热点新闻

  • 垃圾分类之餐厨垃圾终端处理(二...

  • 垃圾分类之餐厨垃圾终端处理(一...

  • 市政污水处理工艺与污水回收利用...

联系方式

武汉楚易环保工程有限公司

地址:

武汉市江汉区金家墩特1号(青年路市博物馆正对面)天街创富时代12楼

 

电话:

027-85811911

 

传真:

027-85813911

 

邮箱:

info@wuhanchuyi.com

网址:

www.wuhanchuyi.com

 
 

行业新闻

当前位置:首页 > 新闻资讯 > 行业新闻

污水处理的未来:回归生态循环(二)

来源:本站      点击:52      时间:2022-01-11
可持续污水处理理念与技术基础
 
可持续污水处理视污水为资源与能源的载体,强调资源与能源回收,且为回收资源与能源而采用的技术所需能源与资源消耗量应最低,并且不产生二次污染或污染转嫁,工艺占地也应较小。
 
市政污水处理以COD、N、P为三大去除目标。如图4所示思路,COD不应直接被氧化至CO2,而应该是在满足脱氮除磷的碳源需要前提下将多余的COD尽可能转化为能源(如CH4)使用。反硝化除磷技术将脱氮与除磷合二为一,理论上可节省50%的COD和30%的供氧量。厌氧氨氧化技术则是在不需要COD和O2的情况下直接将氧化为N2。无论是曝气量减少,还是多余COD转化能源均意味对外源能耗依赖的减少, CO2排量的降低。
 
传统污水处理工艺需要占据大量土地,反应器向空间方向发展,或研发紧凑型工艺亦成为可持续污水处理的一个重要发展方向。好氧颗粒污泥工艺(NEREDA) 优势明显,与传统活性污泥相比,好氧颗粒污泥工艺可节省占地70%、能量40%、投资25%。
 
06 未来可持续污水处理发展核心
 
发展以资源、能源回收为主的可持续污水处理是目前乃至今后很长时间内技术研发的核心。从理论上讲污水中含万种潜在物质、元素。在资源回收方面,目前最为紧迫的属磷元素的回收。在能源回收方面,污水所含余温热能不容小觑,至少可以作为有机能源赤字的补充,使污水处理达到能量自给自足的“碳中和”状态。因此,未来污水处理方向将是一个中心(可持续)、两个基本点(碳中和与磷回收),技术研发将始终沿这一方向推进和应用。
 
碳中和与能源中和
 
表1总结了国外一些致力于碳中和运行的污水处理厂情况。这些实例表明,基于剩余污泥有机物能源,即剩余污泥厌氧消化产CH4,可以满足或最大程度满足能源中和运行目标。然而,剩余污泥产量的多寡又受进水有机物浓度的限制,并不一定能完全满足能源中和运行的需要,这就需要考虑利用污水余温中所蕴藏的可观热量。
 
磷回收
 
全球可经济开采的磷矿将在50年之内用完,而全球全部磷储量将在100~200年内耗尽。因此,磷回收已迫不及待。冲水马桶、下水道、污水处理厂等现代文明产物早已使人类排泄物中的磷难以回归土地;动物粪尿也在被化肥广泛替代的情况下失去了回归土地的机会。
 
显然,控制磷的匮乏速度必须立刻恢复已基本消失的磷循环,其中,从点源——污水中回收磷则成为最大的一种可能。为此,市政污水与动物粪尿(为污水中磷含量的5倍)一起已被看作是“第二磷矿”。磷回收的目标产物目前主要为鸟粪石(MgNH4PO4·6H2O) ,其中所含P折标P2O5后高达51.8%(基于MgNH4PO4计算) 。但实际上,鸟粪石其实是一种缓释肥,并不适合直接用于粮食生产,较适合于果木、园林等施肥。磷回收产物更多去向应为磷肥工业,而磷肥工业对磷矿石成分并无喜好,只求尽可能多的磷含量。这就是说,从污水中回收鸟粪石在技术上非常困难,而实际中也没有必要,完全可以因地制宜地回收其他形式的磷酸盐。
 
NEWs概念与新生代污水处理技术
 
荷兰应用水研究基金会(STOWA) 早在2008年以前就用“NEWs”一词高度概括了未来污水处理厂实际上将是营养物、能源与再生水三厂合一模式。
 
传统污水处理观念将处理后的再生水视为“主”产品,而在可持续观念下视为“副”产品,因为在主产品磷回收和碳中和完成后污水自然而然得到净化。减量化→稳定化→无害化→能源化是传统污泥处理/处置的原则与顺序。在碳中和运行时代下,则将能源化作为核心,因为剩余污泥最大能源化以后自然而然的就会实现减量化、稳定化、无害化。
 
Mark van Loosdrecht教授预言新生代处理工艺仍将定位于强调可持续性;在磷回收、碳中和两个基本着眼点上,亦将考虑回收纤维素、藻酸盐、PHA、脂类、CO2甚至腐殖酸等。新生代核心技术以好氧颗粒污泥与厌氧氨氧化为主,分为好氧颗粒污泥(主流) 与厌氧氨氧化(侧流)、COD 筛分/浓缩(预处理)与厌氧氨氧化(主流)两种形式。
 
07 结语
 
纵观集中式污水处理技术理念与发展方向,无外乎是一个中心(可持续)、两个基本点(碳中和与磷回收),其内涵实质上与原生态文明殊途同归,差别只是技术难度与管理水平不同。从这个意义上说,只要维持并发扬光大老祖宗创造的原生态文明,已经可以解决不少问题,至少不会出现农村污水处理难的问题。