中國水網(wǎng)近日采訪了北京市環(huán)境保護科學(xué)研究院的總工程師王凱軍，王凱軍總工長期從事水污染控制的研究、開發(fā)和技術(shù)推廣，主持設(shè)計了多個較大廢水重點治理工程。還主持國家“七五”、“八五”、“九五”和“十五”攻關(guān)課題，在業(yè)內(nèi)有著廣泛的影響力。

前段時間，由王凱軍總工牽頭的863課題剛剛結(jié)題。該課題是國家重大專項水污染控制技術(shù)與治理工程之一，由北京市環(huán)境保護科學(xué)研究院、清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系、西安交通大學(xué)和濟南十方環(huán)保有限公司共同承擔(dān)。課題開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型厭氧生物反應(yīng)器—— “厭氧復(fù)合循環(huán)顆粒污泥懸浮床反應(yīng)器”。厭氧顆粒污泥懸浮床反應(yīng)器吸收了UASB、EGSB和IC等現(xiàn)代高效厭氧生物反應(yīng)器的特點，綜合考慮反應(yīng)器在高負荷下的運行特點，通過設(shè)計合理的反應(yīng)器高徑比，配合反應(yīng)區(qū)內(nèi)循環(huán)、出水循環(huán)和沼氣循環(huán)，使反應(yīng)器具有污泥床層高、污泥濃度高、混合程度高、基質(zhì)降解推動力高的特點。通過對升流式顆粒污泥床(UASB和EGSB)反應(yīng)器特性分析的基礎(chǔ)上，提出升流式反應(yīng)器型式、污泥顆?；拖喾蛛x器，這些基本構(gòu)造型式和新的生物反應(yīng)現(xiàn)象擴大了生物反應(yīng)器的內(nèi)涵，不但可以指導(dǎo)新型厭氧反應(yīng)器的開發(fā)和應(yīng)用，而且可以進一步擴大到好氧、缺氧生物處理領(lǐng)域。因此，在懸浮床反應(yīng)器工藝繼承了升流式反應(yīng)器的形式，強調(diào)顆粒污泥和生物膜顆粒的統(tǒng)一作用，在流態(tài)上保持顆粒(污泥)處于充分的懸浮狀態(tài)。根據(jù)進水量、水質(zhì)以及反應(yīng)器運行性能的變化，通過在線復(fù)合反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用出水內(nèi)、外循環(huán)與沼氣循環(huán)相結(jié)合的復(fù)合循環(huán)的方式和技術(shù)手段，以促進顆粒污泥的快速形成以及顆粒結(jié)構(gòu)和活性的維持，實現(xiàn)反應(yīng)器內(nèi)基質(zhì)與微生物之間充分接觸和傳質(zhì)，加快反應(yīng)速率。具有以下特點：1) 通過調(diào)節(jié)和控制污泥床層的懸浮程度，促進顆粒污泥形成及在反應(yīng)器內(nèi)的滯留和更新，同時也促進反應(yīng)器內(nèi)氣/液/固三相之間的充分接觸和傳質(zhì)；2) 內(nèi)、外水循環(huán)和沼氣循環(huán)的比例、化學(xué)藥劑的投加(量)等可以通過在線儀表進行自動調(diào)節(jié)和控制，可實現(xiàn)反應(yīng)器系統(tǒng)內(nèi)pH和堿度的最優(yōu)控制；3) 通過調(diào)控出水內(nèi)、外復(fù)合循環(huán)或沼氣循環(huán)的方式和比例，可以保證整個系統(tǒng)的高效、低耗、穩(wěn)定運行。

該課題在厭氧懸浮床理論、厭氧懸浮床反應(yīng)器流態(tài)、動力學(xué)、功能擴展等方面取得了創(chuàng)新性成果，示范工程已運行一年以上，厭氧懸浮床反應(yīng)器負荷穩(wěn)定在30~40kgCOD/m3.d，最高負荷達52 kgCOD/m3.d，負荷指標(biāo)達國際厭氧生物反應(yīng)器先進水平。已申請了國家發(fā)明專利5項，形成了高效厭氧生物反應(yīng)器的專業(yè)化研究隊伍，所取得的成果具有較好的社會和經(jīng)濟效益。

在采訪中，王凱軍總工談到目前厭氧技術(shù)主要分為四個方面：工業(yè)廢水領(lǐng)域、城市污水污泥的厭氧消化及厭氧處理、固體廢棄物（包括垃圾填埋物、農(nóng)業(yè)廢棄物等）的厭氧處理和農(nóng)村沼氣。城市污水污泥的厭氧消化是比較傳統(tǒng)的領(lǐng)域，但在其技術(shù)、規(guī)模和應(yīng)用上很難與國外相比較，其與經(jīng)濟、政策和技術(shù)有一定關(guān)系，而其中最大的問題是技術(shù)因素。盡管部分人士認為國內(nèi)已經(jīng)有很成功技術(shù)也很先進的項目，但是一個項目的成功并不能代表整體水平的高低。就整體而言，國內(nèi)這方面的技術(shù)與國外還是有很大的差距。工業(yè)廢水的厭氧技術(shù)近二十年來發(fā)展的比較快，但較國外也還有一定的差距。在整個厭氧技術(shù)中，中國只有農(nóng)村沼氣在世界上有一定的立足之地，主要包括兩方面：其一是農(nóng)村沼氣室的應(yīng)用。整個農(nóng)村有2億多戶農(nóng)民，到2004年年底有1500萬戶在運行沼氣室，其在全世界應(yīng)用最多。其二是沼氣化糞池的應(yīng)用。沼氣化糞池相當(dāng)于污水處理中的無動力式反應(yīng)器，其在全世界的沼氣領(lǐng)域中都比較領(lǐng)先，目前據(jù)不完全統(tǒng)計全國有10-20萬套沼氣化糞池的裝置。當(dāng)談及農(nóng)村沼氣在世界領(lǐng)先的原因是，王凱軍說主要是農(nóng)業(yè)部做了大量工作，政策推廣了沼氣的應(yīng)用。而在污水領(lǐng)域，業(yè)界的人士（如設(shè)計院、污水處理廠等）認為厭氧技術(shù)比較復(fù)雜，中小型的工廠在技術(shù)上掌握困難，在運行上也很困難。因此在政策上推行10萬噸以下的污水處理廠不要采用厭氧消化。相比而言，歐美一些國家80%都是采用厭氧污泥消化。

當(dāng)問及厭氧與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系時，王凱軍總工說首先得從可持續(xù)發(fā)展的定義談起?？沙掷m(xù)發(fā)展在社會層面和技術(shù)上的定義是不一樣的。就政治或是行政管理而言，一個城市建立了污水處理廠，污水達標(biāo)排放得到治理，就可以說該城市得到了可持續(xù)發(fā)展。而可持續(xù)發(fā)展的本質(zhì)是既滿足當(dāng)代人的需求又不危害后代人滿足其需求的發(fā)展。其核心是經(jīng)濟發(fā)展與保護資源、保護生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)一致，是為了讓子孫后代能夠享有充分的資源和良好的自然環(huán)境。要考慮到對資源的消耗、對土地資源的占用、能源和其他資源的占用是否合理。在技術(shù)上要考慮采用高能耗還是低能耗、高土地占有還是低土地占有的技術(shù)，同時還要顧及高能耗對其他行業(yè)的影響。厭氧技術(shù)本身就是一種資源回收技術(shù)，其可再生能源。在這種前提下，從能源、資源的消耗上而言，厭氧技術(shù)是可持續(xù)發(fā)展的核心技術(shù)。

王凱軍總工所在的課題組做了很多厭氧應(yīng)用的成功案例。比如說其研究的高濃度廢水適于采用厭氧技術(shù)。在“九五”中就開始做UASB的研究，而其后的“十五”中又開始研究新型高效厭氧生物反應(yīng)器。其中淀粉廢水的處理是非常成功的一個領(lǐng)域，濃度在10000mg/l的淀粉廢水最后在具體的處理工程上回收的能源供給給污水處理廠還有一定的富余，此時污水處理廠非消耗能源而是能源產(chǎn)出。初步統(tǒng)計該課題組在淀粉行業(yè)的處理工程占全國總量的50%-60%以上。

在整個厭氧技術(shù)應(yīng)用上，中國比較成功地也是在淀粉行業(yè)，年產(chǎn)沼氣可達幾億方，效益非?？捎^。此外就是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。目前固體廢棄物如填埋垃圾的厭氧技術(shù)是一個新的領(lǐng)域。厭氧技術(shù)的發(fā)展趨勢一方面是向高濃度發(fā)展，如污泥、糞便等都是10%以上的含固量。另一方面是向低濃度發(fā)展，如只有300-500mg/lCOD含量的生活污水。

王凱軍總工師從UASB的發(fā)明人G.lettingga。lettingga在20世紀70年代開發(fā)了UASB，隨后在UASB的基礎(chǔ)上開發(fā)出的EGSB其亦是開發(fā)人之一。當(dāng)今世界上UASB與EGSB的應(yīng)用超過了80%，lettingga對厭氧技術(shù)發(fā)展的貢獻非常大。值得一提的是他在UASB發(fā)明后沒有申請專利，lettingga說技術(shù)是為全人類服務(wù)的。其人格的高尚值得稱贊。另外他對發(fā)展中的國家?guī)椭椭С址浅４螅鋵W(xué)生幾乎都來自中國、東南亞、非洲和南美等一些發(fā)展中國家，每一兩個月他都會請各個國家、各種膚色的學(xué)生到家里。此外，從專業(yè)角度而言，UASB在工業(yè)廢水已經(jīng)廣泛地應(yīng)用，但他感興趣的還有兩方面：一為城市污水的厭氧技術(shù)，lettingga認為只有在城市污水中得到應(yīng)用才是厭氧技術(shù)的真正推廣。目前城市污水的厭氧已在印度、南美、巴西、哥倫比亞等地方大力推廣。其二是生活污水的分散處理技術(shù)。這種以厭氧為核心的厭氧分散處理符合可持續(xù)發(fā)展的思想，相反大規(guī)模地建污水廠象鋪設(shè)管道之類反而并不符合可持續(xù)發(fā)展的思想。
(中國水網(wǎng) 謝曉慧)

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