中國污水處理的怪異現(xiàn)象—與可持續(xù)污水處理發(fā)展理念的漸行漸遠(yuǎn)
APEC假期,昨天周六上班,今天休息,難得的周末,盡管AEPC藍從昨天就消失了。
打開公眾微信“iwawater水進展”,每每發(fā)現(xiàn)有幾十位甚至更多的朋友新加入“水進展”,心里都涌現(xiàn)出一種感動。
其實iwawater不是純粹學(xué)術(shù)性平臺,但是往往不可避免帶有技術(shù)色彩。我們剛一開始,就考慮iwawater的定位,我希望它傳播的是一種思考,一種理念,一種信息,哪怕他表達的思想或理念帶有顯著的個性。我更堅信,交流的本身的價值,或許比內(nèi)容更重要!
說到2014。這一年幾件事情,或?qū)⑤d入中國污水處理技術(shù)發(fā)展史冊!
熱點一:中國污水處理概念廠
2014年,中國污水處理領(lǐng)域最熱的的詞匯肯定非“中國污水處理概念廠”莫屬,六位行業(yè)專家振臂一呼:“我們要建設(shè)世界領(lǐng)先的中國污水處理概念廠!”此聲一出,引發(fā)行業(yè)不小震動~
圖1 “中國污水處理概念廠”專家組
其實,這個理念本身沒有問題,中國概念廠本身倡導(dǎo)的理念就反應(yīng)了世界未來污水處理的發(fā)展方向。但是呼聲一出就受到了行業(yè)另一些專家的質(zhì)疑!我想,專家應(yīng)該不是質(zhì)疑這種理念本身,而是質(zhì)疑這種理念和目前中國污水處理的實際發(fā)展?fàn)顩r之間的契合度、概念廠的可實施性、建成后未來運營的可持續(xù)性。
筆者有幸聆聽的幾次會議,也都出現(xiàn)了不同的聲音。但是,不管怎樣,值得肯定的是,這種理念,或多或少都將有助于激發(fā)國內(nèi)不同領(lǐng)域的同行去思考,思考和梳理未來中國污水處理的發(fā)展方向。
不過話說回來,這種理念在中國絕對是領(lǐng)先的。但在國際上,可持續(xù)污水處理技術(shù)路線,把污水廠建設(shè)成“能量廠”、“資源回收廠”、“再生水廠”“三位一體”的可持續(xù)污水廠,卻早已是老生常談的話題了,這方面的研究多年以前就是水處理領(lǐng)域的研究熱點。實踐層面,水進展最近展示的若干案例,已經(jīng)展示了當(dāng)今世界范圍內(nèi)領(lǐng)先的污水處理發(fā)展方向。荷蘭幾年前就提出了基于2030年的基于“NEWs理念”的技術(shù)路線圖,未來污水處理廠將是營養(yǎng)物(Nutrient)、能源(Energy)與再生水(Water)的制造工廠(factories),荷蘭2030技術(shù)路線圖提出了三種不同側(cè)重點因地制宜的概念工藝。
圖2 荷蘭2030年污水處理發(fā)展路線
荷蘭、丹麥、德國、法國、奧地利等歐洲國家,在污水處理可持續(xù)技術(shù)路線方面引領(lǐng)全球。無論是基礎(chǔ)性研究、創(chuàng)新技術(shù)的開發(fā),還是創(chuàng)新技術(shù)的實際工程化應(yīng)用能力,都是世界領(lǐng)先的,這一點是毋庸置疑!他們不僅僅擁有水處理領(lǐng)域國際領(lǐng)先的大學(xué)和水處理技術(shù)研究中心,而且大師頻出!
“水進展”認(rèn)為,國內(nèi)的基礎(chǔ)性研究,新技術(shù)工程化應(yīng)用能力及創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用方面所儲備的經(jīng)驗,以及運營管理水平等綜合能力,與上述一些國家的差距似乎不小的。技術(shù)的發(fā)展也一定是螺旋式上升的。需要有自己的研究,有消化吸收基礎(chǔ)上的創(chuàng)新,有創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用經(jīng)驗,更需要高水平的運營維護團隊,因此未來的路很長。
中國概念廠,任重道遠(yuǎn)!
熱點二: MBR工藝的普及引發(fā)的思考
最近很多人今年也關(guān)注到了這樣一個信息:“荷蘭首座生產(chǎn)性規(guī)模的MBR市政污水處理廠—Varsseveld,在運行八年后選擇關(guān)閉”。2014,中國污水處理領(lǐng)域最熱、最引人關(guān)注的技術(shù)應(yīng)用肯定非'MBR“莫屬,國內(nèi)很多地域MBR似乎呈星火燎原之勢,地上、地下MBR工藝不斷涌現(xiàn)在公眾視野~,但,這里不討論MBR本身,但是MBR的快速發(fā)展引發(fā)了筆者對目前中國污水處理技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀的一些思考。
其實,中國污水處理,近幾年新建項目上,在技術(shù)路線選取上,似乎陷入了“盲目跟風(fēng)”現(xiàn)象,比如多級A/O工藝的快速普及,“一窩蜂”采用一些處理工藝;高能耗、高投資地下式污水廠的大量涌現(xiàn)和蔓延,這是一種真實存在的現(xiàn)實情況。
圖3 國內(nèi)某大型污水廠采用“多級A/O+深床反硝化濾池”,一級A
這些年在中國污水處理領(lǐng)域,很怪異的現(xiàn)象一直在持續(xù)上演,污水處理領(lǐng)域的技術(shù)路線與可持續(xù)污水處理發(fā)展理念的漸行漸遠(yuǎn)。
現(xiàn)狀是:理論和學(xué)術(shù)界在喊“概念污水廠”、提倡能耗自給、營養(yǎng)鹽回收、環(huán)境友好等理念同時,另一方面我們看到高能耗、復(fù)雜工藝越來越多出現(xiàn)在新建的項目中,完全兩種不同的技術(shù)理念和迥異的技術(shù)取向在并行,設(shè)計院的技術(shù)路線越來越追求“高、大、上”!
典型的表現(xiàn)就是我們在執(zhí)行一級A排放標(biāo)準(zhǔn)時,往往采用了超深度處理技術(shù)路線。目前我們的排放標(biāo)準(zhǔn)GB18918-2002一級A對應(yīng)的TN排放標(biāo)準(zhǔn)是15mg/L,但近幾年我們國內(nèi)不少設(shè)計院采用了”多級A/O+深床反硝化濾池“。我們看到了越來越長的處理流程組合,一個廠,同時出現(xiàn)”活性污泥-生物膜-膜分離“工藝不足為奇,過去在自來水深度處理工藝采用的”臭氧-生物活性炭“,用于市政污水廠早已經(jīng)不足為奇了!
圖4 國內(nèi)某大型污水廠采用一級A達標(biāo)工藝
圖4給出了國內(nèi)某市新建的一座大型污水處理廠工藝流程,滿足一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。我們看到,您說知道的污水處理工序,物化、生化、高級氧化組合工藝;
活性污泥多級A/O,生物膜深床反硝化濾池,脫水液的厭氧氨氧化;
再生水段:膜分離,臭氧氧化;
水處理過程使用的化學(xué)品:PAM、甲醇、PAC、臭氧、液氯都用上了;
親,如果你帶學(xué)生去實習(xí),該廠走一趟,污水處理教材基本不用學(xué)習(xí)了。
其實高端處理工藝早已不新鮮了,北京較早確定了升級改造的兩條技術(shù)路線:一是將現(xiàn)有污水處理廠改造或新建膜生物反應(yīng)器MBR+臭氧脫色工藝;二是保留(部分改造)污水處理廠設(shè)施+曝氣生物濾池(BAF)+過濾+臭氧脫色工藝。
表1 北京再生水廠主要工藝單元
實際上,在美國,通過活性污泥工藝的改良,技術(shù)路線優(yōu)化,僅靠活性污泥工藝就能現(xiàn)深度脫氮,加上反硝化濾池TN可以滿足3mg/L的排放標(biāo)準(zhǔn)。也就是說,從工藝路線上,近幾年國內(nèi)設(shè)計院采用的技術(shù)路線在美國是達到LOT出水所采用的工藝。
中國很多地區(qū)安全飲用水還談不上,我們的有些大城市已經(jīng)用“臭氧-活性炭”、膜分離來處理市政污水了。
圖5 北京某再生水廠膜分離工藝
我們還是不禁要問,我們真的需要這種高品質(zhì)再生水?撇開成本不談,這種全流程、高能耗、高化學(xué)藥劑消耗的處理工藝,上游產(chǎn)業(yè)會產(chǎn)生多少污染,會制造多少溫室氣體?我們是否核算過碳平衡?
這樣巨大的投資,我們是否可以考慮拿出一部分用于管網(wǎng)的完善和修復(fù)?是否可以考慮初期污染雨水的收集處理設(shè)施的建造?
描述總結(jié)中國目前污水處理領(lǐng)域的現(xiàn)狀,正如曲久輝院士生動的刻畫”中國現(xiàn)在處于這樣一種水平,國外有的我們基本都有,國外沒有的我們也有的,國外不敢用的我們敢用,我們不能解決的他們也解決不了。“
中國污水處理界同行,在邁向未來的征程上,要走向世界領(lǐng)先,且行且珍惜吧!
親們,這里不是抨擊,筆者沒有這能力;因此上述觀點只是個人視角,將內(nèi)心的思考變成文字。
不過,上述種種現(xiàn)象,是否確實值得反思和梳理?