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3月4日#人大代表建議污水資源化利用#
登上行業(yè)熱搜
污水廠、生產(chǎn)企業(yè)、膜行業(yè)...都沸騰了
根據(jù)相關(guān)機構(gòu)調(diào)研結(jié)果顯示，約有65%城鎮(zhèn)污水處理廠碳源不足。
污水處理廠為了保障污水處理效率和穩(wěn)定運行，需要另外補充乙酸鈉、葡萄糖等碳源，不僅增加了污水廠運行成本，同時也造成了一定的資源消耗。
為此，全國人大代表李杰建議：
“結(jié)合當(dāng)?shù)匚鬯畯S實際運行情況和上游污水情況，由相關(guān)部門牽頭，對上游企業(yè)污水作為外加碳源開展可行性研究，并制定方案和監(jiān)督機制，以此降低污水處理廠運營成本，降低企業(yè)治污成本......”
污水廠沸騰了：
政策支持、技術(shù)可行、 案例可復(fù)制，一年輕松省下700萬！
網(wǎng)友木同學(xué)：“以前啤酒廢液都免費隨便拉，現(xiàn)在得花錢買了，以后恐怕花錢都搶不到了。”
網(wǎng)友老顧：“購買碳源是我們廠最大支出之一，乙酸鈉最便宜時約1000元/噸，有時候能漲價到約1800元/噸，自去年接受青島啤酒廠的污水后，碳源減量1236.44噸，節(jié)省了約253.22萬元。”
網(wǎng)友陳忘川：“這個好，可惜周邊沒有啤酒廠，不知道還有沒有其它廢水能代替碳源？”
網(wǎng)友V：“我們縣的污水廠就是與轄區(qū)內(nèi)的獨流醋廠合作的，利用醋廠廢水替代葡萄糖作為碳源投加，2年累計投加醋廠廢水7萬余噸，節(jié)約葡萄糖投加2300余噸，節(jié)約藥劑成本740余萬元。”
網(wǎng)友Peanut：“我們是深圳的一家糖果生產(chǎn)企業(yè)，2021年與深水水頭污水處理有限公司簽訂了協(xié)議。據(jù)核算，企業(yè)污水運營成本可下降約11%，并且每年可節(jié)省數(shù)十萬元的運營費用。”
網(wǎng)友流箏：“我來自中國環(huán)境科學(xué)研究院，通過對西北一家年產(chǎn)10萬噸的淀粉企業(yè)和下游污水廠進行核算，當(dāng)COD間排限值由現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的300mg/L調(diào)整為協(xié)商限值2000mg/L時，企業(yè)將節(jié)省處理成本約600萬-800萬元/年，同時污水廠將節(jié)約碳源購買成本約51.3萬元/年。”
值得一提的是，早在2021年初，生態(tài)環(huán)境部、國家市場監(jiān)督管理總局聯(lián)合發(fā)布了《啤酒工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》《發(fā)酵酒精和白酒工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》修改單——
“允許酒類制造企業(yè)與下游污水處理廠通過簽訂具有法律效力的書面合同，共同約定水污染物排放濃度限值，并作為環(huán)境監(jiān)督執(zhí)法的依據(jù)。”
除此之外，淀粉、檸檬酸、酵母等多個行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)修訂單已在推進中。
這些修改單的“出現(xiàn)”，再加上國家發(fā)改委2021年印發(fā)的《關(guān)于推進污水資源化利用的指導(dǎo)意見》，標(biāo)志著啤酒生產(chǎn)廢水等企業(yè)廢水作為污水處理廠碳源的障礙消除。
至此，無論從技術(shù)層面還是政策層面上來看，只要科學(xué)合理，企業(yè)廢水都可以“變廢為寶”。
需要特別說明的是，污水處理廠和上游企業(yè)必須通過簽訂合同來使“變廢為寶”程序合法。
生產(chǎn)企業(yè)沸騰了：
資源化遠不止“碳源”一條路，梳理5個行業(yè)廢水的20條資源化路徑
雖然企業(yè)生產(chǎn)廢水作為外加碳源已具有可行性和可操作性，但企業(yè)廢水產(chǎn)量遠大于污水廠所需外加碳源量，仍然有大量的廢水得不到利用。
因此，要找到多種高效的企業(yè)廢水資源化方法。
1、啤酒廢水的4個資源化路徑
1）利用啤酒廢水發(fā)酵產(chǎn)氫和甲烷
控制反應(yīng)條件使厭氧發(fā)酵維持在特定階段，就可以獲得大量的氫氣或者甲烷。氫氣和甲烷可以用來燃燒發(fā)電，實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)。目前，已有污水處理廠采用這種方式實現(xiàn)能源的自給自足并且有能量富余。
2）利用啤酒廢水培養(yǎng)光合細菌
在污水處理中，光合細菌可以利用廢水中的有機物、氮和磷進行生長與繁殖。其含有大量具有高附加值的產(chǎn)品，可以被應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、化妝品行業(yè)以及醫(yī)療行業(yè)中。
利用光合細菌對啤酒廢水處理的同時進行光合細菌的培養(yǎng)繁殖，成功實現(xiàn)了啤酒廢水的資源化利用。
3）啤酒廢水培養(yǎng)微藻
目前使用啤酒廢水培養(yǎng)的微藻種類主要有螺旋藻和小球藻。微藻對環(huán)境的適應(yīng)能力強，繁殖速度快，同時其具有較高的含油率。藻類油脂可以用來加工成生物柴油。
4）利用啤酒廢水生產(chǎn)可降解生物塑料
聚羥基脂肪酸酯的物理化學(xué)性質(zhì)和傳統(tǒng)的石化塑料相似，被稱為可降解生物塑料。
傳統(tǒng)聚羥基脂肪酸酯生產(chǎn)采用純菌和單一底物進行發(fā)酵，成本高昂，因此采用混合菌，以廢水為底物發(fā)酵生產(chǎn)聚羥基脂肪酸酯。啤酒廢水COD含量高，可生化性良好，是生產(chǎn)聚羥基脂肪酸酯的良好底物。
2、養(yǎng)豬廢水的4個資源化路徑
1）培養(yǎng)微藻生產(chǎn)生物柴油
利用養(yǎng)豬廢水來培養(yǎng)微藻，可降低微藻培養(yǎng)的成本。在養(yǎng)豬廢水稀釋 4 倍的時候，小球藻在其中的生長速率與在普通培養(yǎng)基中相同。綠僵菌具有較強的抗污染和抗沖擊能力，能在豬場的廢水里生長。
2）對微生物絮凝劑的研究
在以養(yǎng)豬廢水為替代介質(zhì)生產(chǎn)絮凝劑b-737的工藝中，養(yǎng)豬廢水本身具有更合適的碳氮比，不需要額外的碳氮源。當(dāng)只添加khpo4的時候，細菌群落b-737可達1。同時，養(yǎng)豬廢水的COD和TN降低了61.9%和53%。
3）回收養(yǎng)豬廢水中的氮、磷
在養(yǎng)豬廢水獲得的鳥糞石P系列產(chǎn)品純度高，不僅可以降低環(huán)境中家畜和家禽養(yǎng)殖廢水的污染，還可以再循環(huán)氮、磷等營養(yǎng)元素。
4）其他資源化利用方式
近年來一些養(yǎng)豬場、水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理和資源利用相結(jié)合，探索一些回收利用的新模式。例如：
水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水用小麥和水稻秸稈吸附沉淀處理后，其總氮、總磷、氨氮和COD含量都大大降低，一定程度上降低了污染。
這種模式提高了廢水資源利用率，正確地調(diào)整養(yǎng)殖廢水的碳氮比，發(fā)酵產(chǎn)生沼氣。
3、淀粉廢水的3個資源化路徑
1）淀粉廢水還田
淀粉廢水污染物主要為有機質(zhì)、氮和磷等，且濃度較高，幾乎沒有有毒有害成分，可以作為肥料用于農(nóng)田灌溉。
2）淀粉廢水有用組分回收
生產(chǎn)淀粉過程中會產(chǎn)生大量的廢水，廢水中含有蛋白質(zhì)、脂肪、多糖類物質(zhì)等有機物和纖維素等固體顆粒，TN含量高達100～200mg/L，COD含量高達10000～15000mg/L，蛋白質(zhì)含量約為2000mg/L，因此將廢水中有用組分資源化利用，既能解決環(huán)境污染問題，又能為企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟效益。
3）淀粉廢水培養(yǎng)基
淀粉廢水主要成分為有機物、氮和磷等營養(yǎng)物質(zhì)，幾乎無毒性，因此是微生物的理想培養(yǎng)基。
4、豆制品廢水的3個資源化路徑
1）以豆制品黃漿水為基質(zhì)培養(yǎng)微生物
用大豆廢水培養(yǎng)斜曲霉，培養(yǎng)8天后COD的去除率為72%，驗證了氮、磷在葡萄糖培養(yǎng)中的作用，為高效處理大豆廢水提供了一種經(jīng)濟、環(huán)保的選擇。
2）用豆制品黃漿水加工食品
豆制品黃漿水也可以應(yīng)用于加工食品。例如，有人以豆腐黃漿水和蔗糖為原料，采用單因素和響應(yīng)面試驗優(yōu)化了制醋工藝的最適條件，既資源化利用了豆腐黃漿水，又為制醋工藝提供了理論依據(jù)。
3）利用膜技術(shù)分離豆制品廢水中的有用成分
根據(jù)料液中蛋白質(zhì)和糖類物質(zhì)分子大小差異，可以從豆制品廢水中分離回收蛋白質(zhì)、糖類等有價組分，該工藝主要包括超濾、納濾和反滲透。
5、造紙廢水的6個資源化路徑
1）回收堿
通過黑液提取、蒸發(fā)、燃燒、苛化四個主要工段，可將造紙黑液中的SS、COD、BOD一并徹底去除，并可回收堿，產(chǎn)生二次蒸汽（能量）。
2）作為型煤的粘合劑
加工型煤需要添加粘合劑，一般使用的粘合劑是泡花堿和黃土。如果用造紙黑液作為加工型煤的粘合劑，取代泡花堿，既可節(jié)省原料，又可消除或減輕造紙黑液對環(huán)境的污染，并使造紙黑液得到綜合利用。
3）生產(chǎn)木素磺酸鈉
采用黑液高濃提取、蒸發(fā)濃縮、磺化、噴霧干燥，轉(zhuǎn)化成木質(zhì)素產(chǎn)品。
木質(zhì)素磺酸鈉具有較好的溶解性能、較高的表面活性和分散能力，廣泛應(yīng)用于化工、建筑、陶瓷、礦粉、冶金、石油、耐火材料、水煤漿分散劑等行業(yè)。
4）制取磷肥
將造紙黑液蒸發(fā)濃縮至25波美度（25°Be）濃度，與磷石、鉀石共同在1100℃溫度下燃燒，利用黑液中部分熱量和高溫燃燒時生成的碳酸鈉燒制成磷肥。
5）回收短纖維
造紙白水中所含的物質(zhì)為短纖維、填料、膠狀物以及溶解物，它經(jīng)過調(diào)節(jié)后在氣浮池內(nèi)與減壓后的溶氣水混合，進行氣浮操作過程。
完成分離后，清水入清水池供紙機回用，短纖維進入漿池供造紙機回用。
6）黑液和白水的混合廢水作為農(nóng)業(yè)灌溉用水
土地處理污水是一種應(yīng)用較多的污水處理方法，但是將造紙黑液和白水的混合廢水用于農(nóng)田灌溉，并取得成功的實例少見，所以把造紙廢水灌溉作為一種綜合利用的新方法提出，其目的是使這種方法得到完善和發(fā)展。
膜行業(yè)沸騰了：
具有核心競爭力的膜技術(shù)企業(yè)將迎來新的風(fēng)口
考慮到污水處理率接近飽和狀態(tài)，資源化成為了水生態(tài)保護升級的必然選擇。
2021年初，國家發(fā)改委、科技部、水利部、財政部等十部委聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于推進污水資源化利用的指導(dǎo)意見》。
《意見》明確提出，在城鎮(zhèn)、工業(yè)和農(nóng)業(yè)農(nóng)村等領(lǐng)域系統(tǒng)開展污水資源化利用，全面推動我國污水資源化利用實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。
值得關(guān)注的是，《意見》中明確提出，在完成污水資源化利用的總體目標(biāo)以及重點任務(wù)的過程中，要強化科技力量的支撐。
可見，在污水資源化的大潮下，污水處理領(lǐng)域市場空間釋放可期，能自主研發(fā)污水資源化技術(shù)、工藝和裝備等創(chuàng)新水處理技術(shù)、具備技術(shù)優(yōu)勢的龍頭企業(yè)，將享受市場帶來的紅利。
同年6月，國家發(fā)展改革委和住房城鄉(xiāng)建設(shè)部近日印發(fā)的《“十四五”城鎮(zhèn)污水處理及資源化利用發(fā)展規(guī)劃》提出，加強再生利用設(shè)施建設(shè)，推進污水資源化利用。
對此，有業(yè)內(nèi)人士表示，政策面趨緊、治理體量巨大、系統(tǒng)化治理升級等因素疊加，未來一段時期內(nèi)，污水資源化有望成為污水處理行業(yè)新的增長點，各種深度處理工藝及膜處理工藝將得到廣泛關(guān)注。
1、膜技術(shù)是最適合資源化改造的水處理技術(shù)之一
“不是所有水的問題都可以用膜技術(shù)解決，但膜技術(shù)是解決水問題的核心技術(shù)。”膜技術(shù)被認為是最適合資源化改造的水處理技術(shù)之一。
以膜技術(shù)為核心的污水資源化技術(shù)，包括膜生物反應(yīng)器（MBR）技術(shù)、MBR-DF雙膜新水源技術(shù)，技術(shù)成熟、經(jīng)濟可行。
“MBR工藝日漸成熟，隨著能耗及成本降低，成為污水資源化的優(yōu)選方案。”有業(yè)內(nèi)人士表示，該技術(shù)之所以能夠廣泛應(yīng)用，就是因為它能夠真正實現(xiàn)治污和資源化“1+1>2”的效果。
MBR-DF雙膜新水源技術(shù)，可將市政污水處理成地表三類水以上的高品質(zhì)新水源。該技術(shù)產(chǎn)水回收率可以達到95%以上，結(jié)合濃水處理，回收率可達100%，具有節(jié)能降耗的實效，且運行成本低于1.6元/噸，經(jīng)濟優(yōu)勢十分明顯。
UF/MBR-RO雙膜技術(shù)以MBR/UF為預(yù)處理，反滲透膜為核心，污水經(jīng)反滲透脫鹽、去除有機物后，產(chǎn)水作為高品質(zhì)再生水（工業(yè)純水、脫鹽水）回用于工藝生產(chǎn)和冷卻水，替代自來水。
2、搶灘千億市場，這些企業(yè)已提前布局
隨著市政與工業(yè)水處理過程中對深度處理與資源化利用技術(shù)的需求也將持續(xù)提升，在技術(shù)創(chuàng)新、工程經(jīng)驗和運營能力等方面具有核心競爭力的膜技術(shù)企業(yè)將迎來新的風(fēng)口。
據(jù)此，華寶證券測算，“十四五”期間的膜工藝市場規(guī)模合計將達到1207億元。
不少企業(yè)早已看好這一市場，提前布局。比如：
# 碧水源定位專業(yè)從事污水處理和資源化應(yīng)用，潛心膜技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用；# 中持水務(wù)打造污水處理概念廠，提出水質(zhì)可持續(xù)、能源回收、資源循環(huán)、環(huán)境友好等4個目標(biāo)；# 北控水務(wù)聚焦水資源的高效開發(fā)與可持續(xù)利用，入股金科環(huán)境；......
以碧水源為例，《關(guān)于推進污水資源化利用的指導(dǎo)意見》發(fā)布后，碧水源對全面推進污水資源化利用進行了工作部署。
碧水源董事長文劍平曾表示，污水資源化能解決水資源短缺和水環(huán)境污染雙重難題，無論從環(huán)保的角度，還是經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的角度，污水資源化都是非常值得去做的工作。”
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