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5. 集中式污水处理发展方向
集中式污水处理的出现源于冲水马桶与下水道的应用,最早是为了解决卫生问题,目前已过渡到水资源保护乃至环境保护,未来则以资源与能源回收为主要目标。污水处理目标虽逐渐升级,但均向下兼容,这是人类走可持续发展(图2)道路的发展必然。可持续发展自然也需要可持续污水处理技术,这就有必要对采用已久的传统技术之弊端首先进行剖析,继而去除糟粕、取其精华,发展可持续污水处理技术。
图2 可持续发展:经济、社会、环境三者和谐、统一
5.1 传统污水处理工艺缺陷
传统污水处理技术主要弊端总结于图3[7],无论是有机物(COD)氧化还是氨氮硝化均需要消耗氧气,而工程中氧气提供则需要通过空压机消耗能量来完成。事实上,污水中的COD是一种潜在的绿色生物质能,每kg COD约含14 MJ的代谢热[7]。从这个意义上说,传统污水处理实际上是“以能消能”。消耗化石燃料产生能量的结果是导致大量CO2排放,甚至还会出现因PM2.5产生而导致的雾霾现象。结果,以能消能固然能使水变清,但却污染了大气,无形中造成水污染演变为大气污染的“污染转嫁”现象。此外,反硝化以及化学除磷需要日常消耗化学物质、产生大量剩余污泥、平面反应器占地过大等也是传统污水处理工艺与生俱来的缺陷。
5.2 可持污水处理理念
可持续污水处理视污水为资源与能源的载体,强调资源与能源回收,且为回收资源与能源而采用的技术所需能源与资源消耗量应最低,并且不产生二次污染或污染转嫁,工艺占地也应较小。
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