編者按：“我心中的概念廠”系列文章在本公眾微信號刊登以來，受到了廣大業(yè)內人士的高度關注，今天我們刊發(fā)中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員曲久輝院士對于概念廠的設想和愿望。曲久輝院士是概念廠專委會專家，他在中國城市污水處理概念廠專家委員會第二次會議上，從實體和虛擬兩個角度，對概念廠進行了描摹。以下內容根據曲院士發(fā)言整理，未經本人審核。

        愿景：概念水廠要展示未來的模式，代表未來的發(fā)展方向；要展示超前的理念，不僅僅是設計理念，還有管理、風險控制和資源化利用，運行機制；要務實，不能僅僅停留在理想狀態(tài)，要把它付諸實際。

        將來的概念可以做成兩種模式，實體模式和虛擬模式。所謂的實體模式，就是選點建設、實地運行。虛擬模式就是要展示概念，可以理想化一些。概念水廠的總體模式可以分四大塊：水處理模塊、資源化模塊、管理模塊、發(fā)展模塊。處理模塊是在實體水廠中可以選擇一些能夠實現的工藝。資源化模塊就像前面提到的“三個工廠”概念中的能源工廠和資源工廠，這個模塊中可能會選一些比較綜合型的能夠實現的，而不是說將來無法實現的設計模式。第三個就是管理模塊。發(fā)展模塊就是先預留一些東西，更多的是有一些接口，在這些接口上能把一些新技術新想法及時展示出來并在實踐中運用。

        其中處理工藝模塊又分為六個方面，首先是集成處理工藝，要滿足能回收、藥回用和資源化。第一個能回收就是處理工藝中要能耗最小，包括前面的納米氣泡，還有能量回收就是在水處理過程中能量交換；再就是現在污水處理曝氣過程中，如果能夠把能量最小的消耗和回收、回用的話，節(jié)能的效果會比較好。

        第二是科學的藥劑使用，如果以后污水廠只用生物處理方法就不是一個完整的概念，一定要與物理化學的方法相結合，和化學方法相結合就一定要使用藥劑，比如絮凝就是常用的方法。在污水處理當中要藥耗最小已經是國際上通用的原則；另外是藥劑能不能回用，處理完污水之后污泥中的藥劑檢測劑量有超標本身就意味大部分的藥劑沒有發(fā)揮實際的作用，所以，就要考慮怎么通過藥劑的回流、回用發(fā)揮更大作用。還有就是污泥回流，現在的污水處理廠做污泥回流純粹就是為了生活污水本身，我想在與物理化學方法結合了以后能夠將藥劑回用和污泥回流二者結合起來，比如說增加厭氧當中的電子傳遞能量，已經有人研究零價鐵在厭氧反應池中促進厭氧反應效果，這個也是減少了處理過程中藥劑的使用。

        第三是資源化，氮磷回收、無機元素回收、能量轉化、有機物轉化，通過轉化可以實現污水廠當中一部分電的自給和能量的自給，資源的利用包括水、污泥等的利用。

        第四是設備的問題，要實現設備的優(yōu)化、整體設備的成套化、關鍵設備國產化。關鍵設備的選擇及開發(fā)，我們國家不是沒有，但是卻沒有得到很好的使用，可以將國內企業(yè)開發(fā)的一些關鍵的設備運用到概念水廠中來，特別要大力推進國產的關鍵設備。然后要推動污水處理設備的成套化，這也會推動產業(yè)發(fā)展，這也是實現工藝優(yōu)化的一個重要載體。

        第五是關于控制，首先是關鍵因子的確定，現在一般是用溶解氧和氨來控制，在什么樣的工藝條件下，要選擇什么樣的關鍵控制因子，要怎樣找到關鍵控制因子。要找關鍵控制因子首先在配置上要有先進的控制裝備與系統(tǒng)，包括傳感器，在線設備，和信息系統(tǒng)，構成了精準控制系統(tǒng)，可以憑此構建信息和管理平臺。

        第六就是運行，根據概念水廠我們首先要建立自己的包括新技術、概念、方法、設備、控制系統(tǒng)等在內的運行規(guī)范，也是為未來的水廠的運行提出一個規(guī)范性運行指南；其次，質量控制是一個很重要的方面，我們要通過運行和管理來提高質量控制；最后是水的風險評價。處理工藝就是要考慮這樣六個基本的模塊。

        在我們的運行的過程中要把管理體現出來，一些先進國家在七八十年代就開始采用一些活性動物來測試水的毒性，尤其是對天然水體進行毒性測試，這樣來保證排水的安全，所以我們的概念設計中一定要把風險管理體現出來。尤其是成套化設計，包括工藝的成套化以及以工藝為載體的設備的成套化設計，這對國產的工藝及設備的發(fā)展是具有重要意義的。

        概念水廠不僅僅是展示水處理過程，還要展示中國關鍵設備的概念。

【我心中的“概念廠”】曲久輝：概念水廠實體及虛擬模式 2014-01-20 環(huán)保產業(yè)研究