,现阶段是节能降耗、占地紧凑、简单回用,然后是碳中和、地埋式、多元回用,最后按指标来说是产生能源,并形成水的社会循环和营养的社会循环。
王洪臣老师说过污水处理厂的三个阶段性版本,从指标体系来讲我们应该做到第二阶段和第三阶段,从技术系统来讲也要经历三个阶段,第一,传统集中好氧阶段,第二,集中-分散、厌氧-好氧阶段,第三,分散式源分离,能够实现产能、产电。
原来只说污水处理厂,现在应该考虑从污水处理厂上升到污水处理系统,这样内容就更多了,源是集中还是分散,源的分离的模式,输送过程中的雨水管理、处理,社会回用等等问题合起来以后,从产生、收集、输送、处理到回用,只谈一个厂的话是有局限性的,是解决不了指标性的问题,比如餐厨垃圾的问题,这个就是源的问题,而不是厂解决的问题。所以污水处理系统概念要扩大考虑。
未来愿景——“三个工厂”
我在技术界、管理部门和公众三个层面进行比较,提出 “三个工厂“的概念:水源工厂:处理后的水可以直接排放到自然水体、也可以完全深度回用到水源地;能源工厂:在污水管道里借助新的技术,像膜技术等进行浓缩,浓缩液的厌氧发酵就能达到能源的收集利用,包括餐厨垃圾也可以考虑进来;肥料工厂:像沼渣、沼液等营养物质形成一个“肥料工厂”。(环保产业)
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