概念廠·水未來
   
    尊敬的各位專家，大家下午好，熱烈歡迎大家今天參加我們下午的研討，我也真誠感謝各位對事業(yè)的參與。今年2月份的時候，包括我本人6位專家，中國人民大學的汪誠文教授等，我們共同提出建設面臨未來的中國水處理概念廠，這個事情提出來以后得到國內(nèi)外廣泛的關注，在概念廠整個思路中，我們提出來要可持續(xù)的水質(zhì)，要實現(xiàn)能源自給，要實現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)這樣的污水處理概念廠。
    從工作開始到現(xiàn)在，大概已經(jīng)有8個月的時間了，在這段時間里，我們做了一些事情，可能也得到了一些媒體和社會上的關注。我們這個事是開放的，所以我們做了一系列的研討，今天在座的很多專家都參與過關于概念廠的研討會，我們也請了國際上三位本領域大師包括著名的污水處理專家，在6月份的時候我們做了一次研討，在研討上我們請了鄭興燦等國際知名專家做了關于污水處理以及污水處理未來的報告。所以在這個過程中，我們用向國外內(nèi)開放的方式，來廣泛的征求全球?qū)＜覍ξ覀兘ㄔO中國污水處理概念廠的建議。應該講全球?qū)ξ覀兊年P注是對我們的鼓舞。我們制定了一系列的方案，有三個小組，包括俞漢青教授、鄭興燦教授等分別帶領一個小組，進行概念廠的模式設計。我們也請清華大學的于剛教授未來水質(zhì)指標的設計。我們特別希望用這樣的理念來推動污水處理得的事業(yè)，帶動科研和技術能夠走上新的歷史階段。所以我認為污水處理概念廠，它是一個開放的事業(yè)，也是一個能夠推動或者是我們希望推動本領域科學和技術發(fā)展以及產(chǎn)業(yè)帶動的機遇。
    今天我們又有這樣的一個研討會，也是我們在整個污水處理概念廠概念完成的建設過程中，我們的一個重要會議。今天我們也請到了國內(nèi)的一些知名的專家，來對我們污水處理概念廠發(fā)表大家的建議。我們也非常歡迎在座的各位，能夠參與到我們今天的討論中來，一會兒也希望大家能夠提供寶貴的意見。我想這事它不僅是一個概念廠本身，是一個行業(yè)的包括產(chǎn)業(yè)的方向，所以我今天非常高興歡迎大家的到來，而且我以后今天的研討會對污水處理概念廠的進一步的推動。按照會議的議程，首先有請三位專家做主旨報告。為了能夠提高我們會議交流的效果，我們也請到航世珺、楊向平、張辰、黃霞等教授做我們的點評專家，在座的各位都可以發(fā)表自己的見解，我想你們提出來的意見和建議對我們污水處理廠的進一步的完善和發(fā)展具有重要的價值。首先有請江蘇省環(huán)保產(chǎn)業(yè)技術煙酒苑總工程師陳珺先生發(fā)言，他發(fā)言的題目是從歐洲經(jīng)驗看未來污水處理的發(fā)展趨勢，大家歡迎。
    陳珺：謝謝曲院士，今天的匯報主要是基于7月份對歐洲污水處理廠的考察，以歐洲的經(jīng)驗談講時代的變化，目前的基礎趨勢，還有探討未來技術會如何變化。
    首先來看時代的變化，我們知道現(xiàn)代的污水處理起源于一百年前的歐洲，當時的工業(yè)革命初始的城市快速發(fā)展，人口在城市大量集中，水污染成為當時一個時代需要解決的迫切問題，這是得到在一百年前歐洲街道中的污水逆流的情況。在這樣的背景下，英國人首先發(fā)明了污水處理實驗室。今天的社會環(huán)境如何？氣候變化促使能源效率不提高，降低對化石能源需求。另外各種資源價格不斷上漲，尤其是最近各種電能等資源價格在上漲。所以現(xiàn)在的污水不再認為是廢物而是一種資源。在歐盟，對水的創(chuàng)新優(yōu)先提出來5個領域，其中三個領域都與污水處理有關，特別提到污水處理的回收利用和能量。荷蘭是污水處理的歐洲領先者，提出2030年路線圖，提了NEWS概念，污水處理廠要成為肥料工廠、能源工廠和水源工廠。在這些工廠里面，提到很多機遇，包括資源機遇有氮磷的回收，能源的機遇是使污水處理廠成為能量工廠。水源就是要污水處理廠回歸到景觀等。這是荷蘭污水處理2030年路線圖中的其中一個路線圖，在城市污水處理的路線圖，還有在污水廠在農(nóng)村的路線圖等。
    毫無疑問歐洲以活性污泥工藝為核心的生物處理技術構成了歐洲污水處理得基石。需要提一點，現(xiàn)在在重新思考AB工藝，AB工藝是德國人提出的，在90年代由于氮磷排放標準嚴格，就失去了競爭，但是現(xiàn)在給它帶來了一些生機。現(xiàn)在能量自給，在歐洲一些污水處理廠做的比較突出，給大家介紹一些污水處理廠的大概情況。這是奧地利Strass污水處理廠，這是丹麥的污水處理廠，實現(xiàn)了能源自給，開發(fā)了適合自己產(chǎn)的一些模擬軟件，同時做了很多方面的改進，比如說在工藝方面改善，比如說廠內(nèi)內(nèi)回流返回至滴濾處處理，還有CEPT等。它也做一些設備，包括曝氣系統(tǒng)改進、VFD等。還有產(chǎn)能的改進，考慮協(xié)同厭氧凈化。漢堡污水處理廠是德國比較大型的污水處理廠，這圖清楚的反映出漢堡污水處理廠污泥處理采用厭氧消化+干化+焚燒，對曝氣系統(tǒng)做了一些改進，采用了風氣發(fā)電。這是漢堡污水處理廠的一些圖片，這是2兆瓦的合理發(fā)電，這是污泥焚燒。這是維也納污水處理廠是奧地利最大的污水處理廠，計劃在明年開工建設，就是能量優(yōu)化建設，投資2億歐元，預計2020年，可再生能源將會全面滿足整個水廠的能量要求。曼海姆污水處理廠，在污泥處理方面用了一些干化、氣化處理，現(xiàn)在沒有完全能量自給，現(xiàn)在可達到60%，計劃在未來達到85%。歐洲厭氧消化是普遍應用的技術，在厭氧領域出現(xiàn)協(xié)同瑜憬灣消化，是兩種以上有機物的污泥厭氧消化工藝。協(xié)同厭氧消化，明確的優(yōu)點就可以提高沼氣產(chǎn)量，降低地區(qū)內(nèi)的碳排放量。這是漢堡處理廠的情況，這是荷蘭污水處理廠的情況。另外一個趨勢在歐洲就是厭氧氨氧化，傳統(tǒng)硝化反硝化，同時對外部碳依賴度也比較高。
    這是厭氧氨氧化，目前有三種形式，在荷蘭，奧地利，美國、丹麥、瑞典。這是歐洲污水處理廠厭氧氨氧化案例。側流厭氧氨氧化的優(yōu)勢就是降低主流工藝的氮負荷，使出水水質(zhì)更加穩(wěn)定，降低曝氣能耗，降低碳源所需。再有一個就是發(fā)展趨勢就是主流厭氧氨氧化，大家都在朝這個方向努力，無論是污水處理廠還有研究機構、大學都在做這方面的實驗，這是瑞典污水處理廠做的實驗。這是荷蘭做的物流Anammox，這是它在B端的水濾水流機。首先第一階段把碳去除，另外有一個創(chuàng)新就是交替進水，首先要測量消化液進入到第一格，當穩(wěn)定后再進入第二格，主流的水進入第二格，交替進水�，F(xiàn)在主流厭氧氨氧化，絕大多數(shù)人認為未來十年會成為重要的處理方法，但目前一竄存在巨大的挑戰(zhàn)。包括NOB無的抑制，Anammox菌的富集，出水水質(zhì)，主流的氧厭氧和傳統(tǒng)硝化反硝化水質(zhì)有很大的差距。另外談一下磷回收，最早磷發(fā)現(xiàn)對尿的蒸發(fā)過程，那么磷在世界上分布不均衡，在污水處理廠其實對磷的回收起源于對生物除磷會出現(xiàn)管道堵塞。現(xiàn)在在歐洲很多國家把磷回收作為長遠戰(zhàn)略目標，這是歐洲污水處理得磷回收案例，大部分在荷蘭和德國，這是它磷回收一些應用技術和規(guī)模，還有產(chǎn)品，這個就不細說了。磷在污水處理廠有很多的途徑，在污泥脫水前或者污泥脫水后很多種途徑。歐洲磷回收的趨勢，多元化的磷回收技術，產(chǎn)品主要是MAP。另外現(xiàn)在磷回收的意義不僅在于磷的經(jīng)濟價值，更重要的是提高污水處理廠的污泥脫水性能，降低污泥脫水的藥劑消化。我們另外注意到在歐洲游一些無數(shù)處理廠做污泥熱水解，是污泥在高溫高壓情況下的技術。優(yōu)點大家可能已經(jīng)比較清楚，包括對病原菌的滅活，減少占地面積，提高沼氣產(chǎn)量，提高污泥脫水含面率，但是這個技術現(xiàn)在目前也有一些缺點，包括技術復雜，是高溫高壓的操作，對運行人員的素質(zhì)要求比較高，另外投資也比較高，還有分解中氨氮比較高。CAMBD，是污泥熱水解現(xiàn)在運用比較多的技術。我們注意歐洲的污水處理廠很重視儀表、控制、自動化，像丹麥污水處理廠是污泥系統(tǒng)可以滿足一年多污泥消費，完全是人工自動化。這是慕尼黑污水處理廠對曝氣量的裝置。這是維也納的污水處理廠，在曝氣上考慮到污泥膨脹的可能出現(xiàn)大量浮渣的出現(xiàn)，利用迅速排速器迅速把浮渣排出去，當然造價比較高。另外歐洲污水處理很重要一個環(huán)境不好，每個污水處理廠都有生物除臭器。
    好氧顆粒污泥，這個技術是在荷蘭90年代發(fā)展起來的一個新興技術，污泥沉降性能好，這個技術被很多人都看好，但是對一些低濃度城市還需要進一步研究論證。
    未來的技術會如何變化？活性污泥的未來是什么？不同的人有不同的回答。David jenkins認為活性污泥工藝廣泛的適用性將使其在廣度與深度  方面繼續(xù)發(fā)展，這種局面將至少再持續(xù)100年。還有人認為活性污泥100年已經(jīng)足夠了。還有人認為如今我們又回到了起點，污水是資源，其中的營養(yǎng)應得到回收。過去的時代需求催化技術的變革，對污水的曝氣從1882年就開始，到1912年并沒有取得大的突破，到1914年活性污泥誕生。我們現(xiàn)在的新環(huán)境挑戰(zhàn)就使這個技術更加復雜，活性污泥大家都會，每個人都會，應用的要求是更意于運行、更可靠，更加便宜的技術。像丹麥EM污水處理廠，現(xiàn)在正在建氧厭氧。慕尼黑的污水處理廠，在70年代建設了高復合的污泥負荷處理廠。誰是污水處理技術進步的真正力量，是千千萬萬的污水處理設計運營者？我想應用是驅(qū)動力量，而非技術，在應用中才能體現(xiàn)中技術的價值，暴露技術的弱點，為新的技術提供發(fā)展。污水處理廠是污水處理技術的真正力量。每個事物都有它的生命，早期創(chuàng)新者喜歡新生事物，希望得到研究資金，到了晚期有必要的實驗并沒有取得劣勢，現(xiàn)在活性污泥處理廠只是適應這個時代。
    最后引用詹姆斯赫頓教授的一句話過去是開啟未來的鑰匙。謝謝。
    主持人：下面進行點評階段，首先請黃總。
    黃霞：聽了陳總的報告，我覺得還是挺開眼界的，挺受啟發(fā)的，在聽的過程中我記了點記錄，我覺得我理解的概念廠確實是歷史賦予我們需要演變的問題，走到這個階段就要研究這個問題，我認為它的核心概念應該是節(jié)能和減排。第一條是能源和資源，把所有在污水處理過程中的用的能源全部用起來，不管最后的作用減少溫室氣體也好，第二是它的資源化，能源化就是熱能、電能，資源化可能就是氮磷，水深度處理后可以回用，包括一些產(chǎn)品的一些原料都屬于我們在污水處理過程中，我認為能夠回收的東西。我們把我們鏈條能夠做一個完整的概念廠，使我們所有的廢物都能作為下一個環(huán)節(jié)燃料循環(huán)起來，就是非常好的概念廠設計。在技術里面，首先做概念廠的技術，首先要考慮水質(zhì)的變化，因為隨著將來管網(wǎng)的改造，別的國家已經(jīng)做了很多改善得了很多成果，我們國家下一步在管網(wǎng)上包括雨水就是河流分流改造問題，這個問題我們繼續(xù)往下做的時候，雨水進入我們這里會少，地下水源進入我們這里很少，我們的水質(zhì)會提高，首先做概念廠要考慮進水水質(zhì)會發(fā)生變化。這個水質(zhì)變化會給我們帶來很多影響，在里面要考慮技術問題。還有厭氧技術要做，正能量過程會省能源，而且今天講顆粒狀的這種里面是液外面是耗氧，這樣的顆粒物在國際上除了今天大師們給咱們做的片子里，我知道一些國家也在研究，我覺得厭氧是一個方向在污水處理里面。
    另外我還有一個想法，我們以前使用過的技術，現(xiàn)在可能要反思一下可以拿回來用，我自己工作中有這樣的感覺。因為你的技術發(fā)展，你的材料發(fā)展等等各個方面的因素，使你當時的缺點現(xiàn)在解決了又能拿起來用了，當時的障礙得到解決可以拿起來用了，而且更好的用，國外這個是有的，包括AB法，而且非常為我們好用，已經(jīng)用過的技術我們重新回顧一下，有些可以為我們概念廠做出貢獻。還有關于氮磷的回收，這是世界上的一個課題，氮的回收就是二氧化的方式，正是我們回收的氮氣回收了，我們解決了污水中的氮，減少了碳的需求，負的方面也有。磷的回收也是，磷的資源越來越少，中國是世界第二大擁有磷產(chǎn)量的國家。像日本，全國的人整個下水道事業(yè)在集中精力做磷回收的問題，最后得到的結論是從焚燒灰里得到磷是最經(jīng)濟的辦法。我們概念廠在這幾個方面都要認真的研究，我聽了他講后，有這么幾個想法。中長期，我想會有更多的鏈條，把系統(tǒng)做完整，擴大我們的鏈條。
    主持人：其他專家還有什么建議嗎？
    張辰：剛才聽了陳總的報告，我相信一些政府的官員包括在座的各位聽了以后都很感興趣，好象中國的未來可能2030年就是這樣子。既然是提建議，我就希望把一些前因后果，包括和我們國家的一些差距稍微點一下在介紹過程中，我也是堅決的厭氧支持者，你要說污水處理廠是含污泥處理得一個全過程的污水處理廠，所以我們曾經(jīng)提過把污水處理進行到底。在前面能夠說一下，我們的污水處理廠還有很大的缺陷，最后國外的已經(jīng)是全部是有厭氧消化，在傳統(tǒng)厭氧的過程中，它為了保障它的能源平衡，它還在水處理方面來考慮，產(chǎn)生的能量更能夠持續(xù)的平衡。這點我覺得要強調(diào)一下，在我們國內(nèi)這個觀念還沒有形成。
    另外還要強調(diào)一個系統(tǒng)，其實第一個水和泥是一個系統(tǒng)，當然一個完整的污水處理廠要強調(diào)，第二個也是整個排水系統(tǒng)也要強調(diào)一下，剛才很好北京的污水數(shù)值是達到400、500系統(tǒng)比較完整，可能后面一系列工作完全按照陳總設想的包括我們考察，包括我們理想化的東西去實施，但是中國有多少廠可以達到這個目標？有一些污水處理廠COD也只有100不到，在這樣的情況下，我比較擔心我們只重點而沒有注重面，把我們以前加強管網(wǎng)的建設又給沖淡了，現(xiàn)在我們領導今天上午提的也好產(chǎn)學研前面加一個官，剛剛領導覺得很管網(wǎng)很重要，現(xiàn)在一看能夠產(chǎn)生那么好的效益，就沖淡了。
    第三低碳循環(huán)健康，這6個字我覺得概括得很好，低碳就是要用最好的能耗，最好的能源消耗，現(xiàn)在為什么包括幾位大師也說了，無論是氮還是磷都是一種資源，我們?yōu)槭裁催�要花能源去把氨氮轉(zhuǎn)化為氮氣，所以在厭氧方面，包括磷回收也好，厭氧的水處理也好等等，這塊如何我們在比較重視一下，我覺得應該是我們概念廠逐步形成概念形成理念的發(fā)展方向。
    主持人：在座的有什么問題，可以向陳總提一下。
    黃霞：借這個機會我想說一點想法，污水概念廠有專家發(fā)起的事，我覺得是在中國環(huán)境領域特別是到污水處理這還是非常重要，非常有意的一件事，因為確實是從現(xiàn)在的發(fā)展來講，物理處理中國最復雜，在這樣大的污水概念廠的引領下，我覺得在中國污水處理這塊能做出很好的事。關于污水概念廠的事，我一直在想，包括陳總說的污水處理能不能持續(xù)往下走，其實從人發(fā)展來講，剛開始沒有污水處理廠，也沒有太大的環(huán)境問題，但是自然生態(tài)的發(fā)展隨著人類的發(fā)展，不足以承擔這么多，我們就要強化就出現(xiàn)了把生態(tài)功能往上提，這樣才能把水變好，過去我們多少年保持水質(zhì)，因為要強化神態(tài)的進化，加了很多能耗，就出現(xiàn)了能耗的消耗。再往下走人類就發(fā)現(xiàn)能量不夠了，水雖然干凈了，又倒過來在反思，污水處理這條路到底行不行，伴隨著人類發(fā)展中在反思的過程。從概念廠來講，保持健康的水減量減少低碳，厭氧可能是最實用的途徑，如AB法，把污水前端的碳通過前端濃縮手段提高后面的厭氧的消化。我自己覺得概念廠特別復雜，概念廠不是一個方案，要滿足人類環(huán)境對健康水質(zhì)的條件下面的低碳的話，那么地區(qū)不同，它的水標是不同的，比如農(nóng)用，氮磷可以不用，這個時候把前端的碳拿掉，直接水就可以了，標準不一樣，就有些是需要脫氮處理，把水的標準切分成不同的標準，再去做低碳能耗資源回收，就很復雜了，概念廠可能是一批的不同的做示范。還有水是多資源，但是這個資源在大混雜條件下蘊含的資源，要把這個資源拿出來是要有足夠的能量，前面的能量要拿這邊的能量跟你獲得的能量加起來要做一個綜合的評估，包括我們做研究技術也是朝這個目標，但是有不同的指標和技術手段，在這樣的情況下做一個綜合的平衡和計算，還是非常的復雜，我也說不太清楚，哪條路更好，但可能要朝這個方向考慮綜合評估的。
    主持人：謝謝黃老師，討論先到這，一會兒三個報告中還有討論的時間。下面有請中國科技大學化學與材料科學學院環(huán)境工程俞漢青教授，演講題目是基于能源與資源，污水處理工藝發(fā)展新趨勢，有請。
    俞漢青：大家好，基于能源與資源，污水處理工藝發(fā)展新趨勢，這是命題作文，中間有我不太熟悉的，但是我非常高興有這樣的機會跟各位嘉賓共享一下這塊的基本情況。首先我們還是簡單回顧一下，城市污水中所蘊含的能源和資源，現(xiàn)有污水處理工藝消耗大量外部能源和資源，另外又提到低碳經(jīng)濟，全球變暖等因素，這時候我們要考慮一方面要減少我們的能耗物耗，一方面希望減少可能的新的污染物，但實際上二氧化碳不管用哪種方法基本上是不動的，也就是說并不是原來很多人希望新的污水處理技術可以直接減少碳排放，這是不正確的。但是近年來，大家都形成了一個共識，包括新概念水廠，大家都認為污水是一個重要的可再生的資源，應該把它耗能物耗的基本概念專門成從污水中可以回收什么，最主要還是回收水，得到清潔水，另一方面也希望回收資源和能源。那么在我們現(xiàn)有的城市污水處理，我們抱著完全礦化的態(tài)度，要把磷變成磷酸鹽等。我們要把這種被動的污染減幅的處理轉(zhuǎn)住變成新工藝、技術、方法和設備，這是從理念轉(zhuǎn)化的角度來講。
    具體我們現(xiàn)在應該來說大家所了解到的，從城市污水要進行所謂的紀元化或者能源化的常規(guī)武警，一個是把中間的碳源各各種形式回收，最現(xiàn)實的是要把碳源回收成我們的甲烷，也可以做一些嘗試性通過藻類產(chǎn)油，另外把污水中間的氮磷包括少量油通過礦物質(zhì)加以回收。
    針對剛剛講的城市污水中間的能源和資源回收的問題，目前看國內(nèi)外主要做了哪些方面，首先是一個水的回收，得到非常好的水，美國的Orange這個地方把處理好的水放在蓄水塘之后，引入地下，應該說在美國已經(jīng)做的很成功，這個在中國是非常慎用的，現(xiàn)在媒體曝光山東已經(jīng)用了。還有美國加州，曾經(jīng)有一個21世紀污水廠，有了深度處理、微濾、反滲透的污水處理。還有新加坡NEWater，海水淡化和再生水。還有一些小規(guī)模，一些新的紀念和新的技術，如紐約的綠色屋頂，進行植物的澆灌等，荷蘭也有相似的技術。另外也有做過一些嘗試，把氮就是污泥中間的氮通過一系列的加工方法，最后也作為肥料的回收，目前成本偏高，因為現(xiàn)有的生產(chǎn)可生產(chǎn)氮肥是遠低于我們回收的成本，最近用肥料的方式回收污泥水中氮目前是沒有戲的。還有有機物回收，揮發(fā)性脂肪酸，所謂的生物數(shù)量，這個東西若干年前就是很多人做過，尤其是清華大學陳國強，還有江南大學陳堅，做了很多很多工作，我們也做了一些嘗試，把污水中間的有機碳最后變成很不錯的塑料，當時還通過一個學生做了一個加工，加工了一百多跟調(diào)羹，送給朋友，說是污水做出來的，后來都沒有任何人用它�，F(xiàn)在這些東西，應該說這些技術價格太昂貴，問題我們要消化非常多的能量，包括一些不環(huán)保的溶劑，這個生產(chǎn)過程，開始的生物加工是好的，下面的對環(huán)境非常不友好，而且成本高昂。這是從污水中間提出海藻素，這個工作我們曾經(jīng)也做過，我個人認為是忽悠的做法，的確現(xiàn)在有很多人做。我們經(jīng)常說海藻素的市場成本是多少，但話又說回來，從污泥中提出來跟我們賣的標準品價格是不能比的。從我個人體會，不一定正確，今天是研討會，請各位專家批評指正，我覺得這個沒有太大吸引力。剛才陳總前面也提到協(xié)同厭氧，協(xié)同現(xiàn)在這個詞用的很多，我覺得就是從實際城市污水處理廠由于人員自身的含的有機碳不足，要想滿足人員自己的目標，不得不做的一件事，這也是沒有辦法的一種辦法。熱電聯(lián)產(chǎn)，現(xiàn)在在西方也是非常的流行，包括前面陳總講的一些奧地利包括德國的一些污水處理廠，污泥的厭氧消化這塊，現(xiàn)在應該說是國際上很多環(huán)保公司都還是花比較大的力氣去做，還有若干方面的優(yōu)點，提高厭氧消化的產(chǎn)氣率，提高污泥無害化的程度，提高污泥的脫水程效果等。
    另外就是光能的利用，也是比較多，這個圖片是德國的曼海姆污水處理廠，現(xiàn)在國內(nèi)也有若干個污水處理廠正在跟一些光電，跟一些生產(chǎn)光能的，像無錫很有名太陽能的公司商談。那么污水中的能量含量比較多，美國人在氮回收概念上，像有專家說加州地方可以不需要把氮去除看的那么重，可以把中間的含有的氮進行農(nóng)業(yè)灌溉。我們現(xiàn)在中國進口了美國很多的草莓。鳥糞石法回收磷的工藝已經(jīng)成熟，總體來說利用磷石的方法回收磷大家是共識，但是近幾年專家做的研究，不見得一定是含鳥糞石，我們收回來的這些含磷的礦物質(zhì)不是直接使用。
    時間關系，我今天在路上還在改我要講的內(nèi)容，準備的不夠成熟。首先我們來講無數(shù)處理廠要回收的能源要回收的資源，第一件事先要搞清楚污水處理廠現(xiàn)在有哪些物質(zhì)，物質(zhì)的流是什么的，我們假設百分百COD百分百氮磷，經(jīng)過現(xiàn)有的傳統(tǒng)的污水處理工藝，最后歸屬基本是這個頁面上可以看出來，我們看到進入污泥的有機碳目前大概是30%，磷占90%，其他有各種各樣的歸宿。這是從物質(zhì)的角度，那么從能量的角度，我們給不同的污水處理廠不同的工藝有很大的差異，有了能量有了物質(zhì)基本的認識，它的基本的一個分布或者說量化的信息之后我們就應該看現(xiàn)有的城市污水處理廠要真正要進行資源化處理，要解決哪些技術上的難題，不見得正確。第一個是充氧效率的提高，第二從能源回收角度有兩件事要做，一個是污水有機碳的富集，第二個把收集好的有機碳如何提高厭氧轉(zhuǎn)化的過程，第三件事就是礦物的回收，一個是磷的有效回收，最后一件事就是污水處理廠要很有好的方法保證它能夠運行，在中國這個問題尤其嚴重。下面概要的說一下想法，充氧效率的提高，對于處理工藝而言，一個是精確曝氣，一個是精準曝氣，針對污水處理過程中某一個階段或者某一個要去除的物質(zhì)要更好的控制曝氣量，降低能耗，但實際上除這之外，還有一些方法，比如納米氣泡曝氣，日本在這方面做了很多方面的研究，氣泡在水中存在的時間長，傳質(zhì)效率高，體表面積巨大，降低我們的曝氣的能耗。這塊存在的問題，首先想到的是曝氣系統(tǒng)的堵塞，包括日本的一些公司提出一些技術，具體的技術我不太了解。關于污水中有機碳的富集應該有兩種方式，一種是物理化學的方式，一種是生物法。物理化學的方式就是萃取、吸附，這兩個都不現(xiàn)實，最現(xiàn)實的是膜技術，能夠有效地把城市污水處理廠中的有機碳比較好的附寄起來。我們今天前面陳總多次提到AB法，實際上是比較有效地把廢水中的有機碳在比較短的時間用比較高的效率加以附寄的方法，這塊打一個比方，這是相關的實驗結果，就是我還有一個把污泥本身適當?shù)幕罨�以后在吸附，但是這樣本身效果有限，對溶解性效率比較差，還存在COD吸附透溶的問題。
    一講到污泥厭氧消化，有機物含量低，無機沙粒含量高，污泥能量密度高、甲烷回收率低等，這些問題并不是說沒有一些解決方案，如果是河流制含沙量比較高，我們可以提高污泥有機制含量是關鍵，在污泥進水口對泥沙顆粒物質(zhì)進行分離，實現(xiàn)管網(wǎng)的雨污分離。污泥厭氧消化的改進技術，我個人看出來近年來從一些研究的報告，乃至一些實際實踐來看，納米零價鐵可以用在厭氧消化，納米零價鐵粒徑小，比表面積大，活性高，本身及其產(chǎn)物對環(huán)境油耗，價廉易得。另外一個就是污泥強化脫水，現(xiàn)在一個重要的研究方向就是我們要把微生物表面EPS降解掉，釋放了結合水，另一方面也有利于降低細胞的穩(wěn)定性，把內(nèi)部結合水可以釋放，還可以降低表面張力，這方面最近也引起了人們的興趣。我們從廢水附寄到有機碳再進行污泥的厭氧消化回收我們的能源是有望有比較顯著的改進效果。
    再談磷的問題，低濃度磷的有效回收，這個圖做的相當不錯，講的是磷的需求，農(nóng)業(yè)要怎么樣，工業(yè)采礦附寄，到2025年高峰期，到了后面全世界的磷礦變成負極，因此有了這個圖以后，大家很顯然的想法就是似乎從我們的污水中回收磷將是挽救我們生產(chǎn)糧食的唯一途徑，所以也有個知名專家說，他說用原子能、核能能夠代替煤的發(fā)電，但是我們現(xiàn)在找不到可以能夠代替磷的物質(zhì)，所以從這個角度來講，磷回收應該是必然的，所以現(xiàn)在關于磷的回收，提到鳥糞石或者其他的方式，城市污水中磷的回收是人心所向，大勢所趨。對這件事我個人有點懷疑，一噸水中回收3克磷是否值得？如何提高磷的回收效率？這是關于磷的這塊。關于磷的回收技術，基本上都是圍繞加鈣加鎂。
    關于污水生物脫氮，污水脫氮是近40年來環(huán)境工程節(jié)最活躍的研究領域，如果對這個進行檢索的話，跟氮有關的我相信是這方面，而且有非常好的試點，反硝化脫氮、硝化亞硝化、甲醇反硝化等，讓我們看到了希望，另一方面污水處理要提升的話或者說面臨非常大的技術瓶頸就是氮的回收。
    關于厭氧氨氧化，20世紀80年代末到90年代初，理工大學教授指導的學生在運行一個三級反映器系統(tǒng)時，觀察到第二級硫化床反映器中氮，不講去向的大量市，他結合1977年奧地利理論學學家的化學熱力學預測，在國際上首次發(fā)現(xiàn)了Anammox。這個剛剛陳總已經(jīng)說了，我也不再重復。目前在歐洲，關于Anammox這個方法無論是用不同的商品，現(xiàn)在應該說歐洲人的確是走在了這方面的前列，而且他們真實在做各種各樣的一些有趣的嘗試，試圖讓我們看到了在主流工藝上用Anammox的可能性。與此同時，美國也在做這方面的嘗試，是一個小地方污水處理廠，他們是要做主流的，下面是一個主流工藝，主流工藝上試圖用Anammox。但是Anammox要真的在主流工藝上進行應用的話，還是要解決一系列挑戰(zhàn)的問題，剛剛陳總也提到，第一個是低溫條件下的高效穩(wěn)定運行，第二個是如何在高碳氮比不太的協(xié)調(diào)下，或者低氮濃度以及低溫環(huán)境下淘汰或者移植異常返校華菌和NOB？還有如何Anammox菌在反映器內(nèi)有足夠的生物停留時間從而抵消其低生長速率的影響？針對現(xiàn)在的問題，國際上也做一些相應的嘗試，低溫發(fā)現(xiàn)溫度低沒有太大關系，如果控制的話還可以進行，但是總體Anammox的效率會有所下降。還有一些控制策略。這里面有一些問題，借助氧、氧和厭氧氨氧化污泥顆�；�技術的進步，實現(xiàn)主工藝厭氧氨氧化。
    關于污水中的氮去除的思考，是否應該污水脫氮？至少是不是在所有的地方都應該對氮有很嚴重的要求，如果在灌溉的情況下是有意義的。另外一個原因，就是我們剛剛提到了成本太高，包括現(xiàn)在投加碳源。還有水體的生物固氮，藻類細菌每天輸入的氮遠遠超過我們污水處理廠，即使污水處理廠現(xiàn)在不除氮，還是固氮更多，換句話說我們花了那么多錢，得到的效果是不是真正的好，我們要重新思考，歡迎各位專家判斷。再一個就是現(xiàn)在我們國家的大氣氮沉降也很厲害。如果說我們要堅持說脫氮，氮比較要脫，那我們是不是一定要按照現(xiàn)有的方法一定是生物脫氮，現(xiàn)在看來生物脫氮很難，是不是可以用其他化學的方法，新的一些氮的吸附劑？還有好氧顆粒，中間有一些很有趣的故事，時間關系我就不說了。其實非常重要的一個人就是工業(yè)大學一個退休的教授，最早好氧顆粒的提出是1991年日本和韓國分別有文章提出來的，當時用的是純氧曝氣。90年代末期，有幾個小組應該做的比較好。后來在好氧嚴重工作做的最有影響力，現(xiàn)在把好氧顆粒讓更多人喜歡乃至接受的應該是VAN LOOSDRECHT。中國科學技術大學環(huán)境工程實驗室。鄭俊化+劉雨小組在新加坡。但是在好氧研究這么多年之后，VAN LOOSDRECHT提出什么情況是屬于好氧顆粒？污泥平均顆粒大于0.2毫米即為好氧顆粒污泥。實際上這個說法有點問題。我們顆粒和絮體相比，從比重、大小、沉降速度和生物活性和顆粒比有很多優(yōu)勢，顆粒有很好的提高固液分離效率，出水水質(zhì)好，節(jié)約占地和投資。這是好氧顆粒帶來的好處�，F(xiàn)在從工程應用角度來說，這是荷蘭做的比較成功的污水廠。在荷蘭EPE污水廠，這個廠跟荷蘭其他的污水處理廠在能耗從這張圖相比較，這樣的工藝的確有很多優(yōu)點。但是好氧顆粒在中國用起來，還是比較困難的，這個頁面是王朔博士提供的，在中試規(guī)模運行階段怎樣，在馴化培養(yǎng)階段怎樣。歐洲人COD500到600，我們在合肥做180COD非常艱難，大家都說做不出來，做的很艱難，到最后還是做出來。現(xiàn)在在中國有一系列的問題，這個頁面也是王朔博士研究的，進水水量不穩(wěn)定，進水水質(zhì)不穩(wěn)定等有一系列的要求。這都是我們真的要在中國用好氧顆粒做城市污水，還有許多工作要去做。
    最后花一點時間做一點展望，這個頁面是王凱均老師做出來的頁面，其中有UP Ocncentratioe，目前看不到太大的希望，我們認識水準和研究水準。那么為什么要做其他的回收方式，我們直接把能源用來產(chǎn)電的話，效率可以提高，我們現(xiàn)在想著為什么要把有機廢水或者城市污水考慮有沒有可能用直接產(chǎn)電的方式，這個基本原理我不花太多時間在介紹了，跟化學燃料電池結構上是一樣的，最大的差別就是它的陽級，還有我們是把污水作作為原料。目前來說微生物燃料電池真正用污水處理的實際運行還有很長的路要走，還有很多困難要克服。另外基于Anammox，可能我們前面反復說Anammox，基本上無論是Anammox跟AB法的合用也好或者怎樣也好，上下兩個圖可以把基本思路概括出來。我個人對Anammox用以城市污水處的可能工藝還是有很多問題要解決，不是我們在實驗室做一下就能夠真正做起來。在一個不能不提的就是MCCart教授，夏天來到中國在哈爾濱在北京做過報告，在2011年發(fā)表過一篇文章，對城市污水影響很大的文章，就是講能不能用厭氧的方式對城市污水進行處理，跟韓國的小組包括跟萊陽理工大學有很好的工作，希望把城市污水用厭氧的方式進行處理，做了一些相關能源的核算，按照他的說法應該是COD到一定的濃度的時候，到一定的氣候條件下，可能是最好的選擇。如果我們污泥加熱有一個小塊，幾十萬噸加熱是一個問題，還有31%的甲烷會隨著水流出去，不能回收。再一個就是中國的城市污水處理廠從運行管理，這塊要非常多的去做比西方更加困難的工作去開展。
    最后現(xiàn)在大家也許做的比較多就是這個相關的工作，抱歉我可能講的時間長了一點，謝謝各位。
    主持人：感謝俞教授，下面請兩位專家做點評。
    張辰：聽了很受啟發(fā)，俞教授對污水處理工藝的發(fā)展做了很全面的了解，對里面的碳氮磷很感興趣。首先談點想法，俞教授談的碳的問題，不是拍磚的問題，而是堅決同意俞教授說的觀點。氮的問題不僅是我們污水處理能夠控制，本身生物固氮作用很強，隨著一場降雨，一場雷電，多少的氮就遠遠超過污水處理廠排放的幾倍幾十倍，所以最關鍵我是堅決贊同俞教授的觀點。為什么我會這樣說，我們還是要面對現(xiàn)實，我很擔心我們的一個標準，我們在制定標準之前或者修訂標準之前大家應該廣泛的及時的面對我們還是一個發(fā)展的過程，還有許多的事要做，但是既然標準制定了，我們還要按照標準知道嚴格執(zhí)行。我不敢點評，很全面，我也很受啟發(fā)，我只是談一下感受。
    第一要充分重視污水廠的考慮，剛才俞教授說了能耗的提出，我們國家0.4%，在我們國家還沒有污水覆蓋面還是很低，處理程度起來很低的情況下0.4%，美國0.1%，有的國家還要高一點，我現(xiàn)在不敢說，為什么？說我們污水處理廠是一個高能耗的企業(yè)，又是冒天下之大不為，我們還是要廣泛普及污水處理廠，確實污水處理廠是耗能比較大的。第二強調(diào)一下概念很重要，保證現(xiàn)在大家共同探討的概念，從哪些方向來走很重要。因為現(xiàn)在信息時代，國外有的新技術新的信息一來，我們會往往蜂擁而上。水是一種資源，我們要樹立水銀行的概念。剛才黃霞教授也說了，污水是一種資源，前面也要水，是一種混合在一起，把其中有益的物質(zhì)，通過人工的作用分離后才會形成資源。第三我也跟俞教授探討，我們在能源和資源中間，能夠給我們有一個比較清晰的更全面的一種途徑，剛才資源說了很多，比如說碳、氮、磷，包括一些資源如何來做，能源我覺得還可以再廣一點，污水處理廠能源中其實還有污水能源，這塊也是一種能源，也可以在回收作為污水處理廠能源自主一個方面。另外能源還有很多，如何利用污水處理廠的占地，如何為了保持我們污水處理廠成為一個能源廠成為一個資源廠，充分利用所有的能源和資源，給我們更全面的概念，有了更全面的概念，我們可以朝各個方向深入的探討深入的研究。第四想談一下有些概念，還是要綜合的來考慮，為什么綜合考慮？剛才俞教授提到了一個納米曝氣的概念，我也接觸過，但是從我搞工程概念以后，可能國外的專家一交流，我覺得還有一些問題。納米曝氣，大家覺得很好，因為我們從傳統(tǒng)的大氣泡曝氣，要增加它的表面積和傳遞效應，我們把曝氣更小，但是污水處理廠曝氣還有其他的作用，包括懸浮，包括推流，包括混合，要把活性污泥在水水池中充分的混合。我就說這些，謝謝。
    楊向平：聽了俞教授的發(fā)言，很有啟發(fā)，現(xiàn)在提概念廠是時候了，為什么是時候？一個是現(xiàn)在已經(jīng)建立了四千多座污水處理廠，中國的污水處理規(guī)模未來可能跟美國就一樣了，我們的污染污染物消減量在世界上是數(shù)一數(shù)二。另外從另面一個層面說，我們污水處理廠的耗能應該說也是在世界數(shù)一數(shù)的了。因為我們的效能還不是很高，所以在這個時候提出來概念廠的概念，我覺得非常必要，在未來5年內(nèi)，我們在一些重大的單位技術和組合技術有所突破，能把污水處理廠真正建設低碳綠色對未來到15年、20年以后，確實對國家整個環(huán)境治理技術貢獻是很大的。從概念廠概念來說，主要是四個部分，一個是提供產(chǎn)品，一個是降低能耗，一個是減少外部投加化石藥品，另外一個要綠色觀光舒適，大家能接受。今天可能重點都談到技術的層面，我覺得這個也非常必要，特別是我們國家經(jīng)過二三十年的污水處理實踐之后，特別是最近這兩個5年，我們在之前把引進過來的技術在最近這兩5個年里通過水專項實際上我們在知識界、理論界得到了消化，我們也開始有所創(chuàng)新。我們開始搞概念廠的時候，我們有了一定的理論支撐。第二還有很多技術支撐，有些技術在嘗試，在不同的規(guī)模上已經(jīng)取得了一些進展，也為我們概念廠奠定了基礎，所以概念廠今天提出來才可能有實現(xiàn)的基礎，所以我覺得這個非常好。
    但是這里面我想提一下概念廠真正要把污水處理廠建設綠色和低碳，恐怕不光是一個廠的概念，因為很多的污水處理得過程，剛才包括俞教授介紹的過程，實際上涉及到很多社會其他的方面，不僅是一個廠內(nèi)部能夠解決的。剛才說的污泥里邊，我們污水處理廠消減COD，如果是200或者是400經(jīng)過污水處理廠出來就是40，就是90%的COD消減。剛才的圖里，真正的COD并沒有解決，如果真正要搞概念廠，COD這部分必須要解決，如果不解決就不是綠色就是灰色。提這個概念也可以，但不光是一個廠的問題，有理論和技術的問題，還有很多社會合作的問題。這個概念廠的建設，確實得需要政策的支持，不是光學術界、理論界解決就能解決的，要有標準的支撐，現(xiàn)在的標準我個人感覺我們的標準過于理想化，我們的環(huán)境不好，我們就用標準來解決環(huán)境問題，實際上標準解決不了環(huán)境問題，解決環(huán)境問題的是工程和政策，標準是其中一個輔助手段，如果環(huán)境很差，我們就用很嚴格的標準來制定嚴格的標準，環(huán)境仍然很差，技術沒有到這一步，政策沒有支撐，概念廠里面還要有一些政策的支撐，不光是說的標準，還有相對一系列的具體政策，包括規(guī)劃。如果建設完備的概念廠，除了污水處理廠自身要設計好，來水上游污染源的控制也很重要，剛才介紹有的污水處理廠COD只有100、200，還有400，400在技術層面上比較好處理，我個人感覺不是問題，如果建設概念廠經(jīng)過15年、20年以后，濃度都應該上去，我們做概念廠不是今天的水質(zhì)和今天的要求，是看未來的，我想未來我們可以達到這個目標，所以還應該按照這種概念來考慮這個概念廠的設置或者是研究。反過來，這里面就有對上游污染物排放的管網(wǎng)建設，這些東西都應該在里邊。第二個就是我剛才說的，不光是上面還有下面，為什么中國的污水處理，完全走了一個跟世界完全不一樣的道路，國外搞污水是必須建設污泥處理設施，沒有污泥處理設施污水處理廠根本不批，我們中國最初建立了一批有污泥處理設施的廠子，但是現(xiàn)在都沒有了，現(xiàn)在的污泥處理廠，大部分都不運作，這個比例跟國外差距很大。1987年我到英國跟泰晤士水務局長聊，在英國污泥厭氧消化作為國策，做污水處理廠必須要有污泥消化設施。剛才我們說了這些，介紹了很多污水處理廠的工藝，就是能源，產(chǎn)生的沼氣，從能源平衡上來說，有的廠可以達到，有的廠可以達到在國外也是得有個補充，我到英國去，你這個廠，他說我這個廠100%能源自給，我說我們在中國不可能，在中國北京污水廠COD夠高，400、500，我們也沒有達到，我們的能源自給率全部都消化應該說的做不錯，我的自給率也就20%到30%，你怎么做到百分百？他有兩個策略，一個把別人的污泥都放到這個廠里，在自己處理污泥這部分的時候精細化處理減少能源的消化。
    我們的污水處理現(xiàn)在這塊就沒有污泥厭氧消化，我們?nèi)绾巫瞿茉吹淖越o？這不是技術上不可以解決，主要是政策上的支撐，污泥消化了以后，最終的污泥還得出泥，只不過就是少出一點，40%的有機在消化過程中變成甲烷，減量就是減20%，最后還有污泥，污泥怎么處理？中國我們的環(huán)保認為污泥是廢物，我們的農(nóng)業(yè)部認為污泥是絕對不能用到土壤里去，全封殺了，后面再怎么做？概念廠里面還牽涉到很多政策的因素，我覺得國內(nèi)大小設計院都可以做污泥厭氧消化。但是政策里面的東西，也不完全靠政府去做的，實際上企業(yè)里面確實有很多空間，比如說最近一家民營企業(yè)，把這些鏈條組合起來，產(chǎn)生的沼氣最后做成了液化氣，給汽車做生物燃氣，產(chǎn)生的污泥最后用盆裝起來種樹，一顆樹吃200公斤的泥，樹在花盆里不占地，最后出來的樹五百元到一千元。概念廠不光是技術層面，專家層面，可能還會有政府層面，也有一些企業(yè)層面的進入，這個事情真正做起來。
    另外概念廠我們在污水處理方面的技術確實很多，新的技術也非常多，而且這是到今天為止的技術，到未來的5年甚至15年，我們做的概念廠是為了以后，所以以后會有新的技術，概念廠是不斷往前延伸的，所以我就說概念廠這個事情還有階段性的計劃，在這一階段里的概念是什么概念，可能在最初的階段是一個相對標準或者說技術不是那么復雜，比較好實施的現(xiàn)有的技術的總稱，而且現(xiàn)有的技術也不完全是專門研究的熱點技術，實際上我們民間還有一些很好的技術。比如說脫碳，現(xiàn)在有厭氧氨氧化，還有硝化反硝化的技術。最近我就接觸過一家公司，通過自有的技術相對來說比較簡單在碳氮比1的情況下，就能把總氮降低1%，已經(jīng)做了三四個工程，實際效果都很好。在我們實踐過程中，還有一些民間技術，可能也進入到概念廠的工作中來。還有一塊比較重要的工作，我們概念廠小的時候可能要做的是全，就是各種各樣的技術都要往里實施，應該是一些比較相對成熟的技術，到中型的時候，可能要注意它的展示作用，最重要我覺得還是最后，如果做大廠的話，要注重它的影響力，真正說有一個大的，像國外搞的廠子，相對來說不是太小規(guī)模的，有了一定的規(guī)模的廠才會在行業(yè)里起到推動的作用，我希望我們的概念廠在未來幾年在這幾個重大技術上都能夠有所突破，有體現(xiàn)，對我們未來的污水處理確實發(fā)揮示范作用，確實有很大的推動作用。我就說厭氧消化的過程，在行業(yè)里“十一五”的時候就開始說，“十二五”就開始變成熱點了，全國污泥消化的會開了很多，但是就是這么熱，真正的做工程，包括國家環(huán)保技術導則，實際上還是含蓄地導則，還是有指南的，有傾向的，但是不太敢說的太明白，業(yè)績應該說相對來說已經(jīng)當成共識，特別是今年開始已經(jīng)達成了共識，但是在實踐過程中都不愿意干這件事。到最近一兩個月我去參加項目的時候，污泥的事情還是放在一邊，重視還是不夠。湖北襄陽實際上有很大的示范性，不僅是污泥這一塊，我希望整個污水這塊盡快有一個示范項目，有一個概念項目。這里面我再補充一下，我們今天可能還沒有考慮到這件事，但是“十三五”我覺得要考慮了，有兩點。一個是節(jié)能的事情，第二是“十三五”逐步要考慮，城市的一千萬噸的減排里面，一個是我們要繼續(xù)提高污水處理廠的能力建設，另外還提高污水處理廠的推行效率。另外下大雨的時候，對于雨水的處理。國外建污水處理廠的時候，我們到國外去看，我很驚訝，他們都一兩百萬噸，我說怎么這么少，他們包括雨季的水量。我們的概念廠里面應該包含這部分。但是今天我們的所有技術還沒有涉及到這個問題，但是到“十三五”，特別是到2030年這個問題肯定要解決，我覺得概念廠要提前解決。為什么要提前解決？等你將來2030年再考慮這件事，沒條件了，現(xiàn)在建一個污水處理廠，已經(jīng)建成的污水處理廠再解決污泥的問題，誰都不干。我就補充這么幾點意見，謝謝大家。
    主持人：謝謝張總和楊總的點評，因為時間關系，我們就進行下一個議程，我們請鄭總，華北總院的工程師，演講的題目是中國城市污水處理工藝的歷史回顧與未來挑戰(zhàn)，大家歡迎。
    鄭興燦：很高興受會議組委會的邀請，有這樣的機會針對概念廠還有中國的污水處理技術的當前跟未來一些問題做相應的討論，前面我們陳總對應急管理對歐洲的發(fā)展情況做了很好的介紹，俞老師從理論到實踐我們做了很好的系統(tǒng)的總結和分析。我想我這里主要針對國內(nèi)發(fā)展的情況做一個簡單的回顧，我們在簡單討論一下我們當前可能遇到一些問題�；仡欉^去的話，這是一個很大的話題，因為我們經(jīng)過30多年的發(fā)展，應該說我們有數(shù)萬技術人員在領域里工作，這個工作的成績應該說大家也看得見摸得著，在這個過程中，我們還是一個引進吸收，在這個基礎條件下進行創(chuàng)新應用的過程。要把這個過去的事情作為完整的回顧，我可能時間不夠用，我想針對我親身經(jīng)歷的幾個事件，采取很小的幾個片段給大家做個共享
    我們從70年代開始，污水處理廠非常開始，主要的發(fā)展是在1998年亞洲金融危機之后，朱熔基總理采取通過大量國債資金來投資建設，包括后來2008年進一步美國導入的金融危機，應該說這種危機給了我們一個基礎設施很重要的一個機會，如果沒有這樣的危機，實際上不管是領導還是地方政府，更注意是關注民生等其他更重要的事情。從這個角度上來講，我們非常重要一個因素就是說發(fā)展到這個階段，應該說我們現(xiàn)在大部分的省市都已經(jīng)在污水處理廠建到縣級上或者到鎮(zhèn)的程度，今后的進一步發(fā)展就會達到什么樣的程度？我想可能不斷地翻番過程中，污水處理廠的數(shù)量增加，但是總體規(guī)模并不是一個同等的增加，也就是我們現(xiàn)在污水處理廠新增的部分都是規(guī)模比較小，最多是5萬左右，一般情況下是2萬噸左右。但是大家可以看到這是做基本據(jù)測，到2050年污水處理廠會超過一萬個廠。我們從規(guī)模來看，當前主要規(guī)模主要還是2到5萬噸的左右，小的數(shù)量現(xiàn)在在開始不斷地增長，從這個圖可以看出來，大規(guī)模的污水處理廠，我們看數(shù)量少，但是占中規(guī)模比較很高。我們從另外一個角度看，我們都采取了什么樣的工藝流程？如果按照商業(yè)名稱不下一百種，我們這里只能簡單歸類幾類，如氧化溝。關于污水處理廠排放標準，按照環(huán)保部門的要求，這個比例要逐漸上升，從政治各方面形式來講，雖然說我們對氮的標準可能是不合理的，但是從整體的政治角度，社會發(fā)展角度來講，會形成一定的壓力往高標準方向發(fā)展。
    這是我們總體的情況，那么從技術情況來講，這是從網(wǎng)上搜索的幾張圖片，污水處理廠發(fā)展還是比較早的，1920年代在上海東區(qū)建設污水處理廠，但是之后很長時間60年里我們污水處理廠數(shù)量很少，只有少數(shù)的嘗試，包括西安、太原、北京。作為我們國家污水處理廠發(fā)展重要的標準過程，就是在1983、1984年建設的常規(guī)活性污水處理廠，代表了一個常規(guī)活性污泥，在我們國內(nèi)的一個應用。我們可以看到，我們污水處理得發(fā)展，包括工藝的發(fā)展，它是跟我們的設備經(jīng)濟發(fā)展密切關聯(lián)，從這里可以看到，紀莊子污水處理廠建設，2000年的時候大量周邊建筑已經(jīng)建設起來，到2010年的時候，全部都是高檔住宅區(qū)，這些產(chǎn)業(yè)就面臨很大的壓力，這個壓力來自于社會，包括除臭的壓力，這個廠已經(jīng)不存在了，全部進入拆卸的過程，后面有一個新的廠代替，這是必然的過程。這個廠也代表了一些新的技術應用，比如2002年化學混凝。
    另外的廣州大坦污水處理廠，泰安污水處理廠，我們當初做這個污水處理廠的過程中遇到一個問題，采用AB工藝，其中B端采用改良的工藝流程，這是跟奧地利合作的一個項目，取得比較好的成效。同時這個工藝后來應該說一直用這樣的工藝流程，成為主流的工藝流程。主要的工藝構造，最早的時候分10%左右的污水進入預缺氧，在后來的傳導等用的工藝流程。另外一個代表我們國家技術的發(fā)展，就是邯鄲市東污水處理廠，1989年9月動工，1991年3月運行，當時是非常熱門，效果也很不錯。但是還存在很多的問題，所以我們在1995年的時候，召開了一個專門的氧化溝技術的討論會，請到了世界上所有的氧化溝廠商做了介紹，從此之后帶來一個問題，氧化溝技術在我們國內(nèi)遍地開花。還有1990年的青島海泊河污水處理廠，這個廠相對來講是比較成功的，水力設計規(guī)模是8萬到12萬，有很強的污泥厭氧消化系統(tǒng)，而厭氧消化系統(tǒng)過在運行過程中遇到什么問題了？硫化氫含量非常高。但是沼氣的分機系統(tǒng)一直在運行，到目前為止運行的比較成功的狀態(tài)，所以在節(jié)能降耗這塊非常明顯。現(xiàn)在COD濃度也能達到將近400的水平，代表了整個過程。這個廠后來做了一些改造，改造的結果我不是很清楚，但是好象A端在保持。另外一個廠作為90年代代表性的青島李村河污水處理廠工程，污水濃度比較高，1994年設計，1998年運行。這樣的廠如何達到比較好的標準？而且這廠最初的設計院提出AB法，經(jīng)過課題組本身還有設計院本身考慮到未來污水處理廠的標準，尤其是沿海地區(qū)，因為青島建設污水處理廠并不是解決環(huán)境問題，是解決招商引資的問題，因為對德國人來講，要求很高，有這樣的節(jié)設施它的企業(yè)才能來投資，所以在這個背景條件下，我們在那個年代很高的標準的污水處理廠。目前來講這個工藝，采取多點進水，多個池混合。
    從我們技術發(fā)展角度來說，在國內(nèi)這塊在應用膜技術，跟新加坡是同步進行的，新加坡很關注膜。國內(nèi)現(xiàn)有的需求或者社會經(jīng)濟發(fā)展還沒有達到這樣的程度，雖然說我們很早，但是后來的發(fā)展不是很快，明顯的落后新加坡的速度，所以我們影響力也就沒有形成，失去了很重要的機會。后面我想重點再介紹一下我們在太湖的水污染事件發(fā)生以后，我們?nèi)绾螌�農(nóng)村水污染進行改造。無錫蘆村污水處理廠升級改造，當時用的常規(guī)活性污泥法，在2008年因為太湖事件出現(xiàn)以后，采取的是改良A平方O的活性和膜混合的系統(tǒng)。但是這個系統(tǒng)，有一些缺點。根據(jù)這個問題，我們跟業(yè)主之間通過實驗研究，我們得出了一些技術的方法。當時改造的時候沒有新增的用地，在這樣的條件下，我們采取復合的系統(tǒng)，10.4個小時，如果是按照我們傳統(tǒng)計算方式來講，你是需要達到18個小時時間才夠，這樣是不允許的，但是有細節(jié)的設計。這個也是機械過濾系統(tǒng)，在國內(nèi)第一次應用。
    我再說一點青島，青島團島污水處理廠提標改造，1999年運營建設，高濃度污染，這樣的系統(tǒng)中如何達到穩(wěn)定的生物除氮和磷的效果。后來要求改造，也采取了工藝流程，跟無錫差不多，但是在具體操作上不太一樣，采取的模式也不太一樣。這是最早90年代的時候建造的設施，從這個衛(wèi)星圖片上來看，我們把一部分改稱IFAS系統(tǒng)。這個廠很好，達到理想的效果。像今后概念廠的理念要實現(xiàn)的話，這樣的水質(zhì)這樣的項目來講，可能是作為一個示范案例起到帶頭的作用。另外一個廠，就是天津津南污水處理廠，有強化除磷脫氮，污水再生利用，營養(yǎng)無的回收，污泥排液處理，污泥厭氧消化，綠色廠區(qū)設計這些特點。
    這是我們回顧一下過去，看我們現(xiàn)在我們遇到了幾個主要的問題，我們剛才張總也提到了，在我們這樣的城市區(qū)域里，我們必須要系統(tǒng)考慮這個問題，我們要考慮整個排水系統(tǒng)，這樣的排水系統(tǒng)，我們會遇到不同的降雨事件，當是特大暴雨的時候，不要考慮排水系統(tǒng)是否好壞，遇到大暴雨的時候是什么問題，要把內(nèi)澇問題解決，如果是暴雨要兼顧，同時一般的小雨、大雨，就必須納入到污水處理系統(tǒng)中。如果說我們考慮到小雨的時候，我們簡單的污水管理，如果是中雨的時候，就要考慮面源污染，出去是大雨的時候，就是要考慮雨水利用，如果是暴雨的時候，就要考驗內(nèi)澇控制。同樣它跟我們整個城市管理，地表的管理，垃圾的管理都是密切關聯(lián)在一起的，當然很多無錫、南京都在做河干管的截流。
    題外話，作為一個工程師來講，不僅是要考慮技術，更重要考慮經(jīng)濟，經(jīng)濟上可行，最后才是可行的，如果說經(jīng)濟上不可行，技術上可行，是解決不了問題的。城鎮(zhèn)污水的來源與主要污染物，地表降水徑流中的有機物、無機物，地下水入滲，很重要一個就是地表水廢棄物，還有生活污水，氮、磷、日用化學品與藥物，還有工業(yè)廢水的COD、氮、磷，有毒有害及微量污染物。這是我們現(xiàn)在的標準，但是未來的標準是怎樣還不清楚，可能有的城市要有嚴格的標準。像上午的嘉賓說的藥物類可能對某些魚類是有利的，有些事情不能完全絕對化，有待于研究。
    最后總結一下，城市污水穩(wěn)定達標處理的影響因素：一個是我們水質(zhì)水量波動非常大，季節(jié)性波動、區(qū)域的波動。一個是城市污水的碳氮比，普通偏低，污水管網(wǎng)與工業(yè)廢水影響。一個是進水無機懸浮固體，排水體制與地表徑流污染。一個是污水處理系統(tǒng)中的污泥活性與工業(yè)廢水，這是重要因素。這是我們?nèi)珖�一個平均水平，應該說大部分污水處理廠進水中的泥沙量都是比較高的，這是碳氮比，也就是達到理想的不到20%。在這個條件下，我們在一些新的污水處理廠的時候，逐漸考慮到工藝流程，就是把初沉發(fā)酵+預反硝化多級A平方/O+外碳源+協(xié)同除磷。我們現(xiàn)在要達到一個很高總氮的去除效果，通過外部碳源實行，也就是快速碳源，10分鐘的時間就夠了，保證系統(tǒng)穩(wěn)定完整的運行。這樣的工業(yè)流程的概念，在剛才我提到的津南污水處理廠用的基本理念。
    最后談一下城鎮(zhèn)污水處理工藝的發(fā)展方向，我們工程界最關注的是如何進一步發(fā)展，我們活性污泥發(fā)生了什么變化？我們首先是出現(xiàn)有機物，后來出現(xiàn)氨氮，總氮，總磷，總氮都開始考慮了，到現(xiàn)在開始考慮如何儉省能耗，對于池形構造，推流、完全混合、循環(huán)流各種各樣的業(yè)態(tài)。還混合曝氣設備，給我們帶來了革命性的變化。我們自動控制系統(tǒng)，也從單臺設備到單元設備到工藝系統(tǒng)到智能監(jiān)控。未來的發(fā)展，我想可能就是不同的組合，都可以有相應的利用，比如說UF技術，固定膜和生物膜技術等。這個組合方式，我們要考慮能耗的過程，應該怎么解決這些理念。我們作為目前一個工程實踐來講，天津南污水處理廠采取這樣的模式，城市污水氮磷深度處理，污泥包括其他產(chǎn)能污泥進行高濃度厭氧消化，進行磷酸鹽的回收，之后高氮氧沼液厭氧氨氧化。通過磷的回收系統(tǒng)講可以減少藥劑其他的云所，我們要考慮經(jīng)濟指標的時候，一定要從整個大系統(tǒng)考慮，不會從單個因素考慮。這塊也是從目前來講，設計規(guī)模是2000立方米。目前采取用傳統(tǒng)的顆�；�的模式，另外也在嘗試固定膜的模式。我們也在想是否會形成主流工藝的效果，但在主流工藝里面的效果，我們不去追求百分百理想的效果，達不到百分百開始，就從10%開始增加，達到我想要的結果就行了。厭氧技術現(xiàn)在回來了，但是不是以前厭氧的技術了，城市污水處理得技術發(fā)展導向，能源利用、資源利用、再生利用、除磷脫氮。我們希望剛才講的理念在工程中不斷的應用，未來做出來就是世界上最好的工藝。
    這是我主要的一個介紹內(nèi)容，我想這里還有一個小的片子，可以給大家簡單看一下。