时间： 2016-10-10 10:03
来源： 中国水网
作者： 王凯军
第三方面，国际上在碳减排上的政治斗争，也影响我国各个行业对这个问题的考虑。在一定程度上人为割裂了节能减排。减排在污水行业，工业行业节能，污水处理行业只提只减排，导致污水处理发展成高能耗的“灰色”行业。
生态文明理念引领的技术大繁荣
可持续发展是终极目标吗？很粗浅的讲，沿着美国清洁水法的思路，提出三个完整性：保护水环境目标的生物、物理和生物三个完整性。而现在的国会计划修建新的水法，它更强调将处理融入经济发展和作为社区的一员。把公共污水厂变成未来资源厂。可以看到他们不自觉的在考虑“人与人”和“人与社会”的关系。清洁水法(cwa)颁布40余年后正面临“落后”的尴尬，为改变水处理行业传统社会角色，发展重视资源利用的可持续绿色水处理设施，酝酿了新的法案(21st century watershed act)。
生态文明建设是中国在社会发展方面的一次创举，十七大提出包括“生态文明”的四个文明，十八大提出包括生态文明在内的五位一体。美国国家人文科学院院士小约翰·柯布（john b. cobb, jr.）曾撰文指出“直接进入生态文明的发展抉择带给中国一个千载难逢的伟大机会， 这个机会是中国独有的领导世界的机会。……中国应该抓住直接进入生态文明这一千载难逢的伟大历史机遇。”
国际上的认识还是非常深刻的，生态文明有四个关键词，指的是，人与自然、人与人、人与社会和谐共生、良性循环、全面发展、持续繁荣，这四个词非常关键。
所以回到我们行业，看在这个理念下，污水处理是什么样的状况。
首先厌氧氨氧化现在已经成为世界主流的认识。所以我们可以这样认为，未来污水处理技术的1.0版本可能会按这个步骤在发展，基于强化碳源浓缩分离，以厌氧氨氧化为基础，降低能耗并提高能量回收率。王凯军判断，在五年之内能够实现。
所以看到国外有的污水厂也用了以生物吸附段为基础的工艺，总结起来国外基本上采用ab段，或者a段，或者a段的基础上采取强化，cod的去处率从40%到60%，从50%到70%，最高的可能达到80%。a段生物吸附（或hras） 化学絮凝工艺欧美拟采用的主要技术选择，诸如奥地利strass厂和荷兰rotterdam-dokhaven厂等。
另外我国有很多技术一旦沿着这个路线来发展，技术的路径就会打开，有很多污水处理以前不能考虑的问题，现在就可以考虑了，所以说是技术大繁荣。比如说磁分离技术，作为污水处理的浓缩工艺，在技术上，实际上已经成熟了。奥运期间清河污水厂的装置都是作为一级装置来用的。去年天津大爆炸发生后，王凯军教授调用了一台设备到现场，两个集装箱就装下了。三到五分钟的停留时间就能够达到60%到80%的cod去处量，这是非常难得的。
王凯军介绍，多年前参加了一个讨论会，他开始想试试用膜浓缩技术，做了七八年的研究，可以称的上是一次革命。从0.33m3小试到1m3小试再到24m3组件中试，现在已经有了100t/d膜组件。利用mbr或膜过滤结合混凝强化实现有机物分离，cod去除率可以从70%到90%。
这个实际结果可以看出，污水的碳流完全改变了，污水处理确实面临革命性的挑战，没有碳的污水要怎么处理？一旦把资源回收作为主要的目标，各种可能性就出现了。王凯军表示，所以在前年污泥处理一百周年的时候，行业还在争论是不是下一个一百年还是活性污泥，我说下一个一百年绝对不是活性污泥。
为什么？从生态文明的理念来讲，现在的厌氧氨氧化还有一定的局限性。还是以资源破坏为手段；节能空间也有限；低温效率差约40%左右。
所以下一步判断标准依然是这四句话：和谐共生、良性循环、全面发展、持续繁荣。这是生态文明的标准。
在这样一个标准下，再看新加坡的newater，可能有新的路径，因为城市污水处理，在传统活性污泥基础上，加上了双膜。所以我们现在完全可能达到同样的标准，这样污水处理的工艺会大大的减化，而且是以水的回收、能量回收和营养的回收为基础。
当然很多人会说这是一个能耗型的污水处理，但是以汽车的发展来看这是一个过度的阶段，所以把它称为2.0版的时代。虽然最终推行的是新能源汽车，但是电动汽车或者混合动力车属于过渡阶段，满足了一段历史时期的社会需求。未来污水厂3.0版，资源回收的工艺可能起到重要的作用，所以未来3.0工艺是低碳的、资源回收和零排放的污水处理，从整个流程可以看出，完全零排放的路径。
总结来看，污染控制阶段、可持续发展阶段，生态文明阶段，各个阶段的特征是不同的，这是跨越式发展路线图。
生态文明阶段依赖于可持续发展阶段的技术，在第一代和第二代污水处理工艺基础上实现的。因此我们总结这三个阶段为追随、模仿而后达到超越。
编辑： 李晓佳
清华大学环境学院教授、博士生导师
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