我國(guó)未來(lái)污水處理廠自控系統(tǒng)的發(fā)展方向及技術(shù)革新
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- 發(fā)布時(shí)間:2017-01-07 16:44
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【概要描述】“未來(lái)的污水處理廠自控系統(tǒng)到底應(yīng)該有一個(gè)怎樣的革新……我們應(yīng)該鼓勵(lì)多樣化的發(fā)展、多樣化的實(shí)施模式,融入地域特色元素、考慮歷史文化背景、與人居及自然環(huán)境協(xié)調(diào),做到能源化、資源化、生態(tài)化、景觀化、智能化和個(gè)性化,并成為科學(xué)研究與人文環(huán)境教育的基地或地標(biāo)設(shè)施?!?
我國(guó)未來(lái)污水處理廠自控系統(tǒng)的發(fā)展方向及技術(shù)革新
【概要描述】“未來(lái)的污水處理廠自控系統(tǒng)到底應(yīng)該有一個(gè)怎樣的革新……我們應(yīng)該鼓勵(lì)多樣化的發(fā)展、多樣化的實(shí)施模式,融入地域特色元素、考慮歷史文化背景、與人居及自然環(huán)境協(xié)調(diào),做到能源化、資源化、生態(tài)化、景觀化、智能化和個(gè)性化,并成為科學(xué)研究與人文環(huán)境教育的基地或地標(biāo)設(shè)施?!?
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“未來(lái)的污水處理廠自控系統(tǒng)到底應(yīng)該有一個(gè)怎樣的革新……我們應(yīng)該鼓勵(lì)多樣化的發(fā)展、多樣化的實(shí)施模式,融入地域特色元素、考慮歷史文化背景、與人居及自然環(huán)境協(xié)調(diào),做到能源化、資源化、生態(tài)化、景觀化、智能化和個(gè)性化,并成為科學(xué)研究與人文環(huán)境教育的基地或地標(biāo)設(shè)施。”
1 未來(lái)污水處理工藝的發(fā)展方向
未來(lái)城市污水處理工藝將繼續(xù)是已有技術(shù)的延伸擴(kuò)展與新型改進(jìn)技術(shù)的不斷融入。從過(guò)去的發(fā)展來(lái)看,城市污水處理工藝是不斷改進(jìn)和升級(jí)的,去除對(duì)象從有機(jī)物發(fā)展到氨氮,再?gòu)陌钡l(fā)展到總氮,以及生物除磷的興起,都體現(xiàn)了不同時(shí)期已有技術(shù)與新技術(shù)的不斷融合與集成應(yīng)用。
因此,可以認(rèn)為,今后的城市污水處理工藝技術(shù)發(fā)展仍然離不開歷史的積淀和工程經(jīng)驗(yàn),任何新技術(shù)都需要逐步融入到已有的系統(tǒng)之中,然后實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的能力提升以及完全的更替。
例如,從普通曝氣發(fā)展出生物硝化,由生物硝化提升到A/O脫氮,然后再擴(kuò)展到 A2/O 除磷脫氮;微孔曝氣的出現(xiàn),使鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)生物池污泥濃度完全可以達(dá)到氧化溝系統(tǒng)的水平。
從當(dāng)前的國(guó)際趨勢(shì)和國(guó)內(nèi)需求來(lái)看,城市污水處理工藝技術(shù)的主要發(fā)展方向是穩(wěn)定達(dá)標(biāo)前提下的能源化、資源化和低能耗低物耗的精細(xì)化管理控制。例如,通過(guò)水質(zhì)的部分或完全恢復(fù),包括反滲透與正滲透技術(shù)的應(yīng)用,達(dá)到特定用水功能要求,實(shí)現(xiàn)水的回收,供區(qū)域水系統(tǒng)循環(huán)使用或下游界外用戶取用;通過(guò)污水與污泥有機(jī)物的沼氣化和污水源熱能利用,回收熱能、電能;從污水或污泥中回收有價(jià)值的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,以及回收磷、氮、硫等有使用價(jià)值的礦物組分。通過(guò)已有技術(shù)的回歸與不斷完善,新技術(shù)和新設(shè)備在工程應(yīng)用層面的重大突破,以及運(yùn)行管理能力的提升,人員素質(zhì)及技能水平的提高,城市污水處理工藝技術(shù)將持續(xù)發(fā)展與不斷升級(jí),呈現(xiàn)多樣化、集成化、智能化、精細(xì)化和個(gè)性化的特征,在源頭控制與管網(wǎng)功能改進(jìn)、碳氮分離與污泥高濃度厭氧消化、高品質(zhì)再生水生產(chǎn)與磷酸鹽回收、側(cè)流與主流工藝厭氧氨氧化等方面取得進(jìn)一步發(fā)展與技術(shù)突破,并成為未來(lái)城市污水處理系統(tǒng)的核心組成部分。
2 未來(lái)污水處理廠自控系統(tǒng)的革新
現(xiàn)狀是時(shí)間與人類智慧的積累,未來(lái)是現(xiàn)在的不斷發(fā)展與修正,回顧歷史過(guò)程,可以在一定程度上預(yù)知未來(lái)?;钚晕勰喾ㄕQ生百年之際,有人說(shuō)到了該終止的時(shí)候了,有人說(shuō)還會(huì)延續(xù)100年、500年,甚至更長(zhǎng)久的時(shí)間。曾經(jīng)在丹麥的一個(gè)污水處理廠,看到最古老的滴濾池在運(yùn)行,最新的厭氧氨氧化在建設(shè),老舊泵房運(yùn)轉(zhuǎn)中,新擴(kuò)泵站將建成。20世紀(jì)70~80年代在德國(guó)和奧地利盛行的AB工藝,90年代之后基本沒(méi)有新增,但隨著污水能源化利用和厭氧氨氧化技術(shù)的發(fā)展,其A段作為碳氮分離的有效方法,現(xiàn)在又出現(xiàn)了回歸的發(fā)展趨勢(shì)。
1997年,我陪Poul Harremoes教授參觀紀(jì)莊子污水處理廠時(shí),他很奇怪地問(wèn),你們污水處理廠怎么會(huì)種這么多高大的落葉樹木,不怕秋冬季落葉飄落在池子里面嗎?我說(shuō),我們有景觀綠化的指標(biāo)要求,落葉可以人工清理。后來(lái)注意到,北歐的污水處理廠特別注意節(jié)省人力,傾向于無(wú)人值守的發(fā)展方向,而在德國(guó)看到的是員工人數(shù)不低于國(guó)內(nèi)的污水處理廠人數(shù),并且有不少博士和高級(jí)技師,此外,大學(xué)教授會(huì)與某個(gè)或若干個(gè)污水處理廠建立密切的聯(lián)系和長(zhǎng)期合作關(guān)系。
2009年,參觀美國(guó)華盛頓特區(qū)Blue Plain污水處理廠時(shí),曾經(jīng)對(duì)他們的工藝流程感到不可思議,首先是20世紀(jì)50年代的高負(fù)荷活性污泥法去除全部有機(jī)物,然后是60年代的氨氮硝化,接著全部依靠外加甲醇的深度反硝化,后續(xù)出水過(guò)濾系統(tǒng),其控制系統(tǒng)也較原始,當(dāng)時(shí)正在進(jìn)行自控系統(tǒng)更新?lián)Q代,目前這些工藝系統(tǒng)仍然照舊運(yùn)行。 發(fā)生的重大變化是,2015年該廠啟動(dòng)了全球規(guī)模最大的Cambi污泥熱水解和污泥高濃度厭氧消化系統(tǒng),采用側(cè)流厭氧氨氧化技術(shù),并匯聚歐洲和北美的科技力量,開展了主流工藝厭氧氨氧化技術(shù)的工程應(yīng)用研究。
因此,未來(lái)的污水處理廠自控系統(tǒng)到底應(yīng)該有一個(gè)怎樣的革新,是不太可能有確定性答案的,不同的人會(huì)有不同的想法,不同的地域會(huì)有不同的實(shí)踐,可以跨越歷史,但不可能切斷聯(lián)系,我們應(yīng)該鼓勵(lì)多樣化的發(fā)展、多樣化的實(shí)施模式,融入地域特色元素、考慮歷史文化背景、與人居及自然環(huán)境協(xié)調(diào),做到能源化、資源化、生態(tài)化、景觀化、智能化和個(gè)性化,并成為科學(xué)研究與人文環(huán)境教育的基地。同樣,未來(lái)的污水處理廠人才需求將是復(fù)合型的管理人與經(jīng)理人,全能型的技術(shù)支持與服務(wù)團(tuán)隊(duì),技能型的精細(xì)化運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì),以及公眾認(rèn)知水平的顯著提高與廣泛參與。
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