戴晓虎：对国内外污水污泥技术集成的思考＆国际研究热点解析

《水十条》的发布，表征着效果时代的到来，对污水、污泥处理提出了更高的要求。今年是“十二五”规划的收官之年，对行业来讲，任务更加艰巨。这一背景下，如何更好的提高处理水平，也是行业普遍思考的问题。行业在关注市场空间的同时，也在不断探索技术的突破。9月11日，2015上海水业热点论坛上，同济大学环境科学与工程学院院长、城市污染控制国家工程研究中心主任戴晓虎主要围绕“国内外污水污泥技术集成”进行了分享。并重点分析了目前国际上的研究热点。

以下为现场发言整理，未经本人审阅：

各位好，非常高兴有机会和大家就有关国内外污水污泥技术集成方面的思考做一个简单的交流。

我的发言主要有四个方面：

第一部分，介绍污水污泥处理发展历程。

第二部分，污水污泥处理国际热点问题。

第三部分，关于我国污水污泥处理的思考。

第四部分，针对以上问题做简单总结。

污水污泥处理发展历程

从1900年开始到现在，污水处理经过了生物过滤系统和污水灌溉阶段，到活性污泥阶段，经过长时间的发展和完善，到现在的资源回收/持久性有机物去除技术。

污水处理的发展历程

在污水处理过程中，会有污泥产生。污泥处理也会伴随污水的生物处理技术而不断的进步、更新。可以看到，从一开始简单化的厌氧稳定到现在的干化焚烧等等，所以污水、污泥处理应该是相伴而行的。

污泥处理处置的发展历程

总体归纳污水处理发展经历了四个阶段：

第一阶段：污染控制---污水去除有机物 。主要是为了解决水污染的问题，重点是去除污水当中的有机物。

第二阶段：水质提标--污水脱氮脱磷。80年代后期，提到了水质提标，也就是污水的脱氮脱磷。

第三阶段：提出了健康生态，也就是持久性的有机物。

第四阶段：更绿色、低碳、健康 。这也是未来的一个发展反向。

四个发展阶段给行业的启示很大。污水当中的有机物去除，这对污水处理贡献最大。脱氮脱磷，是要根据不同水体的情况来决定的。包括尼罗河流域还有直接用污水灌溉的。实际上，氮和磷，并不是污染当中一定要控制的指标。为什么会提出污水的脱氮脱磷？这主要是从欧洲开始的。我个人的理解，这主要是为了提升污水厂的处理水平，提升污水厂的最后出水标准。因为脱氮脱磷之外，还有其它的污染物也会被取出。脱氮脱磷技术很早就已经相对成熟了，在德国推行脱氮脱磷时，因为德国的水费是按家家户户的用水量来收取的。政府感觉到这样的压力，一旦要做脱氮脱磷，很多老百姓可能会问，水排到莱茵河，氮和磷会产生多大的影响？1987年的时候，北海大量海豹死亡，在这样的推动，德国一刀切要求污水厂脱氮脱磷，但是标准和中国的标准相比还是要宽一些。脱氮脱磷本身，对流动水体来说，我认为主要是提升污水的水质，和人们的生活水平息息相关。

第三阶段，随着社会性的发展，持久性的有机物越来越多，欧洲现在也在制定相关的标准。将来可能污水处理厂在持久性有机物方面也会有新的要求。未来，我们的标准还会继续提高，绿色、低碳、健康都是未来的发展方向。

污泥方面，可以归纳成“四化”。

首先是减量化。减少污泥的重量和体积；其次是稳定化。降解污泥中的易腐有机物质；接下是，无害化。通过处理，使其不对环境造成二次污染，不对人体健康产生危害；现在是资源，回收具有使用价值的物质和资源。

污水处理整个历程，和人们的生活水平提高、老百姓对环境的要求密切相关。在这样的大背景下，当然我们也有一系列的技术变革。

我自己一直很郁闷，在50年代的时候，曾经有两个流派。一个是主张生物处理，还有一个流派主张化学处理。那时候正好也是污泥膨胀，最后还是生物处理占了主导。如果当时污水处理就放在化学工程中，或许现在的主导工艺会有相应的变化。所以，这些都是值得我们深思的。污水处理走到今天为什么会这样？值得反思。

污水污泥处理国际热点问题

去年是活性污泥法100周年，比同济大学还年轻。 100年来，消除污染物为主导的理念没有改变，所以相对来说我们的能耗比较高，效率比较低。相比工业废水处理，市政废水基本没有什么大的、原创性的技术突破。所以，我们一直认为，污水处理的活性污泥法远远滞后现有的科技发展水平。现在高铁开得很快了，化学工业发展很快，但是污水处理技术方面，我觉得滞后于科技发展的水平和现有的条件。

国际上，现在对污水、污泥处理方面研究的热点，主要是抓住资源能源短缺问题；提倡全球气候变化；绿色、低碳、健康 。研究的热点主要包括，污水深度处理（持久性有机物）；污染物资源回收利用；高效节能降耗工艺 。

随着科技的进步，将来的污水可能也是资源。作为资源物质，污水中有多大的价值？污水里面主要是碳、氮和磷。碳可以有很多作用，可以制塑料、生物材料等等，实验室里面都有很好的应用。包括氮和磷资源的回收，目前都有相应的技术。

污水源分离，里面的主要物质在黄水里，碳的指标在黑水里。上世纪90年代人们试图把灰水、黄水和黑水分开，通过污水源实现分离，就可以回收当中的物质。在这方面，国外做了大量的工作，芬兰、瑞典、德国已做了大量的研究，并在一些小型公共设施得以推广。 主要体现在灰水和黑水的分离，对黄水分离有一定的难度。尽管是这样，我相信将来还是值得去思考的方向。

好氧颗粒污泥技术，我国也有很多团队做这样的工作，新加坡也在做这方面的工作。总体来说，如果污泥能够作为好氧颗粒，可以达到一定的浓度，二沉池可以缩小。首个工程应用DHV公司Nereda®好氧颗粒污泥技术的污水厂——荷兰Epe污水厂。 包括在南非也有这样的工程，我也去看了这个厂，并且和运营厂长交流。还是有些问题，但总体来说通过好氧颗粒污泥技术培养，提高反应速度也是一种方向。

厌氧氨氧化技术，主要在奥地利Strass污水处理厂的应用。

A 过去处理手段，用硝化/反硝化处理过程水

B 2004年开始使用厌氧氨氧化技术（DEMON）处理过程水

C 厌氧氨氧化技术处理污水

第一阶段主要是用在硝化和反硝化处理过程，用在污泥硝化，需要一定的温度。

同时，在扩建的维也纳污水处理厂，通过系统优化实现污水厂能耗自给自足，这也是目前的热点。

如果我们要提高污泥的品质，通过污泥高温热水解资源高质回收技术。目前世界最大的污泥热水解项目在华盛顿，准备建世界最大的厌氧氨氧化项目

磷回收方面，磷相比其它资源是最紧缺的。这方面西方国家也研究了很多，从污泥当中回收磷，这是国外的研究热点。磷回收目前需要全产业链的体系。

我国污水污泥处理思考

发达国家上百年的污染途径在我国改革开放的三十年集中呈现；国际现有水处理技术无法解决我国复合污染问题；现有水处理工艺研究本身的突破无法解决水环境治理问题。

我个人认为，中国的污水处理可能还是需要自己的创新来解决。原因很简单，污染的形态复杂，特别是我们的环境承载率不足。现有在国外的理念和技术，要真正实现我国绿水青山，还有一定的难度，所以需要有很好的技术创新。

技术创新方面，我国的排放标准和欧盟、美国相比差距较大。现在污染控制为目标，严格出水标准，国外各种工艺路线均有应用，拥有一批中国特色的创新技术，污水大规模MBR、MSBR、湿地处理、地下污水厂、厌氧氨氧化。污泥：污泥高干脱水、高含固厌氧消化、多级多项厌氧消化、大型好氧堆肥、滚筒发酵、真空脱水干化、喷雾干化、超临界/亚临界、射流干化、污泥微氧/无氧碳化、污泥提取蛋白等。我认为，要解决我国的问题，还需要创新技术的提升。

在我国，从工艺技术的集成方面，我们也提出污水厂要成为资源回收工厂。在这个大前提下，一方面是污染物要强调协同的处理处置，最好能够实现再生水的回用，实现能源就地消纳，这是我们追求的目标。当然，我们面临的还是各部门的瓶颈问题。从理想状态来说，协同处理是我们可以实现的方向。

结语

随着“水十条”的颁布，“污水污泥处理处置”会成为下一轮环保发展的热点之一； 针对我国国情，迫切需要在传统技术上集成提升、突破一批原创技术； 预计在现有“点”上技术开发逐步过渡到“全生命周期的系统解决方案”是未来技术创新的方向； 面临气候变化，能源资源短缺，环境承载力缺乏等问题，“资源循环”是未来新技术创新的重点；巨大的市场需求和科技投入，相信会有一批适合中国国情的 “污水污泥资源化利用新/原创技术”进入市场。

谢谢大家。