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生物、材料、信息技術:未來水處理技術發展方向
  發布日期:2019-3-1  點擊:304

         當下社會工業化及城鎮化腳步的加快,使得城市汙水排放量日漸增長,給環境造成各種影響,其中,城市汙水處理是否有效、合理,與城市可持續發展有著緊密關聯。文章重點分析了城市汙水處理現狀及其發展趨勢,針對相關問題提出一系列措施,希望給您帶來思考與幫助。

一、城市汙水處理現狀

1.單一投資主體和資金短缺

我國城市汙水處理設施使用成本較低。城鎮汙水處理規模繼續擴大,所有建設資金由政府出資,因此,政府撥款是汙水處理廠建設、運營和維護的主要資金來源。隨著城市汙水處理的擴大,基礎建設和科學研究不可避免,同時也需要更多的投資資金。政府的有限資金分配不能支持大型汙水處理廠的建設和先進設施的購置和維護。

2.技術不夠先進,運行效率低下

對于投資我國的汙水處理設施、建設和運營都是政府的分包商,許多汙水處理設施建設沒有科學的可行性研究,下水道系統遠遠落後于城市發展和人口增長,城市汙水處理廠的建設尚未更新。大多數汙水處理設施效率低,自動化程度低,城市汙水處理技術進展不夠,遠遠滿足不了當下城市經濟發展的需求。

3.管理機制不健全,經營水平低下

我國汙水處理廠的建設、運營和管理機制主要遵循新中國成立以來按照計劃經濟體制形成的傳統經營管理機制,汙水處理的所有費用由政府承擔。這些也間接導致了汙水處理設施無法建造,也沒資金支撐運營,同時政府也缺乏專門的汙水處理管理機制和人員。

二、城市汙水處理技術發展趨勢

中國工程院院士曲久輝曾指出未來水處理行業的核心技術將以生物、材料、信息技術三個維度的融合作爲重要發展方向。將成熟環保技術與生物、材料和信息技術交叉融合,能夠有效改善並強化汙水處理效率,並推動汙水處理行業邁向綠色循環經濟。

目前水處理行業于生物、材料、信息技術三方面出現的技術融合形式包括:

1. 生物技術與水處理技術相結合探索新型脫氮除磷工藝

目前我國城市汙水處理行業普遍存在的難題是汙水脫氮除磷和汙水廠優化節能。因此一些基于生物技術的改良型工藝例如短程硝化、間歇式循環延時曝氣活性汙泥法、低溫厭氧氨氧化等技術已經日臻成熟。水汙染治理還要強調生態,從生態系統響應變化和生態系統風險控制角度研究水汙染處理的關鍵技術和設施。一些綠色技術,比如低能耗、低藥耗的技術,不加藥、少加藥,安全和簡捷的技術。

2.新材料技術與水處理技術相結合實現高效率膜處理工藝

近年來,納米陶瓷及高分子新材料方面的技術革新爲膜法水處理行業帶來了新的增長契機。高性能膜材料可實現高通量、高選擇性的汙染物分離。有機微孔高分子材料合成方法與傳統界面聚合成膜工藝相結合産出的超薄高分子膜性能優異。新材料是未來水處理支柱型産業,新材料改善水汙染處理中的生物反應,強化物理和化學反應,同樣其也會成爲綠色過程新的載體和方向。汙水處理的資源化、能源化,也要依賴于新材料。未來在石油化工行業、水處理與淨化、反滲透海水淡化等領域擁有廣闊前景。

3.信息技術與水處理技術相結合發展智慧水務管理

智慧水務作爲智慧城市的重要組成之一,是水務運營的發展方向,也是時下的熱點之一。智慧水務將借助新一代無線網絡、物聯網、雲計算等信息技術,通過智能傳感系統的實時監測,水處理工藝各個環節的數據將被高效收集整合,並用于智能化操作系統的實時模擬和策略制定,從而使水廠運行實現數據化智能化管理。

三、城市汙水處理觀念轉變具體措施

面對新形勢,總結過去的經驗教訓,爲促進城市可持續發展,城市汙水處理發展必須實現以下幾個根本性變化:

1.提高認識:發動社會力量做好汙水處理工作

長久以來,人們將城市汙水看作“廢水”。未來,我們應從“取水、供水、用戶、排放”的單向開放用水模式,轉變爲“控制取水、供水、用戶、再生水”的反饋型周期性過程,以此來提高用水效率,促進城市汙水處理工業發展。同時,政府應逐漸讓社會力量成爲建設的主體,政府投資建設資金主要起引導作用,鼓勵社會資本參與城市汙水處理和建設。在實踐中,“社會建設,政府分配、監督和待遇”形成的政企合作模式也值得推廣。

2.加強規劃的合理性:加強汙水處理過程

按照“規劃協調布局合理密切聯系”的原則重新審視和調整城市汙水處理廠的規劃布局,采取適當分散、小規模、多層次的方式進行循環再造,合理建設城市汙水處理廠,促進城市汙水回用;在城市汙水處理過程中,要遵循“利用最大化”的原則,從當地實際出發,爭取將單一處理過程變爲綜合處理過程。同時,要努力推動汙泥無害化處理的技術進步,促進汙泥的使用。

3.加強運營管理:轉變城市汙水處理行業直接管理體系

市政汙水處理廠必須遵循政企分開的原則,按照現代企業制度建立的要求,與地方政府深入開展城市汙水處理廠業務改造、合作;工作重心轉移到市場監督等方面,建立“前、中、後”的定期監測機制,組織相關培訓活動,進一步提高監理人員素質和監控水平,提高在線和出站水質,加強改進所需的設施和設備;監控系統實現政府主管部門對城市汙水處理設施的24小時監控,形成敏感、高效、准確的監控機制。

4.投資與考核的完善:確保最大的投資效率

中央政府對城市汙水處理的投資主要起引導和支持作用,投資應采取補貼和獎勵措施,補貼西部困難地區城市排水管網建設和城市汙水處理設施建設,並獎勵城市汙水處理開發;要改變城市汙水處理廠的評估方法;此外,主要汙染物減排效果應作爲評價城市汙水處理效果的主要指標。

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