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文章根据王凯军老师“2014环境技术产业论坛”上主题发言录音整理,未经本人审核。
回顾过去的200年间,抽水马桶、下水道系统和污水处理工艺构成了整个污水处理历史上的三大基石。18世纪末,抽水马桶的发明,开辟了集中化的污水排放方式,同时也为改善人类健康做出了巨大的贡献;但是随着下水道系统的充分发展,流行病也随之扩散泛滥,威胁人类生命健康。为抵御流行病的侵害,19世纪初,人类发现了活性污泥技术,从而正式开启了污水处理的大门。
从历史发展的角度来看,不同时期所针对的不同目标驱动着技术的不同发展方向。18世纪,控制传染病是主要目标;19世纪初,活性污泥法对有机物的去除和氨氮消化起到重大作用; 20世纪后半叶,氮磷营养物的控制成为当时面对的主要问题;如今,新兴污染物、资源化等一系列问题,又势必将引领一波技术改革的新潮流。
今年是活性污泥法的百年诞辰,随着历史的更迭,活性污泥法肩负的历史责任越来越重,在今后的发展中它能否承担更多的责任?又能否继续作为技术发展的主体?我想这是一个非常重要的问题。
国际先进水处理理念
1993年,荷兰戴尔夫特理工大学通过实验发现了厌氧氨氧化细菌,随后几个主要发明专家在《Science》提出了新的污水处理工艺,即利用高负荷活性污泥或其他工艺把碳源尽可能富集,出水主要包括氨氮,氨氮采用厌氧氨氧化的工艺,而污泥在厌氧消化里头采用厌氧氨氧化的工艺。他们还同时计算出了传统厌氧消化工艺、传统消化工艺、旁路的厌氧消化工艺以及主流的厌氧氨氧化工艺的能耗,比对结果显示,采用新型污水处理思路能产生24%的正能量。
除此之外,荷兰的学者也提出了基于膜技术的完全物化处理工艺;比利时学者提出了磷废水概念。由此可见,从污水里回收多种资源是下一步新技术的发展目标和趋势。
近几年,国际上也出现了一批可以实现能源自给的先进污水处理厂。如奥地利的Strass污水处理厂,它采用的AB工艺,将进水碳源尽可能浓缩,通过这个工艺,70%的碳源可进入污泥消化。同时该工艺在能耗控制、氨氮控制方面做了节能措施,能源自给率不断提高。大家众所周知的新加坡Newater水厂,通过新一轮革新构思,将其污水处理厂分为了四个中心,即废物处理中心、资源回收中心、能源供应中心和娱乐休闲中心。
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