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十九大·环境视界——王洪臣:建设绿水青山,高效技术先行

时间:2017-12-12

新思想引领新时代,新使命开启新征程。党的十九大举世瞩目,催人奋进,特别是关于加快生态文明体制改革、建设美丽中国的新理念新思想新战略,令环境学科师生备受鼓舞。在学习十九大精神的过程中,我们深感国家对生态文明建设的高度重视与生态文明理念的不断革新,同时,十九大报告中的内容与环境学院的教师们多年来的研究方向和内容多有契合。

为深入学习宣传贯彻党的十九大精神,中国人民大学“明德环境”厚重人才培养计划的学员们近期采访了环境学院的老师们,邀请他们深入解读十九大报告中关于生态文明建设方面的重要论述。本期开始,我们将陆续推出环境学院教师解读十九大系列专题。本期为王洪臣教授专访文章。

建设绿水青山,高效技术先行

王洪臣

十九大报告提出,要坚持人与自然和谐共生,必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,统筹山水林田湖草系统治理,建设美丽中国,为人民创造良好生活和生产环境,这是生态环境建设的新思想和基本方略。为深入学习十九大报告中关于生态文明建设方面的重要论述,明德环境二期成员曹可凡和夏锦程采访了中国人民大学环境学院副院长、低碳水环境技术研究中心主任王洪臣教授。

“我们要在‘绿水青山就是金山银山’的理念指导下,为把祖国的山山水水变成绿水青山贡献自己的力量。”王洪臣教授说。如何建设绿水青山呢?王洪臣教授认为,建设绿水青山从根本上来说就是要改善环境质量,改善水、大气、土壤这三大环境要素的质量。王洪臣教授是水环境治理专家,关于改善水环境质量,他进一步说:“改善水环境质量,要以‘可渔可游’为目标,只有每一片水都能‘可渔可游’,才是真正的青山绿水。”

治理水污染是改善水环境质量的根本手段,而控制水污染物排放则是水污染治理的关键环节。王洪臣教授坦言,目前我国水环境质量不容乐观,许多流域水环境质量普遍超过功能区划要求,一些水体由于水污染物持续排放致使水环境质量仍在进一步恶化。我国水资源状况总体上低于许多发达国家,环境容量小,但人口众多、工业规模大,水污染治理面临着比西方更严峻挑战。基于这样的现实国情,我国应比西方国家更严格地控制水污染物排放,污染物排放标准应高于或远高于西方国家。另一方面,提高排放标准会带来高额的治理成本。不少污水治理设施为了提高排放标准,像“码砖块”一样增加处理工序,排放标准提高了,可成本也显著增大了。“这样的做法是不可持续的”,王洪臣教授说,我国迫切需要的是高标准、低成本的污水处理技术,“我们想要实现的是少花钱,多办事”。

王洪臣教授长期致力于污水处理高标准低成本技术与管理体系的研究构建,承担了“国家重大科技专项”、“国家863计划”以及“国家科技支撑计划”等系列攻关课题,研究开发的多项高标准低成本污水处理技术已在一批污水处理工程中得到应用,主持编制的《城镇污水处理厂运营质量评价标准(CJJ/T228-2014 )》等标准规范成为评价高标准低成本的准则。

在城镇集中污水处理上,王洪臣教授提出了四个高标准低成本技术的前沿方向。第一,革新污水预处理技术,从根本上提高预处理水平,提高整体处理系统的达标稳定性。现有的污水预处理设备耗时久、占地大、运行不稳定、处理水平低,这就给后续工艺带来很大的难度,既增大了处理成本,也降低了达标稳定性。在这一技术方向上,王洪臣教授研究团队研发了国际首创的泥渣砂快速一体化去除装备(SSgo),实现了泥渣砂快速高效去除,可直接替代细格栅、沉砂池及初沉池,占地面积小,运行成本低,已经实现工程应用。第二,氧的科学管理。污水处理的核心就是微生物处理系统,菌种和供氧是微生物降解污染物的决定性因素。供氧过少或过多,都会影响污水处理厂出水水质,供氧过多还增大处理成本。王洪臣教授研究团队提出了临界氧理论,研发了由新型曝气器、在线SOUR、在线OTR以及高级控制对策组成的氧科学管理系统,可大大助力污水处理高标准低成本目标的实现。第三,进行高效菌群的研究。自然界中的微生物是个大宝藏,一定存在可以高效分解污染物的菌种。高效菌群一旦得以分离,便会产生巨大效益。不过高效菌群的发现难度很大,可遇而不可求。第四,计算流体力学(CFD)技术在污水处理上的应用。通过计算流体力学技术可以模拟水处理过程,优化污水处理工艺,以达到提效降费的目的。

在农村分散式污水处理上,王洪臣教授也介绍了技术前沿。当前中国农村环境质量不容乐观,几乎所有的农村污水未经处理就直接排入水体或渗入地下。我国农村常住人口近6亿,只有解决了农村环境问题才叫建成了绿水青山,建设美丽乡村是建设美丽中国的“最后一公里”。农村污水处理属于分散式污水处理,处理难度大,而且没有国外经验可以借鉴。王洪臣教授指出,农村污水处理技术的选择必须坚持以下三个原则。第一,免运行、低维护。这是我国农村较为落后的发展现状决定的。第二,抗水量水质的冲击负荷。农村用水相对集中,水量水质早中晚一日三变,给处理设备提出了新要求。第三,低能耗。在目前的经济条件和能源供应总量下,农村污水处理必须降低能耗以节约成本。只有满足以上条件才属于高标准低成本处理技术,才适应农村特点。为了解决农村污水处理的难题,王洪臣教授研究团队组织开发了循环生物滤池技术(WRBF),获得国家发明专利。该项技术针对中国60%以上农村的特点,目标是实现农村污水的高标准低成本处理,目前已在北京、湖北和内蒙等多地的项目投入使用。

高标准、低成本的环境技术,为建设生态文明提供了有效保障。习近平总书记说:“建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计。”留住绿水青山、求得环境改善、实现美好生活,离不开高标准低成本的高效环境技术。为建设美丽中国,满足人民日益增长的优美生态环境需要,还需技术快马加鞭。


王洪臣

中国人民大学环境学院副院长,教授、博士生导师

享受国务院政府特殊津贴专家
责任编辑:网站管理员

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