本報記者 滕繼濮

 

　　今年6月巢湖水域藍藻大面積生長

 

　　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，由中國科學院地質與地球物理研究所主辦的“2009水環境與健康國際學術會議”于北京召開。會議從中國水資源環境與飲水安全現狀及發展趨勢；水資源環境相關領域環保技術政策、法規、標準研究；污水處理前沿技術三個方面進行了主題討論。

　　會議上，一項關于水體富營養化處理的集成水路技術引起各方關注。技術發明人許靖華院士認為，城市化最重要的一點，就是要將廢物、廢氣循環利用。在他眼中，被認為是廢氣的二氧化碳是可以用來做環保、做生物燃料的資源。

　　集成水路污水處理技術既凈化了污水，又可帶動生物產業鏈，可實現社會效益、環境效益和經濟效益的統一

　　■ 將新聞進行到底

　　太湖、滇池、巢湖為代表的地表水源年年遭藍藻肆虐，盡管國家已投入巨資加大治理力度，盡管各類新技術層出不窮，但形勢依然不容樂觀。

　　創新性、有效性和實用性是考量一項新技術的重要標準，目前，國家863項目“集成水路循環污水處理技術研究”引起關注，效果到底怎么樣？且看看一只魚會怎么說。

　　——效果——

　　一只小魚眼中的變化

　　我是一只小魚，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吃的硅藻，風景亦是如畫，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羽毛。

　　不論你看到還是聽我說到這樣的場景，一定想不到幾年前，就在這片湖水畔，發生過這樣的一幕：幾位酒店的客人擺好了燒烤架，興致勃勃地準備來個BaBeQ，誰知柳梢搖擺，小風襲來，一陣惡臭將幾個熏得人仰馬翻，忙收拾家伙敗下陣去。

　　臭從何來？就是這片湖水，準確地說是滋生了大量藍藻、綠藻的湖水。由于人類的污染，我生活的水域氮磷含量猛增，醫學上叫“營養過剩”，水體的富營養直接導致藍藻、綠藻大量繁殖。氧氣讓它們耗盡了，小魚小蝦們夭折了，同時，藍藻、綠藻的生命代謝也給湖水帶來了大量廢物，這樣的水渾濁無比，腥臭難聞，水面還被一層厚厚的綠藻覆蓋。

　　這樣的水質，讓我們小魚無立足之地，讓酒店的胡董事長頗為撓頭，因為這極大地影響到了經營。于是他請來了很多的技術人員，但很多都是無功而返，直到一位白發老者的出現。

　　這位老先生建立起一個水轉換器，先把水過濾了一遍，然后往其中注入了很多氣體，聽魚說那氣體是二氧化碳。漸漸地，我們發現藍藻、綠藻慢慢變少了，我們喜歡吃的硅藻多了起來。而且硅藻在繁殖的過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，水質變好了，好到如果這些經過二級水轉換器處理過后，就可以達到飲用水源的水標準。這下魚兒高興了，胡董事長也笑開了。

　　后來，我知道那位白發老者叫許靖華，他是美國科學院外籍院士，中國科學院地質所榮譽院士；由他發明的，用在這里的技術叫做“集成水路污水處理技術”；我住的這片水域，是國家863計劃“集成水路循環污水處理技術研究”的工程示范點。

　　——原理——

　　先酸化 藍藻抑 硅藻生

　　可以說，集成水路污水處理技術是一個系統工程，主要由“水轉換器深度過濾”、“水體CO2酸化”和“硅藻凈化及其產業鏈”三部分組成。

　　該項技術可用于湖泊、河道的污染治理、富營養化控制，也可應用于城市污水深度處理，以及高品質的再生水處理等方面。

　　關于技術的原理，項目組的工作人員介紹道，首先將受藍、綠藻侵襲的水經過水轉換器的轉化，水轉化器是一種高效過濾的一體化裝置，可以去除水體中的懸浮物、大分子有機物、藻類和細菌等雜質。

　　然后，對水進行輸入CO2酸化，以降低水的pH值，形成弱酸性環境。這一步需要通過水調器——一種水質調控裝置來完成。弱酸性環境不僅可以抑制藍藻、綠藻等污染藻類的生長，還可以促進硅藻生長，當然也適合魚類等生物生存。

　　關鍵的一步到來了，硅藻生長過程中會吸收污水中的營養成分（有機物、氮、磷等），并會分解代謝有機物，硅藻的代謝產物不同于藍、綠藻的一點是硅藻代謝產物中的氮、磷不會回溶到水中。同時硅藻具有強烈的吸附性，能把污水中的有機物和無機物吸附，在絮凝作用下沉降至底部，將污水凈化。

　　而硅藻又恰是魚蝦的餌料，這樣不但可以通過發展養殖漁業來去除硅藻，還可以推動生態漁業產業鏈的發展。

　　這樣采用集成水路污水處理技術就既凈化了污水、美化了環境，還產生了經濟效益。

　　——優勢——

　　多方面優勢明顯

　　對比其他工藝，“集成水路污水處理技術”有哪些優勢呢？

　　技術優勢：可靠、無污染

　　該方法將“機械截留”和“過濾吸附”兩種技術的優點整合起來，從而提高了處理的效率和處理的可靠性；一般污水處理廠使用的活性污泥法有一個很嚴重的剩余污泥的最終處置問題，該技術無剩余污泥的處置問題，因為無任何化學藥劑的加入，故無二次污染物。

　　基建投資優勢：設施簡便、投資小

　　本技術需要的反應池等的基建設施少，占地面積小，設備簡單，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，基建投資少，噸水投資僅為常規活性污泥法投資的1/3。

　　運行維護優勢：簡單、便宜

　　運行上，本技術只需要進行流量等的簡單控制即可，原料易取，沒有活性污泥法等技術較長的啟動期、需要眾多技術人員現場操作等問題；

　　維護上，由于本技術需要的設備都比較簡單，所以在維護上也很方便，這樣就進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。

　　效益優勢：經濟環保雙贏

　　硅藻恰恰是魚類、蝦類最好的食料，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，魚類消耗硅藻等天然高營養食料和在高氧環境中生長，省去人工曝氣，疾病減少，品質提高，形成新的安全食品生產鏈，推動生態漁業產業鏈的發展，進而推動當地的經濟發展，經濟效益非常明顯。

　　能有效地利用被視為污染物的CO2轉化為經濟效益，加速生產CO2的企業的發展，并治理了空氣的CO2污染。不需要投加

　　餌料不會產生其他形式的水體污染，所以在這一方面來講，社會效益巨大。

　　健康水源水優勢：遠離致癌危險

　　目前亞硝酸鹽氮（NO2-N）已被世界公認會對人體產生危害，甚至有致癌（促癌）威脅。現有的城鎮污水處理廠在硝化反硝化脫氮過程中，會產生大量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，對人類健康產生了直接的威脅。集成水路循環污水處理技術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，保障人類生活用水安全，為人類提供優質健康水。

　　■專家圈點

 

      許靖華：曾任國際沉積學會主席、國際海洋地質學委員會主席、國際海洋學委員會執行委員會理事、歐洲地球物理協會首任會長，現為美國科學院院士、第三世界科學院院士和地中海國家科學院院士、中科院地質所榮譽院士。

　　本技術基建省，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水處理領域。該技術還可與現有工藝進行整合，開展擴改、建項目，優勢互補。其對氮、磷、氨氮等有顯著去除效果，又不產生二次污泥污染，顯示其良好的推廣應用價值。

　　■延伸閱讀

　　藻類可以拿來燒？

　　藻類其實還有很多用途，許靖華院士表示，藻類打撈后經過處理，還可以當做燃料使用。

　　為什么藻類能變成人類所需要的燃料?

　　許靖華解釋說，因為藻類的主要成分是碳、氫，還有氮、磷等，其中氫從水里來，碳從空氣中來，而氮和磷從廢水中來。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，糧價飛漲，成本也會飛漲。有的地方用木本植物制造生物燃料，又會導致生物多樣性衰退。如果用藻類制造生物燃料，價錢比黃豆、玉米低得多，含油量高，品質也很好。而且由于它是幾種廢棄物“合成”的產品，產量可以說是源源不斷。

　　治水也能減排

　　許靖華認為，這項技術特別適用于城市污水和廢氣的綜合治理。循環經濟最重要的一點，就是要將廢物、廢氣循環利用。當前被指定為全球氣候變化“罪魁禍首”的二氧化碳，完全可以用來處理污水，做生物燃料的“生產原料”。

　　二氧化碳與污水結盟好處多多。許靖華說，這個技術需要大量二氧化碳。如果專門購買二氧化碳來治理污水，目前瓶裝的二氧化碳大概50元錢一瓶，治理整個太湖就需要花許多錢去購買二氧化碳。

　　世界每年燃燒化石能源排放的巨量二氧化碳給大氣環境帶來很大壓力，如果把這些二氧化碳搜集起來，就能變廢為寶，循環利用了。

　　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道。這樣一來，廢氣與污水就容易結盟造福環境了。

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