中國城市污水處理概念廠專家委員第二次會議的主題是“我心中的概念廠”,針對這個開放性課題,委員會的6位成員都進行了為期一個月的認真思考,親自制作PPT,并在會上作了細致的講解,不夸張的說,這是一場基于學識與智慧,富有熱情和夢想的精彩呈現。在會上,委員會成員、中國人民大學環(huán)境學院副院長王洪臣教授,根據他豐富的實踐、科研經歷,從水質,能源和資源角度出發(fā),將百年的回顧和對未來的展望匯于一體,講述了他心目的中國污水處理概念廠及其三個發(fā)展階段。經委員會許可及王洪臣老師個人同意,我們在此發(fā)表部分演講內容。
污水處理——中國概念
污水處理廠的國際概念分為兩個部分,一個是大家所熟知的單純以水資源再生為主線的概念。這個概念涉及內容較多,其中具有代表性的是美國的“二十一世紀水廠”、新加坡的“NEWater”以及日本的“中水道”。
另一個概念,以實現資源的全面循環(huán)為主線。最近一年,美國水環(huán)境協會(WEF)提出了一個新的概念--可持續(xù)污水處理廠,實現資源的循環(huán)利用。WEF將其總結為“NEW”--營養(yǎng)(Nutrient)、能源(Energy)、水資源(Water),并就此提出聲明,未來的污水處理廠應該是可以開發(fā)能源,實現水資源循環(huán)利用,能夠開發(fā)有機質,回收氮磷等無機鹽。
我們提出的中國概念是“Tomorrow WWTP”即未來的污水處理廠,總體來說就是能源完全自給(Energy)、資源徹底循環(huán)(Nutrients)、包括水(Water)、有機質(Organic)、營養(yǎng)物(Matter),可以簡稱為“WOMEN”,這關系著人類的能源、水資源、關系著人類的未來。
這個概念可以有三個階段性的版本,第一個階段是“BEST”--“Wastewater Best treatment Plant”最佳污水處理廠(WWBP),核心理念就是以集成現有的最佳技術為主。那么,什么是最佳呢?就是最佳的工藝和設備、最佳運行與管理從而產生出最佳水質與效益。水質是最本質的東西,但還不是最終的目的。概念水廠最終是要提高處理標準、提高能效物效、開發(fā)污水當中的潛能。這個版本是應基于未來五年之內建成的現狀提出的。
“BEST”還有其深層次的含義,就是“Brilliant”(卓越)--卓越的處理工藝、卓越的機電設備和卓越的控制策略,“Ecological”(生態(tài))--與人居環(huán)境相融合、與自然環(huán)境相融合及與城市生態(tài)相融合,一個污水處理廠一定要有利于改善一個地區(qū)的生態(tài)環(huán)境,如增加濕度等,這是原來的設計中所欠缺的,再一個就是“Sustainable“(可持續(xù))--也是WEF的觀點,即能量自給、有機質循環(huán)、無機質回收,最后就是要”Transparent“(清澈)--傳統(tǒng)污染物(BOD、COD、氮磷)濃度低、新興污染物要去除、確保感官指標良好。美國的“二十一世紀水廠“當時就打了個品牌,他們有一步是用石灰處理污水,因為這樣處理后的水能夠變藍,感官度好。
第二個階段性的版本就是“SE”—“Self-sufficientEnergy”能源自給污水處理廠(WWTPs)。”Self-sufficient”源于歐洲的污水處理廠,他們的節(jié)能降耗做的很好。”SE”的基本要點就是能源完全自給的污水處理廠。第一階段的話,我們估算在現有基礎上能耗能夠降低50%,就是一個開源一個節(jié)流,能夠達到50%。第二階段的話就希望能夠實現能源的完全自給,我們可以估算10萬噸污水處理廠,配套的50萬的服務人口,這個配套區(qū)域內能夠產生多少的餐廚垃圾。污水本身是從衛(wèi)生間出來的,餐廚垃圾是從廚房出來的,美國在七八十年代要求家家戶戶用破碎機,污水和餐廚垃圾一起都排到下水道去,就是為了實現能源自給。我們現在照搬可能不是太好,但我們可以把餐廚垃圾運到污水處理廠去,大概測算了一下,50萬的服務人口所產生的餐廚垃圾所產生的能量已經遠遠超出了污水處理廠全部所需的能量。
“SE”深層涵義就是“Social& Economic“社會效應和經濟效應,經濟效應就是不需要能源了,省錢了,更重要的就是不耗能就不造成碳排放,這樣的社會效益也是比較好的。
“SE“的實現也是技術的集成,例如餐廚垃圾就是餐廚垃圾與污水處理廠技術耦合在一起,就是供銷化。美國EPA在強推這個工程,目前建了3個項目。
第三個階段性版本就是“SER”—“Self-sufficientEnergy Resource-recycling”能源自給資源循環(huán)污水處理廠(WWTPs),也是“Tomorrow WWTP”的最終版了。出來的水希望可以直接由工廠到水龍頭。”SER“最終產生的水可以稱為”Tomorrow Water“。這個理念就是能源自給,資源循環(huán),從“工廠”到“龍頭”,其更深層次的含義是承擔社會與環(huán)境的責任(Social & Environmental Responsibility)這個概念來源于“國際人權宣言”。
綜上,“Tomorrow WWTP”就是未來的廢物處理中心、能源提供中心、資源回收中心、休閑娛樂中心。
【我心中的“概念廠”】王洪臣:污水處理——中國概念 2014-01-08 《環(huán)保產業(yè)》 環(huán)保產業(yè)研究