本報記者 滕繼濮
今年6月巢湖水域藍藻大面積生長(cháng)
稻香湖綜合示范項目——治理后
稻香湖綜合示范項目——水調器
■ 新聞背景
日前，由中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所主辦的“2009水環(huán)境與健康國際學(xué)術(shù)會(huì )議”于北京召開(kāi)。會(huì )議從中國水資源環(huán)境與飲水安全現狀及發(fā)展趨勢；水資源環(huán)境相關(guān)領(lǐng)域環(huán)保技術(shù)政策、法規、標準研究；污水處理前沿技術(shù)三個(gè)方面進(jìn)行了主題討論。
會(huì )議上，一項關(guān)于水體富營(yíng)養化處理的集成水路技術(shù)引起各方關(guān)注。技術(shù)發(fā)明人許靖華院士認為，城市化最重要的一點(diǎn)，就是要將廢物、廢氣循環(huán)利用。在他眼中，被認為是廢氣的二氧化碳是可以用來(lái)做環(huán)保、做生物燃料的資源。
集成水路污水處理技術(shù)既凈化了污水，又可帶動(dòng)生物產(chǎn)業(yè)鏈，可實(shí)現社會(huì )效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的統一
■ 將新聞進(jìn)行到底
太湖、滇池、巢湖為代表的地表水源年年遭藍藻肆虐，盡管?chē)乙淹度刖拶Y加大治理力度，盡管各類(lèi)新技術(shù)層出不窮，但形勢依然不容樂(lè )觀(guān)。
創(chuàng )新性、有效性和實(shí)用性是考量一項新技術(shù)的重要標準，目前，國家863項目“集成水路循環(huán)污水處理技術(shù)研究”引起關(guān)注，效果到底怎么樣？且看看一只魚(yú)會(huì )怎么說(shuō)。
——效果——
一只小魚(yú)眼中的變化
我是一只小魚(yú)，每天自由地游在北京稻香湖景酒店的湖水里。這片水域里不僅有大量我愛(ài)吃的硅藻，風(fēng)景亦是如畫(huà)，遠處幾只野鴨吃飽了向游人示好，近處一只鵜鶘則在悠閑地梳理著(zhù)羽毛。
不論你看到還是聽(tīng)我說(shuō)到這樣的場(chǎng)景，一定想不到幾年前，就在這片湖水畔，發(fā)生過(guò)這樣的一幕：幾位酒店的客人擺好了燒烤架，興致勃勃地準備來(lái)個(gè)BaBeQ，誰(shuí)知柳梢搖擺，小風(fēng)襲來(lái)，一陣惡臭將幾個(gè)熏得人仰馬翻，忙收拾家伙敗下陣去。
臭從何來(lái)？就是這片湖水，準確地說(shuō)是滋生了大量藍藻、綠藻的湖水。由于人類(lèi)的污染，我生活的水域氮磷含量猛增，醫學(xué)上叫“營(yíng)養過(guò)剩”，水體的富營(yíng)養直接導致藍藻、綠藻大量繁殖。氧氣讓它們耗盡了，小魚(yú)小蝦們夭折了，同時(shí)，藍藻、綠藻的生命代謝也給湖水帶來(lái)了大量廢物，這樣的水渾濁無(wú)比，腥臭難聞，水面還被一層厚厚的綠藻覆蓋。
這樣的水質(zhì)，讓我們小魚(yú)無(wú)立足之地，讓酒店的胡董事長(cháng)頗為撓頭，因為這極大地影響到了經(jīng)營(yíng)。于是他請來(lái)了很多的技術(shù)人員，但很多都是無(wú)功而返，直到一位白發(fā)老者的出現。
這位老先生建立起一個(gè)水轉換器，先把水過(guò)濾了一遍，然后往其中注入了很多氣體，聽(tīng)魚(yú)說(shuō)那氣體是二氧化碳。漸漸地，我們發(fā)現藍藻、綠藻慢慢變少了，我們喜歡吃的硅藻多了起來(lái)。而且硅藻在繁殖的過(guò)程中能大量吸收去除水中的氮和磷，還能靠很強的吸附能力去除水中的臟東西呢！慢慢地，水質(zhì)變好了，好到如果這些經(jīng)過(guò)二級水轉換器處理過(guò)后，就可以達到飲用水源的水標準。這下魚(yú)兒高興了，胡董事長(cháng)也笑開(kāi)了。
后來(lái)，我知道那位白發(fā)老者叫許靖華，他是美國科學(xué)院外籍院士，中國科學(xué)院地質(zhì)所榮譽(yù)院士；由他發(fā)明的，用在這里的技術(shù)叫做“集成水路污水處理技術(shù)”；我住的這片水域，是國家863計劃“集成水路循環(huán)污水處理技術(shù)研究”的工程示范點(diǎn)。
——原理——
先酸化 藍藻抑 硅藻生
可以說(shuō)，集成水路污水處理技術(shù)是一個(gè)系統工程，主要由“水轉換器深度過(guò)濾”、“水體CO2酸化”和“硅藻凈化及其產(chǎn)業(yè)鏈”三部分組成。
該項技術(shù)可用于湖泊、河道的污染治理、富營(yíng)養化控制，也可應用于城市污水深度處理，以及高品質(zhì)的再生水處理等方面。
關(guān)于技術(shù)的原理，項目組的工作人員介紹道，首先將受藍、綠藻侵襲的水經(jīng)過(guò)水轉換器的轉化，水轉化器是一種高效過(guò)濾的一體化裝置，可以去除水體中的懸浮物、大分子有機物、藻類(lèi)和細菌等雜質(zhì)。
然后，對水進(jìn)行輸入CO2酸化，以降低水的pH值，形成弱酸性環(huán)境。這一步需要通過(guò)水調器——一種水質(zhì)調控裝置來(lái)完成。弱酸性環(huán)境不僅可以抑制藍藻、綠藻等污染藻類(lèi)的生長(cháng)，還可以促進(jìn)硅藻生長(cháng)，當然也適合魚(yú)類(lèi)等生物生存。
關(guān)鍵的一步到來(lái)了，硅藻生長(cháng)過(guò)程中會(huì )吸收污水中的營(yíng)養成分（有機物、氮、磷等），并會(huì )分解代謝有機物，硅藻的代謝產(chǎn)物不同于藍、綠藻的一點(diǎn)是硅藻代謝產(chǎn)物中的氮、磷不會(huì )回溶到水中。同時(shí)硅藻具有強烈的吸附性，能把污水中的有機物和無(wú)機物吸附，在絮凝作用下沉降至底部，將污水凈化。
而硅藻又恰是魚(yú)蝦的餌料，這樣不但可以通過(guò)發(fā)展養殖漁業(yè)來(lái)去除硅藻，還可以推動(dòng)生態(tài)漁業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。
這樣采用集成水路污水處理技術(shù)就既凈化了污水、美化了環(huán)境，還產(chǎn)生了經(jīng)濟效益。
——優(yōu)勢——
多方面優(yōu)勢明顯
對比其他工藝，“集成水路污水處理技術(shù)”有哪些優(yōu)勢呢？
技術(shù)優(yōu)勢：可靠、無(wú)污染
該方法將“機械截留”和“過(guò)濾吸附”兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)整合起來(lái)，從而提高了處理的效率和處理的可靠性；一般污水處理廠(chǎng)使用的活性污泥法有一個(gè)很?chē)乐氐氖Ｓ辔勰嗟淖罱K處置問(wèn)題，該技術(shù)無(wú)剩余污泥的處置問(wèn)題，因為無(wú)任何化學(xué)藥劑的加入，故無(wú)二次污染物。
基建投資優(yōu)勢：設施簡(jiǎn)便、投資小
本技術(shù)需要的反應池等的基建設施少，占地面積小，設備簡(jiǎn)單，安裝方便，不需要一般活性污泥法等需要的眾多管路設施，所以前期基建比較省時(shí)，基建投資少，噸水投資僅為常規活性污泥法投資的1/3。
運行維護優(yōu)勢：簡(jiǎn)單、便宜
運行上，本技術(shù)只需要進(jìn)行流量等的簡(jiǎn)單控制即可，原料易取，沒(méi)有活性污泥法等技術(shù)較長(cháng)的啟動(dòng)期、需要眾多技術(shù)人員現場(chǎng)操作等問(wèn)題；
維護上，由于本技術(shù)需要的設備都比較簡(jiǎn)單，所以在維護上也很方便，這樣就進(jìn)一步降低了后續運行維護的費用；
在運行費用上，一噸水直接運行費用只有0.36元（不含CO2），約為常規活性污泥法的1/3。
效益優(yōu)勢：經(jīng)濟環(huán)保雙贏(yíng)
硅藻恰恰是魚(yú)類(lèi)、蝦類(lèi)最好的食料，這樣的養殖基本不需要人工餌料的加入，降低了養殖的成本，魚(yú)類(lèi)消耗硅藻等天然高營(yíng)養食料和在高氧環(huán)境中生長(cháng)，省去人工曝氣，疾病減少，品質(zhì)提高，形成新的安全食品生產(chǎn)鏈，推動(dòng)生態(tài)漁業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，進(jìn)而推動(dòng)當地的經(jīng)濟發(fā)展，經(jīng)濟效益非常明顯。
能有效地利用被視為污染物的CO2轉化為經(jīng)濟效益，加速生產(chǎn)CO2的企業(yè)的發(fā)展，并治理了空氣的CO2污染。不需要投加
餌料不會(huì )產(chǎn)生其他形式的水體污染，所以在這一方面來(lái)講，社會(huì )效益巨大。
健康水源水優(yōu)勢：遠離致癌危險
目前亞硝酸鹽氮（NO2-N）已被世界公認會(huì )對人體產(chǎn)生危害，甚至有致癌（促癌）威脅?，F有的城鎮污水處理廠(chǎng)在硝化反硝化脫氮過(guò)程中，會(huì )產(chǎn)生大量NO2-N，這些含高濃度NO2-N的處理水排放到河流污染了地表水，用于灌溉進(jìn)而污染了地下水，被污染的地表水和地下水又作為飲用水源使用，對人類(lèi)健康產(chǎn)生了直接的威脅。集成水路循環(huán)污水處理技術(shù)能夠有效去除水中的NO2-N，使其濃度降至衛生部《瓶（桶）裝飲用純凈水衛生標準》（GB/T17324-2003）標準要求的NO2-N濃度0.002mg/L以下，保障人類(lèi)生活用水安全，為人類(lèi)提供優(yōu)質(zhì)健康水。
■專(zhuān)家圈點(diǎn)
許靖華：曾任國際沉積學(xué)會(huì )主席、國際海洋地質(zhì)學(xué)委員會(huì )主席、國際海洋學(xué)委員會(huì )執行委員會(huì )理事、歐洲地球物理協(xié)會(huì )首任會(huì )長(cháng)，現為美國科學(xué)院院士、第三世界科學(xué)院院士和地中海國家科學(xué)院院士、中科院地質(zhì)所榮譽(yù)院士。
本技術(shù)基建省，投資小，處理效果好。適用于飲用水水源處理、城市生活污水處理、中微污染河湖水處理，鄉村生活用水處理、小區住宅用水處理、城市供水系統等多個(gè)水處理領(lǐng)域。該技術(shù)還可與現有工藝進(jìn)行整合，開(kāi)展擴改、建項目，優(yōu)勢互補。其對氮、磷、氨氮等有顯著(zhù)去除效果，又不產(chǎn)生二次污泥污染，顯示其良好的推廣應用價(jià)值。
■延伸閱讀
藻類(lèi)可以拿來(lái)燒？
藻類(lèi)其實(shí)還有很多用途，許靖華院士表示，藻類(lèi)打撈后經(jīng)過(guò)處理，還可以當做燃料使用。
為什么藻類(lèi)能變成人類(lèi)所需要的燃料?
許靖華解釋說(shuō)，因為藻類(lèi)的主要成分是碳、氫，還有氮、磷等，其中氫從水里來(lái)，碳從空氣中來(lái)，而氮和磷從廢水中來(lái)。有些國家用大豆、玉米等農作物制造生物燃料，一度導致世界糧食緊缺，糧價(jià)飛漲，成本也會(huì )飛漲。有的地方用木本植物制造生物燃料，又會(huì )導致生物多樣性衰退。如果用藻類(lèi)制造生物燃料，價(jià)錢(qián)比黃豆、玉米低得多，含油量高，品質(zhì)也很好。而且由于它是幾種廢棄物“合成”的產(chǎn)品，產(chǎn)量可以說(shuō)是源源不斷。
治水也能減排
許靖華認為，這項技術(shù)特別適用于城市污水和廢氣的綜合治理。循環(huán)經(jīng)濟最重要的一點(diǎn)，就是要將廢物、廢氣循環(huán)利用。當前被指定為全球氣候變化“罪魁禍首”的二氧化碳，完全可以用來(lái)處理污水，做生物燃料的“生產(chǎn)原料”。
二氧化碳與污水結盟好處多多。許靖華說(shuō)，這個(gè)技術(shù)需要大量二氧化碳。如果專(zhuān)門(mén)購買(mǎi)二氧化碳來(lái)治理污水，目前瓶裝的二氧化碳大概50元錢(qián)一瓶，治理整個(gè)太湖就需要花許多錢(qián)去購買(mǎi)二氧化碳。
世界每年燃燒化石能源排放的巨量二氧化碳給大氣環(huán)境帶來(lái)很大壓力，如果把這些二氧化碳搜集起來(lái)，就能變廢為寶，循環(huán)利用了。
許院士還曾建議，像建設廢水管道一樣，城市也應該建設廢氣網(wǎng)道。這樣一來(lái)，廢氣與污水就容易結盟造福環(huán)境了。
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