發(fā)展以資源、能源回收為主的可持續(xù)污水處理是目前乃至今后很長時間內(nèi)技術(shù)研發(fā)的核心。磷回收和碳中和是未來污水處理技術(shù)核心雖然從理論上看污水中可能含有萬種潛在物質(zhì)/元素,但是,最為急迫和現(xiàn)實(shí)的當(dāng)屬磷回收。在能源回收方面,除有機(jī)能源外,污水溫度所含熱量亦不可小覷,它甚至可以產(chǎn)生比COD還多的能量,至少可以作為有機(jī)能源赤字的補(bǔ)充,使污水處理達(dá)到能量自己自足的“碳中和”狀態(tài)[2]。
因此,未來污水處理方向?qū)⑹且粋中心(可持續(xù)),兩個基本點(diǎn)(磷回收與碳中和)。技術(shù)研發(fā)始終將沿這一方向推進(jìn)和應(yīng)用。
磷像其它物質(zhì)一樣,主要存在于地殼之中。農(nóng)耕文明時期,人與土地之間建立起一種樸素的物質(zhì)循環(huán)方式 [圖1(a)],根本不知道開采磷礦藏。工業(yè)革命后,人類“聰明”地發(fā)明了化肥,用之代替水沖馬桶與下水道導(dǎo)致不可能再回歸土地的營養(yǎng)元素。結(jié)果,磷被送上一條“流放”海洋的不歸之路 [圖1(b)];同時,導(dǎo)致地表水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象增多。按每年對磷需求量增加3%來計算,全球可以經(jīng)濟(jì)開采的磷礦將會在50 a內(nèi)用完,而全球全部磷儲量將在100~200 a內(nèi)耗盡[13]。
顯然,控制磷的匱乏速度必須立刻恢復(fù)已基本消失磷循環(huán),其中,從點(diǎn)源——污水中回收磷則成為最大的一種可能。為此,市政污水與動物糞尿(為污水中磷含量的5倍)一起已被看作是“第二磷礦”[13]。對污水實(shí)施磷回收也意味著將水體富營養(yǎng)化防治與磷的可持續(xù)利用有機(jī)結(jié)合,具有一石二鳥之作用。磷回收目標(biāo)產(chǎn)物目前對鳥糞石(MgNH4PO4×6H2O)趨之若鶩,因?yàn)槠渲兴?/span>P折標(biāo)P2O5后高達(dá)51.8%(基于MgNH4PO4計算)。
我們經(jīng)10年研究與調(diào)研表明[14],從污水中以純鳥糞石形式回收磷在技術(shù)十分困難、回收成本也很高,很可能出現(xiàn)買豆腐花了肉價錢的尷尬局面。況且,鳥糞石其實(shí)是一種緩釋肥,并不適合直接用于糧食生產(chǎn),較合于果木、園林等施肥。事實(shí)上,磷回收產(chǎn)物更多去向應(yīng)為磷肥工業(yè),而磷肥工業(yè)對磷礦石成分并無喜好,只求盡可能多的磷含量。不論何種磷礦石,在磷肥生產(chǎn)時都會被濕法或熱法溶解,只取其中的PO43-。這就是說,從污水回收鳥糞石技術(shù)上非常困難,而實(shí)際中也沒有必要,完全可以因地制宜地回收其它形式的磷酸鹽。
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(xué)者本世紀(jì)初已提出污水處理應(yīng)向著“碳中和(Carbon Neutrality)”目標(biāo)方向發(fā)展。應(yīng)對這一挑戰(zhàn),美國計劃到2030年時基本實(shí)現(xiàn)污水處理碳中和運(yùn)行目標(biāo)[15]。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[5]。
磷回收和碳中和是未來污水處理技術(shù)核心
污水處理碳中和狹義目標(biāo)就是能源使用要實(shí)現(xiàn)自給自足,廣義目標(biāo)還包括因資源回收、利用所引的廠外其它耗能下降導(dǎo)致的CO2減少。顯然,污水處理要實(shí)現(xiàn)碳中和運(yùn)行目標(biāo),唾手可得的能源當(dāng)屬剩余污泥厭氧消化產(chǎn)CH4。然而,剩余污泥產(chǎn)量的多寡又受進(jìn)水有機(jī)物濃度的限制,并不一定能完全滿足碳中和運(yùn)行的需要,這就需要考慮利用污水余溫中所蘊(yùn)藏的可觀熱量。此外,國外一些污水處理廠甚至還采用風(fēng)能和太陽能來滿足能量的需求。表1[2]總結(jié)了國際上一些致力于碳中和運(yùn)行的污水處理廠情況。這些實(shí)例表明,基于剩余污泥有機(jī)物能源可以滿足或最大程度滿足碳中和運(yùn)行目標(biāo)。此外,我們針對中國污水水質(zhì)特點(diǎn)及常用工藝,以北京某大型市政污水處理廠(COD=400 mg L-1)為例,詳細(xì)計算了該廠有機(jī)能源利用僅能滿足53%的碳中和運(yùn)行目標(biāo),赤字能量可以通過水源熱泵轉(zhuǎn)換污水中熱量予以實(shí)現(xiàn)。
公司簡介:
陜西珂沅環(huán)保工程有限公司是一家技術(shù)型高科技環(huán)保公司,西安市高新技術(shù)企業(yè),公司注冊資金1001萬元,擁有建設(shè)部頒發(fā)的環(huán)境工程專項(xiàng)工程承包資質(zhì),安全生產(chǎn)許可證和陜西省環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會頒發(fā)的設(shè)計及施工資質(zhì)。
業(yè)務(wù)范圍:
一,污水處理及資源化回用(KY-MBR再生水處理設(shè)備);分散化、小型化、模塊化、生態(tài)型村鎮(zhèn)污水處理;人工濕地;水生態(tài)環(huán)境修復(fù);農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)垃圾分層溫控?zé)o動力處理技術(shù)領(lǐng)域集“技術(shù)研發(fā)、設(shè)計咨詢、生產(chǎn)制造、工程實(shí)施和托管運(yùn)營”五位一體,為客戶提供從專項(xiàng)研發(fā)、工程總承包到終身運(yùn)營維保的全方位解決方案。
二,公司在污水處理廠的備件、設(shè)備檢測、設(shè)備維修、維修技術(shù)、專業(yè)人員等方面有獨(dú)特的優(yōu)勢,專業(yè)維修臥螺離心機(jī),粗、細(xì)格柵除污機(jī),羅茨風(fēng)機(jī),壓濾機(jī),清理污泥池及管道維護(hù),承接污水廠設(shè)備維修大包,水泵電機(jī)故障診斷,日常維護(hù),包年維護(hù),改裝改造,配件修造,機(jī)械加工以及水泵等電氣控制系統(tǒng)銷售、安裝的專業(yè)化污水處理設(shè)備維保服務(wù)。
三,提供專業(yè)的污水處理設(shè)施運(yùn)營,污水處理工程設(shè)計,污水處理達(dá)標(biāo)工藝,污水處理操作技術(shù)培訓(xùn),污水處理設(shè)備維修,脫磷除氮工藝改造,曝氣風(fēng)機(jī)節(jié)能改造合同能源管理等服務(wù)。
如您在工作中有廢水處理工程的設(shè)計、施工、運(yùn)營管理以及污水處理設(shè)備的設(shè)計,制造,安裝,調(diào)試等服務(wù)需求,敬請來電。我們堅信“質(zhì)量是企業(yè)生命,誠信服務(wù)是您我橋梁”的服務(wù)理念,為保障污水處理設(shè)施“安全運(yùn)行、達(dá)標(biāo)運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行”提供高性價比的服務(wù)。
本著高起點(diǎn)、高技術(shù)、高品質(zhì)的原則,公司在環(huán)境工程領(lǐng)域里應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù),交付高質(zhì)量的產(chǎn)品,提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù),努力為客戶高效優(yōu)質(zhì)的解決環(huán)保方面的問題,滿足客戶的要求。