專訪中—荷未來污水處理技術(shù)研發(fā)中心：深耕中荷合作，致力于先進技術(shù)本土化，夯實生態(tài)+戰(zhàn)略

2019-03-26  理念

導(dǎo)語：2016年10月，北京建筑大學(xué)、北京首創(chuàng)股份有限公司與荷蘭代爾夫特理工大學(xué)共同成立了“中—荷未來污水處理技術(shù)研發(fā)中心”，簽署諒解備忘錄，旨在借助荷蘭世界領(lǐng)先的理念與技術(shù)轉(zhuǎn)化能力，幫助中國實現(xiàn)國際先進技術(shù)的轉(zhuǎn)化與落地。為此，分別在北京建筑大學(xué)“北京未來城市設(shè)計高精尖創(chuàng)新中心”設(shè)立實驗基地，在首創(chuàng)股份東壩污水處理廠建立中試基地。為跟蹤了解該中心研究進展情況，本刊采訪了吳遠(yuǎn)遠(yuǎn)博士。

中—荷中心主要團隊成員從左到右依次為：許雪喬、殷立健、郝曉地、Mark van Loosdrecht，吳遠(yuǎn)遠(yuǎn)、李天宇、韓少科

中國給水排水：吳博士，這兩年您在課題研究過程中對荷蘭的水處理技術(shù)應(yīng)該了解比較多，您認(rèn)為荷蘭水處理技術(shù)的哪些方面最值得我們學(xué)習(xí)？

吳遠(yuǎn)遠(yuǎn)：好的。相信水處理行業(yè)都知道，荷蘭水處理技術(shù)一直在不斷創(chuàng)新。從簡單、適用的氧化溝技術(shù)到許多領(lǐng)先世界的技術(shù)（如厭氧顆粒污泥/UASB、EGSB、厭氧氨氧化/ANAMMOX、好氧顆粒污泥/AGS、資源回收等）都誕生于荷蘭。這主要緣于荷蘭獨特的水務(wù)管理體制和務(wù)實的技術(shù)研發(fā)模式。這也是中—荷未來污水處理技術(shù)研發(fā)中心成立的初衷，不僅僅是對單一技術(shù)的引進，更重要是學(xué)習(xí)他們的水務(wù)管理與技術(shù)研發(fā)機制。

的確，荷蘭污水處理有許多方面值得我們學(xué)習(xí)。在我們以脫氮除磷為目的進行污水處理升級改造技術(shù)選擇的時候，荷蘭大多運行20年以上的污水處理廠藉生物脫氮除磷工藝基本上都能實現(xiàn)TP<0.1mg/L、TN<5mg/L這樣的出水指標(biāo)。此外，國內(nèi)近幾年火熱的智慧水務(wù)、水務(wù)大數(shù)據(jù)平臺、精確加藥、精準(zhǔn)曝氣等概念和技術(shù)，在荷蘭早已落地成為現(xiàn)實。大多數(shù)荷蘭污水處理廠已經(jīng)配備了精準(zhǔn)曝氣、智能加藥、自動脫泥系統(tǒng)、能耗管理控制等自動化系統(tǒng)，完全實現(xiàn)無人值守運行以及低能耗運行。荷蘭每個污水廠至少配備一名高級數(shù)據(jù)工程師；基于單廠數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，工程師可以根據(jù)實際情況（水質(zhì)、水量、經(jīng)濟性角度等）開發(fā)出個性化控制方案和更有效的參數(shù)設(shè)置，以實現(xiàn)污水處理廠個性化經(jīng)濟運營。此外，荷蘭水務(wù)局耗資超過1.5億歐元，打造了Z-info系統(tǒng)；將荷蘭300多座污水處理廠運行數(shù)據(jù)收集并文檔化，可形成大數(shù)據(jù)平臺。該項目于2008年開始啟動，2013年完成，其間經(jīng)過1次升級，最終于2017年完成投入使用。也就是說，荷蘭污水管網(wǎng)數(shù)據(jù)也實現(xiàn)了文檔化。而在這方面我們才剛剛起步，在正視差距的同時也備受鼓舞。顯然，我國污水處理行業(yè)還有很大發(fā)展空間，未來十年將會是一個快速發(fā)展期。

圖1 Z-info系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)邏輯圖

荷蘭已完全具備了完善的污泥處理、處置體系；剩余污泥大都是多個水廠集中收集后進行濃縮→厭氧消化→焚燒的路線（見圖2）。磷回收也成為污水處理單元一個環(huán)節(jié)；利用污泥厭氧消化后磷濃度增高之特點（可達~500mg/L），在厭氧消化后增加MAP裝置，以鳥糞石等磷酸鹽形式回收磷。以阿姆斯特丹污水處理廠為例，每天可生產(chǎn)2t鳥糞石等磷酸鹽（每t價格為50~60歐元）。從污泥焚燒后殘留灰分中回收磷也是荷蘭污水處理廠常規(guī)作法。

圖2 阿姆斯特丹污水處理廠俯視圖(核心工藝BCFS—厭氧消化—焚燒)

中國給水排水：中—荷中心已經(jīng)開展了哪些卓有成效的工作？在研究過程中碰到了哪些難題？

吳遠(yuǎn)遠(yuǎn)：中—荷中心已經(jīng)開展了多項技術(shù)合作，包括好氧顆粒污泥、污水處理工藝建模、PNBC高排放標(biāo)準(zhǔn)污水處理技術(shù)、污水處理碳足跡核算模型構(gòu)建、污水處理廠數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等，并取得了一定成效。

（1）好氧顆粒污泥項目自2017年8月份啟動，至今已1年多時間。這一項目對于我們來說難度較大，因為之前我們并沒有相關(guān)技術(shù)背景。北京建筑大學(xué)郝曉地教授作為項目技術(shù)顧問，對我們起步以及后續(xù)試驗幫助很大。整個項目從小試開始；僅歷經(jīng)半年，我們便開始中試放大試驗；如今，生產(chǎn)性落地項目已經(jīng)確定并立項啟動。這個研發(fā)速度正是中—荷中心直接推動的結(jié)果。

（2）污水處理工藝建模課題得到了Mark van Loosdrecht教授、郝曉地教授、Sebastian Mejer博士的共同支持。生物建模技術(shù)在污水處理廠整個生命周期每個階段都有著非常大的價值（如圖3所示）。然而，為什么在歐美應(yīng)用普遍的技術(shù)在中國卻沒有發(fā)展起來？在課題實施過程中我們始終在思考和探討這個問題。以我們建模的某污水處理廠為例，實施過程中遇到了諸多問題，包括1）工藝復(fù)雜：投藥點不確定、一、二期工藝線交織混雜、投藥量不確定；2）設(shè)備故障率高：污泥脫水機、水下推進器等；3）進水波動大： 日進水負(fù)荷高峰規(guī)律與國外完全不同，水廠基本無應(yīng)對措施；4)工藝運行過程中變動隨意，無法達到穩(wěn)態(tài)。因此，這就需要在工作的過程中不斷應(yīng)對挑戰(zhàn)解決問題，建立適合于中國水質(zhì)特點、運營特色的建模導(dǎo)則以及參數(shù)體系。

圖3 生物建模技術(shù)在污水處理生命周期過程中作用

（3）PNBC污水處理技術(shù)研究從中試開始著手。該技術(shù)以實現(xiàn)反硝化除磷為核心，以減少脫氮除磷過程中的碳源使用量，這是針對我國低C/N比污水定向開發(fā)的技術(shù)。結(jié)果表明，出水可以穩(wěn)定實現(xiàn)一級A、甚至京標(biāo)A之水平，且TP去除僅僅依賴生物除磷。目前，項目也已經(jīng)啟動生產(chǎn)性項目落地工作。

圖4 PNBC工藝中試研究處理效果

因此，課題設(shè)置以具有工程應(yīng)用價值為導(dǎo)向，以適合中國特色水質(zhì)水量為原則。在課題實施過程中，借助于頂尖的國際、國內(nèi)智力支持，依托首創(chuàng)股份豐富的污水處理廠運營經(jīng)驗，縮短研發(fā)周期將產(chǎn)品推向生產(chǎn)性落地。

中國給水排水：你們?nèi)绾文軐⑵D難的跨國技術(shù)合作項目落到實處？有哪些心得？

吳遠(yuǎn)遠(yuǎn)：在中—荷中心實施過程中，曾經(jīng)面臨一些質(zhì)疑。因此如何落到實處，讓合作產(chǎn)生價值是首要問題。

這主要歸于以下幾點：

（1）公司強有力的支持。公司以培養(yǎng)人才為根本，打造了舒適的研發(fā)環(huán)境。首創(chuàng)股份擁有200+運營水廠，既有技術(shù)需求方也有技術(shù)應(yīng)用地，在首創(chuàng)股份內(nèi)部形成產(chǎn)學(xué)研的閉環(huán)回路，極大助力技術(shù)落地。

（2）頂級專家團隊的智力支持。Mark van Loosdrecht教授工作態(tài)度認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)、專業(yè)知識儲備豐富。在中—荷中心研發(fā)方向的引領(lǐng)、研發(fā)項目的實施均能給與明確、準(zhǔn)確的建議。引領(lǐng)團隊走在正確的道路上，促使團隊快速成長。

（3）務(wù)實、廣泛的技術(shù)合作。根據(jù)技術(shù)需求，中—荷中心積極拓展合作專家，需求務(wù)實、專業(yè)的合作對象。目前與南京工業(yè)大學(xué)精儀系、清華大學(xué)熱能系等都在開展技術(shù)合作。在項目實施過程中，不模棱兩可，遇到新的知識點，致力于尋求最專業(yè)的技術(shù)合作方。

（4）科研團隊年輕化。中—荷中心的年輕人平均年齡27歲，以應(yīng)屆畢業(yè)博士、碩士為主，年輕人充滿拼勁、干勁，學(xué)習(xí)能力強。沒有已有技術(shù)包袱，易于接受新想法新事物，這對于研發(fā)工作來說至關(guān)重要。

中國給水排水：謝謝吳博士接受采訪。祝愿中—荷中心行穩(wěn)致遠(yuǎn)，取得更多的成果，更好地服務(wù)中國水行業(yè)。

吳遠(yuǎn)遠(yuǎn)：謝謝。

策劃、采編：衣春敏

微信制作：文凱

審核：李德強