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中國給水排水2025年城鎮(zhèn)污泥處理處置技術(shù)與應(yīng)用高級研討會(第十六屆)邀請函暨征稿啟事 (同期召開固廢大會、工業(yè)污泥大會、滲濾液大會、高濃度難降解工業(yè)廢水處理大會)
 
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污水處理不耗電竟還能發(fā)電?中國科學(xué)家發(fā)明新型水處理系統(tǒng) 美國科學(xué)促進(jìn)會 AAAS 旗下的世界權(quán)威期刊 Science Advances 在線發(fā)表了題為“Evolving wastewater in

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2018-10-08  瀏覽次數(shù):109
核心提示:污水處理不耗電竟還能發(fā)電?中國科學(xué)家發(fā)明新型水處理系統(tǒng) 美國科學(xué)促進(jìn)會 AAAS 旗下的世界權(quán)威期刊 Science Advances 在線發(fā)表了題為“Evolving wastewater infrastructure paradigm to enhance harmony with nature”的最新研究論文,該文創(chuàng)造性提出了污水處理協(xié)同資源循環(huán)利用的親自然新范式,并開發(fā)出了數(shù)據(jù)驅(qū)動的污水處理研究新方法。
中國給水排水2025年城鎮(zhèn)污泥處理處置技術(shù)與應(yīng)用高級研討會(第十六屆)邀請函暨征稿啟事 (同期召開固廢大會、工業(yè)污泥大會、滲濾液大會、高濃度難降解工業(yè)廢水處理大會)

中國給水排水2025年城鎮(zhèn)污泥處理處置技術(shù)與應(yīng)用高級研討會(第十六屆)邀請函暨征稿啟事 (同期召開固廢大會、工業(yè)污泥大會、滲濾液大會、高濃度難降解工業(yè)廢水處理大會)
 

污水處理不耗電竟還能發(fā)電?中國科學(xué)家發(fā)明新型水處理系統(tǒng)


來源:DeepTech深科技; 鳳凰網(wǎng) http://tech.ifeng.com/a/20180802/45097345_0.shtml

 

感謝王旭博士對本文的寫作進(jìn)行指導(dǎo)!

隨著世界人口、城市化以及新興生產(chǎn)與消費模式的快速發(fā)展,全球用水需求急劇上升,污水產(chǎn)生量亦與日俱增。截至目前,世界上仍有 80% 的污水未得到妥善處理而排放。

顯然,污水處理已成為當(dāng)今世界面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)之一。據(jù)聯(lián)合國估計,到 2050 年,全球?qū)⒂屑s 70% 的人口生活在城市,但隨著城市的擴張,污水處理系統(tǒng)的需求和壓力也顯著增長。

自 19 世紀(jì)末 20 世紀(jì)初“集中式污水處理”理念提出至今,污水處理在水污染控制、保障公共衛(wèi)生與健康等方面發(fā)揮了重要的作用。然而,越來越多的實踐證明,現(xiàn)有污水處理技術(shù)在滿足污水達(dá)標(biāo)排放的同時,存在著問題轉(zhuǎn)移等諸多弊端。例如,在美國,污水基礎(chǔ)設(shè)施可占據(jù)公共電力使用的近 24%。雖然不同污水處理系統(tǒng)對能源的需求量不同,但一般而言,污水處理廠高達(dá) 30%的年運營成本通常用于工藝單元的動力能耗。

這無疑給資源與生態(tài)環(huán)境帶來了沉重的負(fù)擔(dān)。

但新的思路也在產(chǎn)生。美東時間 8 月 1 日下午兩點,美國科學(xué)促進(jìn)會 AAAS 旗下的世界權(quán)威期刊 Science Advances 在線發(fā)表了題為“Evolving wastewater infrastructure paradigm to enhance harmony with nature”的最新研究論文,該文創(chuàng)造性提出了污水處理協(xié)同資源循環(huán)利用的親自然新范式,并開發(fā)出了數(shù)據(jù)驅(qū)動的污水處理研究新方法。

一般而言,作為一項工程設(shè)施,污水處理系統(tǒng)的服務(wù)周期大概為 50 至 100 年,甚至更長時間,因此目前管理者所做的任何決策都將對未來的污水基礎(chǔ)設(shè)施及其效應(yīng)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。傳統(tǒng)思路對待水污染物,考慮的是如何組合不同凈化技術(shù)而將污染物從水中移除或降解,進(jìn)而保障水環(huán)境的健康可持續(xù)。然而,在這一過程中,也會直接或間接的衍生出其他不容易察覺卻至關(guān)重要的環(huán)境影響。

當(dāng)然,國內(nèi)外專家學(xué)者其實一直在探索可持續(xù)的污水處理新技術(shù)。但是,我們對于污水處理的全生命周期環(huán)境影響尚缺乏充分的認(rèn)識。

目前國際社會都在提倡面向節(jié)能減排或者資源回收的污水處理新技術(shù),但是推動這一項技術(shù)革新,是否能夠帶來資源與生態(tài)環(huán)境效益?能產(chǎn)生多大的效益?會否滋生新問題?如何提出切實解決問題的新技術(shù)與新方法?”這引發(fā)了英國皇家學(xué)會牛頓學(xué)者、中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心副研究員王旭博士的一連串自我發(fā)問與深入思考。

而這些問題恰恰是研發(fā)新一代污水處理技術(shù)的關(guān)鍵所在。

圖 | 英國皇家學(xué)會牛頓學(xué)者、中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心副研究員王旭博士。王旭博士也是《麻省理工科技評論》 2017 年 “ 35 歲以下創(chuàng)新 35 人”中國區(qū)榜單獲得者

“通過研究我們發(fā)現(xiàn),隨著污染物去除要求的不斷提高,污水處理工藝的流程越來越復(fù)雜,需要投入大量的動力消耗和化學(xué)藥劑,才能滿足日趨嚴(yán)格的污水處理標(biāo)準(zhǔn)。除此之外,污水處理過程中還會伴隨例如氧化亞氮、甲烷等溫室氣體的產(chǎn)生與逸散,以及污水污泥的處理處置問題。這嚴(yán)重影響了污水處理的可持續(xù)發(fā)展,拉低了污水處理的整體生態(tài)環(huán)境效益。”王旭博士說。

因此,如何解決污水處理過程中能耗高、剩余污泥量大和溫室氣體排放等問題與當(dāng)今節(jié)能減排與生態(tài)循環(huán)等可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略之間的矛盾,成了王旭博士重點攻關(guān)的方向。

在開篇提到的 Science Advances 最新報道中,王旭博士提出了一個名為“REPURE”的污水處理系統(tǒng)新范式。

“該系統(tǒng)以資源循環(huán)利用為導(dǎo)向,兼具水質(zhì)再生、能源自給自足、資源回收與低碳環(huán)保等特點,并引入土壤生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的概念協(xié)同轉(zhuǎn)化衍生污染物。整個系統(tǒng)的設(shè)計采用了前沿的可持續(xù)科學(xué)理論為指導(dǎo),重組了微生物合成代謝過程中的能量和物質(zhì)傳輸模式,讓污水中的有機物、氮和磷等有用的物質(zhì)以生物合成或者沉淀析出的形式得到轉(zhuǎn)化或者再生,最大化地提高污染物的資源轉(zhuǎn)化效率。”王旭博士興奮地對 DT 君說。

圖 | 基于 REPURE 的污水處理系統(tǒng)新框架。主要包括碳源再生系統(tǒng)(SRS)、污水處理系統(tǒng)(PTS)、資源回收系統(tǒng)(RHS)三大模塊。(圖源:Science Advances)

文章中通過整合水質(zhì)特征、系統(tǒng)效能、物質(zhì)遷移、能量收支與生態(tài)環(huán)境影響等多層數(shù)據(jù)流,開發(fā)出了動態(tài)模擬(DPM)、物質(zhì)流分析(SFA)與生命周期評估(LCA)為一體的可視化方法學(xué),為污水資源化新體系從概念發(fā)展到工藝設(shè)計與優(yōu)化提供了數(shù)據(jù)驅(qū)動的研究新方法。

王旭博士領(lǐng)銜的中國、英國、美國與荷蘭科學(xué)家團(tuán)隊利用這樣一種新方法,全面評估了 REPURE 系統(tǒng)的內(nèi)聯(lián)性和復(fù)雜性,并結(jié)合情境分析前瞻性地提出了未來污水處理的發(fā)展方向和系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)控策略。

圖 | REPURE 系統(tǒng)的物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化模式。(圖源:Science Advances)

通過對 REPURE 系統(tǒng)的能量收支分析,系統(tǒng)運行和維護(hù)需要的能量約 1.4 kWh·m-3,而通過能源載體燃燒獲得的能量可完全滿足整個系統(tǒng)的能量需求,同時還產(chǎn)出凈能量 0.4 kWh·m-3。

“我們對REPUE 系統(tǒng)進(jìn)行了環(huán)境可持續(xù)潛力評估,證實了我們一開始的猜想:通過多渠道回收污水以及污水中的污染物,是能夠有效抵消污水處理過程中產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境影響,從而提高污水處理的整體資源環(huán)境效益。”王旭博士說。

在談到對這一新系統(tǒng)的整體評價時,王旭博士告訴 DT 君,“REPURE,它革新了污水處理及資源管理的概念,讓污水處理發(fā)揮了更大的作用,同時引入了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的概念,利用土壤生態(tài)系統(tǒng)發(fā)揮碳捕獲與生物固肥的作用,提高污染物資源轉(zhuǎn)化與末端利用效率。在未來,基于 REPURE 理念的下一代污水處理設(shè)施,將不再是一個純粹的水廠,它還將身兼再生能源制備、肥料生產(chǎn)與生物精煉等功能,對此我們非常期待?梢哉f,這項研究工作讓我們對于滿足人類繁榮發(fā)展且維持生態(tài)系統(tǒng)健康這個巨大難題有了新的破解思路和方法”。

關(guān)于這一污水處理新模式的未來前景,王旭博士告訴 DT 君,“以資源回收為導(dǎo)向的污水處理新技術(shù),尤其是融入節(jié)能、低碳與生態(tài)循環(huán)概念的新系統(tǒng)和新模式,在未來肯定會成為主流技術(shù)。因為當(dāng)前我們面臨的環(huán)境變化問題是多樣化和復(fù)雜化的,這需要我們能夠提出應(yīng)對綜合問題的集成技術(shù)與耦合體系,REPURE 就是其中的一個代表。目前包括美國、英國、荷蘭、比利時、丹麥以及咱們國家,已經(jīng)在開展各種相關(guān)的科學(xué)探索與技術(shù)研發(fā)。我們相信在未來五到十年,污水資源化肯定會得到長足的發(fā)展,同時也希望有機會與工業(yè)界和資本市場深入合作,推動 REPURE 新系統(tǒng)的規(guī)模化發(fā)展與應(yīng)用。”

圖 | REPURE 的設(shè)計概念(圖源:Science Advances

 
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2月22日|2024年“云學(xué)堂科技學(xué)習(xí)周”暨第一屆粵港澳大灣區(qū)青年設(shè)計師技術(shù)交流與分享論壇 直播時間:2024年2月22日(星期四)9:00—18:00 2024-02-22 09:00:00 開始 2月21日|2024年“云學(xué)堂科技學(xué)習(xí)周”暨第一屆粵港澳大灣區(qū)青年設(shè)計師技術(shù)交流與分享論壇 直播時間:2024年2月21日(星期三)9:00—18:00 2024-02-21 09:00:00 開始
大灣區(qū)青年設(shè)計師論壇直播預(yù)告(第一屆粵港澳大灣區(qū)青年設(shè)計師技術(shù)交流論壇)  “醒年盹、學(xué)好習(xí)、開新篇”2024年“云學(xué)堂科技學(xué)習(xí)周”暨第一屆粵港澳大灣區(qū)青年設(shè)計師技術(shù)交流與分享論壇 山東日照:“鄉(xiāng)村之腎”監(jiān)管裝上“智慧芯”    日照市生態(tài)環(huán)境局農(nóng)村辦負(fù)責(zé)人時培石介紹,農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)被稱為“鄉(xiāng)村之腎”,對于農(nóng)村水環(huán)境的改善發(fā)揮著重要作用
人工濕地國際大咖/西安理工大學(xué)趙亞乾教授:基于人工濕地技術(shù)的污水凈化之路 直播時間:2024年1月30日(星期二)19:00 2024-01-30 19:00:00 開始 馬洪濤院長:城市黑臭水體治理與污水收集處理提質(zhì)增效統(tǒng)籌推進(jìn)的一些思考 直播時間:2024年1月25日 10:00 2024-01-25 10:00:00 開始
2024年水務(wù)春晚 直播時間:2024年1月18日(周四)18:00—22:00 2024-01-18 18:00:00 開始 《以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打造新型排水基礎(chǔ)設(shè)施》 直播時間:2024年1月11日(星期四)15:00 2024-01-11 15:00:00 開始--劉樹模,湖南清源華建環(huán)境科技有限公司董事長,清華大學(xué)碩士研究生
WPE網(wǎng)絡(luò)報告:作者-審稿-編輯視野下的高水平論文 直播時間:2024年1月10日(星期三)19:00 2024-01-10 19:00:00 開始 核心期刊:中國給水排水》繼續(xù)入編北大《中文核心期刊要目總覽》 中國給水排水核心科技期刊
直播丨《城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏損控制及評定標(biāo)準(zhǔn)》宣貫會 直播時間:2023年12月27日 09:30—11:00 2023-12-27 12:00:00 開始 【直播】【第五屆水利學(xué)科發(fā)展前沿學(xué)術(shù)研討會】王浩院士:從流域視角看城市洪澇治理與海綿城市建設(shè)
先進(jìn)水技術(shù)博覽(Part 13)|水回用安全保障的高效監(jiān)測技術(shù) 中國城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會城鎮(zhèn)水環(huán)境專業(yè)委員會2023年年會暨換屆大會 直播時間:2023年12月16日(周六)08:30—18:00 2023-12-16 08:30:00 開始
第二屆歐洲華人生態(tài)與環(huán)境青年學(xué)者論壇-水環(huán)境專題 直播時間:2023年12月9日(周六)16:00—24:00 2023-12-09 16:00:00 開始 JWPE網(wǎng)絡(luò)報告:綜述論文寫作的一點體會 直播時間:2023年11月30日(星期四)19:00 2023-11-30 19:00:00 開始
WaterInsight第9期丨強志民研究員:紫外線水消毒技術(shù) 再生水 水域生態(tài)學(xué)高端論壇(2023)熱帶亞熱帶水生態(tài)工程教育部工程研究中心技術(shù)委員會會議 直播時間:2023年11月29日(周三) 09:00—17:40 2023-11-29 09:00:00 開始
中國給水排水直播:智慧水務(wù)與科技創(chuàng)新高峰論壇 直播時間:2023年11月25日(周六) 13:30 2023-11-25 13:30:00 開始 中國水協(xié)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)污水資源與能源回收利用技術(shù)規(guī)程》宣貫會通知 中國城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會
2023年11月14日9:00線上舉行直播/JWPE網(wǎng)絡(luò)報告:提高飲用水安全性:應(yīng)對新的影響并識別重要的毒性因素 直播主題:“對癥下藥”解決工業(yè)園區(qū)污水處理難題   報告人:陳智  蘇伊士亞洲 技術(shù)推廣經(jīng)理 直播時間:2023年11月2日(周四)14:00—16:00 2023-11-02 14:00:00 開始
10月29日·上海|市政環(huán)境治理與水環(huán)境可持續(xù)發(fā)展論壇 BEST第十五期|徐祖信 院士 :長江水環(huán)境治理關(guān)鍵      直播時間:2023年10月26日(周四)20:00—22:00 2023-10-26 20:00:00 開始
《水工藝工程雜志》系列網(wǎng)絡(luò)報告|學(xué)術(shù)論文寫作之我見 直播時間:2023年10月19日(周四)19:00 2023-10-19 19:00:00 開始 污水處理廠污泥減量技術(shù)研討會 直播時間:2023年10月20日13:30-17:30 2023-10-20 13:30:00 開始
技術(shù)沙龍 | 先進(jìn)水技術(shù)博覽(Part 12) 直播時間:10月14日(周六)上午10:00-12:00 2023-10-14 10:00:00 開始 直播題目:蘇伊士污泥焚燒及零碳足跡概念污泥廠 主講人:程忠紅 蘇伊士亞洲 技術(shù)推廣經(jīng)理  內(nèi)容包括: 1.	SUEZ污泥業(yè)務(wù)產(chǎn)品介紹 2.	全球不同焚燒項目介紹 3.	上海浦東污泥焚燒項目及運營情況
中國給水排水第十四屆中國污泥千人大會參觀項目之一:上海浦東新區(qū)污水廠污泥處理處置工程 《水工藝工程雜志》系列網(wǎng)絡(luò)報告 直播時間:2023年9月26日 16:00  王曉昌  愛思唯爾期刊《水工藝工程雜志》(Journal of Water Process Engineering)共同主
中國給水排水2024年污水處理廠提標(biāo)改造(污水處理提質(zhì)增效)高級研討會(第八屆)邀請函暨征稿啟事  同期召開中國給水排水2024年排水管網(wǎng)大會  (水環(huán)境綜合治理)  同期召開中國給水排水 2024年 海綿城市標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)業(yè)化建設(shè)的關(guān)鍵內(nèi)容 結(jié)合項目案例,詳細(xì)介紹海綿城市建設(shè)的目標(biāo)、技術(shù)體系及標(biāo)準(zhǔn)體系,探討關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)業(yè)化建設(shè)的路徑,提出我國海綿城市建設(shè)的發(fā)展方向。
報告題目:《城鎮(zhèn)智慧水務(wù)技術(shù)指南》   中國給水排水直播平臺: 主講人簡介:  簡德武,教授級高級工程師,現(xiàn)任中國市政工程中南設(shè)計研究總院黨委委員、副院長,總院技術(shù)委員會副主任委員、信息技術(shù)委員會副主 第一輪通知 | 國際水協(xié)第18屆可持續(xù)污泥技術(shù)與管理會議 主辦單位:國際水協(xié),中國科學(xué)院  聯(lián)合主辦單位:《中國給水排水》雜志社 等
技術(shù)沙龍 | 先進(jìn)水技術(shù)博覽(Part 11) 直播時間:8月19日(周六)上午10:00-12:00 2023-08-19 10:00:00  廣東匯祥環(huán)境科技有限公司  湛蛟  技術(shù)總監(jiān)  天津萬 中國水業(yè)院士論壇-中國給水排水直播平臺(微信公眾號cnww1985):自然—社會水循環(huán)與水安全學(xué)術(shù)研討會
WaterInsight第7期丨掀浪:高鐵酸鉀氧化技術(shù)的機理新認(rèn)知及應(yīng)用 直播時間:2023年8月5日(周六)上午10:00-11:00 2023-08-05 10:00:00 開始 直播:“一泓清水入黃河”之山西省再生水產(chǎn)業(yè)化發(fā)展專題講座 直播時間:2023年7月23日(周日 )08:00-12:00 2023-07-23 08:00:00 開始
珊氮自養(yǎng)反硝化深度脫氮技術(shù)推介會 直播時間:2023年7月21日(周五) 歐仁環(huán)境顛覆性技術(shù):污水廠擴容“加速跑”(原有設(shè)施不動,污水處理規(guī)模擴容1倍!出水水質(zhì)達(dá)地表水準(zhǔn)IV類標(biāo)準(zhǔn)。苿游鬯卫硖豳|(zhì)增效。  誠征全國各地污水廠提標(biāo)擴容工程需求方(水務(wù)集團(tuán)、BOT公司、設(shè)
直播預(yù)告|JWPE網(wǎng)絡(luò)報告:自然系統(tǒng)中難降解污染物去除的物化與生化作用及水回用安全保障 中國給水排水 直播題目: 高排放標(biāo)準(zhǔn)下污水中難降解COD的去除技術(shù)     報告人:蘇伊士亞洲 技術(shù)推廣經(jīng)理 程忠紅
WaterTalk|王凱軍:未來新水務(wù) 一起向未來  For and Beyond Water 中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會水處理與回用專業(yè)委員會以網(wǎng)絡(luò)會議形式舉辦“水與發(fā)展縱論”(WaterTalk)系列學(xué)術(shù)報 5月18日下午 14:00—16:00 直播  題目: 高密度沉淀池技術(shù)的迭代更新 主講人: 程忠紅 蘇伊士亞洲 技術(shù)推廣經(jīng)理  大綱:  高密池技術(shù)原理 不同型號高密池的差異和應(yīng)用區(qū)別 高密池與其他
BEST|綠色低碳科技前沿與創(chuàng)新發(fā)展--中國工程院院士高翔教授  直播時間:2023年4月30日 14:00—16:00 2023-04-30 14:00:00 開始 日照:“碳”尋鄉(xiāng)村振興“綠色密碼”  鳳凰網(wǎng)山東    鄉(xiāng)村生態(tài)宜居,鄉(xiāng)村振興的底色才會更亮。我市堅持鄉(xiāng)村建設(shè)與后續(xù)管護(hù)并重,市、區(qū)、鎮(zhèn)聯(lián)
BEST論壇講座報告第十三期(cnwww1985):全球碳預(yù)算和未來全球碳循環(huán)的不穩(wěn)定性風(fēng)險 The global carbon budget and risks of futur 國際水協(xié)IWA 3月17日直播:3月17日 國際水協(xié)IWA創(chuàng)新項目獎PIA獲獎項目介紹分享會 直播時間:2023年3月17日 9:00—11:30 2023-03-17 09:00:00 開始
中國給水排水直播:云中漫步-融合大數(shù)據(jù)、人工智能及云計算的威立雅智慧水務(wù)系統(tǒng)Hubgrade 直播時間:2023年3月15日 中國給水排水直播平臺會議通知 | 2023污泥處理處置技術(shù)與應(yīng)用高峰論壇(清華大學(xué)王凱軍教授團(tuán)隊等)
中國污水千人大會參觀項目之一: 云南合續(xù)環(huán)境科技股份有限公司  ?谑形鞅捞端|(zhì)凈化中心 中國給水排水 Water Insight直播:劉銳平  清華大學(xué) 環(huán)境學(xué)院 教授 博士生導(dǎo)師—高濃度硝酸鹽廢水反硝化脫氮過程強化原理與應(yīng)用 會議時間:2023.1.7(周六)10:00—11:00
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