時(shí)間： 2016-09-23 09:25
來源： 中國水網(wǎng)
作者： 劉淑杰
深圳清華大學(xué)研究院生態(tài)與環(huán)境保護(hù)實(shí)驗(yàn)室主任劉淑杰曾在中國水網(wǎng)專欄發(fā)布署名文章《靠污水廠提標(biāo)，就能拯救水環(huán)境？》，在行業(yè)內(nèi)引起很大反響，劉淑杰在論壇現(xiàn)場表示，這篇文章發(fā)表以后，可能有些人認(rèn)為她反對污水處理廠提標(biāo)。但她表示，其實(shí)恰恰相反，提標(biāo)應(yīng)該是趨勢，改造是剛需。她詳細(xì)介紹了，深圳清華大學(xué)研究院生態(tài)與環(huán)境保護(hù)實(shí)驗(yàn)室研究的新技術(shù)“RPIR技術(shù)”，她說，這一技術(shù)的提出，開啟了污水處理廠節(jié)能降耗的新方向。
深圳清華大學(xué)研究院生態(tài)與環(huán)境保護(hù)實(shí)驗(yàn)室主任劉淑杰
以下為劉淑杰現(xiàn)場發(fā)言內(nèi)容：
提標(biāo)是趨勢，改造是剛需
提標(biāo)改造不僅僅是新的標(biāo)準(zhǔn)問題，更重要的還是在提標(biāo)改造的過程當(dāng)中，能夠貫徹一些新理念，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的升級，這次才是非常關(guān)鍵之處。
有人預(yù)測，近三年提標(biāo)改造市場空間巨大可以達(dá)到400億元。2014年8月住建部的數(shù)據(jù)顯示，全國城鎮(zhèn)污水處理廠近3900座。只有860座能夠達(dá)到一級A的排放標(biāo)準(zhǔn)。也就是說還有3000多座的污水處理廠，也就是1億多噸的出水達(dá)不到一級A，達(dá)不到一級A的標(biāo)準(zhǔn)，就被列入劣五類的水質(zhì)。因此，進(jìn)入了提標(biāo)改造市場。
那么提標(biāo)改造改什么？劉淑杰總結(jié)認(rèn)為，我總結(jié)包括三方面內(nèi)容：設(shè)備優(yōu)化。因?yàn)槲覈芏辔鬯幚韽S，基本上是在20世紀(jì)90年代建的，到現(xiàn)在有二十年的運(yùn)轉(zhuǎn)，曝氣系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)、管道等都面臨升級優(yōu)化。自動(dòng)化控制。包括互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使精準(zhǔn)曝氣，數(shù)控建模，系統(tǒng)優(yōu)化變得非常簡便運(yùn)行。最關(guān)鍵的是核心工藝的完善。要達(dá)到新指標(biāo)，還利用原來的工藝，就不能滿足現(xiàn)在的要求。要求增加一些功能區(qū)，需要對工藝進(jìn)行完善。
工藝優(yōu)化重點(diǎn)考慮針對性的指標(biāo)有哪些？劉淑杰介紹，包括懸浮物、總磷、總氮三個(gè)方面，懸浮物和總磷，強(qiáng)化固液分離，比較容易。脫氮是比較難的過程，也是工藝優(yōu)化的難點(diǎn)所在。劉淑杰指出，“針對這個(gè)問題，彭永臻院士曾指出，生物脫氮是唯一的方法。”
在考慮優(yōu)化工藝選擇時(shí)，四個(gè)問題無法回避。提標(biāo)改造很大程度面臨征地難問題；全方位提標(biāo)改造，面臨著一筆集中投資問題；提標(biāo)后的能耗和運(yùn)營費(fèi)用問題；提標(biāo)后指標(biāo)特別是氮的達(dá)標(biāo)穩(wěn)定性問題。因此，劉淑杰認(rèn)為，在考慮優(yōu)化工藝時(shí)，應(yīng)該重點(diǎn)考慮節(jié)地、節(jié)能、節(jié)管理的高效深化工藝。
如何才能優(yōu)化生化工藝？首先看傳統(tǒng)工藝，傳統(tǒng)工藝用了一百年，主要有四個(gè)痛點(diǎn)比較突出，混合液攜帶微生物進(jìn)入二沉池，生化池有效微生物少；二沉池環(huán)境變化，回流污泥活性低；大流量污泥回流，高耗能；二次沉淀，占地大。
如何提高污水處理效率？劉淑杰強(qiáng)調(diào)，“抓不住本質(zhì)都是瞎含糊”。從污染物去除的本質(zhì)考慮，其實(shí)非常簡單，就是反應(yīng)和分離兩個(gè)過程。反應(yīng)使污染物無害化，分離使水變清。
加快這兩個(gè)過程，污染物去除效率自然會(huì)提高。考慮這兩個(gè)過程，會(huì)發(fā)現(xiàn)我們所能采取的措施是很有限的，提高反應(yīng)物濃度、強(qiáng)化混合、加溫、密封加壓、使用高效催化劑。
RPIR 快速生化污水處理技術(shù)，打開新的思路
劉淑杰同時(shí)強(qiáng)調(diào)，要提高生化反應(yīng)效率，采用提高活性污泥濃度，優(yōu)化反應(yīng)條件，改善混合效果是通常可以采用的措施。基于這個(gè)考慮，2003年的時(shí)候，開始推廣膜生物反應(yīng)器工藝，膜過濾讓污泥停留時(shí)間和水力停留時(shí)間分開控制，自由控制污泥濃度，提高微生物的數(shù)量和質(zhì)量，提高了處理效率，節(jié)省了占地。但經(jīng)過一段時(shí)間的實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)這可能并不是一種可持續(xù)的技術(shù)。
劉淑杰的團(tuán)隊(duì)從2004年開始思考，有沒有一種新的工藝，能夠達(dá)到攔截微生物的作用，又可以避開現(xiàn)存的一些問題。劉淑杰指出，經(jīng)過了十余年的研發(fā)、推廣、優(yōu)化，提出了RPIR（ 反應(yīng)沉淀一體式矩形環(huán)流生物反應(yīng)器）快速生化污水處理技術(shù)，開啟了污水處理廠節(jié)能降耗的新方向。劉淑杰表示，RPIR的特點(diǎn)是，混合液流態(tài)穩(wěn)定，污泥性狀好，易于形成顆粒污泥，沉降性能優(yōu)異；反應(yīng)沉淀一體化，污泥濃度高，水力停留時(shí)間短，占地面積小，設(shè)備投資省；硝化反硝化作用強(qiáng)，出水總氮低；污泥無動(dòng)力全回流，節(jié)能效果明顯，運(yùn)行費(fèi)用低；啟動(dòng)快、運(yùn)行穩(wěn)定、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、管理方便；核心設(shè)備RPIR模塊為全不銹鋼材質(zhì)，無易損部件，全壽命免維護(hù)。今年，RPIR快速生化污水處理裝備榮獲了首屆“黨建杯”創(chuàng)新大賽一等獎(jiǎng)。
與傳統(tǒng)工藝相比，RPIR技術(shù)致力于更好的解決節(jié)地、節(jié)能、節(jié)管理的問題，能夠做得更優(yōu)。劉淑杰舉例介紹，一個(gè)10萬噸污水處理廠（B升A改造），水價(jià)提升0.3元/噸，年收回費(fèi)用達(dá)1460萬元，回收年限為3.4。劉淑杰認(rèn)為，這就讓很多污水處理廠變被迫提標(biāo)為主動(dòng)提質(zhì)。這項(xiàng)技術(shù)獲得了一系列的榮譽(yù)，剛剛榮獲深圳市2015年技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。目前已經(jīng)在很多化工、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、市政、食品加工、河道處理、屠宰、養(yǎng)殖等領(lǐng)域，建立了示范工程，這都是一些示范工程案例。
劉淑杰介紹，國際污水處理大師Mark van Loosdrecht教授曾大膽預(yù)言：好氧顆粒污泥技術(shù)將以其“高效低耗，易于分離，工藝緊湊”成為未來100年取代傳統(tǒng)活性污泥法的新生代技術(shù)。而好氧顆粒污泥將是RPIR技術(shù)的未來發(fā)展空間。
最后劉淑杰引用“瓦克曼”的一句話，她說，“如果你在市場中以先鋒的姿態(tài)推出某種產(chǎn)品，沒有先例、沒有道路可尋，在這樣的情況下，關(guān)鍵在于嘗試。誰也不知道會(huì)發(fā)生什么。因此，你嘗試的越多，發(fā)現(xiàn)的就越多，學(xué)習(xí)的就越快，前進(jìn)的就越遠(yuǎn)。”
（本文根據(jù)現(xiàn)場發(fā)言整理，未經(jīng)本人審閱，如有表述不準(zhǔn)確，還請見諒，歡迎微信底部留言更正）
編輯： 趙凡
高級工程師，深圳清華大學(xué)研究院生態(tài)與環(huán)境保護(hù)實(shí)驗(yàn)室主任，深圳環(huán)境微生物資源開發(fā)與應(yīng)用工程實(shí)驗(yàn)室主任，深圳市清研環(huán)境科技有限公司總經(jīng)理， 新型環(huán)境保護(hù)技術(shù)方向?qū)W科帶頭人，RPIR快速生化污水處理技術(shù)第一完成人，快速生化污水處理技術(shù)專家，深圳市領(lǐng)軍人才，深圳市閱讀推廣人，CCTV發(fā)現(xiàn)之旅<華商論見>欄目特邀嘉賓，2015引領(lǐng)行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展杰出貢獻(xiàn)人物。
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