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由*院士擔(dān)綱提出的“建設(shè)面向未來(lái)中國(guó)污水處理概念廠”,已為環(huán)保界描繪出未來(lái)新型污水處理概念廠的模式,無(wú)疑為當(dāng)前的水處理技術(shù)帶來(lái)了新的發(fā)展理念與技術(shù)路徑。對(duì)于污水處理概念廠而言,其中一個(gè)重要的特征則是確保可持續(xù)的水質(zhì),實(shí)現(xiàn)水循環(huán)利用,力爭(zhēng)*或少排放。
污水處理變革:從“負(fù)資產(chǎn)”到資源綜合利用
建一個(gè)水廠、用一種技術(shù),使得污水變成凈水,其他廢物也變廢為寶?這一愿景正漸行漸近!污水處理概念廠,曾被業(yè)界視作“環(huán)保產(chǎn)業(yè)的特斯拉”。
在污水處理廠新功能需求下,相關(guān)污水處理技術(shù)也將面臨新變革。當(dāng)前,水處理行業(yè)凸顯出三大明顯趨勢(shì):污染物削減功能被進(jìn)一步強(qiáng)化、低碳處理和能源開(kāi)發(fā)、污水處理過(guò)程的資源回收。而這些,正是中國(guó)污水處理未來(lái)發(fā)展必須重視的新方向。基于此,國(guó)內(nèi)污水處理事業(yè)急需在立足國(guó)情和自身需要的基礎(chǔ)上,進(jìn)行一次面向未來(lái)的系統(tǒng)探索,以期尋找到再出發(fā)的方向。
污水處理概念廠應(yīng)運(yùn)而生。污水處理正處于重大變革的前夜,城市污水處理廠將由單純污染物削減,轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y源、能源工廠,相關(guān)政策、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、實(shí)踐等正在廣泛而深刻地變革。中國(guó)污水處理概念廠不是通常意義上的重點(diǎn)工程、示范工程,更多應(yīng)該將其看作是中國(guó)污水處理事業(yè)在當(dāng)前機(jī)遇和挑戰(zhàn)下面向未來(lái)的一次系統(tǒng)探索。傳統(tǒng)污水處理廠的經(jīng)濟(jì)分析方式不適用于概念廠,應(yīng)當(dāng)在這方面也進(jìn)行創(chuàng)新。
公開(kāi)資料顯示,它應(yīng)該是能夠高品質(zhì)出水、能量自給、資源回收的,*目標(biāo)甚至是成為一個(gè)“城市生態(tài)綜合體”。首先,應(yīng)*跳出現(xiàn)有污水處理技術(shù)工藝框架,系統(tǒng)地認(rèn)真地研究目前上的新工藝、新技術(shù)、新材料、新裝備的應(yīng)用進(jìn)展,預(yù)判未來(lái)數(shù)年可能實(shí)現(xiàn)的突破,為城市污水處理做一次重新的系統(tǒng)勾畫(huà)。污水處理概念廠包括體系研究,實(shí)踐推進(jìn)、示范,包含技術(shù)方案篩選,標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的設(shè)計(jì)。
也就是,未來(lái)的污水處理概念廠應(yīng)該是一個(gè)“生態(tài)綜合體”,就是把環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施、休閑、生態(tài)景觀等融合在一起,利用污水中的能源、資源改良周邊環(huán)境,這是概念廠的遠(yuǎn)期愿景。據(jù)華夏時(shí)報(bào)此前報(bào)道,水質(zhì)可持續(xù)是指高品質(zhì)出水,需要什么樣的水質(zhì),就輸出什么樣的水質(zhì);能源回收的目標(biāo)是能量自給,不需要外界能源,依靠污水本身的能源,再結(jié)合節(jié)能降耗的工藝,實(shí)現(xiàn)能量的自給自足。
相對(duì)于傳統(tǒng)污水處理廠,概念廠提出了四個(gè)新的目標(biāo),分別為:水質(zhì)可持續(xù)、能源回收、資源循環(huán)、環(huán)境友好。“概念廠將是一座集科研、示范、教育、生態(tài)體驗(yàn)于一體的‘城市生態(tài)綜合體’,污水處理設(shè)施將從社會(huì)‘負(fù)資產(chǎn)’轉(zhuǎn)變?yōu)?lsquo;正資產(chǎn)’。”有水處理*人士曾指出。在概念廠的眾多功能中,低能耗甚至能源自給將是一大亮點(diǎn)。滿(mǎn)足水環(huán)境變化和水資源可持續(xù)循環(huán)利用的需要、大幅提高污水處理廠能源自給率、減少對(duì)外部化學(xué)品的依賴(lài)與消耗。
據(jù)中國(guó)人民大學(xué)環(huán)境學(xué)院副院長(zhǎng)王洪臣介紹,污水潛能是處理污水耗能的10倍。在歐洲,僅采取以節(jié)能降耗為目標(biāo)的提效改造等措施,城鎮(zhèn)污水處理能源自給率就可達(dá)到60%以上。概念廠不同于現(xiàn)有城市污水處理,不是把磷變成磷酸鹽,而是要變被動(dòng)的污染減幅處理為開(kāi)發(fā)新的工藝、技術(shù)、方法和設(shè)備。同時(shí)積極爭(zhēng)取全社會(huì)支持,比如,污泥厭氧消化雖然因生成甲烷減量20%,但zui終還要生產(chǎn)污泥,不能因?yàn)楸粐?yán)禁用作耕地而沒(méi)有歸宿。
技術(shù)操作之一是把污水中的碳回收成甲烷,用礦物質(zhì)回收氮磷以及少量油。基于節(jié)能、物質(zhì)回收、碳中和等角度進(jìn)行內(nèi)部收益率的測(cè)算,把低碳、節(jié)能等要素設(shè)計(jì)進(jìn)來(lái),這樣更體現(xiàn)概念廠的方向性。在*院士曲久輝看來(lái),“概念廠的基本思路是由污染物削減基本功能向綜合利用轉(zhuǎn)變,有可持續(xù)的水質(zhì),實(shí)現(xiàn)能源自給,做到物質(zhì)循環(huán),包括提供肥料等,zui終與城市環(huán)境相融合。”
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