時間: 2016-10-21 13:48
來源:
作者: 劉淑杰
現場發(fā)言視頻實錄
深圳清華大學研究院生態(tài)與環(huán)境保護實驗室主任劉淑杰曾在中國水網專欄發(fā)布署名文章《靠污水廠提標,就能拯救水環(huán)境?》,在行業(yè)內引起很大反響,劉淑杰在論壇現場表示,這篇文章發(fā)表以后,可能有些人認為她反對污水處理廠提標。但她表示,其實恰恰相反,提標應該是趨勢,改造是剛需。她詳細介紹了,深圳清華大學研究院生態(tài)與環(huán)境保護實驗室研究的新技術“RPIR技術”,她說,這一技術的提出,開啟了污水處理廠節(jié)能降耗的新方向。
深圳清華大學研究院生態(tài)與環(huán)境保護實驗室主任劉淑杰
以下為劉淑杰現場發(fā)言內容:
提標是趨勢,改造是剛需
提標改造不僅僅是新的標準問題,更重要的還是在提標改造的過程當中,能夠貫徹一些新理念,能夠實現產業(yè)化的升級,這次才是非常關鍵之處。
有人預測,近三年提標改造市場空間巨大可以達到400億元。2014年8月住建部的數據顯示,全國城鎮(zhèn)污水處理廠近3900座。只有860座能夠達到一級A的排放標準。也就是說還有3000多座的污水處理廠,也就是1億多噸的出水達不到一級A,達不到一級A的標準,就被列入劣五類的水質。因此,進入了提標改造市場。
那么提標改造改什么?劉淑杰總結認為,我總結包括三方面內容:設備優(yōu)化。因為我國很多污水處理廠,基本上是在20世紀90年代建的,到現在有二十年的運轉,曝氣系統(tǒng)、風機、管道等都面臨升級優(yōu)化。自動化控制。包括互聯(lián)網技術,使精準曝氣,數控建模,系統(tǒng)優(yōu)化變得非常簡便運行。最關鍵的是核心工藝的完善。要達到新指標,還利用原來的工藝,就不能滿足現在的要求。要求增加一些功能區(qū),需要對工藝進行完善。
工藝優(yōu)化重點考慮針對性的指標有哪些?劉淑杰介紹,包括懸浮物、總磷、總氮三個方面,懸浮物和總磷,強化固液分離,比較容易。脫氮是比較難的過程,也是工藝優(yōu)化的難點所在。劉淑杰指出,“針對這個問題,彭永臻院士曾指出,生物脫氮是唯一的方法?!?/p>
在考慮優(yōu)化工藝選擇時,四個問題無法回避。提標改造很大程度面臨征地難問題;全方位提標改造,面臨著一筆集中投資問題;提標后的能耗和運營費用問題;提標后指標特別是氮的達標穩(wěn)定性問題。因此,劉淑杰認為,在考慮優(yōu)化工藝時,應該重點考慮節(jié)地、節(jié)能、節(jié)管理的高效深化工藝。
如何才能優(yōu)化生化工藝?首先看傳統(tǒng)工藝,傳統(tǒng)工藝用了一百年,主要有四個痛點比較突出,混合液攜帶微生物進入二沉池,生化池有效微生物少;二沉池環(huán)境變化,回流污泥活性低;大流量污泥回流,高耗能;二次沉淀,占地大。
如何提高污水處理效率?劉淑杰強調,“抓不住本質都是瞎含糊”。從污染物去除的本質考慮,其實非常簡單,就是反應和分離兩個過程。反應使污染物無害化,分離使水變清。
加快這兩個過程,污染物去除效率自然會提高??紤]這兩個過程,會發(fā)現我們所能采取的措施是很有限的,提高反應物濃度、強化混合、加溫、密封加壓、使用高效催化劑。
RPIR 快速生化污水處理技術,打開新的思路
劉淑杰同時強調,要提高生化反應效率,采用提高活性污泥濃度,優(yōu)化反應條件,改善混合效果是通??梢圆捎玫拇胧??;谶@個考慮,2003年的時候,開始推廣膜生物反應器工藝,膜過濾讓污泥停留時間和水力停留時間分開控制,自由控制污泥濃度,提高微生物的數量和質量,提高了處理效率,節(jié)省了占地。但經過一段時間的實踐,發(fā)現這可能并不是一種可持續(xù)的技術。
劉淑杰的團隊從2004年開始思考,有沒有一種新的工藝,能夠達到攔截微生物的作用,又可以避開現存的一些問題。劉淑杰指出,經過了十余年的研發(fā)、推廣、優(yōu)化,提出了RPIR( 反應沉淀一體式矩形環(huán)流生物反應器)快速生化污水處理技術,開啟了污水處理廠節(jié)能降耗的新方向。劉淑杰表示,RPIR的特點是,混合液流態(tài)穩(wěn)定,污泥性狀好,易于形成顆粒污泥,沉降性能優(yōu)異;反應沉淀一體化,污泥濃度高,水力停留時間短,占地面積小,設備投資省;硝化反硝化作用強,出水總氮低;污泥無動力全回流,節(jié)能效果明顯,運行費用低;啟動快、運行穩(wěn)定、抗沖擊負荷能力強、管理方便;核心設備RPIR模塊為全不銹鋼材質,無易損部件,全壽命免維護。今年,RPIR快速生化污水處理裝備榮獲了首屆“黨建杯”創(chuàng)新大賽一等獎。
與傳統(tǒng)工藝相比,RPIR技術致力于更好的解決節(jié)地、節(jié)能、節(jié)管理的問題,能夠做得更優(yōu)。劉淑杰舉例介紹,一個10萬噸污水處理廠(B升A改造),水價提升0.3元/噸,年收回費用達1460萬元,回收年限為3.4。劉淑杰認為,這就讓很多污水處理廠變被迫提標為主動提質。這項技術獲得了一系列的榮譽,剛剛榮獲深圳市2015年技術發(fā)明一等獎。目前已經在很多化工、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、市政、食品加工、河道處理、屠宰、養(yǎng)殖等領域,建立了示范工程,這都是一些示范工程案例。
劉淑杰介紹,國際污水處理大師Mark van Loosdrecht教授曾大膽預言:好氧顆粒污泥技術將以其“高效低耗,易于分離,工藝緊湊”成為未來100年取代傳統(tǒng)活性污泥法的新生代技術。而好氧顆粒污泥將是RPIR技術的未來發(fā)展空間。
最后劉淑杰引用“瓦克曼”的一句話,她說,“如果你在市場中以先鋒的姿態(tài)推出某種產品,沒有先例、沒有道路可尋,在這樣的情況下,關鍵在于嘗試。誰也不知道會發(fā)生什么。因此,你嘗試的越多,發(fā)現的就越多,學習的就越快,前進的就越遠?!?/p>
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編輯: 李丹
高級工程師,深圳清華大學研究院生態(tài)與環(huán)境保護實驗室主任,深圳環(huán)境微生物資源開發(fā)與應用工程實驗室主任,深圳市清研環(huán)境科技有限公司總經理, 新型環(huán)境保護技術方向學科帶頭人,RPIR快速生化污水處理技術第一完成人,快速生化污水處理技術專家,深圳市領軍人才,深圳市閱讀推廣人,CCTV發(fā)現之旅<華商論見>欄目特邀嘉賓,2015引領行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展杰出貢獻人物。