焦点提醒：胡洪营：成立区域水生态轮回操纵系统是水务行业高质量成长的有用路径 时候：2022-09-05 09:26 来历：中国水网 作者：汪茵清算 在“2022(第二十届)水业计谋论坛”上，清华年夜学情况学院传授、国际尺度化组织城镇水回用手艺分委员会主席胡洪营以“水务行业高质量成长的内在和其实现路径的思虑”为主题进行了分享。他认为高效力和可延续是高质量成长的焦点，扶植水区域生态轮回系统是水务行业中持久高质量成长的有用路径。 进入“十四五”期间，高质量成长成为新阶段的要害词。当前，水务行业在尺度制订、手艺改革等方面还具有不足，离水务行业高质量成长仍具有较年夜的差距。该若何入手处理这些问题? 在“2022(第二十届)水业计谋论坛”上，清华年夜学情况学院传授、国际尺度化组织城镇水回用手艺分委员会主席胡洪营以“水务行业高质量成长的内在和其实现路径的思虑”为主题进行了分享。他认为高效力和可延续是高质量成长的焦点，扶植水区域生态轮回系统是水务行业中持久高质量成长的有用路径。 胡洪营 高效力、可延续是水务行业高质量成长的焦点 胡洪营暗示，要思虑水务行业高质量成长这一议题，起首必需明白水务行业的任务。他认为，水务行业任务是“扶植和维系良性、健康的社会水轮回系统，保障供水用水平安和水生态情况平安，知足糊口、出产和生态用水需求，支持社会不变繁华和高质量可延续成长”。 这必然义中， “支持社会不变”处在重要位置，“繁华”放在其以后。胡洪营对此注释道，供水起首要保不变，厥后才是促繁华，摸索高质量成长之道。也就是说，保平安是水务行业的底线，应在这一底线之上，再斟酌高质量成长问题。 那末高质量成长的内在事实是甚么?胡洪营暗示，查阅良多材料发觉，国度界说的高质量成长有两年夜焦点词——高效力、可延续。他认为，支持水务行业这两年夜焦点的要害是“崇尚研究、精研手艺，消息化、尺度化”。 “高效力”涵盖多层意义，如经济效益，对企业而言，高效力就是高效益、高利润，没有益润，没有用益就没有高质量成长。除经济效益以外，还生态情况效益、社会效益等。纯真谈好处的时辰，角度纷歧样也会致使界说有所不同，需要别离从当局、企业、公家和儿女角度斟酌好处。 “可延续”即指效益和范围的不变或慢慢增加，不以牺牲将来成长和情况为价格，支持轮回型社会的扶植成长。 胡洪营认为，今朝限制水务行业高质量成长，使水务行业与“高效力、可延续”仍具有较年夜差距的身分有以下几点： ●污水处置厂功能单一，企业经济效益不高。 ●再生水操纵的治理机制和市场化机制尚不成熟。 ●污水处置范围成长敏捷，运营实践堆集了年夜量经验，但还没有转化为有效的手艺消息、靠得住的手艺功效，普识的科学常识等。 ●手艺、工艺、装备、药剂和办事，乃至某些要害概念、术语的规范化和尺度化滞后，致使认知恍惚。 ●企业的项目化、设备化能力显著提高，发生了一批“专精特新”企业，但运转治理程度、手艺程度和理论程度亟待提高。一些很是有特点、有程度的企业在“Know why”方面具有欠缺，不清晰底层的逻辑是甚么，难以进行复制，更难以尺度化。 ●企业的研发步队难以阐扬真实的“研究、开辟”感化，还没有构成能支持高质量成长的研发能力。 ●企业成长的韧性不年夜、后劲和差别化成长能力不足。 高效力、可延续的成长路径有哪些？ 大白了问题地点，再来切磋水务行业要实现高质量、可延续的成长有哪些路径。 运转优化 胡洪营暗示，从企业好处角度来看，要提高企业的经济效益，起首要做到运转优化。运转优化能够从下降能耗、药耗为方针入手。 能耗方面，从2020年全国城镇污水处置厂能耗散布来看，处置每吨污水所耗电能的中位值为0.36 KW·h，去除每千克COD所耗电能(以下简称“单元COD电耗”)的中位值为2.14 KW·h。不异污水处置范围下，分歧污水处置厂的电耗相差较年夜;不异进水污水COD浓度下，分歧污水处置厂电耗差距也一样差异。 从各省(区、市)城镇污水处置厂能耗中位值环境来看，吨水电耗和单元COD电耗双高和双低的环境较好理解，但只要此中一项数值较高的环境较不公道。在省会城市污水处置厂能耗散布中，也具有一些污水厂的吨水电耗和单元COD电耗相差较年夜的环境。胡洪营暗示，这此中就储藏着很年夜的运转优化空间。 药耗方面，以2020年全国城镇污水厂的无机碳源药耗数据为例，从各省(区、市)城镇污水处置厂药耗中位值环境来看，一些省(区、市)的吨水药耗和单元TN去除量的药耗之间具有不调和现象现象，即具有此中一项药耗单高的现象，重点城市城镇污水处置厂碳源耗损环境亦如斯。 以上现象申明，我国城镇污水处置厂在工艺运转优化方面，仍有较年夜潜力可挖。 工艺优化 以某个造纸厂污水处置工艺为例，优化前，造纸厂深度处置进程为“芬顿-混凝沉淀-外排”。深度处置出水COD平均浓度为84mg/L，难以到达60mg/L的新的COD排放尺度。经由过程工艺优化，调剂了处置挨次，将混凝沉淀这道法式提早，并未增加额外的项目。 经由过程工艺优化，改变本来不公道的工艺，该造纸厂深度处置出水COD浓度不变到达60mg/L，达标率为99.3%。出水水量变好后，药耗与能耗也随之降落，优化前，吨水处置本钱为1.92元，每千克COD去除本钱为6.86元;优化后，2013年该造纸厂吨水处置本钱下降至1.64元，每千克COD去除本钱为4.70元。2015年，本钱进一步下降，吨水处置本钱为1.58元，每千克COD去除本钱为4.67元。工艺优化为企业带来了较着的经济效益。 再生水操纵 今朝，污水处置市场中增量项目削减，存量项目逐步成为市场存眷的核心，若想发掘增量项目，或可从再生水入手。 保守污水处置系统将污水处置达标后排放，而再生水系统则可建立轮回系统，排放的尾水颠末分歧工艺处置后能够被用在景不雅操纵、工业操纵、市政杂用和弥补水源地，乃至颠末高尺度处置后可间接饮用。按照用处的分歧，再生水系统能够采取分歧工艺进行处置，出厂的再生水订价也可分歧，做到将排水变成供水，即产物。 胡洪营阐发，城市污水具有水量不变、水质可控、就近可取的特点，颠末再生水系统处置，可成为 “城市第二水源”、“工业第一水源”。再生水操纵效益显著，手艺可行，值得鼎力推动，国度多项政策也对此提出了要求，可是进展其实不是太快。 2021年1月，发改委等十部委发布《关在推动污水资本化操纵的指点定见》，标记着污水资本化操纵上升为国度步履打算，污水处置进入资本化操纵新阶段，“十四五”时代和将来15年，将是污水再生操纵的快速成长期。 胡洪营暗示，污水再生操纵对优化供水布局、增添水资本供给、减缓供需矛盾和削减水污染、保障水生态平安具有主要意义。关在再生水的操纵路子，胡洪营用一句话给出了总结：“自来水能用的处所再生水都能用”。 今朝，国度正在草拟了一项关在再生水操纵效益和其评价方式的国度尺度，对效益评价目标、法式和计较方式等进行划定和规范。如许，再生水操纵这条赛道就有了统一把尺子进行权衡，按照操纵路子的分歧，可用资本效益、生态情况效益、社会效益、经济效益等评价目标进行评价。 成立区域水生态轮回系统 胡洪营暗示，运转优化与再生水操纵是实现高效力成长的路子，那末成立区域水生态轮回系统就是实现可延续成长的路子。行业内都倡导“三水”协同共治，胡洪营则倡导“三水一碳”协同共治，即“水资本保障、水污染管理、水生态修复、碳排放削减”，以实现“提水质、健生态、保用水、减碳排”的方针。 但同时，胡洪营强调，单项的手艺改革难以实现“三水一碳”协同共治。水务行业重要使命不是降碳，而是保水质、保供给、保平安，在此根本上才能谈碳减排。碳减排并不是不主要，但其条件是不克不及影响水质和供水，这是生命线。谈双碳起首要谈保平安，是以需要系统性变化才能处理这一问题。 此刻的供排水系统是开放性的线性系统，首要包罗“上游取水-用水-污水-下流排放”几个环节，具有依靠域外水资本、水系统弹韧性较差、水资本操纵率较低、能源资本耗损年夜和养分元素流掉年夜等凸起问题，此中，泥土养分元素流掉问题未引发人们的高度正视。 胡洪营注释，人们所需要的食粮蔬菜都需要农田中的微量元夙来支持，泥土中的微量元素被动物接收，进入人体，并随粪便排出体外，进入污水处置系统，处置后排放到流域水情况中，没有前往到农田。这会致使泥土微量元素削减，更加贫瘠，从而让食粮蔬菜生果中微量元素削减，影响动物发展，令人体微量元素摄取量下降，致使“隐性饥饿”和健康问题。因此当前灰色、低效和高碳的模式不成延续。一些发财国度处理这一问题的思绪是在化肥中添加微量元素，但这一样是不成延续的体例。 食粮莳植带来的泥土微量元素衰减 (该图引自：任景明主编，五谷轮回，经济科学出书社，2021) 胡洪营总结，现有供排水系统具有致使“泥土贫养分、水体富养分、处置高排碳和用水难保障”等问题。使人耽忧的是，在泥土肥力相当主要的农村也在采取和城市一样的供排水模式，行业内应当深切切磋农村水情况、水生态的管理模式。农村不适合照搬城市现有的“城市用水-排水-处置排放-构成污染-管理黑臭水体”模式，假如掉臂实地环境照搬照抄，到时辰再纠偏就为时已晚。 他认为，面临这类环境，该当建立区域水生态轮回系统，经由过程用水、排水、再生处置环节后，排放至本区域水体中，而非下流地带，构成轮回，实现区域水生态补蓄，知足城市用水。例如北京有很多湖泊，排放至区域水系的再生水可在市域内存储起来作为供水水源操纵，构成闭环的水轮回系统。如许能够实现水源自力，不再零丁依靠上游供水。并且再生水系统韧性年夜，效力高、或可下降能耗、药耗。 除水轮回，还要重视元素轮回，构成水量与元素“双生态轮回”，这是将来乡镇扶植的抱负新模式。在泉源上，将黑水、黄水份开，对粪便进行资本化处置，从头操纵至农田;污水经由过程再生处置厂处置，构成再生水，排放在生态净化贮存举措措施，成为新水源，从头补给出产糊口用水。再生水厂处置构成的污泥也可在无害化措置后返还农田进行操纵。如斯一来，即可构成可延续成长模式。 胡洪营强调，这一模式在城市实施也许有难度，但在乡镇、城乡连系部和农村等具有实行的前提和需求，应当赐与充实正视。 胡洪营引见，区域水生态轮回操纵系统的劣势以下：(1)增进长效运营治理：水体功能定位向“城市第二水源”拓展。从“看水”到“用水”，可提高治理自动性和积极性；(2)增进三水兼顾管理：水情况、水生态、水资本协同成长，从被动节制向自动操纵改变；(3)增进污水处置尺度制订：破解“污水排放尺度”制订面对的多方面限制，以用定质、以质定管，鞭策水情况精准管理、科学施策，实现“一地一水一策”。 崇尚研究、精研手艺是高质量成长的强本之道 胡洪营暗示，崇尚研究，鞭策手艺和工艺的改革需要从以下几个方面入手： 崇尚研究，年夜兴研究之风 胡洪营认为，污水处置厂具有动态性、多样性，是一个复杂的、活的"生命体”。每一个污水厂都可成为新鲜的研究对象、研究基地。研究不但是研究院和研发中间的工作，厂厂人人“做研究”，将运转数据、运转经验酿成有效消息、研究功效、有效常识，这是高质量成长的根本。 为丰硕学术研究展现平台，胡洪营主编了《Water Cycle》期刊，该期刊是水处置与回用专业委员会官方期刊，定位为“展现中国水行业成绩，供给水行业有效消息，引领水项目科学成长”。胡洪营注释，这本英文期刊����APP将向世界引见中国水务行业的前进。我国水项目科学成长根本比力亏弱，高校展开的首要是根本科研，离真实的项目比力远，行业内真实的项目又缺少系统性研究。胡洪营但愿《Water Cycle》能够成为有实践价值研究功效的展现窗口，接待大师来投稿。 为展现中国的水处置手艺成长，《Water Cycle》筹谋了《强磁化水处置：进步前辈手艺与进展利用》专刊。他暗示，强磁化水处置是中国水务行业的劣势手艺，有理论堆集和实践经验，今朝该手艺在国际上的利用相对较少，中国能够在该手艺利用摸索范畴阐扬领军感化。 深入熟悉水质水征和其利用价值 胡洪营认为，该当周全、深切熟悉污水水征水量、水情况水生态、处置手艺、处置工艺和水系统等5个主要对象，特别是水质和水征。 污水高尺度处置是水务行业的首要成长标的目的，但最近几年来呈现了一些盲目提标的现象，包罗胡洪营在内的很多业内助士否决盲目提标，但也有很多人从“否决盲目提标”酿成了“盲目否决提标”，这也是不成取的。胡洪营认为，污水高尺度处置是不成逆的成长标的目的，高质量成长和水资本轮回操纵需要污水处置厂高尺度处置污水。 但是，高尺度处置要求前提下，现有的水质目标、工艺理论、手艺常识是不是还能知足现实需求?在如许的环境下，胡洪营等提出从污染程度、迫害效应、转化潜势、组分特点等方面表征再生水水征的评价系统，深化对水质的认知，从而为处置工艺设想和优化等供给支持。如前述某造纸厂污水处置案例，胡洪营团队阐发其生物处置出水的水征时发觉，无机组分中疏水年夜份子比例年夜，据此更调了深度处置工艺挨次，将混凝前置到Fenton单位以后，获得了杰出结果。 手艺工艺邃密化研究和其利用价值 手艺工艺邃密化研究能够帮忙污水处置厂事半功倍的实现抱负的处置结果。以反硝化滤池-超滤工艺为例，熟习该工艺的人都领会，该运转进程中，超滤单位的污堵现象比力严峻，但其缘由不十分清晰。胡洪营团队对进水和出水进行比力后，发觉组分纷歧样，反硝化滤池出水中占COD不到5%的组分是污堵的首要缘由。为处理这一问题，胡洪营团队对反硝化滤池-超滤工艺进行了优化，调剂了臭氧氧化环节和超滤环节的挨次，有用地节制了该工艺中的污堵现象。 再以再生水反渗入处置工艺为例，很多污水处置厂为领会决生物污堵问题，经常以消毒预处置手段节制生物污堵水平，但常常拔苗助长，虽削减了进水中的细菌总数，却致使持久的生物污堵加重。由于氯消毒致使膜面污堵层厚度和氯抗性细菌品貌增添，而氯抗性细菌品貌增添恰是致使污堵加重的主要身分。这个认知与常规的处置手段是相反的，这类环境下，就需要经由过程邃密化的手艺工艺研究来处理这一问题。 污水处置与污水厂扶植运维手艺研发 胡洪营谈到，纵不雅城市污水处置手艺与污水处置厂的成长，从处置道理到手艺、焦点工艺、要害装备、工艺节制、运营治理、厂区操纵和厂城融会等分歧阶段，行业人士应思虑本身的手艺处在哪一个阶段。 污水处置手艺、污水处置厂扶植手艺二者判然不同，污水厂外不雅再标致，概念堆砌再“高峻上”，手艺工艺依然是老一套，那就意味着缺少壮大的手艺焦点支持。操纵污水厂的空间设置太阳能发电装配和在房顶上设备太阳能装配素质上是一样的，都是充实操纵能够操纵的空间，值得推行，但这不是污水处置手艺自己的成长。水务行业要把首要精神放在焦点手艺研发和焦点合作力上。 消息化和尺度化是高质量成长的强身之道 胡洪营暗示，要提高水务行业消息化和尺度化程度要从以下三个方面入手： 污水厂运转数据的消息化与功效化 胡洪营引见，截止2019年，我国建制镇污水厂数目达10,650座，总处置能力约2477万m³/d，平均处置范围0.25万m³/d，城镇污水处置厂数目和处置范围达国际第一。污水厂运转年夜数据包含年夜量有价值的消息，住建部城镇污水处置消息系统是今朝我国水务行业消息量最年夜的系统，但只要月平均，没有及时消息，缺少管网运转消息的及时监测、数据聚集和阐发。摆外行业眼前的困难就是该若何把年夜量的污水厂运转数据消息化、功效化和常识化，提高污水处置厂运营程度。 水务行业术语概念的规范化和同一化 胡洪营谈到，当前水务行业具有以下问题：1、概念恍惚现象凸起，要害术语未构成共鸣，如甚么叫再生水?缺少响应的概念，致使简单的工作复杂化；2、情况质量尺度、排放尺度、再生水操纵尺度三者混合。“操纵”与“排放”是从分歧逻辑动身定下的概念，尺度值一样也只是偶合，排放尺度按操纵尺度的逻辑来制订，纷歧定适合；3、达标排放与情况操纵、生态补水混合；4、污水处置提标具有庞大争辩，即前文所述“否决盲目提标”酿成“盲目否决提标” ，和行业高质量成长的要求是相违反的。 针对这些问题，胡洪营提出，污水高尺度处置是将来的必定成长趋向，从久远看，办事要产物化，产物要高质量化，处置尺度越高越能表现水务行业的价值，污水厂应进级为“供水厂”，高尺度处置应成为必定。 另外，健全的尺度化系统，是行业高质量的主要标记，也是必定要求。但是，今朝行业内一些根基术语、手艺评价、手艺定名、手艺办事;再生水处置、再生水供水治理等主要尺度缺掉;水质尺度的节制目标和模式单一，难以科学支持新污染物节制、水质风险节制。 在此环境下，胡洪营等在概念规范和尺度制订等方面做出了一些摸索和测验考试： 1、鞭策《水回用导则 再生水份级》(GB/T 41018-2021)国度尺度的制订和出台。按照污水再生处置工艺，将再生水份为A、B和C三个级别，按照再生水水质根基要求，可将再生水进一步分为10个细分级别。按照这一尺度，水务企业能够依照质量谈价钱，学术界也能够避免没必要要的曲解。 2、鞭策《水回用导则 污水再生处置手艺与工艺评价方式》(GB/T 41017-2021)国度尺度制订和出台。该尺度划定了污水再生处置手艺与工艺评价的目标系统、法式与要求，合用在污水再生处置手艺与工艺的评价。但今朝该尺度还不敷完美，只是规范了行业最根基、最底线的要求，这一方面仍有年夜量工作需要完成。 胡洪营阐发，除以上已公布的再生水操纵国度尺度外，水务行业在一些问题上仍缺少具体尺度引领： 1、微量无机污染物(TOrCs )/新污染物节制尺度：新污染物具有浓度低、风险高、节制难等特点，此中浓度低会致使监测成果禁绝确，浓度没法正确肯定，就没法按照浓度制订排放尺度。是以，关在新污染物尺度的制订必需另辟门路——从浓度尺度向手艺尺度成长。采取的手艺和工艺能保障达标并被验证，只需保障其一般运转，便可认为合适达标排放尺度，能够不再对浓度进行平常监测。 2、再生水与再生水生态情况操纵规范：行业内今朝对“再生水”、“再生水操纵”、“生态补水”、“再生水生态情况操纵”的界说和与达标排放的关系等问题还没有有明白的、构成共鸣界说。但胡洪营认为，生态情况操纵是指知足生态、景不雅情况用水水质要求，用在景不雅水体和人工水景营建、河湖水池补水、湿地补水等，并且有当局部分核准的操纵计划、用户明白、相干费用付出和治理机制健全的操纵情形。 3、再生水操纵尺度系统扶植：胡洪营认为，今朝再生水操纵尺度系统仍缺少一些内容需要弥补。 红色为已出台文件，蓝色为尚待制订发布的尺度 胡洪营总结，水务行业高质量成长之道，起首是立本强基，也就是研究为本、手艺为王、系统为要，需要下笨工夫、做邃密活、强功效化。要做到这些，校企融会是最好之道，企业要到达抱负的研发水平难度较年夜，需要劣势互补、强强结合。只要如许，水务行业在近期成长中才能获得比力好的成长功效。 近中期(5-10年)水务行业高质量成长路径的重点是转型进级、分质供水。推动污水处置厂转型进级，即从“治污单功能”向“治污供水双功能”改变。经由过程当局采办生态补水办事和再生水市场订价等矫捷机制，保障污水厂取得公道 “供水效益”。实行分质供水、定制供水、点对点供水，是指按照再生水重点用户地点地和对水质的要求，公道结构扶植散布式污水处置和再生操纵举措措施，提高再生水操纵效力和经济效益。 中持久(10-30年)水务行业高质量成长路径的重点是区域水生态轮回操纵系统的计划设想、扶植和运营。
胡洪营：成立区域水生态轮回操纵系统是水务行业高质量成长的有用路径
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