2021年是“十四五”的開局之年,同時(shí)也是中國(guó)開啟“碳中和”的元年。污水處理行業(yè)是耗能大戶?!白鳛橐患疑罡鬯幚硇袠I(yè)的技術(shù)型企業(yè),我們的技術(shù)發(fā)展方向在哪里?是沿著原有的路徑繼續(xù)走,還是實(shí)現(xiàn)大破大立?”北京博匯特環(huán)??萍脊煞萦邢薰荆ㄒ韵潞?jiǎn)稱:博匯特)董事長(zhǎng)潘建通在“2021(第十九屆)水業(yè)戰(zhàn)略論壇”上表示。
博匯特成立于2009年,是由科班博士團(tuán)隊(duì)發(fā)起創(chuàng)立的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)。目前,博匯特?fù)碛凶灾魃陥?bào)專利70余項(xiàng),軟件著作權(quán)10余項(xiàng),攜子公司參與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng),團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)5項(xiàng)。論壇上,董事長(zhǎng)潘建通分享了碳中和背景下,污水處理行業(yè)的技術(shù)路徑思考。
潘建通
“碳中和”是生態(tài)文明發(fā)展的必然需求,2021年是中國(guó)開啟“碳中和”的元年。在潘建通看來(lái),中國(guó)的碳中和時(shí)代有兩個(gè)特點(diǎn),首先是緊迫性很強(qiáng)。他指出,我國(guó)提出在2060年做到碳中和, 2030年實(shí)現(xiàn)碳排放達(dá)峰,不論是40年或是10年的期限,可以說(shuō)都是非常緊迫的。
其次,在碳中和的要求下,每一個(gè)行業(yè)都不是獨(dú)行俠,行業(yè)的每一位也都不是旁觀者。通過(guò)改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)減少耗能,實(shí)現(xiàn)企業(yè)的能源轉(zhuǎn)型。不僅能源行業(yè)需要改變,各行各業(yè)甚至每一個(gè)人都需要參與其中。同時(shí)實(shí)現(xiàn)碳中和的根本是結(jié)構(gòu)調(diào)整、抓手是減污降碳、思路也應(yīng)該是多措并舉的。
污水廠實(shí)現(xiàn)碳中和的三大水處理技術(shù)路徑
在過(guò)往行業(yè)發(fā)展的歷史進(jìn)程中,潘建通回顧了國(guó)內(nèi)外“碳中和”污水廠的不同發(fā)展階段。早在上世紀(jì)60年代,美國(guó)提出了具有超前思維的“21世紀(jì)水廠”概念,即將污水處理標(biāo)準(zhǔn)提升至飲用水標(biāo)準(zhǔn);2008年,荷蘭基于可持續(xù)污水處理理念,制定出未來(lái)污水處理的NEWs框架,即未來(lái)污水處理廠將是營(yíng)養(yǎng)物(Nutrient)、能源(Energy)與再生水(Water)的制造工廠(factories)。
2013年6月,博匯特在上海國(guó)際水展上提出能量中和水廠概念。至2013年9月,中國(guó)工程院院士,中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員曲久輝,清華大學(xué)教授,環(huán)境學(xué)院副院長(zhǎng)王凱軍,中國(guó)人民大學(xué)教授,環(huán)境學(xué)院副院長(zhǎng)王洪臣,清華大學(xué)教授余剛,中國(guó)21世紀(jì)議程管理中心副主任柯兵,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授俞漢青,六位行業(yè)所熟知的專家,第一次召開專委會(huì)會(huì)議,提出“建設(shè)面向未來(lái)的中國(guó)污水處理概念廠”這一命題。近期,美國(guó)水環(huán)境研究基金(Water Environment Research Foundation)提出了2030年美國(guó)所有污水處理廠均要實(shí)現(xiàn)碳中和運(yùn)行的目標(biāo)。
污水處理行業(yè)的能源消耗和碳排放占比1-3%,是耗能大戶,伴隨著排放標(biāo)準(zhǔn)的提升,溫室氣體(GHG)排放呈指數(shù)式上升,探尋“碳中和”背景下污水處理技術(shù)路徑是關(guān)鍵。潘建通認(rèn)為,要在污水處理行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和,總體來(lái)說(shuō)有三條路徑,即提質(zhì)增效+節(jié)能降耗+能量資源回收。
潘建通指出,從目前看,中國(guó)整體雨污合流現(xiàn)象仍然突出,環(huán)保增量和存量項(xiàng)目并重,存量項(xiàng)目工藝錯(cuò)綜復(fù)雜,短期不太可能全部摒棄重構(gòu),因此,潘建通認(rèn)為,短期內(nèi)提質(zhì)增效仍將是行業(yè)主旋律,需要提升工藝、更新設(shè)備來(lái)提升能源使用效率,減少現(xiàn)有碳排放,實(shí)現(xiàn)消耗最小化。
同時(shí)在此基礎(chǔ)上,有條件和有剛性需求的污水廠將面臨工藝技術(shù)升級(jí),再深入一步,污水資源化、能量回收和有效組分回收是“碳中和”的深層次需求。
在提升工藝方面,博匯特的超低能耗污水處理技術(shù)BioDopp、超低能耗一體化污水處理裝備BioComb可以很好的應(yīng)對(duì)。在針對(duì)溢流水污染方面,博匯特以NFSSS納米絮凝劑解決二沉池溢流及跑泥問(wèn)題,提升處理規(guī)模。
同時(shí)針對(duì)我國(guó)再生水利用率低的問(wèn)題,博匯特的BioDopp V代,采用非膜法高標(biāo)準(zhǔn)出水,對(duì)于污水進(jìn)行多重回用。針對(duì)我國(guó)污水廠普遍碳源不足問(wèn)題,博匯特的BioC-1M拜爾稀可以代替甲醇、葡萄糖和乙酸鈉等單一化工產(chǎn)品。
在污水與污泥資源回收方面,能量中和水廠乃至能源工廠可以實(shí)現(xiàn)包括從進(jìn)水有機(jī)物及剩余污泥中回收能源、基質(zhì)共消化、熱量回收、污泥熱解,磷資源回收。
博匯特四大工藝、產(chǎn)品,助力降碳增效
1、BioComb一體化污水處理裝置
依托工業(yè)水大量中試的行業(yè)積淀,早在2012年,博匯特就進(jìn)入分散點(diǎn)源治理領(lǐng)域,是行業(yè)最早切入該領(lǐng)域的企業(yè)之一。博匯特聚焦在處理量20-2000噸/天的一體化生化設(shè)備開發(fā),并始終堅(jiān)持三個(gè)核心方向:一是高品質(zhì)、二是更低能耗,三是便利的“傻瓜式”運(yùn)維。在深耕行業(yè)多年的過(guò)程中,獲得了很多客戶和行業(yè)專家的認(rèn)可。
目前,博匯特是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃《成套污水處理裝置》和《村鎮(zhèn)污水處理設(shè)施運(yùn)行效果評(píng)價(jià)技術(shù)要求》的編委之一,也是已經(jīng)發(fā)布的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《小型生活污水處理設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)》及《小型生活污水處理設(shè)備評(píng)估認(rèn)證規(guī)則》的編委之一,為行業(yè)良性發(fā)展貢獻(xiàn)了自身力量。
2、BioDopp污水生化工藝
BioDopp工藝是一種高度一體化的高效生化工藝,可以在微氧條件下實(shí)現(xiàn)同步短程硝化反硝化,節(jié)省需氧量25%,反應(yīng)速率提高60%左右。同時(shí),BioDopp工藝相比常規(guī)工藝節(jié)能40%左右,并節(jié)省了30%以上的占地,適用于新建和原位提標(biāo)擴(kuò)容項(xiàng)目,是不可多得的碳減排工藝的選擇。
潘建通表示,依據(jù)BioDopp工藝設(shè)計(jì)的污水處理廠,在過(guò)去的十多年間,經(jīng)歷了“先工程實(shí)踐、再找尋理論基礎(chǔ)而后再迭代升級(jí)”的蝶變過(guò)程,如今,BioDopp工藝已經(jīng)成為全球范圍所有微氧工藝中,產(chǎn)業(yè)化最深的工藝之一,微氧理論也被行業(yè)內(nèi)爭(zhēng)相使用,依托該理論設(shè)計(jì)的污水處理廠總規(guī)模年內(nèi)預(yù)計(jì)會(huì)突破四五百萬(wàn)噸,在全國(guó)市政污水市場(chǎng)規(guī)模占比已達(dá)到3%至5%,不斷推動(dòng)著工藝升級(jí)和行業(yè)進(jìn)步。目前,該工藝已經(jīng)嘗試在國(guó)際市場(chǎng)如中東的迪拜、沙迦和阿布扎比等地區(qū)進(jìn)行實(shí)踐。
BioDopp?污水處理廠國(guó)內(nèi)部分案例
3、NFSSS納米絮凝劑
當(dāng)前在中國(guó)雨污合流制的背景下,普遍存在溢流水易污染的問(wèn)題,如淮河以南的污水處理廠,每逢雨季,基本會(huì)出現(xiàn)雨水混入的情況,使污水廠入水水質(zhì)大幅度下降,但水量大幅提高,在污染物負(fù)荷不超的情況下,污水廠的二沉池不堪重負(fù)。迫于近年來(lái)環(huán)保督察力度的提升,地方政府不得不在河道沿途大量籌建污水處理臨時(shí)處理設(shè)施,而短期應(yīng)急項(xiàng)目,大多工期緊,任務(wù)重,行業(yè)面臨大量未批先建等尷尬的局面。
面對(duì)行業(yè)痛點(diǎn),博匯特子公司“博泰至淳”與清華大學(xué)通過(guò)產(chǎn)、學(xué)、研模式合作,推出NFSSS納米絮凝劑。NFSSS納米絮凝劑是利用金屬氧化物納米顆粒與特別電荷有機(jī)載體結(jié)合,形成的以無(wú)機(jī)納米鐵為基礎(chǔ)材料的高效納米復(fù)合絮凝劑,能在基本不改變生物活性的條件下,讓活性污泥在5分鐘左右實(shí)現(xiàn)自然快速分離,這樣,南方污水處理廠就可以原位擴(kuò)容1倍以上,經(jīng)濟(jì)高效,快速穩(wěn)定。
目前,NFSSS納米絮凝劑已經(jīng)在全國(guó)范圍多家知名大型企業(yè)的污水廠中進(jìn)行了大量應(yīng)用實(shí)踐,并取得了良好效果。該技術(shù)路徑相比傳統(tǒng)新建臨時(shí)污水處理站思路,在碳減排方面亦有突出優(yōu)勢(shì)。
NFSSS納米絮凝劑在包頭某污水處理廠的應(yīng)用
4、BioC-1M生物復(fù)合碳源
BioC-1M是農(nóng)業(yè)產(chǎn)品發(fā)酵所形成的,不可燃且無(wú)腐蝕性的非危險(xiǎn)性碳源,相比傳統(tǒng)的甲醇、葡萄糖、乙酸鈉等大宗化工產(chǎn)品,突破了煤化工和石油化工的傳統(tǒng)加工模式,是在外補(bǔ)碳源領(lǐng)域碳減排的集中體現(xiàn),是一種高效生態(tài)友好型藥劑。目前,BioC-1M代表的-《污(廢)水用碳源》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)已發(fā)布,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《廢(污)水處理用復(fù)合碳源》正在送審稿評(píng)審階段。
污水處理廠“碳中和” 解決方案
針對(duì)碳中和,博匯特貫穿污水廠全流程處理,提出了切實(shí)可行的解決方案,相信依托博匯特創(chuàng)新技術(shù)與優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,以及持續(xù)性的研發(fā)和創(chuàng)新能力,實(shí)現(xiàn)“碳中和”或許只有一步之遙。
污水處理廠“碳中和” 解決方案
關(guān)于博匯特
潘建通介紹,在發(fā)展成長(zhǎng)的12年中,博匯特始終聚焦在生化技術(shù)領(lǐng)域,應(yīng)用場(chǎng)景涵蓋了工業(yè)污水、市政及工業(yè)園污水、點(diǎn)源污水治理、水環(huán)境治理等多領(lǐng)域。核心技術(shù)和產(chǎn)品包括“好氧生化技術(shù)、厭氧生化技術(shù)、物化技術(shù)、污泥處置技術(shù)、環(huán)保新興產(chǎn)品及材料、環(huán)保生態(tài)藥劑等。”
公司成立之初,以工業(yè)廢水起家,主要涉足石油、化工、煤化工、造紙、印染、制藥等工業(yè)廢水,隨著環(huán)保業(yè)態(tài)環(huán)境變化,逐漸擴(kuò)展踏入市政及工業(yè)園區(qū)污水領(lǐng)域,近年來(lái),響應(yīng)國(guó)家政策號(hào)召,強(qiáng)勢(shì)進(jìn)軍分散式污水和水環(huán)境治理等領(lǐng)域。
公司業(yè)務(wù)布局
最后,潘建通表示,站在“十四五”開局之年,技術(shù)型企業(yè)肩負(fù)著歷史重任,“大多數(shù)技術(shù)型企業(yè)生于毫末,其創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)是科班出身,不過(guò)‘苔花如米小,也學(xué)牡丹開’,希望技術(shù)圈層的企業(yè),在碳中和的大勢(shì)下,在未來(lái)綻放出屬于自己的光彩?!?/p>
編輯:王媛媛
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