王凱軍：生態(tài)文明帶來水處理技術(shù)的大繁榮

時間： 2016-10-10 10:03

來源：中國水網(wǎng)

作者：王凱軍

現(xiàn)場發(fā)言視頻實錄

“人類文明發(fā)展經(jīng)歷了原始文明、農(nóng)業(yè)文明、工業(yè)文明再到生態(tài)文明，現(xiàn)在從領(lǐng)導(dǎo)到基層都在談生態(tài)文明，但是生態(tài)文明對環(huán)保業(yè)界的影響是什么？可能很多人沒有認(rèn)識到怎么把這些理念貫穿到業(yè)界?！痹?016上海水業(yè)熱點論壇現(xiàn)場，清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院副院長、國家環(huán)境保護(hù)技術(shù)管理與評估工程技術(shù)中心主任王凱軍回顧百年環(huán)境理念對水處理技術(shù)發(fā)展的引導(dǎo)，他指出，生態(tài)文明建設(shè)是中國在社會發(fā)展方面的一次創(chuàng)舉，將引領(lǐng)水處理技術(shù)的大發(fā)展和大繁榮。

以下為王凱軍教授的分享內(nèi)容：（根據(jù)現(xiàn)場發(fā)言整理，未經(jīng)本人審閱）

人類文明發(fā)展經(jīng)歷了原始文明、農(nóng)業(yè)文明、工業(yè)文明再到生態(tài)文明，現(xiàn)在從領(lǐng)導(dǎo)到基層都在談生態(tài)文明，但是生態(tài)文明對環(huán)保業(yè)界的影響是什么？可能很多人沒有認(rèn)識到怎么把這些理念貫穿到業(yè)界。

理念引導(dǎo)水處理技術(shù)發(fā)展歷程

環(huán)境理念的變遷，從上世紀(jì)開始到現(xiàn)在只有一百年的歷史。王凱軍把這一歷史過程分為三個階段：

第一階段污染控制階段，屬于物質(zhì)基礎(chǔ)層面。到后來國際上提出可持續(xù)發(fā)展，就進(jìn)入了第二階段，可持續(xù)發(fā)展階段。王凱軍認(rèn)為下一階段應(yīng)該是中國引導(dǎo)的生態(tài)文明階段。

1、工業(yè)文明階段的污水處理

工業(yè)文明階段的污水處理，是以大機器生產(chǎn)為重要標(biāo)志，污水處理廠的形式是大規(guī)模的集中式，污水長距離加壓輸送，整個系統(tǒng)必然機器昂貴耗能。世界上最大的美國芝加哥stickney污水處理廠，規(guī)模達(dá)465萬m³/d，進(jìn)水泵站將地下90米的隧道中的污水提升至污水處理廠，非常大，甚至建設(shè)了鐵路運輸系統(tǒng)。很長一段時間認(rèn)為這種是非常好的形式。

芝加哥.png

2、可持續(xù)發(fā)展階段的技術(shù)發(fā)展

實際上對業(yè)界影響比較深的是1987年，布倫蘭特夫人為首的世界環(huán)境與發(fā)展委員會發(fā)表的《我們共同的未來》，提出了可持續(xù)發(fā)展的概念：“即能滿足當(dāng)代人的需要，又不對后代人滿足其需要的能力構(gòu)成危害的發(fā)展”。在這之后不久，1992年通過了《聯(lián)合國氣候變化框架公約》(UNFCCC)，力求把溫室氣體的大氣濃度穩(wěn)定在某一水平，從而防止人類活動對氣候系統(tǒng)產(chǎn)生“負(fù)面影響”。王凱軍認(rèn)為，西方提出可持續(xù)發(fā)展理念和碳減排理念后，影響了水處理技術(shù)的發(fā)展方向，帶動一批技術(shù)，如磷去除（回收）、能源產(chǎn)生和利用、厭氧氨氧化、好氧顆粒污泥技術(shù)等一系列工藝技術(shù)，已經(jīng)基本上完成了下一代污水處理技術(shù)的戰(zhàn)略布局。同時，對于藻類利用、微生物燃料電池、源分離一系列超前的技術(shù)和理念進(jìn)行了大量的探索。

但是我們細(xì)究，這些都是在可持續(xù)發(fā)展理念下的發(fā)展。

首先，考慮到全球磷礦石資源的不可再生性，磷的回收與循環(huán)最先受到重視。

德國新版污泥規(guī)范(2013年)要求: 規(guī)模大于5000 人口當(dāng)量時，污泥中磷含量>20gP/kgDS時，則必須進(jìn)行磷回收。瑞士在全世界第一個強制規(guī)定從污泥和屠宰場回收和循環(huán)使用磷的國家，新法規(guī)從2016年1月1日起生效。荷蘭為促進(jìn)污泥中磷的回收利用，制定了標(biāo)準(zhǔn)，打破行業(yè)的壟斷。

其次，碳減排直接帶動污水廠能源自給率

能源的回收方面， 90年代的時候，英國政府就制定了國家層面的計劃，宣告政府和工業(yè)界聯(lián)合發(fā)布英國厭氧消化戰(zhàn)略和行動計劃。瑞典當(dāng)時提出到2060年，沼氣替代天然氣，完全百分之百替代天然氣。瑞典則提出，沼氣驅(qū)動火車，所有城市公共交通都是沼氣驅(qū)動，。德國在公告中提出，“2020年徹底關(guān)閉其境內(nèi)的全部核電站”進(jìn)行“能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型”。到2050年前，把可再生能源的使用比例提高至能源總使用量的80%。而這靠的是什么呢？靠的實際上是強大的可再生能源其中之一是厭氧消化。當(dāng)時有污水處理廠9000多座，但僅污水處理廠消化池就有1300多，相當(dāng)于90%的處理水量都是采用厭氧消化。所以這個時代的標(biāo)簽是低碳的、資源回收的污水處理。

德國發(fā)布的污水處理廠9000多座.png

第三、氮循環(huán)是科學(xué)探究的前沿同時涉及水工藝的減排機制。

AAAS發(fā)表了厭氧氨氧化傳統(tǒng)污水處理顛覆性理論，可以實現(xiàn)碳平衡和能量自給。厭氧氨氧化顛覆了傳統(tǒng)脫氮過程理論，分別減少能耗和碳源消耗40%，所以全世界范圍內(nèi)都在進(jìn)行中試，看下一代主流厭氧氨氧化能不能實現(xiàn)。荷蘭鹿特丹，新加坡的PUB，美國的DC-water，澳大利的strass都在準(zhǔn)備生產(chǎn)性研究。

3、我國落后與西方這一輪的技術(shù)發(fā)展

近二十年來，我國由于污水處理起步比較晚，進(jìn)入新世紀(jì)之后，又忙于補課，建設(shè)污水處理廠，現(xiàn)在1.8億噸/日的污水處理能力已經(jīng)建成。但是我們偏重對理念和整體布局的戰(zhàn)略考慮，只忙于干活，對一些問題缺乏考慮。忽視對理念和整體布局的戰(zhàn)略思考。

第二個方面對可持續(xù)發(fā)展的理念理解比較晚，特別是污水處理。在1990年提出可持續(xù)發(fā)展之后，很多國家開始做相關(guān)思考的時候，我過相對考慮比較少。跟現(xiàn)在狀況一樣，都在講生態(tài)文明建設(shè)，但是對生態(tài)文明的內(nèi)涵是什么，考慮的比較少。

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編輯：李曉佳

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