用技術(shù)推動再生水走向城市的第二水源

時間：2018-05-25 17:24

來源：E20研究院

作者：肖瓊

這項技術(shù)，目前我們跟日本的企業(yè)，以及國內(nèi)的北京海水集團(tuán)都進(jìn)行過一些合作研究，也實現(xiàn)了中試裝置的構(gòu)建，以及示范工程的應(yīng)用。目前這套示范工程的規(guī)模是三百多噸左右的水，已申請發(fā)明專利1項。

已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用階段的臭氧-紫外-氯協(xié)同增效消毒工藝

對于再生水系統(tǒng)而言，它還有另外一個方面的屬性，即作為一個供水系統(tǒng)存在，如果回用到市政雜用或灌溉用的話，對微生物的指標(biāo)有非常嚴(yán)格的要求。課題組在實際工程和研究中發(fā)現(xiàn)，通過單一的技術(shù)，包括臭氧氧化消毒技術(shù)等，也很難達(dá)到嚴(yán)格的微生物控制目標(biāo)。只有在很大的劑量投加下，臭氧才能夠?qū)崿F(xiàn)再生水的回用標(biāo)準(zhǔn)。在研究中我們也發(fā)現(xiàn)，雖然單一的技術(shù)不行，但是如果通過有效地組合現(xiàn)有的工藝，可以實現(xiàn)意想不到的效果。通過將臭氧與紫外線組合，會發(fā)現(xiàn)紫外線的透光率有非常大的提升。這主要是因為臭氧對于脫色有著顯著的效果，而色度非常嚴(yán)重地阻礙紫外線的穿透，所以通過與臭氧組合可以提高紫外線的滅菌效果。臭氧在氧化帶色度的物質(zhì)的同時，也會對病原微生物進(jìn)行滅活。后續(xù)如果需要對微生物進(jìn)行滅活，加入臭氧也會顯示下降。此外，還有一個優(yōu)勢就是能有效控制副產(chǎn)物的產(chǎn)生。

根據(jù)以上成果，我們開發(fā)出臭氧-紫外-氯協(xié)同增效消毒技術(shù)和工藝，突破了大型再生水廠消毒效率難保證、毒害消毒副產(chǎn)物難控制的技術(shù)難題。它的主要特點有三個：組合了現(xiàn)有的一些比較成熟的消毒工藝的協(xié)同效率;提供了多屏障的控制病原微生物的技術(shù);在滅活的同時能夠去除再生水感官的水標(biāo)，如色度、嗅味。它最主要的工藝原理就是通過不同消毒劑對微生物的多重?fù)p傷，擴(kuò)寬微生物滅活圖譜，以實現(xiàn)再生水高標(biāo)準(zhǔn)消毒(總大腸菌群<3個/L)。

這樣的組合工藝的技術(shù)難點是如何控制每個工藝段的臭氧、紫外線和氯的計量。課題組也開發(fā)出了數(shù)學(xué)模型，計算臭氧、紫外和氯的投加量，這個技術(shù)目前已經(jīng)在北排集團(tuán)下屬的一些再生水廠得到了實際應(yīng)用。與普通的、單一的消毒技術(shù)相比，該技術(shù)可以實現(xiàn)細(xì)菌、病毒以及病原滅活，同時能夠控制水的色度，并保證高效產(chǎn)物的產(chǎn)生。這個費用大概是每立方米0.06至0.08塊錢左右，跟單獨的氯消毒工藝的費用大概持平。

目前，臭氧-紫外-氯系統(tǒng)協(xié)同增效消毒工藝目前已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用階段，是課題組與北排集團(tuán)合作研發(fā)的技術(shù)，目前申請發(fā)明專利1項，獲環(huán)境保護(hù)科學(xué)技術(shù)獎一等獎。

從這個研究中，我們得到的啟示是：就目前的水處理行業(yè)發(fā)展的情況來講，通過單項技術(shù)的突破來打破行業(yè)現(xiàn)狀是比較難的。最重要的還在于將現(xiàn)有的技術(shù)如何高效地組合，如何高效地用好，然后根據(jù)不同的水質(zhì)情況進(jìn)行優(yōu)化，這才是這個行業(yè)面臨最大的挑戰(zhàn)。

據(jù)了解，污水資源能源轉(zhuǎn)化與再生利用技術(shù)研究組團(tuán)隊成員結(jié)構(gòu)如下：教授1人，副教授2人，副研究員1人，助理研究員1人，秘書3人，科研助理2人，博士后3人，博士生17人，碩士生16人，本科生4人。團(tuán)隊帶頭人胡洪營教授，主要研究方向為再生水安全高效利用。本著科技服務(wù)實業(yè)的發(fā)展的精神，課題組歡迎與社會企業(yè)的合作。

編輯：徐冰冰

贊