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给水排水|中国污水概念厂正式开工,水质永续将梦想成真!


图片来源:中国城市污水处理概念厂专家委员会



      4月17日,中国污水处理概念厂在宜兴完成奠基,以城市污水资源概念厂为核心的城乡生态综合体正式踏上历史舞台。

起源:


图片来源:中国城市污水处理概念厂专家委员会

      中国城市污水处理概念厂专家委员会(简称专委会)由曲久辉、王凯军、王洪臣、余刚、柯兵、俞汉青六位环境领域著名专家共同发起成立,由曲久辉任专委会主任。专委会的使命是:提出污水处理新概念,推出面向未来的工艺、技术与装备,推进概念厂的建设,促进产业升级,带动中国水处理事业由跟踪到引领的跨越式发展。

      他们说:我们的目的从来就不是建一座或几座设施,而是要探索、引领中国污水处理事业未来的发展方向!

污水处理面临的挑战:



第一,任在沿袭国外六七十年代的工艺路线;



第二,以高耗能换取高水质;



第三,资源回收几近空白



第四,忽视环境友好,邻避普遍发生。



污水处理迎来的机遇:

       到了该重新审视污水处理的时刻!未来,我国非常具有实现跨越发展的可能性:



第一,逾一亿农村人口将进入城市生活,城市污水处理仍具有较大的发展空间;



第二,能源利用效率、环境质量等作为新时代城镇化内涵,中国城市污水处理事业将迎来以可持续发展为核心的全新时期;



第三,中国仍将是世界上最大的污水处理市场。



追求:

      污水处理概念厂的追求:水质永续、能源回收、资源循环、环境友好

      城乡生态综合体:可持续环境、可持续农业、可持续社区,生产、生活、生态三生共融

     “概念厂扎实践行低碳绿色的国际先进理念,集中应用与展示已经和即将工程化的全球先进技术,从而能够充分满足中国城市可持续发展的战略要求,并期望成为国际水处理界的最新标杆。



图片来源:中国城市污水处理概念厂专家委员会


梦想落地:

       从2014年初正式提出概念厂理念,到科学争论、技术研讨、选址确定...2018417日,第一座污水处理概念厂在宜兴奠基了!



图片来源:中宜环科环保产业研究

       作为水行业专业媒体人,小编对概念厂的水质、工艺有着强烈的好奇心,概念厂四大追求之一的水质永续是如何考虑的?


一、概念厂的水质永续

       概念厂的水质永续,要求超越国家现有建设标准,基于未来10-20年技术发展判断,面向经济稳定发展阶段,综合确定水质标准。简言之,无论标准如何提高,10-20年内,不必考虑概念厂的升级改造!

       具体体现在:氮磷的极限处理、健康水质示范(包含毒性污染物、新兴污染物的认识和去除等)。小编偷偷地说一句,

概念厂考虑的主体工艺之一已经做完了中试,你猜会是啥?



二、标准的演变逻辑



       技术发展形成了水质标准的基本时代特征。标准的发展与技术进步有关。没有足够的技术,不知道水体有什么问题,能不能处理,能处理到什么程度,谈何标准?推动技术进步是污水处理标准的方向,从最开始,城市只是考虑公共卫生问题,最早关注BOD,然后又增加COD、SS等污染物,再往后考虑氮磷环境问题,今后还会关注痕量污染物、新兴污染物,进入可持续发展的时期,这是技术进步带来的推动力。



标准是政府、学界、业界协调的结果。

政府是环境问题最后职责制定者和执行监督者。政府直接感知社会压力,直接定位黑臭水体。但是政府可能会对于持续复杂的环境问题有毕其功于一役的思想,总想这两年解决问题。 学界,按学术思路去思考较为普遍。学界对也许能够感知技术的变化,但它对社会变化感知相对较弱。 业界,非常强悍,它是让事情持久的推动力。三者互相协调,增强相互认知,有效沟通信息,充分协调起来,对历史负责,共创未来。



三、概念厂出水标准的思考

极限脱氮除磷——需求

城市污水处理问题很大程度上是氮磷问题,究竟氮磷要处理到什么程度?

欧美敏感水体的氮、磷监测值

除了少数确实水质不敏感地区以外,我国很多地区水质都是偏敏感。

2016年中国重要湖泊营养状态比较(中国环境状况公报)





极限脱氮除磷——标准

这是美国污水处理的水平分级,各级的BODSS没变,只有氮磷在变。



极限脱氮除磷——技术

统计发现,极限氮磷处理在投资上比传统脱氮投资费用的增加非常之小,几乎可以忽略。



极限脱氮除磷——现状

五大湖流域:TP<0.1mg/L

墨西哥湾佛罗里达州:TN<3mg/LTP<0.1mg/L

切萨皮克湾弗吉尼亚州:TN<3-6mg/LTP<0.18-0.4mg/L



极限脱氮除磷——经济性

极限脱氮除磷(LOT)较传统脱氮除磷(BNR)投资增加很小,运行费用有一定程度增加。概念厂选择的是极限氮磷水处理,按现有技术,不考虑国家标准,按工程界的看法,处理到这程度,总体性价比是很好很合理的。



追求健康水质——新兴污染物

新兴污染物包括荷尔蒙类激素、药物和个人护理品(PPCP)、杀虫剂类农药、阻燃剂类电子产品、全氟类化合物的惰性表面物质等。它们在水中浓度低,检测困难,在生物体中附体,对生物体、人体的危害在各种研究当中已经表征出来,包括抗生素在G20的会议上都提到了,大家共同对付抗生素问题。我们国家这些问题非常严重,所以在概念厂中新兴污染物必须要考虑。



追求健康水质——高风险污染物

1997年,Science首次提出高风险污染物“High-Risk Pollutants(HRPs)”概念:在极低浓度下可影响人群健康的环境污染物。



对高风险污染物的初步研究,相同工艺处理不同废水,出水毒性特征相似,不同工艺处理同类废水,出水毒性特征差异显著。现在还没有一个特别好的指标能够去表征污水里生物毒性有多大。无论是新兴污染物还是高风险污染物,科学研究都发现了一些手段能够明显处理消减。

概念厂处理对待健康水有明确的追求,不只是氮磷的处理,一定要在健康水质上做出努力,这个努力是什么呢?就是两个方面。第一,选择特定的工艺,保证概念厂比通常污水处理厂对这一类物质有明显高幅度的处理效果。第二,我们将在出水当中用多种方式,包括生物毒性仪包括生物的展示,通过展示么浓度与危害的关系,让公众关注污水处理厂的健康问题。

高标准与不太高的保障率

评价方法:年均值、月均值、周均值(美国);年均值(欧盟)。

由于水质的波动,处理工艺的微小波动,偶尔发生水质超标,在一定范围内完全可以允许。概念厂追求一种状态,高标准,但是相对不是那么高的保障率,并不是要无限制花钱。

标准的保障率:实现极限脱氮除磷的同时获得高保障率不现实(美国WERF



实现极限脱氮除磷的污水厂日常出水水质存在较大的波动。



美国4座极限脱氮除磷污水厂出水氮指标的概率统计

最后,引用公众号绿茵陈的一段话,小编深以为然:在我看来,概念厂的重大价值就在于它的问题意识与思考方向。我相信人类有进步,相信水处理行业也要追求进步,而且一定能够进步。这想法并不是意愿或者选择问题,而是人类一切挣扎努力的预设。

本文来源于“2017城市排水大会上许国栋先生的主题报告,由《给水排水》小编整理。