黃霞:污水資源能量回收取得突破性進展
污水直接排放對水環境造成的污染不容小窺,不但造成湖泊河流水體富營養化,也直接威脅著民眾的飲水安全問題。生活污水含有大量的有機物,脂肪,碳水化合物,N和P等元素,富含著大量的資源和能源。如何將污水自持能量充分利用起來,以此為話題,6月29日,由清華大學環境學院學術委員會主辦的第86期環境學術沙龍上,清華大學環境學院黃霞教授在“基于生物電化學原理”理論基礎上,為與會學術交流者做了一場別開生面的專題報告。
黃霞介紹,城市污水中有機物所含能量是目前處理所需能耗的9.3倍。傳統的污水處理體系不足,造成高能耗、高排碳的資源浪費。高能耗體現在我國污水處理廠年平均能耗為61.5千瓦時;而CO2排放量2008年為1億噸,約占全國CO2排放總量的1.5%體現了高排碳的情況。據統計,根據2010年城市污水排放量計算,每天流失的資源和能源價值近3億人民幣。
對于城市污水處理發展經歷,黃霞談到,污水處理從原始的懸浮物去除,到耗氧有機物BOD去除,到N和P去除,一直延伸到未來的發展趨勢為資源回收。污水中80%的有機物轉化為甲烷,黃霞還介紹到,污水中能量的利用方式,有生物產甲烷、生物產氫和生物產電幾種方式。基于生物電化學原理,微生物燃料電池(簡稱MFC,下同)首次應用于污水領域是2004年,隨著時間的推移,研究關注點發生著不同的變化。從最初的產電菌及產點機理,到如何提高輸出功率和降低成本,再到目前的擴展應用。黃霞還就MFC的功能擴展進行了詳細介紹。
最后,關于污水處理體系的建立,黃霞提出,污水回用,資源回收,能量回收是目前污水處理領域三大研究理念。
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