水處理最新科研成果是什么?王凱軍、施漢昌等8位專家告訴你
在水處理領域,系列化的研究成果不斷被推出,如何使技術與資本、技術與市場相結合,更好實現(xiàn)水專項科技成果產業(yè)化?唯有搭建技術與產業(yè)的高效鏈接平臺,讓技術與產業(yè)攜手,才可打通科技與產業(yè)耦合之路徑,推動水處理行業(yè)健康發(fā)展。
4月26日,由江蘇省(宜興)環(huán)保產業(yè)技術研究院與清華大學環(huán)境學院主辦,E20環(huán)境平臺、環(huán)境保護部環(huán)境保護對外合作中心、南京環(huán)保產業(yè)創(chuàng)新中心協(xié)辦的水處理科技成果推介會首站走進清華大學。
水處理科技成果推介會現(xiàn)場
作為國內一流大學及環(huán)境領域的引領者,清華大學具有一流的科技創(chuàng)新資源,在水處理領域誕生了一大批極具引領性和創(chuàng)新性的水處理科技成果,為水處理科技成果的高效轉化與產業(yè)化推廣提供了引領與示范。
會上,八位清華大學水處理領域的頂級專家通過技術路演和產業(yè)解讀,展示了清華大學的多項水專項科技創(chuàng)新成果。
王凱軍:城市污水污泥熱解技術的開發(fā)與推廣
王凱軍
清華大學環(huán)境學院王凱軍教授闡述了城市污水污泥熱解技術的開發(fā)與推廣,他特別強調,污泥焚燒技術是污泥處理處置的主流技術之一,介紹了噴霧干燥-回轉窯焚燒技術的開發(fā)及熱解工藝作為重大共性技術的推廣應用。
國人對污泥干化焚燒工藝存在誤讀現(xiàn)象,普遍認為是一種高能耗工藝,是一種高碳排放工藝,是二噁英排放源。
日本土地資源緊張,以焚燒資源利用為主,但逐漸向清潔性的熱解炭化方式轉變。我國目前仍以填埋處理為主,但新建的資源化處理方式以焚燒和土地利用為主體。
王凱軍指出,污泥噴霧干化-焚燒技術工藝流程簡單,易實現(xiàn)機械化、自動化,是應用最廣泛的干燥技術;熱效率高,物料干燥時間很短(以秒記);表面濕潤的物料溫度不超過干燥介質的濕球溫度,特別適用于熱敏性物料。
污泥噴霧干化-焚燒工藝技術不斷升級,不斷開發(fā)出高效園柱式布袋除塵器,紫外臭氧氧化去除嗅味物質和氣-氣介質脫白裝置工藝,完成系統(tǒng)的系列化、標準化,依托水專項建立了新的500t/d的示范工程。北方藥業(yè)的800t/d廢物、濃縮液分離噴霧干化焚燒是國內首次將MVR-噴霧干燥焚燒技術應用于濃縮廢液的工程,同時也是“國家水體污染控制與治理科技重大專項”的示范工程之一。
熱解氣化技術被認為廢物第三代處理技術,有五大發(fā)展趨勢:污泥焚燒技術向熱解技術發(fā)展,生活垃圾由焚燒向熱解技術發(fā)展,生物廢物處理采用熱解技術的趨勢,工業(yè)廢物處理采用熱解技術的趨勢,農業(yè)生物炭發(fā)展趨勢。
熱解工藝不斷在污泥處、油田油泥的無害化處理處置、餐廚垃圾、高鹽高濃度廢水零排放、生物質熱解與鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域性熱-電-氣-炭聯(lián)產模式上得到推廣應用。
施漢昌:高密度水質監(jiān)測系統(tǒng)及其儀器裝備
施漢昌
清華大學環(huán)境學院施漢昌教授針對高密度水質監(jiān)測系統(tǒng)及其儀器裝備展開論述,他指出,原有國控斷面(點位)972個,調整后國控斷面(點位)為2767個。目前我國對污染監(jiān)測在空間和時間密度上明顯不足,監(jiān)測技術是環(huán)境保護的眼睛,面對如此復雜的環(huán)境監(jiān)測需求,需要發(fā)展快速靈敏的新型監(jiān)測技術。發(fā)展高密度水環(huán)境監(jiān)測和非常規(guī)水環(huán)境監(jiān)測技術,對于沿河污染源的排查非常有效。
高密度水質監(jiān)測系統(tǒng)具有監(jiān)測頻率高、使用試劑少和造價低廉的優(yōu)點,是一種適合我國國情的水環(huán)境自動監(jiān)測技術。它是現(xiàn)有水環(huán)境監(jiān)測技術的有效補充,可彌補斷面監(jiān)測布點稀疏和檢測頻率較低的不足。
另外,船載移動水質監(jiān)測系統(tǒng),將水質自動監(jiān)測儀器、GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)和通訊設備集成為一個系統(tǒng)安裝在航船上,在移動過程中進行檢測,得到實時、連續(xù)、快速的水質監(jiān)測數(shù)據(jù),并及時傳送相關部門。施漢昌表示,高密度水質監(jiān)測技術與物聯(lián)網技術相結合具有廣闊的發(fā)展前景。
黃霞:膜生物反應器污水處理與優(yōu)化控制技術
黃霞
清華大學環(huán)境學院黃霞教授講述了膜生物反應器污水處理與優(yōu)化控制技術,她指出,目前水污染和水短缺問題嚴重,膜技術是解決水危機重要手段之一。MBR具有污染物去除率高、運行穩(wěn)定出水水質好、污泥濃度高,占地面積小等特點。
她分別介紹了城鎮(zhèn)污水MBR處理與優(yōu)化控制技術、分散性污水MBR處理技術與成套裝置、厭氧MBR技術與整套裝置等相關研究成果。
針對太湖等地區(qū)低碳/氮比污水,黃霞團隊提出強化內源反硝化A/A/O/A-MBR,具有抗沖擊負荷能力強,冬季低溫硝化能力強,膜截留膠體磷,除磷效果穩(wěn)定等特點。分散性污水處理技術市場潛力巨大,氣升環(huán)流低能耗MBR技術與裝備供氧、推動混合液循環(huán)、膜污染控制,比傳統(tǒng)MBR能耗降低30%以上。采用CFD優(yōu)化的結構和流態(tài),傳質效率高,且不需設置污泥循環(huán)泵,裝置高度集約,比傳統(tǒng)MBR占地節(jié)省30%以上。實現(xiàn)深度脫氮,比傳統(tǒng)MBR出水總氮降低30%以上。
厭氧MBR技術具有出水水質好、截留甲烷菌,提高產甲烷效率,在污水處理與能源回收中,應用潛力巨大的技術優(yōu)勢。厭氧MBR技術與整套裝置適用于城鎮(zhèn)污水處理與能源回收、高濃度有機工業(yè)廢水及含難降解有機物工業(yè)廢水等領域。
鄧述波:吸附去除水中全氟化合物的技術與應用
鄧述波
清華大學環(huán)境學院鄧述波教授分享了吸附去除水中全氟化合物的技術與應用。我國是生產和使用PFAS大國,鍍鉻廢水中普遍存在高濃度PFAS。
鄧述波團隊研制出了對氟代POPs吸附量高和選擇性強的系列材料,氟代POPs吸附量高、吸附速度快、選擇性強。率先提出基于靜電吸引和形成膠束的吸附新機理,為解釋環(huán)境過程、開發(fā)高效吸附劑提供了理論依據(jù)。形成活性炭高效吸附+過硫酸鹽氧化再生處理鍍鉻廢水中PFAS的工藝,PFOS和F53B去除率大于90%,吸附床層大于1000;再生液中PFOS和F53B濃度均小于0.1μg/L。