從當(dāng)代污水處理技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)審視概念污水處理廠的戰(zhàn)略選擇

　　 文章根據(jù)王凱軍老師“2014環(huán)境技術(shù)產(chǎn)業(yè)論壇”上主題發(fā)言錄音整理，未經(jīng)本人審核。

　　回顧過(guò)去的200年間，抽水馬桶、下水道系統(tǒng)和污水處理工藝構(gòu)成了整個(gè)污水處理歷史上的三大基石。18世紀(jì)末，抽水馬桶的發(fā)明，開辟了集中化的污水排放方式，同時(shí)也為改善人類健康做出了巨大的貢獻(xiàn);但是隨著下水道系統(tǒng)的充分發(fā)展，流行病也隨之?dāng)U散泛濫，威脅人類生命健康。為抵御流行病的侵害，19世紀(jì)初，人類發(fā)現(xiàn)了活性污泥技術(shù)，從而正式開啟了污水處理的大門。

　　從歷史發(fā)展的角度來(lái)看，不同時(shí)期所針對(duì)的不同目標(biāo)驅(qū)動(dòng)著技術(shù)的不同發(fā)展方向。18世紀(jì)，控制傳染病是主要目標(biāo);19世紀(jì)初，活性污泥法對(duì)有機(jī)物的去除和氨氮消化起到重大作用; 20世紀(jì)后半葉，氮磷營(yíng)養(yǎng)物的控制成為當(dāng)時(shí)面對(duì)的主要問(wèn)題;如今，新興污染物、資源化等一系列問(wèn)題，又勢(shì)必將引領(lǐng)一波技術(shù)改革的新潮流。

　　今年是活性污泥法的百年誕辰，隨著歷史的更迭，活性污泥法肩負(fù)的歷史責(zé)任越來(lái)越重，在今后的發(fā)展中它能否承擔(dān)更多的責(zé)任?又能否繼續(xù)作為技術(shù)發(fā)展的主體?我想這是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。

　　國(guó)際先進(jìn)水處理理念

　　1993年，荷蘭戴爾夫特理工大學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了厭氧氨氧化細(xì)菌，隨后幾個(gè)主要發(fā)明專家在《Science》提出了新的污水處理工藝，即利用高負(fù)荷活性污泥或其他工藝把碳源盡可能富集，出水主要包括氨氮，氨氮采用厭氧氨氧化的工藝，而污泥在厭氧消化里頭采用厭氧氨氧化的工藝。他們還同時(shí)計(jì)算出了傳統(tǒng)厭氧消化工藝、傳統(tǒng)消化工藝、旁路的厭氧消化工藝以及主流的厭氧氨氧化工藝的能耗，比對(duì)結(jié)果顯示，采用新型污水處理思路能產(chǎn)生24%的正能量。

　　除此之外，荷蘭的學(xué)者也提出了基于膜技術(shù)的完全物化處理工藝;比利時(shí)學(xué)者提出了磷廢水概念。由此可見，從污水里回收多種資源是下一步新技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)和趨勢(shì)。

　　近幾年，國(guó)際上也出現(xiàn)了一批可以實(shí)現(xiàn)能源自給的先進(jìn)污水處理廠。如奧地利的Strass污水處理廠，它采用的AB工藝，將進(jìn)水碳源盡可能濃縮，通過(guò)這個(gè)工藝，70%的碳源可進(jìn)入污泥消化。同時(shí)該工藝在能耗控制、氨氮控制方面做了節(jié)能措施，能源自給率不斷提高。大家眾所周知的新加坡Newater水廠，通過(guò)新一輪革新構(gòu)思，將其污水處理廠分為了四個(gè)中心，即廢物處理中心、資源回收中心、能源供應(yīng)中心和娛樂(lè)休閑中心。

　　國(guó)際水處理理念變革

　　國(guó)際水處理理念正在發(fā)生著快速變革。舉個(gè)例子，荷蘭戴爾夫特附近一個(gè)剛剛建成的污水處理廠，排水指標(biāo)非常先進(jìn)，排放標(biāo)準(zhǔn)也很高，但它的技術(shù)相較于荷蘭幾年前開發(fā)的好氧顆粒污泥工藝技術(shù)，后者能夠以更少的占地和更低的能耗達(dá)到前者同樣的處理目標(biāo)。該廠在建設(shè)的過(guò)程中就已經(jīng)落后于快速的理念變革。

　　另一個(gè)例子，美國(guó)建造的清潔水廠雖取得了重大成就，但也面臨著三個(gè)巨大挑戰(zhàn)。首先，給水排水系統(tǒng)在氣候變化時(shí)的應(yīng)對(duì)能力最差;其次，美國(guó)的環(huán)境管理體系法規(guī)、市場(chǎng)規(guī)劃無(wú)法刺激水行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和行業(yè)轉(zhuǎn)變;最后，水行業(yè)資金缺口巨大。為此，美國(guó)清潔水機(jī)構(gòu)國(guó)家協(xié)會(huì)、美國(guó)水環(huán)境聯(lián)合會(huì)和美國(guó)水環(huán)境研究基金會(huì)聯(lián)合成立工作組向國(guó)會(huì)提出議案，呼吁推動(dòng)變革，促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，修正環(huán)境法規(guī)法律，修訂環(huán)境路線圖;并對(duì)行業(yè)提出了尖銳的批評(píng)，要求污水處理廠從能源消耗型轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉磧羯a(chǎn)設(shè)施。