4月12日,在第四屆環境安全高端論壇上,清華大學深圳研究生院水與環境安全創新團隊提出的“以污水精煉為核心的未來城市水系統”備受關注,引發了與會代表的熱烈討論。
目前的污水處理主要采用活性污泥工藝,以水污染控制和水質達標排放為主要目的,為水污染控制和人類文明的發展做出了不可磨滅的巨大貢獻。但是,這種污水治理思路存在高投入(化學品和能源消耗大)、高產污(污泥和二氧化碳產生量大)和低效率(總氮去除率低、水質毒性沒有控制)等不足,即目前的污水處理是以污染轉嫁、能源消耗為代價的。隨著能源危機、安全水危機等問題的出現,迫切需要通過新理念和新技術途徑對污水進行革新性的管理和治理。
清華大學深圳研究生院水與環境安全創新團隊,基于團隊研究成果和污水處理發展趨勢,提出了未來城市水系統及其核心技術——污水精煉技術(Wastewater Refining Technology, 簡稱wRefine)。污水精煉技術的核心理念是將污水視為重要資源,改變把污染物分解和去除為核心的現有處理原理,以污水精煉廠為載體,通過精細化篩分和高效轉化,實現污水資源的安全、高效利用,支撐城市水循環系統的可持續發展。污水精練技術的目標是實現或盡可能逼近“能源自立、資源輸出”,前提為“安全、高效”。
創新團隊負責人胡洪營教授指出,污水中的“水”是首先應該考慮充分利用的最主要的資源,有機碳的能源轉化是實現能源自立的關鍵,有價值無機物回收和利用是提升污水資源價值的重要途徑。
創新團隊提出了兩套污水精煉技術模式——污水精煉生態模式 (wRefine-E)和污水精煉高端模式 (wRefine-S)。污水精煉核心技術包括有機物和有價值無機物的篩分技術(如AB法、混凝、氣浮、膜分離;磷的分離等)、能源轉化技術(如有機物轉化高固體厭氧、熱化學、常溫生物質燃料電池;微藻生物質培養與產油等、氮的轉化、異養藻類培養等)和安全利用技術(主要為再生水利用的風險識別與管理技術)。通過以上關鍵技術途徑,能夠實現污水精煉目的:資源化和能源化利用污水資源,促進污水管理的可持續性發展。
圖為清華大學水與環境安全創新團隊負責人胡洪營教授在論壇上作報告