眾所周知,污水處理是水污染控制與治理的最核心過程,污水處理技術(shù)是水污染控制與治理技術(shù)的核心技術(shù)。而污水處理穩(wěn)定運(yùn)行,是處理設(shè)施長(zhǎng)期不間斷發(fā)揮正常功能的過程技術(shù),是發(fā)揮環(huán)境效益的前提。
“提高標(biāo)準(zhǔn)的確是環(huán)境需求,基于經(jīng)濟(jì)或減排優(yōu)先序的考量,提標(biāo)是中國污水處理行業(yè)的永恒主題。”中國人民大學(xué)環(huán)境學(xué)院副院長(zhǎng)王洪臣認(rèn)為。
但是,我國污水處理行業(yè)內(nèi)一直存在這樣的矛盾:一方面隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境要求的提高,污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)要求也越來越高;另一方面,不少污水處理企業(yè)認(rèn)為,我國的污水處理標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)很高,不斷地提標(biāo)對(duì)企業(yè)來說,有些吃不消。
對(duì)此,王洪臣表示,需要考慮提標(biāo)的時(shí)間進(jìn)程,同時(shí),行業(yè)目前最需要的是污水處理穩(wěn)定運(yùn)行技術(shù)。“上游來水的水量和水質(zhì)一定是不穩(wěn)定的,這不能成為運(yùn)行不穩(wěn)定的理由。最根本的,要通過技術(shù)進(jìn)步使污水處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行”。他說。
污水處理廠運(yùn)營過程中,常出現(xiàn)運(yùn)行不穩(wěn)定及其原因包括:渣、砂、泥,導(dǎo)致堵塞、纏繞、磨損、淤積;工藝、設(shè)備,選擇不合理;參數(shù)、單元、流程,配置不合理等。
實(shí)際上,污水處理提標(biāo)遭到企業(yè)抵觸的最重要原因是,提標(biāo)后能耗繼續(xù)提高,物耗繼續(xù)增大,占地繼續(xù)增大,使綜合處理成本不斷增大。
在現(xiàn)有技術(shù)體系下,要穩(wěn)定運(yùn)行,就要增加設(shè)備備用,增加處理單元;要提高標(biāo)準(zhǔn),就要增加處理單元,增大能耗物耗;甚至增大構(gòu)筑物、增大曝氣量、增加填料、增加單元、增加藥消耗…
王洪臣早已注意到這一點(diǎn),他表示,現(xiàn)有污水處理提標(biāo)改造技術(shù),關(guān)鍵詞都是“增”。未來新的技術(shù)方向是,穩(wěn)定運(yùn)行、提標(biāo)和提效三個(gè)改造同步進(jìn)行,追求穩(wěn)定運(yùn)行、提標(biāo)、提效三者的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。即采用一項(xiàng)技術(shù),它既是提標(biāo)的,又是提效的,同時(shí)也是穩(wěn)定運(yùn)行的。那么,未來技術(shù)突破點(diǎn)可能在哪里?
目前的污水處理技術(shù)可以分為四大類:物理處理技術(shù)、化學(xué)處理技術(shù)、生物處理技術(shù)、物理化學(xué)處理技術(shù),這四類技術(shù)在污水處理中發(fā)揮著不同角色。其中,物理處理技術(shù)主要承擔(dān)預(yù)處理;化學(xué)處理技術(shù)主要承擔(dān)強(qiáng)化預(yù)處理或一級(jí)強(qiáng)化;物理化學(xué)處理技術(shù)主要承擔(dān)深度處理;而生物處理技術(shù)則擔(dān)當(dāng)大任,絕大部分污染物是通過生物處理實(shí)現(xiàn)與水的分離。哪類技術(shù)未來會(huì)在污水處理流程或過程中發(fā)揮更大的作用?怎樣才能發(fā)揮更大的作用?我們首先看看目前作用最大的生物處理。對(duì)于典型活性污泥系統(tǒng),污水在曝氣池停留時(shí)間一般是 8~10 個(gè)小時(shí),在二沉池一般是 3~4 個(gè)小時(shí),加在一起則超過 12 個(gè)小時(shí), 日處理 10 萬立方米污水,需要建設(shè)5萬立方米有效池容的水工構(gòu)筑物,建設(shè)需要消耗土地、消耗大量混凝土、需要打樁、需要抗浮、……,運(yùn)行需要消耗大量能源,總之需要大量投入,伴隨著的碳排放量也是巨大。從這一點(diǎn)看,生物處理是否是綠色技術(shù),還難以斷言,除非生物技術(shù)實(shí)現(xiàn)停留時(shí)間大大縮短、能耗大大降低?;瘜W(xué)處理技術(shù)一定產(chǎn)生大量二次污染,除非環(huán)境友好的可再生藥劑取得實(shí)質(zhì)突破,否則單純的化學(xué)處理技術(shù)難以發(fā)揮更大的作用。那么物理技術(shù)呢?污水處理首先是污染物與水的分離過程,物理技術(shù)應(yīng)該在這一過程中發(fā)揮更大的作用,而不應(yīng)只是一個(gè)簡(jiǎn)單的預(yù)處理。以吸附為核心的物理化學(xué)技術(shù)承擔(dān)著污水深度處理功能,在高效快速獲得優(yōu)質(zhì)出水方面潛力巨大,目前已經(jīng)出現(xiàn)若干個(gè)有前景的研究方向,相信未來會(huì)有所突破。
在宏觀分析之后,王洪臣教授也簡(jiǎn)要介紹了他領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)研發(fā)并已經(jīng)投入生產(chǎn)應(yīng)用的兩項(xiàng)技術(shù)。一項(xiàng)是污水泥渣砂高效快速一體化去除技術(shù)及裝備(SSgo)。這一技術(shù)可將污水中的柵渣、沉砂和污泥在3~5秒鐘之內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速分離,取代現(xiàn)有污水處理流程中的格柵、沉砂池和初沉池,效率大大提高,占地大大縮小。目前,SSgo已列入國家鼓勵(lì)重點(diǎn)推廣的重大環(huán)保裝備目錄。另一項(xiàng)是氧的科學(xué)管理系統(tǒng)(Bios)。該系統(tǒng)包括一套長(zhǎng)壽命高效新型曝氣器、一套防氣蝕水下攪拌器、兩臺(tái)在線過程儀表(SOUR和OTR)和一個(gè)控制策略,可實(shí)現(xiàn)氧的精準(zhǔn)高效管理。將兩項(xiàng)技術(shù)同時(shí)耦合到污水處理流程中,可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性、出水標(biāo)準(zhǔn)、能耗物耗效率 “三位一體”的同步提升改造。
來源:亞洲環(huán)保網(wǎng) 作者:曲玲
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