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(nèi)人士的高度關(guān)注，今天我們刊發(fā)中國科學(xué)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(shè)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(shí)體和虛擬兩個(gè)角度，對概念廠進(jìn)行了描摹。以下內(nèi)容根據(jù)曲院士發(fā)言整理，未經(jīng)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(shè)計(jì)理念，還有管理、風(fēng)險(xiǎn)控制和資源化利用，運(yùn)行機(jī)制；要?jiǎng)?wù)實(shí)，不能僅僅停留在理想狀態(tài)，要把它付諸實(shí)際。
將來的概念可以做成兩種模式，實(shí)體模式和虛擬模式。所謂的實(shí)體模式，就是選點(diǎn)建設(shè)、實(shí)地運(yùn)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(shí)體水廠中可以選擇一些能夠?qū)崿F(xiàn)的工藝。資源化模塊就像前面提到的“三個(gè)工廠”概念中的能源工廠和資源工廠，這個(gè)模塊中可能會選一些比較綜合型的能夠?qū)崿F(xiàn)的，而不是說將來無法實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)模式。第三個(gè)就是管理模塊。發(fā)展模塊就是先預(yù)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(shù)新想法及時(shí)展示出來并在實(shí)踐中運(yùn)用。
其中處理工藝模塊又分為六個(gè)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(gè)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(xiàn)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(xué)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(gè)完整的概念，一定要與物理化學(xué)的方法相結(jié)合，和化學(xué)方法相結(jié)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(dāng)中要藥耗最小已經(jīng)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(biāo)本身就意味大部分的藥劑沒有發(fā)揮實(shí)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(xiàn)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(xué)方法結(jié)合了以后能夠?qū)⑺巹┗赜煤臀勰嗷亓鞫呓Y(jié)合起來，比如說增加厭氧當(dāng)中的電子傳遞能量，已經(jīng)有人研究零價(jià)鐵在厭氧反應(yīng)池中促進(jìn)厭氧反應(yīng)效果，這個(gè)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(jī)元素回收、能量轉(zhuǎn)化、有機(jī)物轉(zhuǎn)化，通過轉(zhuǎn)化可以實(shí)現(xiàn)污水廠當(dāng)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(shè)備的問題，要實(shí)現(xiàn)設(shè)備的優(yōu)化、整體設(shè)備的成套化、關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化。關(guān)鍵設(shè)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(nèi)企業(yè)開發(fā)的一些關(guān)鍵的設(shè)備運(yùn)用到概念水廠中來，特別要大力推進(jìn)國產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備。然后要推動污水處理設(shè)備的成套化，這也會推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展，這也是實(shí)現(xiàn)工藝優(yōu)化的一個(gè)重要載體。
第五是關(guān)于控制，首先是關(guān)鍵因子的確定，現(xiàn)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(guān)鍵控制因子，要怎樣找到關(guān)鍵控制因子。要找關(guān)鍵控制因子首先在配置上要有先進(jìn)的控制裝備與系統(tǒng)，包括傳感器，在線設(shè)備，和信息系統(tǒng)，構(gòu)成了精準(zhǔn)控制系統(tǒng)，可以憑此構(gòu)建信息和管理平臺。
第六就是運(yùn)行，根據(jù)概念水廠我們首先要建立自己的包括新技術(shù)、概念、方法、設(shè)備、控制系統(tǒng)等在內(nèi)的運(yùn)行規(guī)范，也是為未來的水廠的運(yùn)行提出一個(gè)規(guī)范性運(yùn)行指南；其次，質(zhì)量控制是一個(gè)很重要的方面，我們要通過運(yùn)行和管理來提高質(zhì)量控制；最后是水的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)。處理工藝就是要考慮這樣六個(gè)基本的模塊。
在我們的運(yùn)行的過程中要把管理體現(xiàn)出來，一些先進(jìn)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(jìn)行毒性測試，這樣來保證排水的安全，所以我們的概念設(shè)計(jì)中一定要把風(fēng)險(xiǎn)管理體現(xiàn)出來。尤其是成套化設(shè)計(jì)，包括工藝的成套化以及以工藝為載體的設(shè)備的成套化設(shè)計(jì)，這對國產(chǎn)的工藝及設(shè)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(guān)鍵設(shè)備的概念。
【我心中的“概念廠”】曲久輝：概念水廠實(shí)體及虛擬模式 2014-01-20 環(huán)保產(chǎn)業(yè)研究
