污水资源化研究的热点和前沿及污水处置的发展方向
随着国家城镇化的不时发展,污水排放量逐年上升,2017年的污水排放量超越了600亿吨。为处置这些污水,2005年~2015年,城镇污水处置厂由764座增长到6910座,增长了9倍。截至2018年,全国城镇污水处置能力达到2.17亿立方米/日,乡村污水处置率达到92%县城污水处置率达到85%
经初步统计,国处理1吨废水约要消耗0.34度电,年耗电约100亿度左右,占全国能耗的0.3%还会消耗除磷药剂10万吨、脱水药剂8000吨。对于近年来大家关注的温室气体排放问题,很多研究标明,污水处置厂也是温室气体排放源,年排放二氧化碳总量接近2000万吨,相当于18辆汽车的总排放量。保守的污水处置过程是高能耗高物耗、高碳排放量的
因此,要探索污水资源化的途径。水是最宝贵的资源,污水里的磷、氮等矿物质资源有一定价值。比利时皇家科学院院士曾对欧洲的污水处置做了计算,一吨水里可以回收的水资源、有机肥、甲烷、氮、磷等物质的价值在0.41欧元左右。南京纯水设备
如果依照我国年排放污水量600亿吨来算,可回收的潜在资源大概有80亿立方米甲烷气、280万吨氮资源、60万吨磷资源、100万吨硫资源、570万吨有机肥、360亿吨水,潜在价值大于2500亿元人民币。所以,污水具有非常重要的经济生态双重效益,具有非常高的战略价值。
污水资源化对于磷的回收也有很大的助益。磷是不可再生资源,磷的最终归宿是大海,大海中提取磷是比较困难的解决磷危机最现实、最主要的途径是乡村污水中磷的回收。现在污水处置厂是通过化学的方法回收磷,比如化学沉淀法工业纯水设备。
污水资源化是近十几年国际研究的热点和前沿,也是未来污水处置的发展方向,需要科研人员、政府和企业协同攻关。
污水里有COD也就是有机碳,可以通过一些方法转化成能源,比如污水产氢、污水产甲烷。另外,最近兴起的技术就是污水变成电能。污水产甲烷就是沼气,沼气在国的应用非常广泛,很多农村运用化粪池产甲烷,用于烧饭、供暖。
2015年,国科学家首次在世界上提出面向未来的污水处置概念厂,主要的就是资源回收。2018年,江苏省宜兴市举行了第一个示范厂的奠基仪式。污水处置真正想进行变革,需要政府、企业包括科研院所的通力合作,理论上、技术上和装备上进行创新。此外,污水资源化的处置工艺可以将资源回收。但如果一味追求资源回收的最大化,可能污水处置难以实现达标。达标应该是前提,不达标是不能排放的怎样追求这两方面的平衡,需要研究和探讨的问题。南京纯水设备
本文根据作者在中国环境科学学会2018年科学技术年会上的演讲发言整理而成,作者系中国科学技术大学教授
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