馬軍院士：再生水為未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展添動(dòng)能
馬軍院士：再生水為未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展添動(dòng)能
添加時(shí)間：2024-12-02 08:36:01 作者：許晨陽(yáng) 來(lái)源：《中國(guó)水利報(bào)》2024年11月23日第5701期（原題為《再生水，為中國(guó)未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展添動(dòng)能
（原題為《再生水，為中國(guó)未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展添動(dòng)能——英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)“可持續(xù)發(fā)展水獎(jiǎng)”和美國(guó)化學(xué)會(huì)“環(huán)境科學(xué)與技術(shù)杰出成就獎(jiǎng)”獲得者、中國(guó)工程院院士馬軍及其團(tuán)隊(duì)深研再生水利用》）
添加時(shí)間：2024-12-02 08:36:01 作者：許晨陽(yáng) 來(lái)源：《中國(guó)水利報(bào)》2024年11月23日第5701期（原題為《再生水，為中國(guó)未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展添動(dòng)能
——英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)“可持續(xù)發(fā)展水獎(jiǎng)”和美國(guó)化學(xué)會(huì)“環(huán)境科學(xué)與技術(shù)杰出成就獎(jiǎng)”獲得者、中國(guó)工程院院士馬軍及其團(tuán)隊(duì)深研再生水利用》） 分享到： 
我國(guó)是水資源極度短缺的國(guó)家，嚴(yán)重的水資源供需矛盾給我國(guó)糧食生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)建設(shè)帶來(lái)巨大壓力。面對(duì)水資源、水生態(tài)、水環(huán)境的剛性約束，全面實(shí)施區(qū)域污水再生循環(huán)利用，讓再生水成為“第二水源”是“解渴”城鄉(xiāng)與工業(yè)發(fā)展的必由之路。
中國(guó)工程院院士馬軍團(tuán)隊(duì)數(shù)十年如一日扎根于給水排水工程教學(xué)、科研與實(shí)踐前沿，研究開發(fā)了一系列創(chuàng)新技術(shù)，提出再生水回用應(yīng)遵循“依需定水，一用一策，分布式獨(dú)立循環(huán)，多維共進(jìn)”的模式，并通過(guò)全生命周期的環(huán)境影響評(píng)價(jià)、投資與運(yùn)行成本評(píng)價(jià)、生態(tài)效益評(píng)價(jià)，對(duì)污水再生進(jìn)行全方位評(píng)估，以促進(jìn)區(qū)域水資源循環(huán)利用，提升水資源綜合利用效率，為構(gòu)建資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。再生水循環(huán)利用的總體目標(biāo)是充分利用多樣化的水源，以最少的能源消耗實(shí)現(xiàn)水資源高效利用，統(tǒng)籌考慮全生命周期的水資源管理，加快發(fā)展水資源新型生產(chǎn)力，全面推動(dòng)水資源高質(zhì)量發(fā)展。針對(duì)我國(guó)水資源實(shí)際情況以及再生水循環(huán)利用目標(biāo)，馬軍院士團(tuán)隊(duì)研制并創(chuàng)建了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的原創(chuàng)技術(shù)體系，為污水再生循環(huán)利用提供了有力保障。馬軍院士指出，污水源頭減污降碳與營(yíng)養(yǎng)物制肥回田、水資源過(guò)程分布式資源回用以及末端污水廠智慧管理等新技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，將從多個(gè)維度助力化解水資源危機(jī)，這一系列舉措將有效保障我國(guó)淡水資源儲(chǔ)備，為城鄉(xiāng)高效節(jié)水與工業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)支撐。對(duì)于農(nóng)村污水，實(shí)行營(yíng)養(yǎng)物源頭分類收集，制肥回田，處理水優(yōu)先灌溉。農(nóng)村土壤營(yíng)養(yǎng)物、礦物質(zhì)和微量元素因向農(nóng)產(chǎn)品轉(zhuǎn)移與長(zhǎng)期流失，容易出現(xiàn)土壤肥力退化的情況，導(dǎo)致植物營(yíng)養(yǎng)缺失和糧食減產(chǎn)。對(duì)此，馬軍院士提出，應(yīng)對(duì)農(nóng)村黑水、黃水和灰水加強(qiáng)污染物源頭分離與控制，實(shí)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)定向資源化利用。通過(guò)多渠道源頭分離、精準(zhǔn)減量和單獨(dú)處理，將黑水和黃水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)收集制肥，就地還田；通過(guò)分級(jí)水處理系統(tǒng)，根據(jù)區(qū)域土壤肥力需求，優(yōu)化灰水回用于田方案，提高再生水的適配性及安全性。對(duì)于城市生活污水，優(yōu)先工業(yè)利用，確保再生水高品質(zhì)循環(huán)利用。將城市生活污水處理后用于工業(yè)生產(chǎn)，相較于將其用于生態(tài)補(bǔ)水，有更穩(wěn)定的需求和更可觀的經(jīng)濟(jì)效益。然而，再生水可能會(huì)含有一定污染物。為降低工業(yè)污染外泄的風(fēng)險(xiǎn)，馬軍院士提出工業(yè)用水“單循環(huán)、零排放”理念，采用臭氧催化耦合無(wú)機(jī)膜與功能化反滲透循環(huán)分離技術(shù)，可有效脫除中性小分子類有機(jī)物，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)高度凈化，可用于高端工業(yè)用水，顯著提高工業(yè)廢水利用率。根據(jù)不同類型工業(yè)用水的具體水質(zhì)要求，形成再生水利用工藝技術(shù)體系，確保再生水的高品質(zhì)循環(huán)利用。
今年3月，馬軍院士當(dāng)選中國(guó)“節(jié)水大使”對(duì)于工業(yè)污水，實(shí)行資源回收利用，實(shí)現(xiàn)變廢為寶。工業(yè)污水中往往含有高濃度有機(jī)廢物，采用傳統(tǒng)的單一生化降解方式，不僅運(yùn)行成本高，還會(huì)產(chǎn)生較大的碳排放。針對(duì)這一問(wèn)題，馬軍院士提出了基于多級(jí)功能膜分離的處理策略，通過(guò)源頭分級(jí)回收各種有機(jī)質(zhì)和無(wú)機(jī)物，實(shí)現(xiàn)分布式資源化利用。此外，工業(yè)污水或醫(yī)院廢水中通常含有難以降解的持久性污染物，對(duì)此，馬軍院士提出，利用吸附氧化-膜電耦合技術(shù)，深度去除持久性污染物，從“源頭—水廠—龍頭”全流程靶向高效控碘。該技術(shù)不僅能深度去除有機(jī)碘，還將無(wú)機(jī)碘轉(zhuǎn)化為安全、穩(wěn)定且有益健康的碘酸鹽形態(tài)。對(duì)于高鹽廢水，實(shí)行近零排放，對(duì)工業(yè)副產(chǎn)鹽進(jìn)行資源化處理。工業(yè)高鹽廢水的深度處理面臨運(yùn)行成本高、淡水回用率低以及濃水排放量大的挑戰(zhàn)，是工業(yè)廢水污染控制亟需突破的技術(shù)瓶頸。圍繞實(shí)現(xiàn)廢水近零減排和廢鹽分級(jí)循環(huán)利用的目標(biāo)，馬軍院士提出了高級(jí)氧化耦合多級(jí)功能膜組梯度分離近零排放工藝集成技術(shù)，用于高鹽有機(jī)廢水處理。這種全流程處理工藝，顯著降低了高鹽廢水的處理成本，減少了二次污染，還通過(guò)對(duì)工業(yè)副產(chǎn)鹽的分級(jí)分質(zhì)結(jié)晶，助力綠色可持續(xù)發(fā)展。對(duì)于雨水調(diào)蓄，實(shí)行原位分布式利用，輸送至地下存儲(chǔ)。針對(duì)一些地方出現(xiàn)的地下水水位下降、土壤板結(jié)、土壤鹽堿化等現(xiàn)象，馬軍院士指出，農(nóng)村應(yīng)該加強(qiáng)雨水調(diào)蓄管理，將種植和養(yǎng)殖有機(jī)結(jié)合，構(gòu)建具有雨水緩沖能力的農(nóng)田工程建設(shè)體系，通過(guò)有效留住雨水，促進(jìn)地下滲入，科學(xué)調(diào)控地表徑流，可同步實(shí)現(xiàn)防洪與雨水資源的合理利用。針對(duì)城市傳統(tǒng)“合流制”排水體系雨水收納能力不足的問(wèn)題，馬軍院士建議，應(yīng)遵循雨水在社區(qū)源頭分類收集、調(diào)蓄與資源利用的原則，開發(fā)小區(qū)雨水源頭收集與利用系統(tǒng)。在屋頂、庭院收集雨水，根據(jù)水質(zhì)情況將凈化后的雨水存儲(chǔ)于地下蓄水設(shè)施、池塘、地下管網(wǎng)、集水池和濕地系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)分布式資源化利用。針對(duì)城市末端污水處理廠深度凈化的水資源利用與長(zhǎng)期存儲(chǔ)等難題，馬軍院士提出，可將一部分再生水資源用于城市綠化和工業(yè)領(lǐng)域，剩余部分在滿足地層儲(chǔ)存要求的前提下輸送到地下含水層，緩解低滲區(qū)地下水流失，提升水資源的可持續(xù)管理能力。為破解水資源困境，馬軍院士團(tuán)隊(duì)扎根于基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐，產(chǎn)出一系列創(chuàng)新成果，為我國(guó)水資源管理與保護(hù)注入了強(qiáng)大的科技力量，為全球水資源危機(jī)的解決提供了中國(guó)智慧與方案�？梢灶A(yù)見(jiàn)，這些更加綠色、更加可持續(xù)的水資源利用新范式與新架構(gòu)，將有效助力城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。來(lái)源 | 《中國(guó)水利報(bào)》2024年11月23日第5701期（原題為《再生水，為中國(guó)未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展添動(dòng)能——英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)“可持續(xù)發(fā)展水獎(jiǎng)”和美國(guó)化學(xué)會(huì)“環(huán)境科學(xué)與技術(shù)杰出成就獎(jiǎng)”獲得者、中國(guó)工程院院士馬軍及其團(tuán)隊(duì)深研再生水利用》）
