國內外水處理工藝對比及未來發展方向
更新時間：2015-11-03 10:06
來源(yuan)：河北科瑞達儀器科技股份有限公司
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飲(yin)(yin)用水(shui)(shui)處理廠(chang)(chang)、生活污水(shui)(shui)處理廠(chang)(chang)、工(gong)業廢水(shui)(shui)處理廠(chang)(chang)這三大(da)工(gong)廠(chang)(chang)對保障我們生態環境(jing)和人(ren)類的(de)安全健康都有著重要貢獻。飲(yin)(yin)用水(shui)(shui)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)到(dao)今(jin)天已有100年(nian)的(de)里(li) 程，解決污水(shui)(shui)處理所(suo)面臨的(de)問題時也不斷的(de)催生新的(de)技(ji)術(shu)，那么(me)這三大(da)工(gong)廠(chang)(chang)未來(lai)的(de)發(fa)展(zhan)又會遇(yu)到(dao)什么(me)機遇(yu)，其發(fa)展(zhan)方向(xiang)和技(ji)術(shu)愿(yuan)景又將(jiang)會是什么(me)樣子的(de)? ?
回顧過去，飲用水(shui)技術(shu)的(de)(de)發展(zhan)到今(jin)天(tian)(tian)已有100年(nian)的(de)(de)里程，特別是(shi)傳統的(de)(de)混凝(ning)沉淀(dian)過濾消毒(du)技術(shu)，對保證人類的(de)(de)安全甚至健康都有著重要貢獻。2014年(nian)，活性(xing)污泥法誕生剛好100周年(nian)，它為保障城市生態(tai)環境的(de)(de)安全、保障人類生態(tai)環境的(de)(de)安全作出了(le)重要的(de)(de)貢獻。在(zai)這個過程中,有很(hen)多里程碑的(de)(de)事件，其中一(yi)個就是(shi)工(gong)業(ye)廢水(shui)問題的(de)(de)出現(xian)。在(zai)上世(shi)紀70年(nian)代初，很(hen)多文(wen)獻從原來記載飲用水(shui)的(de)(de)處(chu)理一(yi)下子(zi)就變成了(le)工(gong)業(ye)廢水(shui)的(de)(de)報道，這個熱點一(yi)直持續到今(jin)天(tian)(tian)。
在(zai)(zai)2013年(nian)做中國環境(jing)(jing)技術(shu)(shu)評(ping)估和環境(jing)(jing)技術(shu)(shu)預測的(de)(de)(de)(de)時候(hou)(hou)有人指(zhi)出，工業廢水仍然(ran)是(shi)一(yi)(yi)(yi)個(ge)重要(yao)問(wen)題，因為我(wo)們正在(zai)(zai)經歷一(yi)(yi)(yi)個(ge)沒有完(wan)成的(de)(de)(de)(de)，而且(qie)還會使環境(jing)(jing)變差的(de)(de)(de)(de)工業化時代(dai)。正是(shi)這樣一(yi)(yi)(yi)種需(xu)求(qiu)，在(zai)(zai)1914年(nian)的(de)(de)(de)(de)時候(hou)(hou),誕(dan)生(sheng)了(le)(le)(le)(le)活性污泥法。1902年(nian)，誕(dan)生(sheng)了(le)(le)(le)(le)氯氣消毒法，這一(yi)(yi)(yi)發(fa)現(xian)改變了(le)(le)(le)(le)人類在(zai)(zai)飲用(yong)水安全方面(mian)的(de)(de)(de)(de)窘境(jing)(jing)。1894年(nian)的(de)(de)(de)(de)時候(hou)(hou)，發(fa)明了(le)(le)(le)(le)芬頓法，至今它仍然(ran)是(shi)一(yi)(yi)(yi)個(ge)研究(jiu)熱(re)點。這樣一(yi)(yi)(yi)些里(li)程碑的(de)(de)(de)(de)事件過去(qu)了(le)(le)(le)(le)，那我(wo)們面(mian)臨的(de)(de)(de)(de)未來(lai)(lai)是(shi)什么? 如果我(wo)們用(yong)一(yi)(yi)(yi)個(ge)技術(shu)(shu)變革(ge)的(de)(de)(de)(de)事件來(lai)(lai)看未來(lai)(lai)我(wo)們的(de)(de)(de)(de)水處理廠，那么應該是(shi)一(yi)(yi)(yi)種什么樣的(de)(de)(de)(de)產業?我(wo)們應該采用(yong)什么樣的(de)(de)(de)(de)技術(shu)(shu)?又該使用(yong)何種工業模式?有一(yi)(yi)(yi)點毫無(wu)疑問(wen)，那就(jiu)是(shi)技術(shu)(shu)創造是(shi)在(zai)(zai)工程運用(yong)的(de)(de)(de)(de)需(xu)求(qiu)當中才能得到真(zhen)正的(de)(de)(de)(de)解讀。
中(zhong)國(guo)工程院院士(shi)曲(qu)久輝認為(wei)，未來(lai)或者(zhe)說下一(yi)代水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)技術應(ying)(ying)該(gai)(gai)是具(ju)有(you)自身的(de)清潔性，在(zai)處(chu)(chu)理(li)過程中(zhong)應(ying)(ying)該(gai)(gai)具(ju)有(you)能耗和(he)藥(yao)耗最大程度減少的(de)可(ke)行性，同時還(huan)必須具(ju)有(you)保(bao)(bao)障水(shui)(shui)質(zhi)生(sheng)態與人體(ti)健康(kang)安全的(de)可(ke)靠(kao)性。如(ru)果從(cong)這樣一(yi)種觀點出發(fa),放到(dao)下一(yi)代水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)(chang)，那么(me)飲用(yong)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)(chang)應(ying)(ying)該(gai)(gai)是保(bao)(bao)障水(shui)(shui)質(zhi)健康(kang)安全的(de)健康(kang)工廠(chang)(chang)(chang)，生(sheng)活(huo)污水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)(chang)應(ying)(ying)該(gai)(gai)是能量與物質(zhi)回(hui)收的(de)高質(zhi)工廠(chang)(chang)(chang)，工業廢(fei)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)(chang)應(ying)(ying)該(gai)(gai)是外化與資源化的(de)循環(huan)工廠(chang)(chang)(chang)。這三個工廠(chang)(chang)(chang)在(zai)未來(lai)的(de)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)(chang)當(dang)中(zhong)應(ying)(ying)該(gai)(gai)從(cong)不(bu)同的(de)角(jiao)度不(bu)同的(de)時間展現在(zai)我(wo)(wo)們(men)面前，并且為(wei)保(bao)(bao)障我(wo)(wo)們(men)生(sheng)態環(huan)境和(he)人體(ti)健康(kang)發(fa)揮(hui)越來(lai)越重要的(de)作(zuo)用(yong)。
飲用水處理廠應該是水質安全(quan)和健(jian)康的工(gong)廠
隨著信息化的(de)(de)(de)(de)發(fa)展和(he)新(xin)技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)革命，未來(lai)的(de)(de)(de)(de)污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)廠還應該(gai)是(shi)(shi)(shi)在(zai)最佳(jia)技(ji)術(shu)和(he)成(cheng)套裝(zhuang)備支撐下的(de)(de)(de)(de)智(zhi)能(neng)化工(gong)(gong)廠。首先下一代的(de)(de)(de)(de)飲(yin)用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)廠應該(gai)具(ju)(ju)備什么樣的(de)(de)(de)(de)特質(zhi)(zhi)(zhi)?它(ta)應該(gai)是(shi)(shi)(shi)保障水(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)(zhi)(zhi)安(an)全(quan)和(he)健(jian)康(kang)的(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)廠。然而我們(men)現在(zai)面臨著很多(duo)的(de)(de)(de)(de)困惑，新(xin)問題(ti)層出不(bu)窮(qiong)，大家會發(fa)現水(shui)(shui)(shui)(shui)中的(de)(de)(de)(de)污(wu)染物質(zhi)(zhi)(zhi)或者是(shi)(shi)(shi)導(dao)致不(bu)健(jian)康(kang)的(de)(de)(de)(de)物質(zhi)(zhi)(zhi)不(bu)斷(duan)地(di)被發(fa)現，同時對(dui)水(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)(zhi)(zhi)安(an)全(quan)的(de)(de)(de)(de)判(pan)斷(duan)力非常(chang)軟弱，有(you)的(de)(de)(de)(de)時候甚至無(wu)法(fa)判(pan)斷(duan)或是(shi)(shi)(shi)根本(ben)無(wu)法(fa)知道(dao)水(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)(zhi)(zhi)是(shi)(shi)(shi)否安(an)全(quan)，一個(ge)標(biao)準的(de)(de)(de)(de)缺(que)失，一個(ge)技(ji)術(shu)支撐的(de)(de)(de)(de)短板，這(zhe)兩條(tiao)都是(shi)(shi)(shi)導(dao)致我們(men)的(de)(de)(de)(de)判(pan)斷(duan)力軟弱和(he)對(dui)問題(ti)的(de)(de)(de)(de)解(jie)析以(yi)及應對(dui)能(neng)力不(bu)足的(de)(de)(de)(de)重(zhong)要原因。 對(dui)于將來(lai)會做成(cheng)一個(ge)什么樣的(de)(de)(de)(de)飲(yin)用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)廠這(zhe)一問題(ti)，關鍵(jian)是(shi)(shi)(shi)提(ti)出的(de)(de)(de)(de)標(biao)準要具(ju)(ju)有(you)剛性的(de)(de)(de)(de)約束(shu)力、管理(li)的(de)(de)(de)(de)執行力、安(an)全(quan)的(de)(de)(de)(de)判(pan)斷(duan)力以(yi)及與民眾的(de)(de)(de)(de)溝通(tong)力，總結起來(lai)必須且只(zhi)有(you)兩個(ge)字：健(jian)康(kang)。如果沒有(you)健(jian)康(kang)的(de)(de)(de)(de)保證，我們(men)就不(bu)可能(neng)具(ju)(ju)有(you)這(zhe)“四力”，就沒有(you)辦法(fa)來(lai)使(shi)飲(yin)用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)真正回到它(ta)所(suo)應該(gai)發(fa)揮的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)上去(qu)。所(suo)以(yi)下一代的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)廠的(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)判(pan)斷(duan)可能(neng)就依據于這(zhe)兩個(ge)標(biao)準：衛生達標(biao)的(de)(de)(de)(de)標(biao)準、沒有(you)毒性的(de)(de)(de)(de)標(biao)準。
若(ruo)將這(zhe)兩個標(biao)準(zhun)放(fang)在(zai)一(yi)(yi)(yi)起(qi)，它在(zai)未來基準(zhun)研究上(shang)會(hui)形成(cheng)一(yi)(yi)(yi)個把(ba)現有(you)的(de)(de)(de)(de)指標(biao)和毒性指標(biao)耦合在(zai)一(yi)(yi)(yi)起(qi)的(de)(de)(de)(de)新標(biao)準(zhun)，這(zhe)樣一(yi)(yi)(yi)個新標(biao)準(zhun)會(hui)約束我(wo)們(men)(men)技(ji)(ji)術的(de)(de)(de)(de)核心(xin)，約束工業(ye)的(de)(de)(de)(de)改(gai)變，同(tong)時也會(hui)改(gai)變或(huo)者是(shi)(shi)規范(fan)管(guan)(guan)理方(fang)式，所(suo)以標(biao)準(zhun)是(shi)(shi)決定技(ji)(ji)術的(de)(de)(de)(de)根(gen)本要素。我(wo)們(men)(men)認為未來飲(yin)用水的(de)(de)(de)(de)技(ji)(ji)術方(fang)向(xiang)可(ke)能要關注這(zhe)幾點：首先(xian)要保證水在(zai)進入水廠(chang)之前是(shi)(shi)清潔的(de)(de)(de)(de)，是(shi)(shi)可(ke)以進行水質改(gai)善(shan)的(de)(de)(de)(de)(因(yin)為進到水廠(chang)后需要花更多(duo)的(de)(de)(de)(de)代價);其次，在(zai)處理工藝上(shang)我(wo)們(men)(men)絕對不(bu)可(ke)以追求更復雜、更耗藥、更耗電(dian)、更難管(guan)(guan)理的(de)(de)(de)(de)程度，而是(shi)(shi)要追求工藝的(de)(de)(de)(de)簡單化、設備的(de)(de)(de)(de)成(cheng)套化、工藝的(de)(de)(de)(de)整裝化。同(tong)時在(zai)管(guan)(guan)理上(shang)得(de)有(you)一(yi)(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)精細管(guan)(guan)理的(de)(de)(de)(de)條件，且最后都要落實到以健康安全為核心(xin)思想上(shang)。
污水處理廠應該是能(neng)量與物質(zhi)回收的高質(zhi)工廠
下一代(dai)污(wu)水處理(li)廠應(ying)該(gai)是(shi)能(neng)(neng)量(liang)與物(wu)質(zhi)回(hui)收的(de)(de)高質(zhi)工(gong)(gong)廠。我們不能(neng)(neng)盲目地追求物(wu)質(zhi)的(de)(de)回(hui)收和(he)循環(huan)利用，必(bi)須在經濟可行的(de)(de)情況(kuang)下,才能(neng)(neng)解決可持續的(de)(de)物(wu)質(zhi)回(hui)收和(he)能(neng)(neng)量(liang)回(hui)收的(de)(de)問題(ti)。將來的(de)(de)污(wu)水處理(li)廠，應(ying)該(gai)是(shi)一個(ge)(ge)可靠的(de)(de)供水工(gong)(gong)廠，是(shi)一個(ge)(ge)自產自用的(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)轉化工(gong)(gong)廠。PerryMcCarty院士在2011年發表在EST上的(de)(de)文章中提出了(le)一個(ge)(ge)觀點(dian)：污(wu)水廠可不可以變(bian)成一個(ge)(ge)凈產能(neng)(neng)的(de)(de)工(gong)(gong)廠?他認為污(wu)水處理(li)廠也應(ying)該(gai)是(shi)一個(ge)(ge)營養(yang)物(wu)質(zhi)回(hui)收的(de)(de)工(gong)(gong)廠，同時還是(shi)一個(ge)(ge)可以進行休閑娛樂的(de)(de)公共(gong)場所。
2014年(nian)Mark院士在(zai)其(qi)文(wen)(wen)章(zhang)中(zhong)提出(chu)污水處(chu)理技(ji)(ji)術(shu)的發(fa)展(zhan)(zhan)來自于兩大驅動力。第(di)一(yi)個(ge)(ge)驅動力就(jiu)是(shi)(shi)基本(ben)工(gong)藝的改(gai)革，生(sheng)物(wu)(wu)技(ji)(ji)術(shu)的發(fa)展(zhan)(zhan)必然帶動污水處(chu)理、生(sheng)物(wu)(wu)處(chu)理技(ji)(ji)術(shu)的改(gai)革。2005年(nian)發(fa)表(biao)在(zai)Science上的一(yi)篇(pian)文(wen)(wen)章(zhang)中(zhong)講到了未來25個(ge)(ge)科學(xue)(xue)突破(po)，其(qi)中(zhong)之一(yi)就(jiu)是(shi)(shi)生(sheng)物(wu)(wu)學(xue)(xue)。生(sheng)物(wu)(wu)學(xue)(xue)的發(fa)展(zhan)(zhan)是(shi)(shi)污水生(sheng)物(wu)(wu)處(chu)理的一(yi)個(ge)(ge)重大契機，可以(yi)預料到第(di)六次科技(ji)(ji)革命(ming)主要是(shi)(shi)生(sheng)命(ming)科學(xue)(xue)和物(wu)(wu)質科學(xue)(xue)交叉的一(yi)種科學(xue)(xue)挑(tiao)戰。所以(yi)基本(ben)工(gong)藝的改(gai)革和變(bian)革一(yi)定(ding)依賴(lai)于生(sheng)物(wu)(wu)技(ji)(ji)術(shu)或生(sheng)命(ming)和物(wu)(wu)質科學(xue)(xue)相結(jie)合的技(ji)(ji)術(shu)。第(di)二個(ge)(ge)驅動力就(jiu)是(shi)(shi)物(wu)(wu)質循環的需求。這(zhe)篇(pian)文(wen)(wen)章(zhang)認(ren)為在(zai)未來的技(ji)(ji)術(shu)方向上，厭(yan)氧(yang)氨氧(yang)化與好(hao)氧(yang)顆粒(li)污泥這(zhe)兩個(ge)(ge)技(ji)(ji)術(shu)是(shi)(shi)未來污水處(chu)理技(ji)(ji)術(shu)的重要途徑。
預(yu)測未來污水處(chu)(chu)理(li)的(de)技(ji)術(shu)方向，如(ru)果(guo)考(kao)慮能源轉化(hua)(hua)(hua)(hua)、物質回收(shou)、環境友好(hao)、生(sheng)(sheng)態安(an)全這幾個(ge)方面(mian)的(de)話，厭氧(yang)處(chu)(chu)理(li)技(ji)術(shu)是一個(ge)重要(yao)(yao)方向。在(zai)厭氧(yang)處(chu)(chu)理(li)過(guo)程(cheng)中，要(yao)(yao)解決兩(liang)件事情，第一個(ge)是新生(sheng)(sheng)物技(ji)術(shu)的(de)運用，這點在(zai)水處(chu)(chu)理(li)技(ji)術(shu)中反應(ying)比較緩慢。生(sheng)(sheng)命技(ji)術(shu)發展(zhan)迅(xun)速，如(ru)果(guo)其中的(de)技(ji)術(shu)能夠運用到水處(chu)(chu)理(li)上，那會(hui)有巨大的(de)技(ji)術(shu)發展(zhan)空(kong)間。比如(ru)電(dian)子轉移的(de)問題，如(ru)果(guo)在(zai)水處(chu)(chu)理(li)過(guo)程(cheng)中，能夠把電(dian)子轉移過(guo)程(cheng)進行強化(hua)(hua)(hua)(hua)，就會(hui)使污水處(chu)(chu)理(li)的(de)效率大大提(ti)升。所以污水處(chu)(chu)理(li)微(wei)觀調控(kong)要(yao)(yao)實現宏觀效果(guo)的(de)根本(ben)途徑就是電(dian)子轉移，如(ru)果(guo)能在(zai)生(sheng)(sheng)物技(ji)術(shu)反應(ying)器中找到更好(hao)的(de)介體，電(dian)子轉移會(hui)更加高效，第二個(ge)就是好(hao)氧(yang)技(ji)術(shu)的(de)優化(hua)(hua)(hua)(hua)，未來生(sheng)(sheng)活(huo)污水處(chu)(chu)理(li)技(ji)術(shu)要(yao)(yao)實現工(gong)藝的(de)簡單化(hua)(hua)(hua)(hua)、設備化(hua)(hua)(hua)(hua)和(he)整裝(zhuang)化(hua)(hua)(hua)(hua)，也和(he)飲用水一樣要(yao)(yao)實現工(gong)藝的(de)精(jing)細化(hua)(hua)(hua)(hua)和(he)智慧化(hua)(hua)(hua)(hua)。 工(gong)業廢水處(chu)(chu)理(li)廠(chang)應(ying)該是外化(hua)(hua)(hua)(hua)與資源化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)循環工(gong)廠(chang)
下(xia)一代工業廢水處(chu)理廠應該是外化(hua)與資源化(hua)的循環工廠。
它(ta)具(ju)有一個(ge)多目(mu)(mu)標耦合的目(mu)(mu)的——要(yao)實(shi)(shi)現經濟(ji)生(sheng)(sheng)產，實(shi)(shi)現循環經濟(ji)，要(yao)進行全生(sheng)(sheng)命周期的調整。 在(zai)(zai)工(gong)業廢水處理中，特別是工(gong)廠中，實(shi)(shi)現這(zhe)(zhe)樣的目(mu)(mu)標是極其必(bi)要(yao)的。因為一定(ding)要(yao)考慮可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能(neng)(neng)源的經濟(ji)利潤(run)，要(yao)考慮有用(yong)物質的高質循環。這(zhe)(zhe)其中第一個(ge)問題就是能(neng)(neng)量的問題。新能(neng)(neng)源或(huo)可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能(neng)(neng)源的運(yun)用(yong)，在(zai)(zai)工(gong)業廢水處理中，它(ta)是最合適(shi)的操作(zuo)。從60年代到現在(zai)(zai)，光氧化(hua)已經研究了50年，在(zai)(zai)中國(guo)利用(yong)太陽光來作(zuo)為工(gong)業廢水處理的可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能(neng)(neng)源是一個(ge)重要(yao)的技術。它(ta)可(ke)(ke)以轉化(hua)成機械能(neng)(neng)，轉化(hua)成熱(re)能(neng)(neng)用(yong)在(zai)(zai)蒸(zheng)發(fa)、脫鹽(yan)、消毒上(shang)，也可(ke)(ke)以轉化(hua)成電能(neng)(neng)，同時還可(ke)(ke)以用(yong)作(zuo)很多工(gong)廠管理的需求。太陽能(neng)(neng)在(zai)(zai)工(gong)業廢水處理當中的運(yun)用(yong)在(zai)(zai)“十三五(wu)”期間應該(gai)重要(yao)推廣，并且將其變(bian)成一種工(gong)業事件。
在(zai)(zai)(zai)(zai)工業(ye)(ye)(ye)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)處理當中(zhong)(zhong)，首先(xian)要考(kao)慮水(shui)(shui)(shui)及其它(ta)有(you)(you)用(yong)(yong)物(wu)(wu)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)回收和(he)循環(huan)利用(yong)(yong)，考(kao)慮全生命周期的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)(zui)優化(hua)(hua)(hua)和(he)資(zi)源的(de)(de)(de)(de)(de)(de)資(zi)源化(hua)(hua)(hua)、能(neng)源化(hua)(hua)(hua)。比(bi)如(ru)工業(ye)(ye)(ye)過程的(de)(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)利用(yong)(yong)，回收的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)機物(wu)(wu)可作為原(yuan)料或(huo)者(zhe)新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)產品。在(zai)(zai)(zai)(zai)電(dian)鍍冶(ye)(ye)金(jin)行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong)，重金(jin)屬往(wang)往(wang)含有(you)(you)比(bi)較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絡(luo)合物(wu)(wu)，這(zhe)(zhe)(zhe)些(xie)絡(luo)合物(wu)(wu)很(hen)難去除(chu)。它(ta)不是(shi)(shi)(shi)一(yi)(yi)種(zhong)游離(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)基礎離(li)子(zi)，同時也不是(shi)(shi)(shi)一(yi)(yi)種(zhong)游離(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)機物(wu)(wu)，它(ta)被氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)起來(lai)就(jiu)(jiu)有(you)(you)難度，回收起來(lai)也更(geng)難。針對如(ru)何在(zai)(zai)(zai)(zai)這(zhe)(zhe)(zhe)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)體系中(zhong)(zhong)回收，設(she)計出(chu)了(le)一(yi)(yi)種(zhong)電(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)(fa)：用(yong)(yong)二(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳作為光(guang)(guang)陽(yang)極(ji)(ji)，用(yong)(yong)釉鋼作為陰極(ji)(ji)，這(zhe)(zhe)(zhe)對銅(tong)(tong)、EDTA這(zhe)(zhe)(zhe)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絡(luo)合物(wu)(wu)可以很(hen)好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)去除(chu)。其原(yuan)因就(jiu)(jiu)是(shi)(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)(zai)這(zhe)(zhe)(zhe)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)(ying)中(zhong)(zhong)，把(ba)EDTA這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)配位體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)使(shi)銅(tong)(tong)能(neng)夠游離(li)出(chu)來(lai)，在(zai)(zai)(zai)(zai)陰極(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面沉(chen)結(jie)大量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)銅(tong)(tong)，使(shi)銅(tong)(tong)得到回收。在(zai)(zai)(zai)(zai)冶(ye)(ye)金(jin)和(he)電(dian)鍍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)，氰化(hua)(hua)(hua)銅(tong)(tong)是(shi)(shi)(shi)廣泛(fan)存在(zai)(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，它(ta)最(zui)(zui)(zui)難被回收同時也最(zui)(zui)(zui)有(you)(you)毒性(xing)。之(zhi)所以說(shuo)最(zui)(zui)(zui)難被回收，因為廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)PH值都在(zai)(zai)(zai)(zai)11左右，呈堿(jian)性(xing)，在(zai)(zai)(zai)(zai)堿(jian)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)釋放(fang)銅(tong)(tong)離(li)子(zi)，一(yi)(yi)定會水(shui)(shui)(shui)解成為氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)銅(tong)(tong)，而氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)銅(tong)(tong)會聚(ju)積在(zai)(zai)(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)，這(zhe)(zhe)(zhe)會干擾反(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)進(jin)行(xing)(xing)，影響電(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)效(xiao)(xiao)率。所以在(zai)(zai)(zai)(zai)PH>11的(de)(de)(de)(de)(de)(de)條(tiao)件(jian)下(xia)，我(wo)們(men)在(zai)(zai)(zai)(zai)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)加入焦磷(lin)酸鹽(焦磷(lin)酸鹽在(zai)(zai)(zai)(zai)電(dian)鍍或(huo)者(zhe)其他行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)廣泛(fan)使(shi)用(yong)(yong)，而且(qie)價格便(bian)宜)，就(jiu)(jiu)會驚奇地發現(xian)在(zai)(zai)(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)銅(tong)(tong)就(jiu)(jiu)消失了(le)，變成了(le)焦磷(lin)酸鹽銅(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絡(luo)合物(wu)(wu)，并且(qie)聚(ju)積到陰極(ji)(ji)，順利地把(ba)銅(tong)(tong)解離(li)出(chu)來(lai)，沉(chen)積在(zai)(zai)(zai)(zai)陰極(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面，這(zhe)(zhe)(zhe)樣(yang)就(jiu)(jiu)解決了(le)在(zai)(zai)(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表面不能(neng)夠有(you)(you)效(xiao)(xiao)回收的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題。在(zai)(zai)(zai)(zai)這(zhe)(zhe)(zhe)個反(fan)應(ying)(ying)中(zhong)(zhong)，如(ru)果和(he)太陽(yang)光(guang)(guang)結(jie)合起來(lai)，就(jiu)(jiu)可以進(jin)一(yi)(yi)步優化(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying)(ying)效(xiao)(xiao)率和(he)反(fan)應(ying)(ying)過程，使(shi)能(neng)耗更(geng)低(di)。這(zhe)(zhe)(zhe)個例子(zi)說(shuo)明我(wo)們(men)能(neng)通過一(yi)(yi)些(xie)簡單的(de)(de)(de)(de)(de)(de)辦(ban)法(fa)(fa)，使(shi)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)用(yong)(yong)物(wu)(wu)質(zhi)得到經濟和(he)有(you)(you)效(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)回收。所以工業(ye)(ye)(ye)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)回收、物(wu)(wu)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)循環(huan)，應(ying)(ying)該是(shi)(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)(zai)處理當中(zhong)(zhong)最(zui)(zui)(zui)核(he)心的(de)(de)(de)(de)(de)(de)手段。
很多人在提工業(ye)廢水(shui)的(de)(de)(de)零排(pai)放(fang)、超(chao)低(di)(di)排(pai)放(fang)。零排(pai)放(fang)不應該(gai)(gai)是(shi)一(yi)(yi)個(ge)目的(de)(de)(de)，應該(gai)(gai)是(shi)一(yi)(yi)個(ge)目標(biao)，應該(gai)(gai)是(shi)針對(dui)物(wu)質作為產品的(de)(de)(de)過(guo)程的(de)(de)(de)追(zhui)求。所以我認為我們可(ke)以追(zhui)求超(chao)低(di)(di)排(pai)放(fang)，超(chao)低(di)(di)排(pai)放(fang)應該(gai)(gai)是(shi)最大限(xian)度(du)地(di)減少排(pai)放(fang)的(de)(de)(de)毒(du)性(xing)。工業(ye)廢水(shui)的(de)(de)(de)處理技術方向首先應該(gai)(gai)是(shi)新能源的(de)(de)(de)利(li)用(yong)(yong)和自(zi)身(shen)能耗(hao)的(de)(de)(de)轉(zhuan)化，其次是(shi)對(dui)有用(yong)(yong)物(wu)質的(de)(de)(de)分離和利(li)用(yong)(yong)，另外就是(shi)超(chao)低(di)(di)排(pai)放(fang)技術(超(chao)低(di)(di)排(pai)放(fang)一(yi)(yi)定要使(shi)水(shui)回用(yong)(yong)回收以及毒(du)性(xing)控(kong)制)，做(zuo)到這三(san)點(dian)才能叫超(chao)低(di)(di)排(pai)放(fang)。
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回顧過去，飲用水(shui)技術(shu)的(de)(de)發展(zhan)到今(jin)天(tian)(tian)已有100年(nian)的(de)(de)里程，特別是(shi)傳統的(de)(de)混凝(ning)沉淀(dian)過濾消毒(du)技術(shu)，對保證人類的(de)(de)安全甚至健康都有著重要貢獻。2014年(nian)，活性(xing)污泥法誕生剛好100周年(nian)，它為保障城市生態(tai)環境的(de)(de)安全、保障人類生態(tai)環境的(de)(de)安全作出了(le)重要的(de)(de)貢獻。在(zai)這個過程中,有很(hen)多里程碑的(de)(de)事件，其中一(yi)個就是(shi)工(gong)業(ye)廢水(shui)問題的(de)(de)出現(xian)。在(zai)上世(shi)紀70年(nian)代初，很(hen)多文(wen)獻從原來記載飲用水(shui)的(de)(de)處(chu)理一(yi)下子(zi)就變成了(le)工(gong)業(ye)廢水(shui)的(de)(de)報道，這個熱點一(yi)直持續到今(jin)天(tian)(tian)。
在(zai)(zai)2013年(nian)做中國環境(jing)(jing)技術(shu)(shu)評(ping)估和環境(jing)(jing)技術(shu)(shu)預測的(de)(de)(de)(de)時候(hou)(hou)有人指(zhi)出，工業廢水仍然(ran)是(shi)一(yi)(yi)(yi)個(ge)重要(yao)問(wen)題，因為我(wo)們正在(zai)(zai)經歷一(yi)(yi)(yi)個(ge)沒有完(wan)成的(de)(de)(de)(de)，而且(qie)還會使環境(jing)(jing)變差的(de)(de)(de)(de)工業化時代(dai)。正是(shi)這樣一(yi)(yi)(yi)種需(xu)求(qiu)，在(zai)(zai)1914年(nian)的(de)(de)(de)(de)時候(hou)(hou),誕(dan)生(sheng)了(le)(le)(le)(le)活性污泥法。1902年(nian)，誕(dan)生(sheng)了(le)(le)(le)(le)氯氣消毒法，這一(yi)(yi)(yi)發(fa)現(xian)改變了(le)(le)(le)(le)人類在(zai)(zai)飲用(yong)水安全方面(mian)的(de)(de)(de)(de)窘境(jing)(jing)。1894年(nian)的(de)(de)(de)(de)時候(hou)(hou)，發(fa)明了(le)(le)(le)(le)芬頓法，至今它仍然(ran)是(shi)一(yi)(yi)(yi)個(ge)研究(jiu)熱(re)點。這樣一(yi)(yi)(yi)些里(li)程碑的(de)(de)(de)(de)事件過去(qu)了(le)(le)(le)(le)，那我(wo)們面(mian)臨的(de)(de)(de)(de)未來(lai)(lai)是(shi)什么? 如果我(wo)們用(yong)一(yi)(yi)(yi)個(ge)技術(shu)(shu)變革(ge)的(de)(de)(de)(de)事件來(lai)(lai)看未來(lai)(lai)我(wo)們的(de)(de)(de)(de)水處理廠，那么應該是(shi)一(yi)(yi)(yi)種什么樣的(de)(de)(de)(de)產業?我(wo)們應該采用(yong)什么樣的(de)(de)(de)(de)技術(shu)(shu)?又該使用(yong)何種工業模式?有一(yi)(yi)(yi)點毫無(wu)疑問(wen)，那就(jiu)是(shi)技術(shu)(shu)創造是(shi)在(zai)(zai)工程運用(yong)的(de)(de)(de)(de)需(xu)求(qiu)當中才能得到真(zhen)正的(de)(de)(de)(de)解讀。
中(zhong)國(guo)工程院院士(shi)曲(qu)久輝認為(wei)，未來(lai)或者(zhe)說下一(yi)代水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)技術應(ying)(ying)該(gai)(gai)是具(ju)有(you)自身的(de)清潔性，在(zai)處(chu)(chu)理(li)過程中(zhong)應(ying)(ying)該(gai)(gai)具(ju)有(you)能耗和(he)藥(yao)耗最大程度減少的(de)可(ke)行性，同時還(huan)必須具(ju)有(you)保(bao)(bao)障水(shui)(shui)質(zhi)生(sheng)態與人體(ti)健康(kang)安全的(de)可(ke)靠(kao)性。如(ru)果從(cong)這樣一(yi)種觀點出發(fa),放到(dao)下一(yi)代水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)(chang)，那么(me)飲用(yong)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)(chang)應(ying)(ying)該(gai)(gai)是保(bao)(bao)障水(shui)(shui)質(zhi)健康(kang)安全的(de)健康(kang)工廠(chang)(chang)(chang)，生(sheng)活(huo)污水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)(chang)應(ying)(ying)該(gai)(gai)是能量與物質(zhi)回(hui)收的(de)高質(zhi)工廠(chang)(chang)(chang)，工業廢(fei)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)(chang)應(ying)(ying)該(gai)(gai)是外化與資源化的(de)循環(huan)工廠(chang)(chang)(chang)。這三個工廠(chang)(chang)(chang)在(zai)未來(lai)的(de)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)(chang)當(dang)中(zhong)應(ying)(ying)該(gai)(gai)從(cong)不(bu)同的(de)角(jiao)度不(bu)同的(de)時間展現在(zai)我(wo)(wo)們(men)面前，并且為(wei)保(bao)(bao)障我(wo)(wo)們(men)生(sheng)態環(huan)境和(he)人體(ti)健康(kang)發(fa)揮(hui)越來(lai)越重要的(de)作(zuo)用(yong)。
飲用水處理廠應該是水質安全(quan)和健(jian)康的工(gong)廠
隨著信息化的(de)(de)(de)(de)發(fa)展和(he)新(xin)技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)革命，未來(lai)的(de)(de)(de)(de)污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)廠還應該(gai)是(shi)(shi)(shi)在(zai)最佳(jia)技(ji)術(shu)和(he)成(cheng)套裝(zhuang)備支撐下的(de)(de)(de)(de)智(zhi)能(neng)化工(gong)(gong)廠。首先下一代的(de)(de)(de)(de)飲(yin)用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)廠應該(gai)具(ju)(ju)備什么樣的(de)(de)(de)(de)特質(zhi)(zhi)(zhi)?它(ta)應該(gai)是(shi)(shi)(shi)保障水(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)(zhi)(zhi)安(an)全(quan)和(he)健(jian)康(kang)的(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)廠。然而我們(men)現在(zai)面臨著很多(duo)的(de)(de)(de)(de)困惑，新(xin)問題(ti)層出不(bu)窮(qiong)，大家會發(fa)現水(shui)(shui)(shui)(shui)中的(de)(de)(de)(de)污(wu)染物質(zhi)(zhi)(zhi)或者是(shi)(shi)(shi)導(dao)致不(bu)健(jian)康(kang)的(de)(de)(de)(de)物質(zhi)(zhi)(zhi)不(bu)斷(duan)地(di)被發(fa)現，同時對(dui)水(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)(zhi)(zhi)安(an)全(quan)的(de)(de)(de)(de)判(pan)斷(duan)力非常(chang)軟弱，有(you)的(de)(de)(de)(de)時候甚至無(wu)法(fa)判(pan)斷(duan)或是(shi)(shi)(shi)根本(ben)無(wu)法(fa)知道(dao)水(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)(zhi)(zhi)是(shi)(shi)(shi)否安(an)全(quan)，一個(ge)標(biao)準的(de)(de)(de)(de)缺(que)失，一個(ge)技(ji)術(shu)支撐的(de)(de)(de)(de)短板，這(zhe)兩條(tiao)都是(shi)(shi)(shi)導(dao)致我們(men)的(de)(de)(de)(de)判(pan)斷(duan)力軟弱和(he)對(dui)問題(ti)的(de)(de)(de)(de)解(jie)析以(yi)及應對(dui)能(neng)力不(bu)足的(de)(de)(de)(de)重(zhong)要原因。 對(dui)于將來(lai)會做成(cheng)一個(ge)什么樣的(de)(de)(de)(de)飲(yin)用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)廠這(zhe)一問題(ti)，關鍵(jian)是(shi)(shi)(shi)提(ti)出的(de)(de)(de)(de)標(biao)準要具(ju)(ju)有(you)剛性的(de)(de)(de)(de)約束(shu)力、管理(li)的(de)(de)(de)(de)執行力、安(an)全(quan)的(de)(de)(de)(de)判(pan)斷(duan)力以(yi)及與民眾的(de)(de)(de)(de)溝通(tong)力，總結起來(lai)必須且只(zhi)有(you)兩個(ge)字：健(jian)康(kang)。如果沒有(you)健(jian)康(kang)的(de)(de)(de)(de)保證，我們(men)就不(bu)可能(neng)具(ju)(ju)有(you)這(zhe)“四力”，就沒有(you)辦法(fa)來(lai)使(shi)飲(yin)用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)真正回到它(ta)所(suo)應該(gai)發(fa)揮的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)上去(qu)。所(suo)以(yi)下一代的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)廠的(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)判(pan)斷(duan)可能(neng)就依據于這(zhe)兩個(ge)標(biao)準：衛生達標(biao)的(de)(de)(de)(de)標(biao)準、沒有(you)毒性的(de)(de)(de)(de)標(biao)準。
若(ruo)將這(zhe)兩個標(biao)準(zhun)放(fang)在(zai)一(yi)(yi)(yi)起(qi)，它在(zai)未來基準(zhun)研究上(shang)會(hui)形成(cheng)一(yi)(yi)(yi)個把(ba)現有(you)的(de)(de)(de)(de)指標(biao)和毒性指標(biao)耦合在(zai)一(yi)(yi)(yi)起(qi)的(de)(de)(de)(de)新標(biao)準(zhun)，這(zhe)樣一(yi)(yi)(yi)個新標(biao)準(zhun)會(hui)約束我(wo)們(men)(men)技(ji)(ji)術的(de)(de)(de)(de)核心(xin)，約束工業(ye)的(de)(de)(de)(de)改(gai)變，同(tong)時也會(hui)改(gai)變或(huo)者是(shi)(shi)規范(fan)管(guan)(guan)理方(fang)式，所(suo)以標(biao)準(zhun)是(shi)(shi)決定技(ji)(ji)術的(de)(de)(de)(de)根(gen)本要素。我(wo)們(men)(men)認為未來飲(yin)用水的(de)(de)(de)(de)技(ji)(ji)術方(fang)向(xiang)可(ke)能要關注這(zhe)幾點：首先(xian)要保證水在(zai)進入水廠(chang)之前是(shi)(shi)清潔的(de)(de)(de)(de)，是(shi)(shi)可(ke)以進行水質改(gai)善(shan)的(de)(de)(de)(de)(因(yin)為進到水廠(chang)后需要花更多(duo)的(de)(de)(de)(de)代價);其次，在(zai)處理工藝上(shang)我(wo)們(men)(men)絕對不(bu)可(ke)以追求更復雜、更耗藥、更耗電(dian)、更難管(guan)(guan)理的(de)(de)(de)(de)程度，而是(shi)(shi)要追求工藝的(de)(de)(de)(de)簡單化、設備的(de)(de)(de)(de)成(cheng)套化、工藝的(de)(de)(de)(de)整裝化。同(tong)時在(zai)管(guan)(guan)理上(shang)得(de)有(you)一(yi)(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)精細管(guan)(guan)理的(de)(de)(de)(de)條件，且最后都要落實到以健康安全為核心(xin)思想上(shang)。
污水處理廠應該是能(neng)量與物質(zhi)回收的高質(zhi)工廠
下一代(dai)污(wu)水處理(li)廠應(ying)該(gai)是(shi)能(neng)(neng)量(liang)與物(wu)質(zhi)回(hui)收的(de)(de)高質(zhi)工(gong)(gong)廠。我們不能(neng)(neng)盲目地追求物(wu)質(zhi)的(de)(de)回(hui)收和(he)循環(huan)利用，必(bi)須在經濟可行的(de)(de)情況(kuang)下,才能(neng)(neng)解決可持續的(de)(de)物(wu)質(zhi)回(hui)收和(he)能(neng)(neng)量(liang)回(hui)收的(de)(de)問題(ti)。將來的(de)(de)污(wu)水處理(li)廠，應(ying)該(gai)是(shi)一個(ge)(ge)可靠的(de)(de)供水工(gong)(gong)廠，是(shi)一個(ge)(ge)自產自用的(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)轉化工(gong)(gong)廠。PerryMcCarty院士在2011年發表在EST上的(de)(de)文章中提出了(le)一個(ge)(ge)觀點(dian)：污(wu)水廠可不可以變(bian)成一個(ge)(ge)凈產能(neng)(neng)的(de)(de)工(gong)(gong)廠?他認為污(wu)水處理(li)廠也應(ying)該(gai)是(shi)一個(ge)(ge)營養(yang)物(wu)質(zhi)回(hui)收的(de)(de)工(gong)(gong)廠，同時還是(shi)一個(ge)(ge)可以進行休閑娛樂的(de)(de)公共(gong)場所。
2014年(nian)Mark院士在(zai)其(qi)文(wen)(wen)章(zhang)中(zhong)提出(chu)污水處(chu)理技(ji)(ji)術(shu)的發(fa)展(zhan)(zhan)來自于兩大驅動力。第(di)一(yi)個(ge)(ge)驅動力就(jiu)是(shi)(shi)基本(ben)工(gong)藝的改(gai)革，生(sheng)物(wu)(wu)技(ji)(ji)術(shu)的發(fa)展(zhan)(zhan)必然帶動污水處(chu)理、生(sheng)物(wu)(wu)處(chu)理技(ji)(ji)術(shu)的改(gai)革。2005年(nian)發(fa)表(biao)在(zai)Science上的一(yi)篇(pian)文(wen)(wen)章(zhang)中(zhong)講到了未來25個(ge)(ge)科學(xue)(xue)突破(po)，其(qi)中(zhong)之一(yi)就(jiu)是(shi)(shi)生(sheng)物(wu)(wu)學(xue)(xue)。生(sheng)物(wu)(wu)學(xue)(xue)的發(fa)展(zhan)(zhan)是(shi)(shi)污水生(sheng)物(wu)(wu)處(chu)理的一(yi)個(ge)(ge)重大契機，可以(yi)預料到第(di)六次科技(ji)(ji)革命(ming)主要是(shi)(shi)生(sheng)命(ming)科學(xue)(xue)和物(wu)(wu)質科學(xue)(xue)交叉的一(yi)種科學(xue)(xue)挑(tiao)戰。所以(yi)基本(ben)工(gong)藝的改(gai)革和變(bian)革一(yi)定(ding)依賴(lai)于生(sheng)物(wu)(wu)技(ji)(ji)術(shu)或生(sheng)命(ming)和物(wu)(wu)質科學(xue)(xue)相結(jie)合的技(ji)(ji)術(shu)。第(di)二個(ge)(ge)驅動力就(jiu)是(shi)(shi)物(wu)(wu)質循環的需求。這(zhe)篇(pian)文(wen)(wen)章(zhang)認(ren)為在(zai)未來的技(ji)(ji)術(shu)方向上，厭(yan)氧(yang)氨氧(yang)化與好(hao)氧(yang)顆粒(li)污泥這(zhe)兩個(ge)(ge)技(ji)(ji)術(shu)是(shi)(shi)未來污水處(chu)理技(ji)(ji)術(shu)的重要途徑。
預(yu)測未來污水處(chu)(chu)理(li)的(de)技(ji)術(shu)方向，如(ru)果(guo)考(kao)慮能源轉化(hua)(hua)(hua)(hua)、物質回收(shou)、環境友好(hao)、生(sheng)(sheng)態安(an)全這幾個(ge)方面(mian)的(de)話，厭氧(yang)處(chu)(chu)理(li)技(ji)術(shu)是一個(ge)重要(yao)(yao)方向。在(zai)厭氧(yang)處(chu)(chu)理(li)過(guo)程(cheng)中，要(yao)(yao)解決兩(liang)件事情，第一個(ge)是新生(sheng)(sheng)物技(ji)術(shu)的(de)運用，這點在(zai)水處(chu)(chu)理(li)技(ji)術(shu)中反應(ying)比較緩慢。生(sheng)(sheng)命技(ji)術(shu)發展(zhan)迅(xun)速，如(ru)果(guo)其中的(de)技(ji)術(shu)能夠運用到水處(chu)(chu)理(li)上，那會(hui)有巨大的(de)技(ji)術(shu)發展(zhan)空(kong)間。比如(ru)電(dian)子轉移的(de)問題，如(ru)果(guo)在(zai)水處(chu)(chu)理(li)過(guo)程(cheng)中，能夠把電(dian)子轉移過(guo)程(cheng)進行強化(hua)(hua)(hua)(hua)，就會(hui)使污水處(chu)(chu)理(li)的(de)效率大大提(ti)升。所以污水處(chu)(chu)理(li)微(wei)觀調控(kong)要(yao)(yao)實現宏觀效果(guo)的(de)根本(ben)途徑就是電(dian)子轉移，如(ru)果(guo)能在(zai)生(sheng)(sheng)物技(ji)術(shu)反應(ying)器中找到更好(hao)的(de)介體，電(dian)子轉移會(hui)更加高效，第二個(ge)就是好(hao)氧(yang)技(ji)術(shu)的(de)優化(hua)(hua)(hua)(hua)，未來生(sheng)(sheng)活(huo)污水處(chu)(chu)理(li)技(ji)術(shu)要(yao)(yao)實現工(gong)藝的(de)簡單化(hua)(hua)(hua)(hua)、設備化(hua)(hua)(hua)(hua)和(he)整裝(zhuang)化(hua)(hua)(hua)(hua)，也和(he)飲用水一樣要(yao)(yao)實現工(gong)藝的(de)精(jing)細化(hua)(hua)(hua)(hua)和(he)智慧化(hua)(hua)(hua)(hua)。 工(gong)業廢水處(chu)(chu)理(li)廠(chang)應(ying)該是外化(hua)(hua)(hua)(hua)與資源化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)循環工(gong)廠(chang)
下(xia)一代工業廢水處(chu)理廠應該是外化(hua)與資源化(hua)的循環工廠。
它(ta)具(ju)有一個(ge)多目(mu)(mu)標耦合的目(mu)(mu)的——要(yao)實(shi)(shi)現經濟(ji)生(sheng)(sheng)產，實(shi)(shi)現循環經濟(ji)，要(yao)進行全生(sheng)(sheng)命周期的調整。 在(zai)(zai)工(gong)業廢水處理中，特別是工(gong)廠中，實(shi)(shi)現這(zhe)(zhe)樣的目(mu)(mu)標是極其必(bi)要(yao)的。因為一定(ding)要(yao)考慮可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能(neng)(neng)源的經濟(ji)利潤(run)，要(yao)考慮有用(yong)物質的高質循環。這(zhe)(zhe)其中第一個(ge)問題就是能(neng)(neng)量的問題。新能(neng)(neng)源或(huo)可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能(neng)(neng)源的運(yun)用(yong)，在(zai)(zai)工(gong)業廢水處理中，它(ta)是最合適(shi)的操作(zuo)。從60年代到現在(zai)(zai)，光氧化(hua)已經研究了50年，在(zai)(zai)中國(guo)利用(yong)太陽光來作(zuo)為工(gong)業廢水處理的可(ke)(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能(neng)(neng)源是一個(ge)重要(yao)的技術。它(ta)可(ke)(ke)以轉化(hua)成機械能(neng)(neng)，轉化(hua)成熱(re)能(neng)(neng)用(yong)在(zai)(zai)蒸(zheng)發(fa)、脫鹽(yan)、消毒上(shang)，也可(ke)(ke)以轉化(hua)成電能(neng)(neng)，同時還可(ke)(ke)以用(yong)作(zuo)很多工(gong)廠管理的需求。太陽能(neng)(neng)在(zai)(zai)工(gong)業廢水處理當中的運(yun)用(yong)在(zai)(zai)“十三五(wu)”期間應該(gai)重要(yao)推廣，并且將其變(bian)成一種工(gong)業事件。
在(zai)(zai)(zai)(zai)工業(ye)(ye)(ye)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)處理當中(zhong)(zhong)，首先(xian)要考(kao)慮水(shui)(shui)(shui)及其它(ta)有(you)(you)用(yong)(yong)物(wu)(wu)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)回收和(he)循環(huan)利用(yong)(yong)，考(kao)慮全生命周期的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)(zui)優化(hua)(hua)(hua)和(he)資(zi)源的(de)(de)(de)(de)(de)(de)資(zi)源化(hua)(hua)(hua)、能(neng)源化(hua)(hua)(hua)。比(bi)如(ru)工業(ye)(ye)(ye)過程的(de)(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)利用(yong)(yong)，回收的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)機物(wu)(wu)可作為原(yuan)料或(huo)者(zhe)新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)產品。在(zai)(zai)(zai)(zai)電(dian)鍍冶(ye)(ye)金(jin)行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong)，重金(jin)屬往(wang)往(wang)含有(you)(you)比(bi)較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絡(luo)合物(wu)(wu)，這(zhe)(zhe)(zhe)些(xie)絡(luo)合物(wu)(wu)很(hen)難去除(chu)。它(ta)不是(shi)(shi)(shi)一(yi)(yi)種(zhong)游離(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)基礎離(li)子(zi)，同時也不是(shi)(shi)(shi)一(yi)(yi)種(zhong)游離(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)機物(wu)(wu)，它(ta)被氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)起來(lai)就(jiu)(jiu)有(you)(you)難度，回收起來(lai)也更(geng)難。針對如(ru)何在(zai)(zai)(zai)(zai)這(zhe)(zhe)(zhe)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)體系中(zhong)(zhong)回收，設(she)計出(chu)了(le)一(yi)(yi)種(zhong)電(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)(fa)：用(yong)(yong)二(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳作為光(guang)(guang)陽(yang)極(ji)(ji)，用(yong)(yong)釉鋼作為陰極(ji)(ji)，這(zhe)(zhe)(zhe)對銅(tong)(tong)、EDTA這(zhe)(zhe)(zhe)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絡(luo)合物(wu)(wu)可以很(hen)好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)去除(chu)。其原(yuan)因就(jiu)(jiu)是(shi)(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)(zai)這(zhe)(zhe)(zhe)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)(ying)中(zhong)(zhong)，把(ba)EDTA這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)配位體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)使(shi)銅(tong)(tong)能(neng)夠游離(li)出(chu)來(lai)，在(zai)(zai)(zai)(zai)陰極(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面沉(chen)結(jie)大量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)銅(tong)(tong)，使(shi)銅(tong)(tong)得到回收。在(zai)(zai)(zai)(zai)冶(ye)(ye)金(jin)和(he)電(dian)鍍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)，氰化(hua)(hua)(hua)銅(tong)(tong)是(shi)(shi)(shi)廣泛(fan)存在(zai)(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，它(ta)最(zui)(zui)(zui)難被回收同時也最(zui)(zui)(zui)有(you)(you)毒性(xing)。之(zhi)所以說(shuo)最(zui)(zui)(zui)難被回收，因為廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)PH值都在(zai)(zai)(zai)(zai)11左右，呈堿(jian)性(xing)，在(zai)(zai)(zai)(zai)堿(jian)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)釋放(fang)銅(tong)(tong)離(li)子(zi)，一(yi)(yi)定會水(shui)(shui)(shui)解成為氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)銅(tong)(tong)，而氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)銅(tong)(tong)會聚(ju)積在(zai)(zai)(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)，這(zhe)(zhe)(zhe)會干擾反(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)進(jin)行(xing)(xing)，影響電(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)效(xiao)(xiao)率。所以在(zai)(zai)(zai)(zai)PH>11的(de)(de)(de)(de)(de)(de)條(tiao)件(jian)下(xia)，我(wo)們(men)在(zai)(zai)(zai)(zai)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)加入焦磷(lin)酸鹽(焦磷(lin)酸鹽在(zai)(zai)(zai)(zai)電(dian)鍍或(huo)者(zhe)其他行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)廣泛(fan)使(shi)用(yong)(yong)，而且(qie)價格便(bian)宜)，就(jiu)(jiu)會驚奇地發現(xian)在(zai)(zai)(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)銅(tong)(tong)就(jiu)(jiu)消失了(le)，變成了(le)焦磷(lin)酸鹽銅(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絡(luo)合物(wu)(wu)，并且(qie)聚(ju)積到陰極(ji)(ji)，順利地把(ba)銅(tong)(tong)解離(li)出(chu)來(lai)，沉(chen)積在(zai)(zai)(zai)(zai)陰極(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面，這(zhe)(zhe)(zhe)樣(yang)就(jiu)(jiu)解決了(le)在(zai)(zai)(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表面不能(neng)夠有(you)(you)效(xiao)(xiao)回收的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題。在(zai)(zai)(zai)(zai)這(zhe)(zhe)(zhe)個反(fan)應(ying)(ying)中(zhong)(zhong)，如(ru)果和(he)太陽(yang)光(guang)(guang)結(jie)合起來(lai)，就(jiu)(jiu)可以進(jin)一(yi)(yi)步優化(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying)(ying)效(xiao)(xiao)率和(he)反(fan)應(ying)(ying)過程，使(shi)能(neng)耗更(geng)低(di)。這(zhe)(zhe)(zhe)個例子(zi)說(shuo)明我(wo)們(men)能(neng)通過一(yi)(yi)些(xie)簡單的(de)(de)(de)(de)(de)(de)辦(ban)法(fa)(fa)，使(shi)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)用(yong)(yong)物(wu)(wu)質(zhi)得到經濟和(he)有(you)(you)效(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)回收。所以工業(ye)(ye)(ye)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)回收、物(wu)(wu)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)循環(huan)，應(ying)(ying)該是(shi)(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)(zai)處理當中(zhong)(zhong)最(zui)(zui)(zui)核(he)心的(de)(de)(de)(de)(de)(de)手段。
很多人在提工業(ye)廢水(shui)的(de)(de)(de)零排(pai)放(fang)、超(chao)低(di)(di)排(pai)放(fang)。零排(pai)放(fang)不應該(gai)(gai)是(shi)一(yi)(yi)個(ge)目的(de)(de)(de)，應該(gai)(gai)是(shi)一(yi)(yi)個(ge)目標(biao)，應該(gai)(gai)是(shi)針對(dui)物(wu)質作為產品的(de)(de)(de)過(guo)程的(de)(de)(de)追(zhui)求。所以我認為我們可(ke)以追(zhui)求超(chao)低(di)(di)排(pai)放(fang)，超(chao)低(di)(di)排(pai)放(fang)應該(gai)(gai)是(shi)最大限(xian)度(du)地(di)減少排(pai)放(fang)的(de)(de)(de)毒(du)性(xing)。工業(ye)廢水(shui)的(de)(de)(de)處理技術方向首先應該(gai)(gai)是(shi)新能源的(de)(de)(de)利(li)用(yong)(yong)和自(zi)身(shen)能耗(hao)的(de)(de)(de)轉(zhuan)化，其次是(shi)對(dui)有用(yong)(yong)物(wu)質的(de)(de)(de)分離和利(li)用(yong)(yong)，另外就是(shi)超(chao)低(di)(di)排(pai)放(fang)技術(超(chao)低(di)(di)排(pai)放(fang)一(yi)(yi)定要使(shi)水(shui)回用(yong)(yong)回收以及毒(du)性(xing)控(kong)制)，做(zuo)到這三(san)點(dian)才能叫超(chao)低(di)(di)排(pai)放(fang)。
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