熱點技術(shù)研發(fā)方向與趨勢

污水處理及再生水回用

新加坡PUB：（1）用前置生物吸附工藝提高產(chǎn)能（2）深度處理工藝的全規(guī)模驗證【六月】

英國薩里大學超分子技術(shù)去除水中的新興污染物【七月】

美國南加州將建全球最大再生水廠補給地下水系統(tǒng)，超越目前橙郡GWRS【七月】

佛羅里達州Falkenburg污水處理廠建設(shè)本州第一個再生水直飲試點項目【七月】

污泥處理

WEF發(fā)布關(guān)于污泥厭氧消化工藝的報告【六月】

WERF發(fā)布實現(xiàn)A類污泥標準的技術(shù)藍圖【六月】

WERF發(fā)布《污泥熱氧化過程中的能量回收報告》【七月】

美國能源部贊助南加州的污泥熱水解項目【七月】

連續(xù)式熱水解工藝（cTHP）進駐英國污水市場：Turbotec®【八月】

加拿大不列顛哥倫比亞大學提出一種降低污泥厭氧消化異味和成本的新技術(shù)【十一月】

資源回收工藝

WERF發(fā)布低耗能、低碳的同步脫氮除磷以及回收工藝【六月】

PUB發(fā)布協(xié)同消化提高厭氧消化沼氣產(chǎn)率的工藝【六月】

WERF發(fā)布紐約州CHP項目的優(yōu)勢和成本評估分析【七月】

歐洲公布關(guān)于可持續(xù)磷研究的公眾平臺【六月】

美國查爾斯河流域協(xié)會（CRWA）提出資源回收新思路【七月】

英國英國巴斯大學（BathUniversity）和英國瓦西克斯水務(wù)集團（WessexWaterutility）開展“綠色除磷工藝”研究【八月】

英國SevernTrentWater除磷技術(shù)實驗進展【十月】

芬蘭阿爾托大學（AaltoUniversity）研發(fā)回收營養(yǎng)物新工藝【九月】

膜工藝

新加坡南洋理工大學發(fā)明新型低壓中空纖維納濾膜【七月】

MABR技術(shù)獲得沙特阿拉伯石油國家公司的大額投資【六月】

Fluence公司在美國大陸的首座MABR設(shè)備落戶斯坦福大學【十一月】

沙特將建全球最大反滲透膜海水淡化工程【八月】

結(jié)語與分析

本年度的污水處理與污泥處理領(lǐng)域，再生水回用、資源與能源的回收與利用成為年度熱點。雖然可持續(xù)污水處理理念早在20年前便已在歐洲出現(xiàn)，但是真正提上各國議程，也不過是近幾年的境況。在全球能源危機、氣候變化和資源緊缺等背景下，污水處理的傳統(tǒng)模式不得不發(fā)生巨大改變，發(fā)展節(jié)能低碳和污水中可用物質(zhì)有效循環(huán)和深度回用的污水處理新模式，受到了國際社會的廣泛關(guān)注。然而，如何認識污水處理模式的環(huán)境可持續(xù)潛力缺乏科學且系統(tǒng)的方法。

人類社會可持續(xù)發(fā)展對城鎮(zhèn)污水處理存在多目標要求：提高出水水質(zhì)，滿足水污染控制和水資源可持續(xù)利用的需要，節(jié)能降耗、控制碳排放，實現(xiàn)低碳污水處理；開發(fā)污水潛能，提高能源自給率，并逐步實現(xiàn)清潔能源凈輸出；回收有機和無機資源，實現(xiàn)資源的循環(huán)利用。

在能源消耗方面，美國城鎮(zhèn)污水處理電耗占全社會總電耗的3%，以色列為10%，中國城鎮(zhèn)污水處理電耗已突破100億kWh，約占全社會總電耗的1%。而污水處理廠蘊含巨大潛能，污水處理的潛能是處理污水耗能的10倍。因此，全球每日產(chǎn)生的污水潛能相當于1億噸標準燃油的能量。一些地區(qū)部分污水處理廠能源自給率可達到60%以上，甚至完全自給。奧地利Strass城市污水處理廠，采用A/B兩段生物處理法，處理規(guī)模為25000m3/d，1996年就達到能量自給率49%，2006年就達到108%。

為避免、甚至消除傳統(tǒng)污水處理“以能消能”、“污染轉(zhuǎn)嫁”的弊端，歐美學者本世紀初已提出污水處理應向著“碳中和（CarbonNeutrality）”目標方向發(fā)展。應對這一挑戰(zhàn)，美國計劃到2030年時基本實現(xiàn)污水處理碳中和運行目標。率先提出可持續(xù)污水處理概念的荷蘭等歐洲國家也不甘示弱，為此早已制定了著眼于包括碳中和在內(nèi)的2030年污水處理技術(shù)路線圖。

目前已有一些以“碳中和”為目標的新型污水生物處理技術(shù)逐漸在國際上得到應用，諸如，厭氧氨氧化技術(shù)、好氧顆粒污泥技術(shù)、新型微污染物去除技術(shù)、磷回收技術(shù)、污泥熱水解與厭氧消化技術(shù)、極限去除營養(yǎng)物技術(shù)、再生水回用技術(shù)等，都是圍繞可持續(xù)污水處理理念發(fā)展出來的新型技術(shù)，這些技術(shù)基本代表了污水處理技術(shù)領(lǐng)域的未來主要發(fā)展方向。

除此之外，轉(zhuǎn)變觀念的步伐應當盡快落實于行動。

在過去，水與能源經(jīng)常被分開管理，但是在“未來城市”，整個水循環(huán)系統(tǒng)應采用可持續(xù)性管理方式，限制能源消耗的同時最大程度地回收能源。在水處理系統(tǒng)的末端環(huán)節(jié)，污水處理過程優(yōu)化能源回收和水回用。污水不僅應被看作是一種實現(xiàn)再利用的潛在的替代性水資源，還應被視為是一種富含營養(yǎng)物質(zhì)和有機成分的潛在的能源來源。

在傳統(tǒng)污水處理觀念下，處理后的再生水被視為“主”產(chǎn)品，而在可持續(xù)污水處理理念下再生水實際上變成了“副”產(chǎn)品，因為將主產(chǎn)品磷回收與碳中和完成后，污水隨之得到凈化，這與傳統(tǒng)目標異曲同工。減量化-穩(wěn)定化-無害化-能源化是傳統(tǒng)污泥處理/處置的四項基本原則與順序。在以強調(diào)碳中和運行的時代，這個四項基本原則并沒有改變，只是順序顛倒，以能源化作為核心。

事實上，只要能將剩余污泥最大程度地轉(zhuǎn)化為能源，減量化、穩(wěn)定化、無害化也隨之實現(xiàn)。可見，可持續(xù)污水處理理念的核心并不是研發(fā)“高大上”的技術(shù)，而是對傳統(tǒng)觀念的否定與轉(zhuǎn)變。其實，大多數(shù)傳統(tǒng)工藝在可持續(xù)理念下依然可以發(fā)揮它們的有效作用，即使在荷蘭也沒有一座全新NEWs理念下平地而起的污水處理廠，大多數(shù)既有污水處理廠一般都是根據(jù)現(xiàn)存工藝因地制宜地按NEWs目標逐漸完成升級改造。目前荷蘭正在實施的一些案例包括回收生物塑料、回收磷；Apeldoorn污水廠能量自給、Raalte污水廠回收污水中的熱能、Tilburg污水廠沼氣提純后外供、Kaatsheuve污水廠出水做公園景觀、Terneuzen污水廠采用膜過濾后供陶氏化學工業(yè)應用、Harnaspolder污水廠出水用作灌溉。

所以，未來污水處理的基本變化是實現(xiàn)向資源、能源、水回收的轉(zhuǎn)變，與此同時尋求降低費用的方式，并且在這個過程中要靈活可行。