用技术推动再生水走向城市的第二水源

时间：2018-05-25 17:24

来源：E20研究院

作者：肖琼

这项技术，目前我们跟日本的企业，以及国内的北京海水集团都进行过一些合作研究，也实现了中试装置的构建，以及示范工程的应用。目前这套示范工程的规模是三百多吨左右的水，已申请发明专利1项。

已进入产业化应用阶段的臭氧-紫外-氯协同增效消毒工艺

对于再生水系统而言，它还有另外一个方面的属性，即作为一个供水系统存在，如果回用到市政杂用或灌溉用的话，对微生物的指标有非常严格的要求。课题组在实际工程和研究中发现，通过单一的技术，包括臭氧氧化消毒技术等，也很难达到严格的微生物控制目标。只有在很大的剂量投加下，臭氧才能够实现再生水的回用标准。在研究中我们也发现，虽然单一的技术不行，但是如果通过有效地组合现有的工艺，可以实现意想不到的效果。通过将臭氧与紫外线组合，会发现紫外线的透光率有非常大的提升。这主要是因为臭氧对于脱色有着显著的效果，而色度非常严重地阻碍紫外线的穿透，所以通过与臭氧组合可以提高紫外线的灭菌效果。臭氧在氧化带色度的物质的同时，也会对病原微生物进行灭活。后续如果需要对微生物进行灭活，加入臭氧也会显示下降。此外，还有一个优势就是能有效控制副产物的产生。

根据以上成果，我们开发出臭氧-紫外-氯协同增效消毒技术和工艺，突破了大型再生水厂消毒效率难保证、毒害消毒副产物难控制的技术难题。它的主要特点有三个：组合了现有的一些比较成熟的消毒工艺的协同效率;提供了多屏障的控制病原微生物的技术;在灭活的同时能够去除再生水感官的水标，如色度、嗅味。它最主要的工艺原理就是通过不同消毒剂对微生物的多重损伤，扩宽微生物灭活图谱，以实现再生水高标准消毒(总大肠菌群<3个/L)。

这样的组合工艺的技术难点是如何控制每个工艺段的臭氧、紫外线和氯的计量。课题组也开发出了数学模型，计算臭氧、紫外和氯的投加量，这个技术目前已经在北排集团下属的一些再生水厂得到了实际应用。与普通的、单一的消毒技术相比，该技术可以实现细菌、病毒以及病原灭活，同时能够控制水的色度，并保证高效产物的产生。这个费用大概是每立方米0.06至0.08块钱左右，跟单独的氯消毒工艺的费用大概持平。

目前，臭氧-紫外-氯系统协同增效消毒工艺目前已进入产业化应用阶段，是课题组与北排集团合作研发的技术，目前申请发明专利1项，获环境保护科学技术奖一等奖。

从这个研究中，我们得到的启示是：就目前的水处理行业发展的情况来讲，通过单项技术的突破来打破行业现状是比较难的。最重要的还在于将现有的技术如何高效地组合，如何高效地用好，然后根据不同的水质情况进行优化，这才是这个行业面临最大的挑战。

据了解，污水资源能源转化与再生利用技术研究组团队成员结构如下：教授1人，副教授2人，副研究员1人，助理研究员1人，秘书3人，科研助理2人，博士后3人，博士生17人，硕士生16人，本科生4人。团队带头人胡洪营教授，主要研究方向为再生水安全高效利用。本着科技服务实业的发展的精神，课题组欢迎与社会企业的合作。

编辑：徐冰冰