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未來污水處理工藝的發展方向

文章出處:污水處理設備公司人氣: 發布時間:2016/7/13 22:03:49
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  未來城市污水處理工藝將繼續是已有技術的延伸擴展與新型改進技術的不斷融入。從過去的發展來看,城市污水處理工藝是不斷改進和升級的,去除對象從有機物發展到氨氮,再從氨氮發展到總氮,以及生物除磷的興起,都體現了不同時期已有技術與新技術的不斷融合與集成應用。
 

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  因此,可以認為,今后的城市污水處理工藝技術發展仍然離不開歷史的積淀和工程經驗。任何新技術都需要逐步融入到已有的系統之中,然后實現進一步的能力提升以及完全的更替。例如,從普通曝氣發展出生物硝化,由生物硝化提升到A/O脫氮,然后再擴展到 A2/O 除磷脫氮;微孔曝氣的出現,使鼓風曝氣系統生物池污泥濃度完全可以達到氧化溝系統的水平。

  從當前的國際趨勢和國內需求來看,城市污水處理工藝技術的主要發展方向是穩定達標前提下的能源化、資源化和低能耗低物耗的精細化管理控制。例如,通過水質的部分或完全恢復,包括反滲透與正滲透技術的應用,達到特定用水功能要求,實現水的回收,供區域水系統循環使用或下游界外用戶取用;通過污水與污泥有機物的沼氣化和污水源熱能利用,回收熱能、電能;從污水或污泥中回收有價值的有機物轉化為產品,以及回收磷、氮、硫等有使用價值的礦物組分。

  通過已有技術的回歸與不斷完善,新技術和新污水處理設備在工程應用層面的重大突破,以及運行管理能力的提升,人員素質及技能水平的提高,城市污水處理工藝技術將持續發展與不斷升級,呈現多樣化、集成化、智能化、精細化和個性化的特征。在源頭控制與管網功能改進、碳氮分離與污泥高濃度厭氧消化、高品質再生水生產與磷酸鹽回收、側流與主流工藝厭氧氨氧化等方面取得進一步發展與技術突破,并成為未來城市污水處理系統的核心組成部分。

  2.未來污水處理廠自控系統的革新

  現狀是時間與人類智慧的積累,未來是現在的不斷發展與修正,回顧歷史過程,可以在一定程度上預知未來?;钚晕勰喾ㄕQ生百年之際,有人說到了該終止的時候了,有人說還會延續100年、500年,甚至更長久的時間。曾經在丹麥的一個污水處理廠,看到最古老的滴濾池在運行,最新的厭氧氨氧化在建設,老舊泵房運轉中,新擴泵站將建成。20世紀70~80年代在德國和奧地利盛行的AB工藝,90年代之后基本沒有新增,但隨著污水能源化利用和厭氧氨氧化技術的發展,其A段作為碳氮分離的有效方法,現在又出現了回歸的發展趨勢。

  1997年,我陪Poul Harremoes教授參觀紀莊子污水處理廠時,他很奇怪地問,你們污水處理廠怎么會種這么多高大的落葉樹木,不怕秋冬季落葉飄落在池子里面嗎?我說,我們有景觀綠化的指標要求,落葉可以人工清理。后來注意到,北歐的污水處理廠特別注意節省人力,傾向于無人值守的發展方向,而在德國看到的是員工人數不低于國內的污水處理廠人數,并且有不少博士和高級技師。此外,大學教授會與某個或若干個污水處理廠建立密切的聯系和長期合作關系。

  2009年,參觀美國華盛頓特區Blue Plain污水處理廠時,曾經對他們的工藝流程感到不可思議,首先是20世紀50年代的高負荷活性污泥法去除全部有機物,然后是60年代的氨氮硝化,接著全部依靠外加甲醇的深度反硝化,后續出水過濾系統,其控制系統也較原始,當時正在進行自控系統更新換代,目前這些工藝系統仍然照舊運行。發生的重大變化是,2015年該廠啟動了全球規模最大的Cambi污泥熱水解和污泥高濃度厭氧消化系統,采用側流厭氧氨氧化技術,并匯聚歐洲和北美的科技力量,開展了主流工藝厭氧氨氧化技術的工程應用研究。

  因此,未來的污水處理廠自控系統到底應該有一個怎樣的革新,是不太可能有確定性答案的。不同的人會有不同的想法,不同的地域會有不同的實踐,可以跨越歷史,但不可能切斷聯系,我們應該鼓勵多樣化的發展、多樣化的實施模式,融入地域特色元素、考慮歷史文化背景、與人居及自然環境協調,做到能源化、資源化、生態化、景觀化、智能化和個性化,并成為科學研究與人文環境教育的基地。同樣,未來的污水處理廠人才需求將是復合型的管理人與經理人,全能型的技術支持與服務團隊,技能型的精細化運營團隊,以及公眾認知水平的顯著提高與廣泛參與。


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