王凱軍：生態(tài)文明帶來水處理技術(shù)的大繁榮

時(shí)間： 2016-10-10 10:03

來源：中國水網(wǎng)

作者：王凱軍

第三方面，國際上在碳減排上的政治斗爭，也影響我國各個(gè)行業(yè)對(duì)這個(gè)問題的考慮。在一定程度上人為割裂了節(jié)能減排。減排在污水行業(yè)，工業(yè)行業(yè)節(jié)能，污水處理行業(yè)只提只減排，導(dǎo)致污水處理發(fā)展成高能耗的“灰色”行業(yè)。

生態(tài)文明理念引領(lǐng)的技術(shù)大繁榮

可持續(xù)發(fā)展是終極目標(biāo)嗎？很粗淺的講，沿著美國清潔水法的思路，提出三個(gè)完整性：保護(hù)水環(huán)境目標(biāo)的生物、物理和生物三個(gè)完整性。而現(xiàn)在的國會(huì)計(jì)劃修建新的水法，它更強(qiáng)調(diào)將處理融入經(jīng)濟(jì)發(fā)展和作為社區(qū)的一員。把公共污水廠變成未來資源廠。可以看到他們不自覺的在考慮“人與人”和“人與社會(huì)”的關(guān)系。清潔水法(CWA)頒布40余年后正面臨“落后”的尷尬，為改變水處理行業(yè)傳統(tǒng)社會(huì)角色，發(fā)展重視資源利用的可持續(xù)綠色水處理設(shè)施，醞釀了新的法案(21st Century Watershed Act)。

生態(tài)文明建設(shè)是中國在社會(huì)發(fā)展方面的一次創(chuàng)舉，十七大提出包括“生態(tài)文明”的四個(gè)文明，十八大提出包括生態(tài)文明在內(nèi)的五位一體。美國國家人文科學(xué)院院士小約翰·柯布（John B. Cobb, Jr.）曾撰文指出“直接進(jìn)入生態(tài)文明的發(fā)展抉擇帶給中國一個(gè)千載難逢的偉大機(jī)會(huì)，這個(gè)機(jī)會(huì)是中國獨(dú)有的領(lǐng)導(dǎo)世界的機(jī)會(huì)?！袊鴳?yīng)該抓住直接進(jìn)入生態(tài)文明這一千載難逢的偉大歷史機(jī)遇。”

國際上的認(rèn)識(shí)還是非常深刻的，生態(tài)文明有四個(gè)關(guān)鍵詞，指的是，人與自然、人與人、人與社會(huì)和諧共生、良性循環(huán)、全面發(fā)展、持續(xù)繁榮，這四個(gè)詞非常關(guān)鍵。

所以回到我們行業(yè)，看在這個(gè)理念下，污水處理是什么樣的狀況。

首先厭氧氨氧化現(xiàn)在已經(jīng)成為世界主流的認(rèn)識(shí)。所以我們可以這樣認(rèn)為，未來污水處理技術(shù)的1.0版本可能會(huì)按這個(gè)步驟在發(fā)展，基于強(qiáng)化碳源濃縮分離，以厭氧氨氧化為基礎(chǔ)，降低能耗并提高能量回收率。王凱軍判斷，在五年之內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)。

所以看到國外有的污水廠也用了以生物吸附段為基礎(chǔ)的工藝，總結(jié)起來國外基本上采用AB段，或者A段，或者A段的基礎(chǔ)上采取強(qiáng)化，COD的去處率從40%到60%，從50%到70%，最高的可能達(dá)到80%。A段生物吸附（或HRAS）+化學(xué)絮凝工藝歐美擬采用的主要技術(shù)選擇，諸如奧地利STRASS廠和荷蘭Rotterdam-Dokhaven廠等。

另外我國有很多技術(shù)一旦沿著這個(gè)路線來發(fā)展，技術(shù)的路徑就會(huì)打開，有很多污水處理以前不能考慮的問題，現(xiàn)在就可以考慮了，所以說是技術(shù)大繁榮。比如說磁分離技術(shù)，作為污水處理的濃縮工藝，在技術(shù)上，實(shí)際上已經(jīng)成熟了。奧運(yùn)期間清河污水廠的裝置都是作為一級(jí)裝置來用的。去年天津大爆炸發(fā)生后，王凱軍教授調(diào)用了一臺(tái)設(shè)備到現(xiàn)場，兩個(gè)集裝箱就裝下了。三到五分鐘的停留時(shí)間就能夠達(dá)到60%到80%的COD去處量，這是非常難得的。

王凱軍介紹，多年前參加了一個(gè)討論會(huì)，他開始想試試用膜濃縮技術(shù)，做了七八年的研究，可以稱的上是一次革命。從0.33m³小試到1m3小試再到24m3組件中試，現(xiàn)在已經(jīng)有了100t/d膜組件。利用MBR或膜過濾結(jié)合混凝強(qiáng)化實(shí)現(xiàn)有機(jī)物分離，COD去除率可以從70%到90%。

這個(gè)實(shí)際結(jié)果可以看出，污水的碳流完全改變了，污水處理確實(shí)面臨革命性的挑戰(zhàn)，沒有碳的污水要怎么處理？一旦把資源回收作為主要的目標(biāo)，各種可能性就出現(xiàn)了。王凱軍表示，所以在前年污泥處理一百周年的時(shí)候，行業(yè)還在爭論是不是下一個(gè)一百年還是活性污泥，我說下一個(gè)一百年絕對(duì)不是活性污泥。

為什么？從生態(tài)文明的理念來講，現(xiàn)在的厭氧氨氧化還有一定的局限性。還是以資源破壞為手段；節(jié)能空間也有限；低溫效率差約40%左右。

所以下一步判斷標(biāo)準(zhǔn)依然是這四句話：和諧共生、良性循環(huán)、全面發(fā)展、持續(xù)繁榮。這是生態(tài)文明的標(biāo)準(zhǔn)。

在這樣一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)下，再看新加坡的newater，可能有新的路徑，因?yàn)槌鞘形鬯幚?，在傳統(tǒng)活性污泥基礎(chǔ)上，加上了雙膜。所以我們現(xiàn)在完全可能達(dá)到同樣的標(biāo)準(zhǔn)，這樣污水處理的工藝會(huì)大大的減化，而且是以水的回收、能量回收和營養(yǎng)的回收為基礎(chǔ)。

當(dāng)然很多人會(huì)說這是一個(gè)能耗型的污水處理，但是以汽車的發(fā)展來看這是一個(gè)過度的階段，所以把它稱為2.0版的時(shí)代。雖然最終推行的是新能源汽車，但是電動(dòng)汽車或者混合動(dòng)力車屬于過渡階段，滿足了一段歷史時(shí)期的社會(huì)需求。未來污水廠3.0版，資源回收的工藝可能起到重要的作用，所以未來3.0工藝是低碳的、資源回收和零排放的污水處理，從整個(gè)流程可以看出，完全零排放的路徑。