污水資源化研究的熱點和前沿及污水處置的發(fā)展方向
隨著國家城鎮(zhèn)化的不時發(fā)展，污水排放量逐年上升，2017年的污水排放量超越了600億噸。為處置這些污水，2005年~2015年，城鎮(zhèn)污水處置廠由764座增長到6910座，增長了9倍。截至2018年，全國城鎮(zhèn)污水處置能力達到2.17億立方米/日，鄉(xiāng)村污水處置率達到92%縣城污水處置率達到85%
經(jīng)初步統(tǒng)計，國處理1噸廢水約要消耗0.34度電，年耗電約100億度左右，占全國能耗的0.3%還會消耗除磷藥劑10萬噸、脫水藥劑8000噸。對于近年來大家關(guān)注的溫室氣體排放問題，很多研究標(biāo)明，污水處置廠也是溫室氣體排放源，年排放二氧化碳總量接近2000萬噸，相當(dāng)于18輛汽車的總排放量。保守的污水處置過程是高能耗高物耗、高碳排放量的
因此，要探索污水資源化的途徑。水是最寶貴的資源，污水里的磷、氮等礦物質(zhì)資源有一定價值。比利時皇家科學(xué)院院士曾對歐洲的污水處置做了計算，一噸水里可以回收的水資源、有機肥、甲烷、氮、磷等物質(zhì)的價值在0.41歐元左右。南京純水設(shè)備
如果依照我國年排放污水量600億噸來算，可回收的潛在資源大概有80億立方米甲烷氣、280萬噸氮資源、60萬噸磷資源、100萬噸硫資源、570萬噸有機肥、360億噸水，潛在價值大于2500億元人民幣。所以，污水具有非常重要的經(jīng)濟生態(tài)雙重效益，具有非常高的戰(zhàn)略價值。
污水資源化對于磷的回收也有很大的助益。磷是不可再生資源，磷的最終歸宿是大海，大海中提取磷是比較困難的解決磷危機最現(xiàn)實、最主要的途徑是鄉(xiāng)村污水中磷的回收。現(xiàn)在污水處置廠是通過化學(xué)的方法回收磷，比如化學(xué)沉淀法工業(yè)純水設(shè)備。
污水資源化是近十幾年國際研究的熱點和前沿，也是未來污水處置的發(fā)展方向，需要科研人員、政府和企業(yè)協(xié)同攻關(guān)。
污水里有COD也就是有機碳，可以通過一些方法轉(zhuǎn)化成能源，比如污水產(chǎn)氫、污水產(chǎn)甲烷。另外，最近興起的技術(shù)就是污水變成電能。污水產(chǎn)甲烷就是沼氣，沼氣在國的應(yīng)用非常廣泛，很多農(nóng)村運用化糞池產(chǎn)甲烷，用于燒飯、供暖。
2015年，國科學(xué)家首次在世界上提出面向未來的污水處置概念廠，主要的就是資源回收。2018年，江蘇省宜興市舉行了第一個示范廠的奠基儀式。污水處置真正想進行變革，需要政府、企業(yè)包括科研院所的通力合作，理論上、技術(shù)上和裝備上進行創(chuàng)新。此外，污水資源化的處置工藝可以將資源回收。但如果一味追求資源回收的最大化，可能污水處置難以實現(xiàn)達標(biāo)。達標(biāo)應(yīng)該是前提，不達標(biāo)是不能排放的怎樣追求這兩方面的平衡，需要研究和探討的問題。南京純水設(shè)備
本文根據(jù)作者在中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會2018年科學(xué)技術(shù)年會上的演講發(fā)言整理而成，作者系中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授
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