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黑臭水體直接凈化的一條成熟路徑: “微生態(tài)活水直接凈化工藝”

文章出處:水利報網(wǎng)責(zé)任編輯:北京佳業(yè)佳境作者:水利報記者人氣:-發(fā)表時間:2016-05-26 14:11:00  版權(quán)所有信息

  編者按:北京佳業(yè)佳境環(huán)??萍加邢薰臼怯扇毡練w國科技人員創(chuàng)辦的技術(shù)先導(dǎo)型高科技環(huán)保公司,2006年被統(tǒng)管北京全市高新技術(shù)企業(yè)的中關(guān)村科技園區(qū)管委會授予中關(guān)村優(yōu)秀留學(xué)人員企業(yè)稱號。公司在國家十五”“十一五期間,兩次承擔(dān)“863”計劃(國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃)課題,成為景觀水處理領(lǐng)域國家級科研單位。

其創(chuàng)始人黃建軍在日本工作期間系統(tǒng)研究了由日本發(fā)起的國際前沿技術(shù)——地表河流湖泊景觀水的直接凈化技術(shù),1998年回國創(chuàng)業(yè)后,在國內(nèi)率先開展了景觀水治理研究和實踐。日前,本報記者采訪他的《直接凈化——黑臭水體整治的長效措施》訪談文章,經(jīng)本報三期連載,受到水利系統(tǒng)內(nèi)外廣泛關(guān)注。應(yīng)讀者要求,近日記者再次采訪黃建軍,請他就直接凈化技術(shù)工藝原理、推廣應(yīng)用、操作方法等做深入介紹和解讀。

 

黑臭水體直接凈化的一條成熟路徑:

“微生態(tài)活水直接凈化工藝” 

 

嘉賓:黃建軍(北京佳業(yè)佳境環(huán)保科技公司總經(jīng)理)

本報記者:胡爭上 

 

記者:前幾周一直在談直接凈化,大家想知道,它究竟采用的是什么工藝原理? 

黃建軍:直接凈化一詞來自日文,是指直接在河床、湖泊里或其附近采取的就地治理凈化措施。國內(nèi)有原位凈化這個詞,廣義上意義一樣。指在污染水體原來位置直接進(jìn)行的凈化措施,投撒微生物菌劑、投放水生動物、種植水草、水體曝氣、人工浮島都算是原位凈化措施。但這些原位凈化措施的治理效果并非相等,也不是簡單疊加一下就行,如何構(gòu)筑一個效果優(yōu)異、體系完善的原位凈化系統(tǒng)才是關(guān)鍵。前文所指的直接凈化其實狹義上另有所指,特指我們打造的一個比較成熟完善的原位凈化技術(shù)體系——“微生態(tài)活水直接凈化工藝。

顧名思義,它包含幾個層面的內(nèi)容:微生態(tài)指以微生物為基礎(chǔ)的生態(tài)系統(tǒng),活水指水體為流動狀態(tài),因此其意就是指這種情況下的一種直接凈化工藝。具體而言,它通過特制的專用設(shè)備河湖水質(zhì)原位凈化機,一邊曝氣一邊營造龐大水流,同時通過特種生物載體作為微生物的巢穴,大量培養(yǎng)微生物。龐大的水流攜帶曝氣機的溶解氧向遠(yuǎn)處擴散,使龐大的河湖水體溶解氧均勻分布,避免出現(xiàn)缺氧區(qū)域,同時也使污水、溶解氧與生物膜充分接觸,提高氧氣的傳遞速率。最終,大量的好氧微生物將水中和底泥中有機污染物迅速分解,使水體自凈化速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于污染速度,從而讓水體變得越來越干凈,實現(xiàn)良性自凈循環(huán)。 

記者:你提到直接凈化理念是在日本受到啟發(fā),那么將這種技術(shù)引回國內(nèi),有些什么改進(jìn)或創(chuàng)新嗎?

黃建軍:我在日本工作5年,主要從事高端機器人的研制。1995年在參與開發(fā)海域凈化裝置時深受啟發(fā),對河湖景觀水治理發(fā)生了濃厚興趣,之后就開始注意收集景觀水治理方面的資料。 

日本的直接凈化是在外源截污基礎(chǔ)上配置的一種原位凈化技術(shù),主要是礫間接觸氧化法,即以礫石為微生物載體的一種接觸氧化法。但日本的方法需要在河流邊建造一個旁路水道,把河水引到旁路內(nèi)治理,土建工程量過大,不適合中國國情。另外,營造20倍龐大水流的造流裝置也由日本開發(fā),但這僅僅是一種造流設(shè)備而已,在近海海域?qū)崿F(xiàn)交換海水足夠,要對河道水質(zhì)凈化還不充分。我回國創(chuàng)業(yè)后,仔細(xì)研究了各種污水處理廠的生化凈化機理,提煉出曝氣充氧、微生物載體、水體擾動這三個共性特點,開發(fā)出河湖水質(zhì)原位凈化機,實現(xiàn)曝氣充氧和水體擾動,再配置微生物載體,然后一起安裝在河湖水體內(nèi)部,就形成了這套微生態(tài)活水直接凈化技術(shù)工藝,并申請了國內(nèi)技術(shù)工藝專利。與日本原來的礫間接觸氧化法相比,不需要任何土建工程,因此成本大幅度下降,相當(dāng)于在河湖水體內(nèi)部建造了一個隱形的污水處理廠。

記者:你前面說過,原位凈化的方法也有不少,那么微生態(tài)活水直接凈化技術(shù)跟它們的區(qū)別在哪兒? 

黃建軍:原位凈化措施有投撒微生物菌劑、投放水生動物、種植水草、水體曝氣、人工浮島等等。理論上都有作用,但實際上這些原位凈化措施的效果大都不太理想。不好的根源一是缺少針對性,二是技術(shù)體系不完善。比如投撒的微生物菌劑面臨隨水流流失、溶解氧不夠、缺少固定化載體等問題,微生物數(shù)量迅速衰減;投放水生動物、種植水草在黑臭水體中存在不易存活、暴雨流失等問題。這些不是簡單疊加一下就能解決,根本原因還是這些公司研究歷史較短,還沒有打造出一套完善的技術(shù)體系。

微生態(tài)活水直接凈化技術(shù)則是一個精心打造的完整技術(shù)系統(tǒng)。高效微生物載體的存在一方面使微生物固定化,不易流失;另一方面依靠巨大的表面面積,可使微生物數(shù)量增長數(shù)百倍,使水中高濃度的生物量得以長期保證。曝氣充氧為大量好氧微生物提供充足的溶解氧呼吸,超大流量造流則是讓龐大的河湖水體能夠充分?jǐn)_動傳質(zhì),讓溶解氧、污水與載體上的微生物充分接觸,在提高溶解氧傳遞效率的同時,實現(xiàn)流水不腐的功效。曝氣充氧、大流量造流、微生物載體三者完美結(jié)合,缺一不可,構(gòu)成了一個完善的技術(shù)體系,所以才有了不俗的治理效果。

記者:如果說微生態(tài)活水直接凈化技術(shù)算是一個比較完善的體系的話,其優(yōu)勢體現(xiàn)在哪里?

黃建軍:具體講,有以下幾個方面:一是切實有效,見效迅速。一般半個月內(nèi)就能讓黑臭水體消除黑臭,徹底改觀。二是不怕雨污合流和偷排污水的影響。因為其原理就是污水處理廠的接觸氧化原理,本身就是治理污水。三是不怕洪澇旱災(zāi)高溫低溫等異常氣候影響。異常氣候下,河湖水質(zhì)原位凈化機微生物載體都不會損壞,即便旱災(zāi)和低溫下微生物大量死亡,但只要氣候恢復(fù)正常,微生物便迅速自我恢復(fù),恢復(fù)過程不需要新的成本,系統(tǒng)穩(wěn)定性極好。而菌劑投撒、水草種植、水生動物投撒等方法在異常氣候下將全軍覆沒,恢復(fù)過程需要重來一遍,投資翻倍。四是不怕沿海城市咸潮河道的咸水環(huán)境。

沿海的黑臭水體由于海潮影響都含有一定鹽分,而水草、水生動物、菌劑都是淡水環(huán)境下的生物,在咸水里難以生存,然而微生態(tài)活水直接凈化技術(shù)采用的是土著微生物做種源,更咸的海水里都有微生物,咸水河道里也有土著微生物,早就適應(yīng)了咸水。五是不受黑臭底泥影響。黑臭水體內(nèi)必有黑臭底泥,而且因成本等問題不能徹底清淤。微生態(tài)活水直接凈化工藝不但不怕黑臭底泥干擾,還能逐步氧化底泥,消除底泥中的有機污染物,使其變成無機質(zhì)的黃土,消除內(nèi)部污染源。

上述這些問題都是黑臭水體整治中常見的難題,困擾了很多人,而我們的微生態(tài)活水直接凈化技術(shù)都不受影響,且都能直面并解決這些難題。

記者:你怎樣看直接凈化技術(shù)在我國的發(fā)展前景?在我國應(yīng)用情況怎么樣?

黃建軍:目前,我國所有的原位凈化技術(shù)都處于一種配角狀態(tài)。業(yè)內(nèi)不少專家由于思維定式,把黑臭水體整治工作主要放在了污水截污和底泥清淤上,對原位凈化采取一種輕視乃至無視的態(tài)度。同時有關(guān)部門主導(dǎo)的黑臭水體治理,仍停留在調(diào)水沖刷、河堤加固、河岸美化階段,對黑臭水體自身也采取了污染轉(zhuǎn)移或無視態(tài)度。前面論述過,這兩種思維定式都是導(dǎo)致我國黑臭水體整治多年進(jìn)展緩慢的根源,也限制了原位凈化技術(shù)的發(fā)展。

另外,在各種原位凈化技術(shù)中,不少研究時間短、技術(shù)底蘊差的企業(yè)靠公關(guān)拿到工程后,盲目實施的原位凈化沒有取得好的效果,反過來也影響了部分人士對原位凈化的態(tài)度。有些政府部門即使想使用原位凈化技術(shù),也分不清誰好誰差,招標(biāo)選擇很盲目。

不過,現(xiàn)在越來越多的官員、專家逐漸認(rèn)識到,在污水截污和底泥清淤后,水體自凈和生態(tài)修復(fù)是重要環(huán)節(jié),這就給原位凈化提供了舞臺。隨著用戶經(jīng)驗的積累和口碑,微生態(tài)活水直接凈化技術(shù),因其體系完善、優(yōu)點明顯,有望從各種原位凈化技術(shù)中脫穎而出,成為業(yè)界的首選技術(shù)。

實際上,微生態(tài)活水直接凈化技術(shù)已經(jīng)取得大量業(yè)績,除前述??谑?a href="/Projects/heichoushuitizhili.html" class='con_kwd'>黑臭水體治理實驗工程外,我們還參與了很多重大項目,包括北京釣魚臺國賓館湖水治理、北京故宮筒子河水華防治、北京什剎海水華控制、國家計委培訓(xùn)中心露天泳池治理以及大量的房地產(chǎn)住宅水景治理等,還參加了國家“863”課題——無錫太湖重污染水體底泥疏浚與生態(tài)重建示范工程。2013年,我們以當(dāng)年全國總分第十的成績榮獲環(huán)保部科學(xué)技術(shù)二等獎。有一些項目,是人家治理失敗后業(yè)主重新找上門的。解決別人不能解決的難題,善啃硬骨頭,是我們的特長和擔(dān)當(dāng)。

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