王凱軍:環(huán)保產(chǎn)業(yè)是下一個“無碳”燃料技術(shù)的主角
“絕大部分人,是因為看見而相信,只有很少的一部分人是因為相信而看見”,在“2021(第十九屆)水業(yè)戰(zhàn)略論壇”上,清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授、國家環(huán)境保護技術(shù)管理與評估工程技術(shù)中心主任王凱軍引用了馬云的名言。
論壇上,王凱軍用“變”與“不變”這對哲學(xué)命題,指出目前水處理技術(shù)正在快速發(fā)展,即有很多行業(yè)“視而不見”的變化,也有正在帶來行業(yè)百年未有的變局與機遇,行業(yè)要掌握“變”與“不變”的規(guī)律性,順應(yīng)時代發(fā)展的潮流。
王凱軍
水處理技術(shù)中的“不變”
辯證法認為,事物本質(zhì)的內(nèi)在規(guī)定性是不變的,具有穩(wěn)定性、長期性和堅韌性,王凱軍表示,在污水處理行業(yè),不變的是污水處理的基本原理。
在污水處理發(fā)展初期,一大批大型污水處理廠普遍采用了傳統(tǒng)的技術(shù)路線,很多人不以為然。回來,采用了不用初沉池和不用消化池的簡單的氧化溝技術(shù),但是如今看來,這對于我國實現(xiàn)碳達峰與碳中和的“30、60”目標,是非常不利的,總結(jié)起來有四個突出問題:
問題一:普遍采用延時曝氣的氧化溝工藝,造成高能耗;
問題二:缺少初沉池,造成高能耗;
問題三:缺少初沉池,造成無機分和含沙量高運行困難;
問題四:不設(shè)污泥消化池,缺少溫室氣體控制的抓手。
而對于水處理技術(shù)中幾個“視而不見”的變化
出水標準的提升,導(dǎo)致工藝流程發(fā)生眾所周知的變化,對其視而不見
王凱軍指出,污水行業(yè)近些年最大的變化,是地方的污染物排放標準日趨嚴格,同時出水標準的提升,導(dǎo)致工藝流程發(fā)生變化。
如排放標準從一級A出水提升為準IV類出水,在工藝上就從傳統(tǒng)的高密沉淀池+V型濾池等,轉(zhuǎn)變?yōu)椴捎美w維轉(zhuǎn)盤濾池或活性砂濾池或混凝沉淀等,或者在標準配置中添加更為復(fù)雜的工藝。
顯然,二沉池的負荷沒有必要那么保守,因為“變化”了的工藝流程中有后續(xù)單元保證出水的懸浮物濃度達標,而以前這是單純靠二沉池保證的。這是非常有意義的,因為二沉池土建和設(shè)備占總投資的15-20%。如果提高一倍負荷,可以節(jié)省投資10%,不用投資就提高就提高投資回報率2-3點。會達到提高公司的競爭能力。
二沉池占地面積極大,替代工藝需求迫切
王凱軍團隊調(diào)研了我國上百個地上污水處理廠,對參數(shù)進行統(tǒng)計分析后,王凱軍指出,目前,我國地上污水處理廠中的沉淀池占地面積普遍可觀,最高可占主要構(gòu)筑物比例在50%,最低也在20%以上。
目前,地上式污水處理廠生化和二沉池占地70%以上,這也在一定程度上造成了地下污水處理廠基建造價較高,投資為地上污水廠的1.5-2倍以上。
對沉淀技術(shù)迅速發(fā)展視而不見
王凱軍十年前在本論壇就分析過所謂的高效好氧生物反應(yīng)器技術(shù),顧名思義的三個要素是“好氧”、“生物”和“反應(yīng)器”。,目前,大部分環(huán)保企業(yè)關(guān)注好氧部分的精確曝氣,精確控制,自動控制,曝氣頭等等,實際上,這三個要素是同等重要的。
以“生物”為例。“生物”部分既需要數(shù)量即“濃度”,也需要質(zhì)量即“活性”,數(shù)量的保持需要“沉淀和分離”。
王凱軍指出,目前,一系列沉淀技術(shù)正在迅速發(fā)展,如果這些技術(shù)能夠受到行業(yè)的普遍關(guān)注,就能推動污水處理工藝得到大幅提升。
二沉池升級工藝一:加載沉淀Biomag技術(shù)
加載沉淀Biomag技術(shù)是近幾年比較主流的磁分離技術(shù),具有沉降速度快、表面負荷高的優(yōu)勢,能有效減少占地面積,同時有效增加污泥濃度,可達到8~12 mg/L,表面負荷可由傳統(tǒng)0.5~1提升至2-4 m/h。
從監(jiān)測數(shù)據(jù)可以看出,在不需要過濾與濾池的條件下,可以將BOD實現(xiàn)<5,總磷<0.2。近些年,比較有代表性的是,清華大學(xué)和中持股份技術(shù)團隊在此技術(shù)基礎(chǔ)上進行深入研究,目標是將水處理量提高三倍。
二沉池升級工藝二:接觸沉淀技術(shù)
“接觸沉淀一體化沉淀”技術(shù)取代了常規(guī)的“沉淀”+“過濾”兩段工藝。
接觸沉淀一體化沉淀技術(shù)源于古老的技術(shù)思路,在二沉池上加特殊的濾層, 使沉淀跟過濾相結(jié)合,節(jié)省了高效沉淀池。實現(xiàn)過濾流速達4-10 m3/m2.h,濾后出水的SS(懸浮物)<5mg/L,遠優(yōu)于一級A標準的10mg/L,設(shè)備運行能耗成本實現(xiàn)小于0.01元/噸水。
二沉池升級工藝三:納米絮凝劑復(fù)合沉淀
納米絮凝劑是一種含有納米粒子結(jié)構(gòu)的高分子無機有機復(fù)合絮凝劑,能有效提高絮凝效果。納米絮凝劑操作簡便,可以實現(xiàn)一步稀釋,并且無需新建構(gòu)筑物,節(jié)省基建投資,具有反應(yīng)時間短,沉降效果好的特點,同時還可以輔助除磷。
關(guān)鍵詞: 王凱 環(huán)保產(chǎn)業(yè) 一個 無碳