Page 1
标准

【我心中的“概念厂”】王凯军:未来的污水处理系统

编者按:中国城市污水处理概念厂专家委员第二次会议的主题是“我心中的概念厂”,针对这个开放性课题,委员会的6位成员都进行了为期一个月的认真思考,亲自制作PPT,并在会上作了细致的讲解,不夸张的说,这是一场基于学识与智慧,富有热情和梦想的精彩呈现。清华大学王凯军教授被誉为中国污水处理领域的战略家,在会议上描绘出他心目中“未来的污水处理系统”,我们在此发表部分发言内容。

污水处理厂的发展历程

污水处理工艺从1893年开始发展到现在共120年,最早的水处理工艺是英国充-排式工艺,到1914年活性污泥法诞生,然后是A2O工艺、氧化沟工艺、SBR工艺的发展,然后是双膜法工艺、厌氧氨氧化技术、源分离技术、微生物产电产氢技术等。

我国污水处理发展的困境

第一,我国强调节能降耗,但是现在全国一共3500多座污水处理厂,采用厌氧工艺的约有50座,其中在运行的还不到30座,缺乏着力点和抓手。第二,排水体制问题满足不了水资源和水环境的要求,与可持续发展渐行渐远。第三,我国污水处理厂系统规划理念落后,资源利用存在先天不足。

我国的污水处理技术发展可以说是与国际上的渐行渐远。现在国际上都在研究消化池,出来的水要进行氨氧化,这些我们现在都做不了——没有设施,我们依靠现有的设施想与国际接轨也是不可能的。

所以,未来我国污水处理厂的建设原则应遵循以下三条:第一,符合人类社会可持续发展需求;第二,符合国际社会对温室气体控制的要求,就是碳减排,如果以碳减排来指导整个污水处理厂的设计的话,那其整个理念、工艺的选择可能发生根本性变化;第三,符合人与自然和谐发展。 阅读全文 →

标准

王凯军:科技创新带动产业升级——新加坡水行业跨越发展的启示

来源:第12期《环保产业》

作者:王凯军 宫徽 孟尧

借助科技创新引领产业升级,新加坡成功实现了从极端缺水到世界水务枢纽的跨越发展。在技术变革的历史背景下,敏锐把握新兴技术的发展,明确技术发展为社会重大需求服务,分阶段、分步骤地推动产业发展的新加坡模式,为我国水行业的未来发展提供了重要启示。

从极端缺水到世界水务枢纽的跨越发展

1963年的干旱曾引发了新加坡长达十个月的供水困难,每位居民都忍受着每天长达12小时的限制供水,同时受制于他国的国家水安全格局,令这场水资源灾难让很多人都刻骨铭心。然而,步入21世纪之际,新加坡通过技术创新形成了新生水(NEWater)、海水淡化、地表蓄水和外部购水四大供水渠道,彻底摆脱极端缺水的局面。同时,新加坡2011年本土水务公司对外交易额高达29亿新元,使其一跃成为世界级的水务枢纽,演绎了一部夺人眼球的世纪大逆转。

新加坡 “全民水共享:保护、珍视、享用(water for all: conserve , value, enjoy)”的用水理念,体现了人类对水资源的需求不仅表现为饮用等生存需要,以及工业农业等生产需要,更体现于水资源在人居环境中发挥观赏、娱乐等功能。在保护水源、保障供水的基础上,重视水的社会价值,打造可持续的享受水乐趣的社会才是最终发展目标。而结合可持续发展理念,在开源节流的基础上实现水资源的循环利用,正是当今水资源管理模式和产业升级的发展方向。经过长期探索,新加坡利用十多年的时间实现了社会水资源利用路线上的多重循环闭合(如图1)。其中,NEWater指城市污水经过常规二级处理后,再经过反渗透处理所获得的达到饮用水标准的新生水。新加坡对NEWater和海水淡化的开发,充分利用了二十世纪膜技术的突破,不仅满足了新加坡国内部分供水需求,还推动了水务行业的整体发展和产业升级,为其开拓国际水务市场和奠定世界水务枢纽的地位做出了决定性贡献。

阅读全文 →

标准

俞汉青:基于能源与资源,污水处理工艺发展新趋势

本文根据中国科学技术大学化学与材料科学学院环境工程教授俞汉青在2014(第二届)中国环保技术与产业发展推进会——“概念厂·水未来”分论坛发言整理。

大家好!

非常高兴有这样的机会,就基于能源与资源,展望污水处理工艺发展的新趋势这一选题,跟各位嘉宾共享这方面的进展。

城市污水中的能源与资源

现有的污水处理工艺,都会消耗大量的外部能源和资源。与此同时,由于低碳经济、全球变暖等因素,促使我们一方面要考虑减少能耗物耗,一方面又希望减少可能的新的污染物。然而,实际上不管用哪种处理方法,污水处理二氧化碳的排放量基本是不变的,也就是说,并不是如原来许多人希望的那样,新的污水处理技术可以直接减少碳排放。但是,近年来大家都形成了一个共识,包括新概念水厂,大家都认为污水是一个重要的可再生资源,应该把它耗能耗物这一基本属性,转变成从污水中可以回收点什么。其实,最主要还是回收水,通过处理得以回收清洁水,另一方面我们也希望回收资源和能源。在现有的城市污水处理中,我们抱着完全矿化的态度,要把磷变成磷酸盐等,要把这种被动的污染物处理转变成新的工艺、技术、方法和设备,这是从理念转化的角度来讲。

具体到我们现在所了解的,从城市污水要进行资源化或者能源化处理,一个是把中间的碳源以各种形式回收,最现实的做法是把碳源回收成可利用的甲烷,也可以做一些其他方面的尝试,比如通过藻类产油,另外把污水中的氮磷通过矿物质加以回收。 阅读全文 →

日志

余刚:十余年磨一剑,POPs研究方兴未艾

来源:第12期《环保产业》,编辑/张丽

全面淘汰和削减POPs,将是未来数十年我国和全球共同面临的重大任务,还需要政府部门、学术界、产业界的共同努力。

引文:2001年5月23日,《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》(简称《公约》)开放签署,这份《公约》的主要目标是为预防和消除POPs对人类健康和环境的危害;《公约》内容很详细,主要包括控制义务、常规义务、豁免条款、增补程序、资金及技术援助等,我国是首批签约方;2004年5月17日,《公约》在国际上生效,2004年11月11日《公约》在我国正式生效;2005年5月11日,我国成立国家履约工作协调组;2007年4月14日,国务院批准《中华人民共和国履行(关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约)国家实施计划》(NIP);2009年5月17日,我国全面停止了杀虫剂类POPs的豁免。

由此可见,自《公约》签署以来,我国一直在不断努力进行POPs的防治工作,积极兑现我们对国际社会的承诺。那么,目前我国的POPs相关法规、标准以及技术的最新进展究竟如何?带着这些问题,我们采访了清华大学环境科学与工程系的余刚教授。

余刚教授是清华大学环境科学与工程系主任、POPs研究中心主任,多年来一直致力于持久性有机污染物的环境行为、控制技术与履约政策等方面的科学研究。采访中,他向我们讲述了十几年来POPs研究的发展轨迹、重要进展及未来研究方向,在他的介绍下,我们对POPs的认识渐渐清晰起来。 阅读全文 →