登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
文章来源说明:曲久辉院士团队近期在学术期刊《Front. Environ. Sci. Eng. 2019, 13(6): 88》发表文章:“Municipal wastewater treatment in China: Developmenthistory and future perspectives‘’,重庆大学赵志伟教授团队将文章翻译为中文,《水进展》发布全文翻译版。
特别声明:
1.《水进展》对论文中所列数据、事实与观点不负责。
2. 当中文观点表达有疑问,以英文原版为主。
1.中国城市污水处理的实践历史
1.1 后期发展
水污染控制现在是中国面临的最紧迫挑战之一。在与环境污染的斗争中,废水处理起着至关重要的作用。尽管中国拥有世界上最大的废水处理能力和市场,但其发展历史实际上很短。与一个世纪前已经广泛实施废水管理的工业化国家相比,中国的废水管理在 40 年前几乎是空白。
1.2 过去40年的高速发展
自 1979 年改革与发展以来,中国进入了快速发展时期。伴随着经济的快速发展和城市化,城市污水的数量急剧增加,并且由于越来越多的工业废水进入下水道,废水的组成变得越来越复杂。随着向环境中废水排放量的增加。加剧的环境污染直接威胁到城市水和粮食安全,从而迫切需要水污染控制。为了应对这一挑战,中国开始建设更集中的污水处理厂和补充设施。
图1 2007-2017 年中国城市污水处理厂数量的增长
注:上图第一个污水处理厂名应为“天津纪庄子污水处理厂”
然而,污水处理厂和辅助设施(特别是下水道和污泥处理系统)的发展速度和处理能力仍落后于中国的经济增长和工业发展。总体水环境质量持续下降,迫使中国政府实施更严格的污染控制策略。2007 年,由于严重的水体富营养化,太湖发生了大规模藻类繁殖,严重威胁了附近城市的饮用水安全。从这以后,地方政府开始执行更严格的污水处理厂废水排放标准。一年后,第一个实施一级A废水排放标准(GB 18918-2002)的污水处理厂在无锡投入使用。
中国的水环境污染也加剧了水资源短缺,特别是在华北地区,这引起了对废水回收和再利用的迫切需求。北京在这方面开创了先河,并在建设水再生基础设施方面取得了巨大进展。2016 年,北京高碑店污水处理厂升级为再生水厂,处理能力达到 100万m³/d,宣布了中国从简单处理到再生处理的过渡。但是与许多发达国家相比,中国的总体水回收率仍然很低,并且由于质量相对较低,再生水主要作为景观水重复利用。现阶段,再生废水的价格仍然与常规供水缺乏竞争力,并且回用水基础设施和计划的建立进展缓慢。
2.今天的挑战和成就
2.1 中国污水处理领域的显著成就
经过近 40 年的惊人发展,中国现在拥有全球最大的市政废水基础设施。截至 2018 年底,中国已建成5000 多个市政污水处理厂,日处理能力将近2亿m3/d。到2018年,污水处理率已达到 90%以上。
污水处理厂的建设只是中国污水处理行业快速增长的一部分。得益于强大的国家行政管理体系和发达国家的宝贵经验,中国在过去40年中在废水基础设施建设和管理方面取得了跨越式进展。中国的水务企业的总市值和运营能力均处于全球领先水平。废水管理模式也已从单一的政府主导的建设和运营模式转变为涉及政府和企业的多重系统。这种转变不仅在一定程度上减轻了政府的财政负担,而且提高了废水处理设施的建设和运行效率。
得益于持续增长的远远超过世界其他地区的资金支持,中国现在还拥有水管理领域全球最大的研究团队。从出版物中可以看到中国的创新能力和国际竞争力,中国在水研究领域的 SCI 论文总数仅次于美国。如此卓越的创新能力为中国废水管理模式和处理技术的未来革命奠定了坚实的基础。
2.2 剩余的差距及挑战
(1)水厂的设计和运营与可持续发展的要求不一致。当前,提高污染物去除率仍然是污水处理厂运行的核心目标,并且在全国范围内的污水处理厂中越来越多地采用一级A废水标准。为此,大多数工厂取消了一级沉淀池,实施了延迟的曝气工艺,并增加了一些生物滤池以提高氮的去除率。这增加了能源化学消耗,因此使污水处理厂间接成为温室气体排放的不可忽略的来源。
(2)下水道系统的滞后发展。这一方面导致废水收集不充分(2018 年下水道通行率约为 90%),另一方面导致较低的污水处理厂运营率(86%)。这样的市政污水收集不充分加上雨水稀释显着降低了有机强度,同时增加了污水处理厂进水口的污染物复杂性。结果,废水中的有机物不足以支持反硝化和厌氧污泥消化。废水污泥的低有机含量和高含沙量使其无法进行厌氧消化处理。据估计,中国的污水处理厂不到 3%配备了厌氧消化设施,其中相当一部分运转不佳。因此,中国的污水处理厂基本上没有能量回收,更不用说养分资源的回收了。如何提高中国废水处理的可持续性仍然是一个待解决的关键问题。
(3)污水处理厂废水排放标准与当地条件和环境保护要求之间的联系不紧密。中国废水性质,环境条件和经济发展水平的地域多样性意味着,不同的污水处理厂有必要采用因地制宜的方式,灵活的技术和废水排放标准,而不是目前普遍采用的统一模式。目前,正在考虑区域差异的新一轮污水处理厂排放标准升级。但是该新标准设定了接近4级地表水水质标准的特殊污染物限值。一个核心争议是在全国范围内实施这种严格的排放标准是否有必要并且在经济上可行。
(4)污水处理厂污泥的处理很少受到关注。结果,来自污水处理厂的大量污染物富集的污泥最终未经适当处置就返回了环境,成为另一种污染源。另一方面,污水处理厂的运行通常会由于产生的气味和噪音而干扰附近居民的生活。随着城市化的发展,这个问题变得越来越突出,许多现有的污水处理厂逐渐被城市社区包围。因此,在污水处理厂,环境与人类社会之间建立和谐关系对中国的废水管理提出了另一个挑战。
3.展望
3.1 未来污水管理目标
尽管在具体排放标准方面存在争议,但可以肯定的是,未来中国的废水行业将实施更加严格和全球范围的水污染控制。实际上,北京,天津,江苏,浙江和湖南等许多省市已经开始实施更严格的当地污水处理厂废水标准。根据国际发展趋势,下一步将是加强对新兴污染物和水回收的控制,而这仍处于中国的起步阶段。因此,废水管理的目标已从减少污染物转向水的再利用,资源回收和水生态恢复。这种目标的转变反映在中国最近的政策革命中。
3.2 政策制定
多年来,中国一直遵循管道末端污染控制策略,即强调废水处理和水环境修复。然而,总体环境质量未见明显改善。2015 年,中国政府发布了《水污染控制行动计划》, 开创以提高整体质量为目的的水环境保护新纪元。水生态环境,而不是简单的水质控制。这意味着污染控制的领域将从污水处理厂扩展到上游的下水道网络以及下游的河流和湿地。因此,鼓励简单,统一地提高污水处理厂的出水标准,而不是简单地提高污水处理厂的污水收集和污泥处理能力。中国政府最近发布的指南中强调了克服废水收集不足和处理设施差的瓶颈的紧迫性。
3.3 技术领域
上述废水管理目标的实现将取决于更有效和可持续的污染控制策略的发展。在废水处理方面,处理技术主要向三个方向发展:
(1)改进活性污泥工艺。一个典型的例子是好氧颗粒污泥。由于废水质量好,节能,占地面积小等优点,在过去的十年中对该过程进行了深入研究,现已在欧洲和非洲的多污水处理厂中得到成功证明。
(2)创新技术的实施。代表性的新技术是厌氧氨氧化, 它有效地规避了传统的硝化/反硝化路线,从而大大降低了能耗,并有效地实现了产生能量的碳生物转化工艺,例如厌氧膜生物反应器。
(3)发展高效的设施和材料以及更好的工艺控制技术可优化水厂运行。在这方面的进展包括开发用于生物膜生长的有效载体材料,更好的曝气设备高效的氧气供应,先进的膜技术可提高废水质量, 以及用于提高过程稳定性的在线监视/智能控制技术。特别是,低污染超滤和反渗透技术的最新发展正在使规模化稳定的废水回收成为可能。
当以资源为导向的废水处理逐渐成为全球废水行业的主题时, 中国也在积极探索适合自己的道路。为了将污水处理厂从污染物去除场变成能源,水和肥料的工厂以及城市生态系统的组成部分,2014 年,来自中国研究机构,大学和政府部门的几位专家共同提议建设一个全新的废水增值处理厂。由于其前瞻性和勘探性质,该工厂预计将在未来几年内建成,并作为在不久的将来指导大规模,可持续处理废水的试验工厂。因此,它被命名为“新概念污水处理厂”。该工厂旨在通过整合各种创新设计和领先技术来实现可持续供水,能源自给自足运营,资源回收和环境和谐的四重目标。2018 年,第一个具有开创性的概念污水处理厂在江苏省无锡建成,为中国的可持续废水管理和城市水生态和谐开辟了新篇章。
4.结论
回顾中国 40 多年的快速发展历史,既有骄人的成就,也有很多不足。尽管中国几乎已经以远远超过西方国家的速度完成了废水基础设施建设,但仍然留下了许多问题,包括下水道和污泥处理设施不发达,能耗高,运行性能不足,污水处理厂废水排放标准之间的联系不佳。以及当地条件和环境保护需求,缺乏人与自然和谐发展的全球思想。展望未来,由于环境保护,经济发展和水资源短缺等多重压力,尤其是在中国正从发展中国家向发达国家过渡的过程中,挑战和不确定性将越来越多。应对这些挑战需要中国的废水处理部门根据自身的特点和需求探索其独特的可持续发展道路,包括发展新概念工厂以突出资源回收并建立一体化和和谐的水生态。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
近日,江西抚州市临川区城市雨污管网及河西污水处理厂提升改造项目EPC总承包重启公告发布。项目总投资31020.0万元。据悉,该项目于9月5日发布招标公告。9月12日,该项目发布公告,因招标金额有变化,项目需暂停开标。9月30日项目重启招标。公告如下:[临川区]抚州市临川区城市雨污管网及河西污水处理厂
9月26日,安徽省财政厅安徽省住房和城乡建设厅发布关于印发《安徽省城市更新专项资金管理暂行办法》的通知。专项资金重点支持范围包括:城市基础设施补短板工程,主要包括城市路网体系建设、城镇污水处理、城市生活垃圾分类处理设施建设等;城市生态修复工程,主要包括城市水环境治理、黑臭水体治理及
9月18日,四川通江县城市生活污水处理厂提标升级扩容及配套管网建设项目(EPC)中标公示。四川万通基本建设工程有限公司(北京市水利规划设计研究院)中标该项目,中标金额110147907.48元。文件显示,该项目对通江县城市生活污水处理厂一、二期3万立方米/日的污水处理能力进行提标升级,出水水质从《城
近日,河北秦皇岛市城市管理综合行政执法局秦皇岛市第四污水处理厂特许经营项目(二次)公开招标,采购需求:本项目资产为存量资产,采用“TOT(转让—运营—移交)”实施,特许经营期限为30年。要求特许经营者对本项目范围内的所有建筑物、构筑物及配套设施、设施设备的运营维护、维修等,并以此提供
近日,河南项城市12个镇污水处理设施及配套管网建设项目招标,总投资约24645.00万元,主要建设内容为格栅井及调节池、测流渠、除臭生物滤池、综合用房等,配套污水管网主要为孙店镇、李寨镇、高寺镇、新桥镇付集镇、丁集镇、郑郭镇、秣陵镇、王明口镇、范集镇、永丰镇、三店镇等12个镇区污水管网。
近日,河北邯郸市峰峰矿区城市管理局大社镇污水处理厂提标改造项目(BOT模式)招标,特许经营期限为30年(含建设期)。大社镇污水处理厂提标改造,出水水质由一级A提标到邯郸市水污染暂行排放限值B标的工作要求,且日处理1000吨左右,采用BOT模式,公开招标运营单位,负责大社镇污水处理厂提标改造和运
8月30日,天津津沽项目如期实现污水处理厂出水达标排放。至此,该项目顺利完成了主体施工建设、设备安装、联合调试等各阶段关键任务,实现“8·30”达标排水目标,为商业运营奠定了坚实基础。天津津沽项目鸟瞰津沽项目是天津市重点民生工程,是近五年来全国单体规模最大城市污水处理项目,由中国能建葛
8月30日,冀南新区马头城市污水处理厂提标改造项目设计采购施工总承包(EPC)招标公告。公告显示,该项目对对原有处理规模5万吨/天的污水处理厂进行提标改造、设备购置及安装等,包括本工程的施工图设计、材料设备采购、施工图预算编制、施工及后续配合服务等,直至竣工验收合格及整体移交、工程保修期
近日,《河南省城市生活污水处理厂污泥处理厂运营评价办法(试行)》印发,适用于河南省行政区域内城市生活污水处理厂、城市污泥处理厂的运营评价工作,自印发之日起施行,有效期三年。河南省城市生活污水处理厂污泥处理厂运营评价办法(试行)第一条为进一步加强城市生活污水处理厂、污泥处理厂运行监
8月15日,山东海阳城市污水处理厂提标改造工程BOOT项目中标公告发布。烟台朗坤水务有限公司中标。招标文件显示,该项目预算金额:7171.85万元。遴选社会资本合作方进行海阳城市污水处理厂提标改造工程。本项目的项目特许经营期限拟定为31年(含建设期1年)。公告如下:海阳城市污水处理厂提标改造工程B
福建省住房和城乡建设厅等7部门7月17日印发《福建省城市生活污水处理提质增效和黑臭水体治理攻坚战实施方案(2024-2025年)》。聚焦市政管网排查与病害修复、城区污水管网建设、城中村和老旧小区雨污分流改造、污水厂建设和提标改造、污水提升泵站建设、黑臭水体和排口整治等六类工程建设,开展集中攻
随着工业技术的快速发展,工业废水产量也与日俱增。其中,焦化废水排放量大,其有机化合物种类达500余种,化学需氧量(chemicaloxygendemand,COD)在4000mg/L以上。多数情况下,经生物处理后,焦化废水中COD和氰化物浓度依旧可达150~300、5.0~15.0mg/L,严重危害水生态环境与人类健康。为尽快实现企业废
近日,亚洲开发银行批准了巢湖流域水环境综合治理二期项目。二期项目总投资30.96亿人民币,其中由亚行提供2.1亿欧元贷款,预计于2031年完工。2013年4月,亚行贷款巢湖流域水环境综合治理项目开始实施,项目产生了显著的环境效益,获得2018年度亚行对华贷款项目年度最佳表现奖,并入选财政部多双边贷款
导读:纳米零价铁(nanoscalezero-valentiron,nZVI)是目前工程化应用最广泛的纳米环境修复材料之一,凭借其高反应活性、独特的核壳性质、低成本和环境友好性,可实现污染物的高效去除。但因自身磁性和强还原性等,纳米零价铁仍存在易团聚沉淀、迁移能力差和易过度还原污染物等问题。本文利用介孔(孔
成果简介中国科学技术大学环境科学与工程系在非均相化学氧化水处理技术方面取得新进展。俞汉青教授课题组与美国耶鲁大学MenachemElimelech教授等合作,揭示了非均相催化过硫酸盐氧化体系中普遍存在一种占主导的直接氧化转移过程(DOTP),并将该过程发展成为一种新的水处理技术。相关研究结果以“Simul
典型生活污水水质及排放标准的详解
水溶液性质与水污染控制工艺相互作用的重要性(下)
水溶液性质与水污染控制工艺相互作用的重要性(上)
京津冀地区是我国环渤海经济地带的中心区域,也是全国经济发展的第三增长极,但区域水资源极度短缺、水环境污染程度全国最重、首都圈发展需求与区域资源环境承载力先天不足矛盾突出。
8月9日,中国政府采购网发布了西藏民族大学西藏水污染控制与生态修复工程研究中心建设公开招标公告。
许劲,重庆大学教授,博士,全国勘察设计注册工程师公用设备专业管理委员会专家组成员、国际水质协会(IWA)会员、英国特许水务与环境管理学会(CIWEM)会员,重庆大学环境工程专业“水污染控制工程”课程负责人,主要从事可持续废水废物处理、高盐高浓度难降解工业废水处理、流域水环境综合治理等研究与实践。参与由比尔盖茨基金会资助研究项目“厕所革命(Reinventthetoilet)”全球第二名项目“水热碳化厕所”(英国拉夫堡大学)研究与应用推广,与企业合作完成了多项高盐高浓度难降解工业废水处理总承包项目,主研国家科技部重大水专项等。
2021年3月24-26日,天津市水专项联席会议管理办公室在天津组织开展了水专项“滨海工业带废水污染控制与生态修复综合示范”项目共5个工程示范的第三方评估。水专项管理办公室、天津市水专项联席会议管理办公室有关负责同志,京津冀标志性成果责任专家、有关行业专家,项目(课题)负责人、各工程示范负责人及技术骨干等30余人参加了评估。专家组对工程示范进行了实地考查,听取了项目组的汇报,审阅了相关资料,通过质询,对工程示范进行了系统评估,并一致认为,5项工程示范均达到任务合同书要求,同意通过第三方评估。
近日,生态环境部、发展改革委等17个部门和单位联合印发实施《深入打好长江保护修复攻坚战行动方案》(以下简称《行动方案》),从生态系统整体性和流域系统性出发,提出长江保护修复主要目标,作出总体部署,为“十四五”长江生态环境保护提供了行动指南。《行动方案》强调以改善生态环境质量为核心,
4月15日,兴泸水务集团副总经理王君华,兴泸水务集团副总经理兼兴泸污水公司党总支书记、董事长肖陶,兴泸污水公司副总经理贺萍一行赴重庆参加中国城镇供水排水协会2021年会暨城镇水务技术与产品交流展示会,与清华大学特聘教授曲久辉院士及专家团队开展技术交流。
中国,作为世界第一人口大国,水资源分布不均匀,人均水资源占有量只有世界人均水平的1/4,属于缺水国家。而且,随着经济发展和城镇化、工业化推进,我国水资源的利用和保护更是面临巨大考验。7月26日,中国工程院院士曲久辉走进《中国经济大讲堂》从多方面深度解读了如何有效治理水环境、保障水安全。
中国,作为世界第一人口大国,水资源分布不均匀,人均水资源占有量只有世界人均水平的1/4,属于缺水国家。而且,随着经济发展和城镇化、工业化推进,我国水资源的利用和保护更是面临巨大考验。7月26日,中国工程院院士曲久辉走进《中国经济大讲堂》从多方面深度解读了如何有效治理水环境、保障水安全。
近日,曲久辉院士在CCTV-2央视财经频道开讲《谈面向未来的污水处理概念厂》,污水处理概念厂以追求“水质永续、资源回收、能量自给、环境友好”的目标,中国已经在河南建成了一个污水处理概念厂1.0版——“睢县第三污水处理厂”。在2015年初,中国工程院院士曲久辉等6位专家提出,应建设面向未来的中国
中国,作为世界第一人口大国,水资源分布不均匀,人均水资源占有量只有世界人均水平的1/4,属于缺水国家。而且,随着经济发展和城镇化、工业化推进,我国水资源的利用和保护更是面临巨大考验。7月26日,中国工程院院士曲久辉走进《中国经济大讲堂》从多方面深度解读了如何有效治理水环境、保障水安全。
2月26日,中国城镇供排水协会发布《关于成立中国城镇供排水协会科技发展战略咨询委员会的通知》,曲久辉任主任,任南琪、张辰、李艺、张金松担任副主任,侯立安、彭永臻、马军、徐祖信等均在委员之列,详情如下:
2019年7月24日,曲久辉院士就中国在水污染控制方面的发展等问题做出解答,以下为整理的文字版以供大家参考。Q:请您介绍一下中国在水污染控制方面的科研进展?曲院士:中国水污染问题在全球也是极为复杂的,但是我国在过去四十年里面控制住了环境污染,基本遏制住了环境污染恶化的趋势。我们用全球有限
城市的发展史,是一部城市与水相伴而生的历史,改变了水环境,重塑了水生态。在自然界中,水的性质不发生变化,但是在社会中,水的性质却一直在发生着变化。改革开放40周年,中国城镇化率从1978年的17.9%提高到了2017年的58.5%,城镇常住人口由1978年1.72亿提高到了8.13亿,走完了发达国家上半年才完成
前言高浓度难降解废水处理创新技术论坛已经举办了两届,我也是第二次站在这个论坛上发表演讲。首先,我想以一个问题开始今天的报告,那就是废水处理未来的发展方向是什么?我认为,无论重金属废水、难降解有机废水或者有机-无机复合型废水,最终面临的问题都是如何实现资源化和能源化。因此,为了实现
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!