生物、材料、信息技術(shù)：未來水處理技術(shù)發(fā)展方向
發(fā)布日期：2019-03-01 點(diǎn)擊：1130
當(dāng)下社會工業(yè)化及城鎮(zhèn)化腳步的加快，使得城市污水排放量日漸增長，給環(huán)境造成各種影響，其中，城市污水處理是否有效、合理，與城市可持續(xù)發(fā)展有著緊密關(guān)聯(lián)。文章重點(diǎn)分析了城市污水處理現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢，針對相關(guān)問題提出一系列措施，希望給您帶來思考與幫助。
一、城市污水處理現(xiàn)狀
1.單一投資主體和資金短缺
我國城市污水處理設(shè)施使用成本較低。城鎮(zhèn)污水處理規(guī)模繼續(xù)擴(kuò)大，所有建設(shè)資金由政府出資，因此，政府撥款是污水處理廠建設(shè)、運(yùn)營和維護(hù)的主要資金來源。隨著城市污水處理的擴(kuò)大，基礎(chǔ)建設(shè)和科學(xué)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污水處理廠的建設(shè)和先進(jìn)設(shè)施的購置和維護(hù)。
2.技術(shù)不夠先進(jìn)，運(yùn)行效率低下
對于投資我國的污水處理設(shè)施、建設(shè)和運(yùn)營都是政府的分包商，許多污水處理設(shè)施建設(shè)沒有科學(xué)的可行性研究，下水道系統(tǒng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于城市發(fā)展和人口增長，城市污水處理廠的建設(shè)尚未更新。大多數(shù)污水處理設(shè)施效率低，自動化程度低，城市污水處理技術(shù)進(jìn)展不夠，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了當(dāng)下城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。
3.管理機(jī)制不健全，經(jīng)營水平低下
我國污水處理廠的建設(shè)、運(yùn)營和管理機(jī)制主要遵循新中國成立以來按照計劃經(jīng)濟(jì)體制形成的傳統(tǒng)經(jīng)營管理機(jī)制，污水處理的所有費(fèi)用由政府承擔(dān)。這些也間接導(dǎo)致了污水處理設(shè)施無法建造，也沒資金支撐運(yùn)營，同時政府也缺乏專門的污水處理管理機(jī)制和人員。
二、城市污水處理技術(shù)發(fā)展趨勢
中國工程院院士曲久輝曾指出未來水處理行業(yè)的核心技術(shù)將以生物、材料、信息技術(shù)三個維度的融合作為重要發(fā)展方向。將成熟環(huán)保技術(shù)與生物、材料和信息技術(shù)交叉融合，能夠有效改善并強(qiáng)化污水處理效率，并推動污水處理行業(yè)邁向綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)。
目前水處理行業(yè)于生物、材料、信息技術(shù)三方面出現(xiàn)的技術(shù)融合形式包括：
1. 生物技術(shù)與水處理技術(shù)相結(jié)合探索新型脫氮除磷工藝
目前我國城市污水處理行業(yè)普遍存在的難題是污水脫氮除磷和污水廠優(yōu)化節(jié)能。因此一些基于生物技術(shù)的改良型工藝?yán)缍坛滔趸�、間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥法、低溫厭氧氨氧化等技術(shù)已經(jīng)日臻成熟。水污染治理還要強(qiáng)調(diào)生態(tài)，從生態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)變化和生態(tài)系統(tǒng)風(fēng)險控制角度研究水污染處理的關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)施。一些綠色技術(shù)，比如低能耗、低藥耗的技術(shù)，不加藥、少加藥，安全和簡捷的技術(shù)。
2.新材料技術(shù)與水處理技術(shù)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)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(shù)革新為膜法水處理行業(yè)帶來了新的增長契機(jī)。高性能膜材料可實(shí)現(xiàn)高通量、高選擇性的污染物分離。有機(jī)微孔高分子材料合成方法與傳統(tǒng)界面聚合成膜工藝相結(jié)合產(chǎn)出的超薄高分子膜性能優(yōu)異。新材料是未來水處理支柱型產(chǎn)業(yè)，新材料改善水污染處理中的生物反應(yīng)，強(qiáng)化物理和化學(xué)反應(yīng)，同樣其也會成為綠色過程新的載體和方向。污水處理的資源化、能源化，也要依賴于新材料。未來在石油化工行業(yè)、水處理與凈化、反滲透海水淡化等領(lǐng)域擁有廣闊前景。
3.信息技術(shù)與水處理技術(shù)相結(jié)合發(fā)展智慧水務(wù)管理
智慧水務(wù)作為智慧城市的重要組成之一，是水務(wù)運(yùn)營的發(fā)展方向，也是時下的熱點(diǎn)之一。智慧水務(wù)將借助新一代無線網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等信息技術(shù)，通過智能傳感系統(tǒng)的實(shí)時監(jiān)測，水處理工藝各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)將被高效收集整合，并用于智能化操作系統(tǒng)的實(shí)時模擬和策略制定，從而使水廠運(yùn)行實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)化智能化管理。
三、城市污水處理觀念轉(zhuǎn)變具體措施
面對新形勢，總結(jié)過去的經(jīng)驗教訓(xùn)，為促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展，城市污水處理發(fā)展必須實(shí)現(xiàn)以下幾個根本性變化：
1.提高認(rèn)識：發(fā)動社會力量做好污水處理工作
長久以來，人們將城市污水看作“廢水”。未來，我們應(yīng)從“取水、供水、用戶、排放”的單向開放用水模式，轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;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(jìn)城市污水處理工業(yè)發(fā)展。同時，政府應(yīng)逐漸讓社會力量成為建設(shè)的主體，政府投資建設(shè)資金主要起引導(dǎo)作用，鼓勵社會資本參與城市污水處理和建設(shè)。在實(shí)踐中，“社會建設(shè)，政府分配、監(jiān)督和待遇”形成的政企合作模式也值得推廣。
2.加強(qiáng)規(guī)劃的合理性：加強(qiáng)污水處理過程
按照“規(guī)劃協(xié)調(diào)布局合理密切聯(lián)系”的原則重新審視和調(diào)整城市污水處理廠的規(guī)劃布局，采取適當(dāng)分散、小規(guī)模、多層次的方式進(jìn)行循環(huán)再造，合理建設(shè)城市污水處理廠，促進(jìn)城市污水回用;在城市污水處理過程中，要遵循“利用最大化”的原則，從當(dāng)?shù)貙?shí)際出發(fā)，爭取將單一處理過程變?yōu)榫C合處理過程。同時，要努力推動污泥無害化處理的技術(shù)進(jìn)步，促進(jìn)污泥的使用。
3.加強(qiáng)運(yùn)營管理：轉(zhuǎn)變城市污水處理行業(yè)直接管理體系
市政污水處理廠必須遵循政企分開的原則，按照現(xiàn)代企業(yè)制度建立的要求，與地方政府深入開展城市污水處理廠業(yè)務(wù)改造、合作;工作重心轉(zhuǎn)移到市場監(jiān)督等方面，建立“前、中、后”的定期監(jiān)測機(jī)制，組織相關(guān)培訓(xùn)活動，進(jìn)一步提高監(jiān)理人員素質(zhì)和監(jiān)控水平，提高在線和出站水質(zhì)，加強(qiáng)改進(jìn)所需的設(shè)施和設(shè)備;監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)政府主管部門對城市污水處理設(shè)施的24小時監(jiān)控，形成敏感、高效、準(zhǔn)確的監(jiān)控機(jī)制。
4.投資與考核的完善：確保最大的投資效率
中央政府對城市污水處理的投資主要起引導(dǎo)和支持作用，投資應(yīng)采取補(bǔ)貼和獎勵措施，補(bǔ)貼西部困難地區(qū)城市排水管網(wǎng)建設(shè)和城市污水處理設(shè)施建設(shè)，并獎勵城市污水處理開發(fā);要改變城市污水處理廠的評估方法;此外，主要污染物減排效果應(yīng)作為評價城市污水處理效果的主要指標(biāo)。
