王凱軍：生態文明帶來水處理技術的大繁榮

時間： 2016-10-10 10:03

來源：中國水網

作者：王凱軍

第三方面，國際上在碳減排上的政治斗爭，也影響我國各個行業對這個問題的考慮。在一定程度上人為割裂了節能減排。減排在污水行業，工業行業節能，污水處理行業只提只減排，導致污水處理發展成高能耗的“灰色”行業。

生態文明理念引領的技術大繁榮

可持續發展是終極目標嗎？很粗淺的講，沿著美國清潔水法的思路，提出三個完整性：保護水環境目標的生物、物理和生物三個完整性。而現在的國會計劃修建新的水法，它更強調將處理融入經濟發展和作為社區的一員。把公共污水廠變成未來資源廠。可以看到他們不自覺的在考慮“人與人”和“人與社會”的關系。清潔水法(CWA)頒布40余年后正面臨“落后”的尷尬，為改變水處理行業傳統社會角色，發展重視資源利用的可持續綠色水處理設施，醞釀了新的法案(21st Century Watershed Act)。

生態文明建設是中國在社會發展方面的一次創舉，十七大提出包括“生態文明”的四個文明，十八大提出包括生態文明在內的五位一體。美國國家人文科學院院士小約翰·柯布（John B. Cobb, Jr.）曾撰文指出“直接進入生態文明的發展抉擇帶給中國一個千載難逢的偉大機會，這個機會是中國獨有的領導世界的機會。……中國應該抓住直接進入生態文明這一千載難逢的偉大歷史機遇。”

國際上的認識還是非常深刻的，生態文明有四個關鍵詞，指的是，人與自然、人與人、人與社會和諧共生、良性循環、全面發展、持續繁榮，這四個詞非常關鍵。

所以回到我們行業，看在這個理念下，污水處理是什么樣的狀況。

首先厭氧氨氧化現在已經成為世界主流的認識。所以我們可以這樣認為，未來污水處理技術的1.0版本可能會按這個步驟在發展，基于強化碳源濃縮分離，以厭氧氨氧化為基礎，降低能耗并提高能量回收率。王凱軍判斷，在五年之內能夠實現。

所以看到國外有的污水廠也用了以生物吸附段為基礎的工藝，總結起來國外基本上采用AB段，或者A段，或者A段的基礎上采取強化，COD的去處率從40%到60%，從50%到70%，最高的可能達到80%。A段生物吸附（或HRAS）+化學絮凝工藝歐美擬采用的主要技術選擇，諸如奧地利STRASS廠和荷蘭Rotterdam-Dokhaven廠等。

另外我國有很多技術一旦沿著這個路線來發展，技術的路徑就會打開，有很多污水處理以前不能考慮的問題，現在就可以考慮了，所以說是技術大繁榮。比如說磁分離技術，作為污水處理的濃縮工藝，在技術上，實際上已經成熟了。奧運期間清河污水廠的裝置都是作為一級裝置來用的。去年天津大爆炸發生后，王凱軍教授調用了一臺設備到現場，兩個集裝箱就裝下了。三到五分鐘的停留時間就能夠達到60%到80%的COD去處量，這是非常難得的。

王凱軍介紹，多年前參加了一個討論會，他開始想試試用膜濃縮技術，做了七八年的研究，可以稱的上是一次革命。從0.33m³小試到1m3小試再到24m3組件中試，現在已經有了100t/d膜組件。利用MBR或膜過濾結合混凝強化實現有機物分離，COD去除率可以從70%到90%。

這個實際結果可以看出，污水的碳流完全改變了，污水處理確實面臨革命性的挑戰，沒有碳的污水要怎么處理？一旦把資源回收作為主要的目標，各種可能性就出現了。王凱軍表示，所以在前年污泥處理一百周年的時候，行業還在爭論是不是下一個一百年還是活性污泥，我說下一個一百年絕對不是活性污泥。

為什么？從生態文明的理念來講，現在的厭氧氨氧化還有一定的局限性。還是以資源破壞為手段；節能空間也有限；低溫效率差約40%左右。

所以下一步判斷標準依然是這四句話：和諧共生、良性循環、全面發展、持續繁榮。這是生態文明的標準。

在這樣一個標準下，再看新加坡的newater，可能有新的路徑，因為城市污水處理，在傳統活性污泥基礎上，加上了雙膜。所以我們現在完全可能達到同樣的標準，這樣污水處理的工藝會大大的減化，而且是以水的回收、能量回收和營養的回收為基礎。

當然很多人會說這是一個能耗型的污水處理，但是以汽車的發展來看這是一個過度的階段，所以把它稱為2.0版的時代。雖然最終推行的是新能源汽車，但是電動汽車或者混合動力車屬于過渡階段，滿足了一段歷史時期的社會需求。未來污水廠3.0版，資源回收的工藝可能起到重要的作用，所以未來3.0工藝是低碳的、資源回收和零排放的污水處理，從整個流程可以看出，完全零排放的路徑。