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中國給水排水2021年中國污水處理廠提標改造(污水處理提質(zhì)增效)高級研討會 (第五屆)邀請函暨征稿啟事
 
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同濟大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院院長 戴曉虎:對國內(nèi)外污水污泥技術(shù)集成的思考&國際研究熱點解析 總體歸納污水處理發(fā)展經(jīng)歷了四個階段

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2015-09-11  瀏覽次數(shù):187
核心提示:同濟大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院院長 戴曉虎:對國內(nèi)外污水污泥技術(shù)集成的思考&國際研究熱點解析 總體歸納污水處理發(fā)展經(jīng)歷了四個階段
中國給水排水2021年中國排水管網(wǎng)大會(水環(huán)境綜合治理)邀請函(污水千人大會同期會議)

中國給水排水2021年中國污水處理廠提標改造(污水處理提質(zhì)增效)高級研討會
  

 

 

《水十條》的發(fā)布,表征著效果時代的到來,對污水、污泥處理提出了更高的要求。今年是“十二五”規(guī)劃的收官之年,對行業(yè)來講,任務(wù)更加艱巨。這一背景下,如何更好的提高處理水平,也是行業(yè)普遍思考的問題。行業(yè)在關(guān)注市場空間的同時,也在不斷探索技術(shù)的突破。9月11日,2015上海水業(yè)熱點論壇上,同濟大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院院長、城市污染控制國家工程研究中心主任戴曉虎主要圍繞“國內(nèi)外污水污泥技術(shù)集成”進行了分享。并重點分析了目前國際上的研究熱點。

以下為戴曉虎院長的發(fā)言實錄:(根據(jù)現(xiàn)場發(fā)言整理,未經(jīng)本人審閱)

各位好,非常高興有機會和大家就有關(guān)國內(nèi)外污水污泥技術(shù)集成方面的思考做一個簡單的交流。

我的發(fā)言主要有四個方面:

第一部分,介紹污水污泥處理發(fā)展歷程。

第二部分,污水污泥處理國際熱點問題。

第三部分,關(guān)于我國污水污泥處理的思考。

第四部分,針對以上問題做簡單總結(jié)。

污水污泥處理發(fā)展歷程

從1900年開始到現(xiàn)在,污水處理經(jīng)過了生物過濾系統(tǒng)和污水灌溉階段,到活性污泥階段,經(jīng)過長時間的發(fā)展和完善,到現(xiàn)在的資源回收/持久性有機物去除技術(shù)。

    污水污泥處理發(fā)展歷程.png

污水處理的發(fā)展歷程

在污水處理過程中,會有污泥產(chǎn)生。污泥處理也會伴隨污水的生物處理技術(shù)而不斷的進步、更新?梢钥吹剑瑥囊婚_始簡單化的厭氧穩(wěn)定到現(xiàn)在的干化焚燒等等,所以污水、污泥處理應(yīng)該是相伴而行的。

污泥處理處置的發(fā)展歷程.png

污泥處理處置的發(fā)展歷程

總體歸納污水處理發(fā)展經(jīng)歷了四個階段:

第一階段:污染控制---污水去除有機物 。主要是為了解決水污染的問題,重點是去除污水當中的有機物。

第二階段:水質(zhì)提標--污水脫氮脫磷。80年代后期,提到了水質(zhì)提標,也就是污水的脫氮脫磷。

第三階段:提出了健康生態(tài),也就是持久性的有機物。

第四階段:更綠色、低碳、健康 。這也是未來的一個發(fā)展反向。

四個發(fā)展階段給行業(yè)的啟示很大。污水當中的有機物去除,這對污水處理貢獻最大。脫氮脫磷,是要根據(jù)不同水體的情況來決定的。包括尼羅河流域還有直接用污水灌溉的。實際上,氮和磷,并不是污染當中一定要控制的指標。為什么會提出污水的脫氮脫磷?這主要是從歐洲開始的。我個人的理解,這主要是為了提升污水廠的處理水平,提升污水廠的最后出水標準。因為脫氮脫磷之外,還有其它的污染物也會被取出。脫氮脫磷技術(shù)很早就已經(jīng)相對成熟了,在德國推行脫氮脫磷時,因為德國的水費是按家家戶戶的用水量來收取的。政府感覺到這樣的壓力,一旦要做脫氮脫磷,很多老百姓可能會問,水排到萊茵河,氮和磷會產(chǎn)生多大的影響?1987年的時候,北海大量海豹死亡,在這樣的推動,德國一刀切要求污水廠脫氮脫磷,但是標準和中國的標準相比還是要寬一些。脫氮脫磷本身,對流動水體來說,我認為主要是提升污水的水質(zhì),和人們的生活水平息息相關(guān)。

第三階段,隨著社會性的發(fā)展,持久性的有機物越來越多,歐洲現(xiàn)在也在制定相關(guān)的標準。將來可能污水處理廠在持久性有機物方面也會有新的要求。未來,我們的標準還會繼續(xù)提高,綠色、低碳、健康都是未來的發(fā)展方向。 

污泥方面,可以歸納成“四化”。

污泥處理的四化.png

首先是減量化。減少污泥的重量和體積;其次是穩(wěn)定化。降解污泥中的易腐有機物質(zhì);接下是,無害化。通過處理,使其不對環(huán)境造成二次污染,不對人體健康產(chǎn)生危害;現(xiàn)在是資源,回收具有使用價值的物質(zhì)和資源。

污水處理整個歷程,和人們的生活水平提高、老百姓對環(huán)境的要求密切相關(guān)。在這樣的大背景下,當然我們也有一系列的技術(shù)變革。

我自己一直很郁悶,在50年代的時候,曾經(jīng)有兩個流派。一個是主張生物處理,還有一個流派主張化學(xué)處理。那時候正好也是污泥膨脹,最后還是生物處理占了主導(dǎo)。如果當時污水處理就放在化學(xué)工程中,或許現(xiàn)在的主導(dǎo)工藝會有相應(yīng)的變化。所以,這些都是值得我們深思的。污水處理走到今天為什么會這樣?值得反思。

污水污泥處理國際熱點問題

去年是活性污泥法100周年,比同濟大學(xué)還年輕。 100年來,消除污染物為主導(dǎo)的理念沒有改變,所以相對來說我們的能耗比較高,效率比較低。相比工業(yè)廢水處理,市政廢水基本沒有什么大的、原創(chuàng)性的技術(shù)突破。所以,我們一直認為,污水處理的活性污泥法遠遠滯后現(xiàn)有的科技發(fā)展水平,F(xiàn)在高鐵開得很快了,化學(xué)工業(yè)發(fā)展很快,但是污水處理技術(shù)方面,我覺得滯后于科技發(fā)展的水平和現(xiàn)有的條件。

國際上,現(xiàn)在對污水、污泥處理方面研究的熱點,主要是抓住資源能源短缺問題;提倡全球氣候變化;綠色、低碳、健康 。研究的熱點主要包括,污水深度處理(持久性有機物);污染物資源回收利用;高效節(jié)能降耗工藝 。

隨著科技的進步,將來的污水可能也是資源。作為資源物質(zhì),污水中有多大的價值?污水里面主要是碳、氮和磷。碳可以有很多作用,可以制塑料、生物材料等等,實驗室里面都有很好的應(yīng)用。包括氮和磷資源的回收,目前都有相應(yīng)的技術(shù)。

污水源分離,里面的主要物質(zhì)在黃水里,碳的指標在黑水里。上世紀90年代人們試圖把灰水、黃水和黑水分開,通過污水源實現(xiàn)分離,就可以回收當中的物質(zhì)。在這方面,國外做了大量的工作,芬蘭、瑞典、德國已做了大量的研究,并在一些小型公共設(shè)施得以推廣。 主要體現(xiàn)在灰水和黑水的分離,對黃水分離有一定的難度。盡管是這樣,我相信將來還是值得去思考的方向。

污水源分離.png

 好氧顆粒污泥技術(shù),我國也有很多團隊做這樣的工作,新加坡也在做這方面的工作?傮w來說,如果污泥能夠作為好氧顆粒,可以達到一定的濃度,二沉池可以縮小。首個工程應(yīng)用DHV公司Nereda®好氧顆粒污泥技術(shù)的污水廠——荷蘭Epe污水廠。 包括在南非也有這樣的工程,我也去看了這個廠,并且和運營廠長交流。還是有些問題,但總體來說通過好氧顆粒污泥技術(shù)培養(yǎng),提高反應(yīng)速度也是一種方向。

荷蘭污水處理廠.png

荷蘭Epe污水廠

厭氧氨氧化技術(shù),主要在奧地利Strass污水處理廠的應(yīng)用。

strss污水處理廠.png

Strass污水處理廠流程圖

A 過去處理手段,用硝化/反硝化處理過程水

B 2004年開始使用厭氧氨氧化技術(shù)(DEMON)處理過程水

C 厭氧氨氧化技術(shù)處理污水

第一階段主要是用在硝化和反硝化處理過程,用在污泥硝化,需要一定的溫度。

同時,在擴建的維也納污水處理廠,通過系統(tǒng)優(yōu)化實現(xiàn)污水廠能耗自給自足,這也是目前的熱點。

維也納.png

如果我們要提高污泥的品質(zhì),通過污泥高溫?zé)崴赓Y源高質(zhì)回收技術(shù)。目前世界最大的污泥熱水解項目在華盛頓,準備建世界最大的厭氧氨氧化項目

磷回收方面,磷相比其它資源是最緊缺的。這方面西方國家也研究了很多,從污泥當中回收磷,這是國外的研究熱點。磷回收目前需要全產(chǎn)業(yè)鏈的體系。

我國污水污泥處理思考

發(fā)達國家上百年的污染途徑在我國改革開放的三十年集中呈現(xiàn);國際現(xiàn)有水處理技術(shù)無法解決我國復(fù)合污染問題;現(xiàn)有水處理工藝研究本身的突破無法解決水環(huán)境治理問題。

我個人認為,中國的污水處理可能還是需要自己的創(chuàng)新來解決。原因很簡單,污染的形態(tài)復(fù)雜,特別是我們的環(huán)境承載率不足,F(xiàn)有在國外的理念和技術(shù),要真正實現(xiàn)我國綠水青山,還有一定的難度,所以需要有很好的技術(shù)創(chuàng)新。

技術(shù)創(chuàng)新方面,我國的排放標準和歐盟、美國相比差距較大,F(xiàn)在污染控制為目標,嚴格出水標準,國外各種工藝路線均有應(yīng)用,擁有一批中國特色的創(chuàng)新技術(shù),污水大規(guī)模MBR、MSBR、濕地處理、地下污水廠、厭氧氨氧化。污泥:污泥高干脫水、高含固厭氧消化、多級多項厭氧消化、大型好氧堆肥、滾筒發(fā)酵、真空脫水干化、噴霧干化、超臨界/亞臨界、射流干化、污泥微氧/無氧碳化、污泥提取蛋白等。我認為,要解決我國的問題,還需要創(chuàng)新技術(shù)的提升。

在我國,從工藝技術(shù)的集成方面,我們也提出污水廠要成為資源回收工廠。在這個大前提下,一方面是污染物要強調(diào)協(xié)同的處理處置,最好能夠?qū)崿F(xiàn)再生水的回用,實現(xiàn)能源就地消納,這是我們追求的目標。當然,我們面臨的還是各部門的瓶頸問題。從理想狀態(tài)來說,協(xié)同處理是我們可以實現(xiàn)的方向。

結(jié)語

隨著“水十條”的頒布,“污水污泥處理處置”會成為下一輪環(huán)保發(fā)展的熱點之一; 針對我國國情,迫切需要在傳統(tǒng)技術(shù)上集成提升、突破一批原創(chuàng)技術(shù); 預(yù)計在現(xiàn)有“點”上技術(shù)開發(fā)逐步過渡到“全生命周期的系統(tǒng)解決方案”是未來技術(shù)創(chuàng)新的方向; 面臨氣候變化,能源資源短缺,環(huán)境承載力缺乏等問題,“資源循環(huán)”是未來新技術(shù)創(chuàng)新的重點;巨大的市場需求和科技投入,相信會有一批適合中國國情的 “污水污泥資源化利用新/原創(chuàng)技術(shù)”進入市場。

謝謝大家。

 

【第一現(xiàn)場】戴曉虎:對國內(nèi)外污水污泥技術(shù)集成的思考&國際研究熱點解析

時間:2015-09-11

來源:E20環(huán)境平臺

 

 
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