【专家解疑答惑】第十一期清华大学左剑恶教授畅谈城市污水深度处理技术研究相关问题

luoyu070416

1、请您谈谈MBR工艺污水深度处理中的应用及前景如何，处理成本比传统工艺增加多少？还有请您说说污水深度处理新型工艺有哪些，又何优势，成本如何？发展前景及实用性怎样？
首先这是一个比较大的问题。关于MBR工艺将传统的生物处理工艺，跟膜过滤工艺结合在一起，很难把它说成一种污水处理工艺。出水水质跟传统的生物处理加（砂滤）加过滤的出水的水质差不多，国内MBR工艺发展的比较好，一步达到比较好的出水水质，在国内应用越来越广泛。但是像深度处理中间看你的目标，如果出水对总氮有要求的话还有别的措施，所以这点应用前景还是不错的。它最大的问题是费用的问题，提的问题，关于处理问题成本增加多少，这跟谁比。所谓的传统工艺，不带后过滤的，我们常规的膜工艺比它的费用要高得高30-50%的情况。
第二个关于污水深度处理新型的工艺有哪些？现在强调过滤或者强调后续去除SS，强调去除氨氮，总磷，MBR是一个转折，在国内也有很多的应用。另外传统的所谓的老三段，或者磷过滤这种工艺在国内一些地方也有应用。更多的更新的进展，在国内深度处理考虑更细致的除了刚才说的常规指标，还有微量的有机物，像氧分泌物，PCPP实质性的有机物，在国内现在有用到活性炭吸附或者加粉沫活性炭过滤，最后把活性炭一起过滤，这样的工艺也有。从发展前景来看的话，前面说的活性炭吸附这块在国内深度处理方面还没有直接的应用以外，其他的在国内都有应用了。从实用性来说，这些工艺都是可以使用的。
2、现在臭氧生物活性炭工艺，这个是处理的主流方向，您是这样看的吧？

太好这么说，从我理解说，臭氧活性炭工艺，是饮用水处理方面的主流工艺，或者某些专家推崇的一种工艺。我们的饮用水主要的原因是受微量有机物的或者氨氮的污染，特别是有机物的污染，采用臭氧之后使它反应，反应成小分子，或者做了其他的改变，利用活性炭处理，这是给水工艺。在深度处理方面是一种趋势，德国在做臭氧活性炭的工艺，大规模的厂商在用，在国内深度处理方面的应用况我不是很清楚。

3、市污染深度处理的技术，且您介绍较成熟的有哪些，您觉得瓶颈在什么地方？
目前来说，成熟的技术，我想有这样的，一个就是传统混凝沉淀过滤，国外都有砂滤池，或者加药，确保磷的达标排放，必要的时候，前面有混凝以后，出水的SS肯定也是达标的。如果有深度处理工艺反硝化做的好，也没有问题，所以这个问题在西方很多国家都用，这个工艺作为它最后一道把关的关口。现在在国内尝试很多，在后面接这种过滤，或者新式的过滤池，或者流动沙过滤，总体来说，加一个过滤。
另外一种新的过滤形式就是膜过滤，用超滤膜微滤膜做过滤，去掉SS，在加药的基础上可以去掉磷，达到磷的达标。前面已经谈到跟MBR结合，把膜和生物结合到一起，或者我们为了达到氨氮不达标，或者总氮不达标采用BAF，加上过滤也是一个成熟的工艺。最后提到的就是活性炭过滤。活性炭过滤可以去除有机物，特别是工业废水中间很难达标，或者不可降解有机物，或者微量的有机物，用活性炭吸附和活性炭过滤，就能起到很好的效果。
最大的问题还是工艺的稳定性和运行费用的问题。如果要谈目前的瓶颈也是这两方面，技术的稳定性，因为在国内没有非常长期的运行的经验，有一些膜过滤和MBR在国内运行也就是5年左右，传统的混凝过滤在小规模，一天几万吨的在国内有足够长的时间，但是大家在目前的这种大趋势下，认为传统的工艺不足以吸引人，而且后面也有一些问题。相反快速的过滤器，纤维转盘过滤器在国内无锡很多地方都用了很多套，效果也不错，主要使出水SS，快速的从20多降到5以下，这样出水就很稳定了，它就是简单的过滤。
我认为目前主要的瓶颈还是运行费用，和一个长期运行的稳定性。特别是膜过滤五年以后膜会怎么样，现在目前所有的膜过滤最长的就到五年，行不行还知道。也许要开始换，但是有的运行到五年还可以不换，原来估计都是五年的寿命，现在不清楚，能不能更长一点。看来五年问题不是很大。这些技术在国内各方面都试。
4、污水深度处理的目标我们应该怎样确定？影响遵循的原则您认为应该有哪些？膜技术在污水深度处理系统中的应用现状与应用前景如何？
污水深度处理的目标，跟自己回用的对象，或者到底把这个水深度处理干什么直接有关。最简单的例子，北京市希望城市污水厂处理完了以后，放到我们城市河道里面作为景观。当初最开始就提一个标准，本来我污水处理是有一个排放标准，地表水有一个标准，这两个标准结在一起，中间问题非常大，特别是总氮，很难结上。我把这个作为景观水作为景观水的标准，厂内回用，过滤处理之后该浇地什么没有问题，还有回用小区作为中水冲厕所，你的安全性，你的什么指标就要达到了。这个目标很难说一刀切，根据你回用的具体的对象，具体的用途来确定。
应该遵循的原则最简单来说技术要成熟可靠，费用可以接受，费用一定是相对的。在一定的时段里，认为这样的费用不可接受，但是条件需求变化以后，这个费用就可以接受了。就像若干年以前，膜技术在水处理当中不行，但是现在没问题。两个问题一个是膜，第二对水降承受率上升，两边结合在一起就可以接受了，费用不是最低，而是在可接受的范围之内这个技术就可以用。
膜技术现在的现状，在国内，一下子中国就变成膜技术应用在世界上是最大应用的国家，就是在短短的三年或者五年之内变成了这样的情况，这个是很难想象的，但是膜技术目前在国内应用的，最长的时间只有五年左右，我们希望能够看到在将来的五年之内看到长期膜技术的稳定性。应该来说，膜技术是很有应用前景的，膜技术制造成本继续降低，膜技术应用的经验，在国内越来越丰富了，所以将来会有很好的发展前景。
5、城市污水深度处理是不是比一般的污水处理更有难度？您介绍一下国内外深度处理技术有什么区别？
第一个问题城市污水的深度处理，看你深度处理的目标，你要总氮要达标，要达到多少，国家有一些标准是15，北京市提到10，或者达到5，这都是非常大的困难。SS也是一样的，还有其他的微量有机物，或者COD，特别是工业废水。中国有很多的城市污水和工业废水比例比较大，要达到COD50，当然有很大的困难，不用说了，肯定比一般的污水处理更有难度。
国内和国外的差别，至少就我了解的，因为我去德国去的比较多，对德国很多的城市污水厂，首先看到的，他们的城市污水厂，后面都有砂滤池，氨氮，总磷的都是非常的严格，但是它的严格也不像国内有统一的标准，根据每个厂收水的情况，每个厂都有各自的标准，个就有差别。在国内我们有不同的标准，有一级A等等。有一些厂如果达到二级的话，我们就没有深度处理。深度处理这几年刚刚开始说，这几年还会在后面加过滤，或者深度反硝化，要说差别的话。国内深度处理基本每个厂都在努力的做，国内只是部分厂刚刚开始做，用的技术就是过滤这一大类，膜过滤也好，转盘过滤也好，砂滤也好，活性炭过滤也好，BAF也好，除了过滤以外各自都增加了别的功能。所以这个差别主要是在程度上的差别。
6、BAF和膜分离是个人比较青睐的两种深度处理工艺，但都存在各自的问题，BAF深度处理我们都是买的别人的硝化菌投进去，但是效果维持不了多久，用上几个月又得重新投菌，感觉费用比较高，而且反冲洗的稳定性存在问题。膜分离在滤后浓水的处理上一直没有较好的解决办法，左老师做过的工程中，像RO的回收率不知道能达到多少，现在我们的目标是达到90%。希望左老师就谈谈这两个工艺在实际应用中的前景及如何解决工艺方面的一些缺陷？

这个网友说的很对，BAF和膜过滤，或者膜分离，确实是目前在国内用的比较多，发展势头比较好的两种深度处理工艺，各有利弊。像BAF，它是加上生物膜，有硝化的功能，或者加上不同的细菌可以实现反硝化功能，这样对于出水的氨氮和总氮有很好的效果。但是有硝化菌的问题。在运行比较好的情况，或者BAF从微生物的程度好，应该不需要经过几个月不用投菌，可以做到不重新投菌，如果几个月又重新投菌，费用就会高一点，反冲洗的稳定性确实是一个问题，这个靠工艺和技术成熟来解决。
他说的是反渗透，我认为第一在通常常规意义上的深度处理，一般用不上反渗透膜，用常规的就可以了。一定要上反渗透膜的话，反渗透膜回收率确实是很大的问题，他的目标是90%，我认为这个目标太高了，一般来说，比较好的运行的RO的回收率，一般在75%，最高的80%，一般是75%左右的范围，90%的范围太高了。要说这两个工艺，在工程的实际中间，RO不会是一个常规的深度处理工艺，BAF应该是可以作为一个常规的深度处理工艺，超滤膜可以作为常规的深度处理工艺。对于超滤膜来说影响不明显，不像RO，BAF细菌培养，除非你一定要做硝化反硝化，对它依赖性很大的话，细菌就会影响到它，做改进的话，应该会实现达到好的效果的。
7、城市污水的深度处理中我见大部分设计院都是采用曝气生物滤池，主要用于脱氮，而且早期的城市污水不达标的原因都是氮磷造成的。除了曝气生物滤池之外，深度处理还有什么新的技术吗？

这个网友说的很对，原来的话，主要是总氮不达标，用曝气生物滤池，可以把氮不达标的问题就行了，磷就是过滤。但是简单的方法去不掉氮的问题，有的问题是氨氮不达标，有的是氮不达标，就得用反硝化的生物滤池，这样的话能够实现总氮的达标。如果不是氮和磷的问题，没有必要一定要用曝气生物滤池了。如果是微量有机物不达标，将来我们可能会考虑这方面，你就得用活性炭，或者活性炭过滤，或者是活性碳加过滤，深度处理要各种过滤方法，要不就是各种生物过滤方法，要不就是加各种化学药物过滤的。
8、一个刚毕业的学生，想问您水处理应该着重从哪方面开始入手，请您给一些建议？
这个很难，问题很多。我可以举一个例子，我的学生在清华念了硕士以后，去了水利勘测设计研究院，他们公司给他第一项任务就是设计SBR污水处理厂。这是很好的机会，从施工到最后的调试你都可以跟一遍，有了这个工艺的基础上，你再做后续深度处理，或者做什么，或者将来从水里面做到固废都有可能，但是最开始，我想最简单的建议，一个是盯工程或者盯项目。把自己学习的和没有学习通过项目把这个学习好，对将来开展各种工作都会有好处的，而且要跟实际接触，不再是书本上的东西，而是看看实际的情况，在工程上，业主的考虑，投资方的考虑，运行工人的考虑，施工方的考虑，各种利益都要做很好的平衡，作为你做这个项目的设计者和主持者你才有可能把这个事情做下去，否则就会遇到各种问题，不能光听一方面的，你要全面的考虑这个问题，而且还要把自己所学到的，或者自己原来没有学到的，没有学好的，你可能要通过文献调研，咨询请教，去把这个问题都解决好。

9、请问左教授现行污水逐年增加，污水处理厂是否能真正得到普及，走向县级城市，而居多一部分县级城市却还没有污水处理厂，这种问题的存在是否决定于政府还是投资商？
重点的在北京上海，太湖周边，还有南部深圳这些地方，正在做大量的应用，等待期待这一批应用的结果，最后最近一两年之内，两三年之内就会有比较明确的结果出来，大家根据这个结果决定下一步到底怎么发展，总体来说，我们要实现所谓的蓝天碧水，或者是山清水秀，在南方我们江南河网地区实现江南水乡原来的前景，深度处理必不可少，所以不管在将来助推哪几种工艺，深度处理是必不可少的，这点是没有任何问题。污水处理市场这块怎么看。我认为将来中国所有的城市污水处理厂，第一首先的城市污水厂，甚至是县级的，甚至将来农村的，都要上污水处理，而逐渐的深度处理也都会，几乎全部跟上去，因为我们在德国看到，他们很小的居民的，大概20户，都用了膜生物反应器，把它处理的非常好，不仅把污水处理好，还要把这一块，这20户人，小的城镇雨水顺带也处理好了，处理的非常的细致，而且整个全国来说，不像我们中国谈城市污水处理到了80%，或者70%，这里面其实有一个潜台词，农村就没有处理。但是中国是一个农业国家，中国的农村人口居多，中国城市处理达到80%，全部的不到50%。但是人家的总的处理率包括所有的，农村的乡村的一起已经超过95%，他们所有的接管率达到95%以上，这是将来的目标，污水的深度处理，虽然有一个差距，但是一定会慢慢的跟上去，要把每一个污水要做到深度的处理，才能外排。只有这样才能恢复我们的山清水秀。
10、污水厂总是大张声势的去说亏损运营、亏损运营，为什么亏损运营中国一年之内污水厂增长了这么多，是不是因为很多水务集团都直言亏损运营，才导致一些县级城市才没有去建设污水处理这套系统？
个问题就涉及到能不能够得到真正的普及，走向县级城市，这是必然的，这个趋势肯定是不可避免的，不可逆转的，一直会朝着这个方向走。目前这个网友提的，目前县级城市很多还没有污水处理厂，但是看到的越来越的县级城市，已经在建设污水厂了，在运行污水处理厂了，这种问题，我想不管最后由政府解决，还是由投资商解决，还是由当地的企业家解决都是没有问题的。我们最近刚刚去了河北保定高阳县，这个是一个不大的县，但是他们县建了18万吨的污水处理厂，这个污水厂就是当地纺织厂的企业家跟政府联合投资建设的。主要的原因是因为纺织是他们很大的产业，如果没有这个污水厂，整个纺织企业可能会受到大的影响，所以这个企业就决定投资，就解决了这个问题，而且还上了深度处理，上了超滤，把这个水处理完了用到纺织企业。这个问题到底政府解决，还是企业家解决，我想这个可以去摸索，但是总的来说一定会建越来越多的污水处理厂，县级城市一定都要建污水处理厂。
至于亏损还是不亏损，这个事情就是各家各有各的算法。实际上从目前来看，应该不会有太大的亏损，因为我们很多厂的BOT建设，有很多的计算方法，原则上，对投资商不会有太大的问题，将来运行管理是一个更大的学问，我们现在有很多水专项的问题都在研究污水处理厂怎么节能降耗，所以能够想办理，这种污水处理厂原则都能够维持运营，最后能发展起来。

11、我们得知您会在7月6号跟7号参加我们中国水网和清华大学一块举办的水业技术高级论坛，您到时候给我们管网这方面做一个大会报告，您提前透露一点您报告的主要内容吗？
关于城市管网是一个新的问题，我们为什么要做污水处理，因为我们看到我们的喝湖城市河流被污染了，我们要处理污水，我们把污水厂建好以后就看到污水在厂里得到处理。大家想污水从哪来的，是通过埋在地下的管网来的。这个地方原来没有地下管网，现在逐渐的建，我们希望把这个管网埋设下去，埋设下去这个管网会怎么样，我们想象，它会把我们每家每户的污水传到污水厂，但是实际的情况，没有真正完全做到这样。我们在南方看到很多城市污水厂，建完了以后，有的甚至低于100毫克升，南方和北方的人习惯差不多，污水不可能那么低，是因为我们想象管网很好，实际上它已经错位，或者塌陷，或者断了，所以该收集的污水漏到了地下。南方地区地下水位比较高，所以进到污水厂的水是地表水，你想处理的污水没有收集起来，你处理的水，是不需要处理。所以造成一个是地下水的污染，一个是污水处理厂的浪费。污水管网埋在地下，我们看不见，我们对它运行管理，对它好坏，对原来没有重视，现在越来越多的事实告诉我们，不去采取一定的措施，不去采取一定的技术手段的话，污水管网不会像你想象的那么好，一定会有很多的问题。
从德国的经验，我们多年跟德国合作，他们在德国的城市污水管网运营管网所作的工作，第二个十二五我们跟无锡合作，有一个管网的研究课题，重点就是视频机器人，放到地下管网下，录像，我们开发了一套对污水管网健康状况的评估体系，评估的模型，根据这个录像，来做评估，做一个预算，算出来你管网的状况处在什么样的状况，是好的，还是需要很好马上要修的，还是有一些小的问题，要做一些处理，或者底下的瘀积比较多，我们需要清洗，或者在南方地区，管网方面有很多树根，把管网堵住了，这些问题下一步采取什么措施处理掉。
最难的一个简单的录像，录出来以后，你靠人眼去看，判断就有很多的主观的偏差，我们的优势开发了在德国的管网运营的基本的规则下，我们建立了一套模型，可以做一个计算，告诉你把管网假设分成四级用绿红黄橙标出来，红是最差的，然后是橙，黄是其次，绿是最好的，这样比地下管网情况通过这个做出来，达到可视化的管理，我知道哪个是好的，哪个是坏的，后续该清洗清洗，该换的要换，这样把地下管网做清楚的管理，使管网发挥应有的功能，把我希望的污水传到污水处理厂，不需要处理撇到外面去，这是管网现在最大的问题。我们现在继续还在跟深圳水务做了很多的工作，把这个用到了深圳，把他们的管道做了分级，指导运营管理，在十二五还会在无锡继续做这样的工作。


由于时间有限有些问题左教授一些问题没能展开回答，大家也不要失望，以后还会有机会的


[ 本帖最后由 luoyu070416 于 2012-5-17 11:20 编辑 ]

liu3tom

怎么样 大家得到满意的答案了吗

淡水鱼。。

左教授的答复很精彩，看问题的思路很宽，佩服！

gyjzyscl

谢谢楼主的精彩内容，受益匪浅