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黑臭水体直接净化的一条成熟路径: “微生态活水直接净化工艺”

文章出处:水利报网责任编辑:北京佳业佳境作者:水利报记者人气:-发表时间:2016-05-26 14:11:00  版权所有信息

  编者按:北京佳业佳境环保科技有限公司是由日本归国科技人员创办的技术先导型高科技环保公司,2006年被统管北京全市高新技术企业的中关村科技园区管委会授予中关村优秀留学人员企业称号。公司在国家十五”“十一五期间,两次承担“863”计划(国家高技术研究发展计划)课题,成为景观水处理领域国家级科研单位。

其创始人黄建军在日本工作期间系统研究了由日本发起的国际前沿技术——地表河流湖泊景观水的直接净化技术,1998年回国创业后,在国内率先开展了景观水治理研究和实践。日前,本报记者采访他的《直接净化——黑臭水体整治的长效措施》访谈文章,经本报三期连载,受到水利系统内外广泛关注。应读者要求,近日记者再次采访黄建军,请他就直接净化技术工艺原理、推广应用、操作方法等做深入介绍和解读。

 

黑臭水体直接净化的一条成熟路径:

“微生态活水直接净化工艺” 

 

嘉宾:黄建军(北京佳业佳境环保科技公司总经理)

本报记者:胡争上 

 

记者:前几周一直在谈直接净化,大家想知道,它究竟采用的是什么工艺原理? 

黄建军:直接净化一词来自日文,是指直接在河床、湖泊里或其附近采取的就地治理净化措施。国内有原位净化这个词,广义上意义一样。指在污染水体原来位置直接进行的净化措施,投撒微生物菌剂、投放水生动物、种植水草、水体曝气、人工浮岛都算是原位净化措施。但这些原位净化措施的治理效果并非相等,也不是简单叠加一下就行,如何构筑一个效果优异、体系完善的原位净化系统才是关键。前文所指的直接净化其实狭义上另有所指,特指我们打造的一个比较成熟完善的原位净化技术体系——“微生态活水直接净化工艺

顾名思义,它包含几个层面的内容:微生态指以微生物为基础的生态系统,活水指水体为流动状态,因此其意就是指这种情况下的一种直接净化工艺。具体而言,它通过特制的专用设备河湖水质原位净化机,一边曝气一边营造庞大水流,同时通过特种生物载体作为微生物的巢穴,大量培养微生物。庞大的水流携带曝气机的溶解氧向远处扩散,使庞大的河湖水体溶解氧均匀分布,避免出现缺氧区域,同时也使污水、溶解氧与生物膜充分接触,提高氧气的传递速率。最终,大量的好氧微生物将水中和底泥中有机污染物迅速分解,使水体自净化速度远远大于污染速度,从而让水体变得越来越干净,实现良性自净循环。 

记者:你提到直接净化理念是在日本受到启发,那么将这种技术引回国内,有些什么改进或创新吗?

黄建军:我在日本工作5年,主要从事高端机器人的研制。1995年在参与开发海域净化装置时深受启发,对河湖景观水治理发生了浓厚兴趣,之后就开始注意收集景观水治理方面的资料。 

日本的直接净化是在外源截污基础上配置的一种原位净化技术,主要是砾间接触氧化法,即以砾石为微生物载体的一种接触氧化法。但日本的方法需要在河流边建造一个旁路水道,把河水引到旁路内治理,土建工程量过大,不适合中国国情。另外,营造20倍庞大水流的造流装置也由日本开发,但这仅仅是一种造流设备而已,在近海海域实现交换海水足够,要对河道水质净化还不充分。我回国创业后,仔细研究了各种污水处理厂的生化净化机理,提炼出曝气充氧、微生物载体、水体扰动这三个共性特点,开发出河湖水质原位净化机,实现曝气充氧和水体扰动,再配置微生物载体,然后一起安装在河湖水体内部,就形成了这套微生态活水直接净化技术工艺,并申请了国内技术工艺专利。与日本原来的砾间接触氧化法相比,不需要任何土建工程,因此成本大幅度下降,相当于在河湖水体内部建造了一个隐形的污水处理厂。

记者:你前面说过,原位净化的方法也有不少,那么微生态活水直接净化技术跟它们的区别在哪儿? 

黄建军:原位净化措施有投撒微生物菌剂、投放水生动物、种植水草、水体曝气、人工浮岛等等。理论上都有作用,但实际上这些原位净化措施的效果大都不太理想。不好的根源一是缺少针对性,二是技术体系不完善。比如投撒的微生物菌剂面临随水流流失、溶解氧不够、缺少固定化载体等问题,微生物数量迅速衰减;投放水生动物、种植水草在黑臭水体中存在不易存活、暴雨流失等问题。这些不是简单叠加一下就能解决,根本原因还是这些公司研究历史较短,还没有打造出一套完善的技术体系。

微生态活水直接净化技术则是一个精心打造的完整技术系统。高效微生物载体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积,可使微生物数量增长数百倍,使水中高浓度的生物量得以长期保证。曝气充氧为大量好氧微生物提供充足的溶解氧呼吸,超大流量造流则是让庞大的河湖水体能够充分扰动传质,让溶解氧、污水与载体上的微生物充分接触,在提高溶解氧传递效率的同时,实现流水不腐的功效。曝气充氧、大流量造流、微生物载体三者完美结合,缺一不可,构成了一个完善的技术体系,所以才有了不俗的治理效果。

记者:如果说微生态活水直接净化技术算是一个比较完善的体系的话,其优势体现在哪里?

黄建军:具体讲,有以下几个方面:一是切实有效,见效迅速。一般半个月内就能让黑臭水体消除黑臭,彻底改观。二是不怕雨污合流和偷排污水的影响。因为其原理就是污水处理厂的接触氧化原理,本身就是治理污水。三是不怕洪涝旱灾高温低温等异常气候影响。异常气候下,河湖水质原位净化机微生物载体都不会损坏,即便旱灾和低温下微生物大量死亡,但只要气候恢复正常,微生物便迅速自我恢复,恢复过程不需要新的成本,系统稳定性极好。而菌剂投撒、水草种植、水生动物投撒等方法在异常气候下将全军覆没,恢复过程需要重来一遍,投资翻倍。四是不怕沿海城市咸潮河道的咸水环境。

沿海的黑臭水体由于海潮影响都含有一定盐分,而水草、水生动物、菌剂都是淡水环境下的生物,在咸水里难以生存,然而微生态活水直接净化技术采用的是土著微生物做种源,更咸的海水里都有微生物,咸水河道里也有土著微生物,早就适应了咸水。五是不受黑臭底泥影响。黑臭水体内必有黑臭底泥,而且因成本等问题不能彻底清淤。微生态活水直接净化工艺不但不怕黑臭底泥干扰,还能逐步氧化底泥,消除底泥中的有机污染物,使其变成无机质的黄土,消除内部污染源。

上述这些问题都是黑臭水体整治中常见的难题,困扰了很多人,而我们的微生态活水直接净化技术都不受影响,且都能直面并解决这些难题。

记者:你怎样看直接净化技术在我国的发展前景?在我国应用情况怎么样?

黄建军:目前,我国所有的原位净化技术都处于一种配角状态。业内不少专家由于思维定式,把黑臭水体整治工作主要放在了污水截污和底泥清淤上,对原位净化采取一种轻视乃至无视的态度。同时有关部门主导的黑臭水体治理,仍停留在调水冲刷、河堤加固、河岸美化阶段,对黑臭水体自身也采取了污染转移或无视态度。前面论述过,这两种思维定式都是导致我国黑臭水体整治多年进展缓慢的根源,也限制了原位净化技术的发展。

另外,在各种原位净化技术中,不少研究时间短、技术底蕴差的企业靠公关拿到工程后,盲目实施的原位净化没有取得好的效果,反过来也影响了部分人士对原位净化的态度。有些政府部门即使想使用原位净化技术,也分不清谁好谁差,招标选择很盲目。

不过,现在越来越多的官员、专家逐渐认识到,在污水截污和底泥清淤后,水体自净和生态修复是重要环节,这就给原位净化提供了舞台。随着用户经验的积累和口碑,微生态活水直接净化技术,因其体系完善、优点明显,有望从各种原位净化技术中脱颖而出,成为业界的首选技术。

实际上,微生态活水直接净化技术已经取得大量业绩,除前述海口市黑臭水体治理实验工程外,我们还参与了很多重大项目,包括北京钓鱼台国宾馆湖水治理、北京故宫筒子河水华防治、北京什刹海水华控制、国家计委培训中心露天泳池治理以及大量的房地产住宅水景治理等,还参加了国家“863”课题——无锡太湖重污染水体底泥疏浚与生态重建示范工程2013年,我们以当年全国总分第十的成绩荣获环保部科学技术二等奖。有一些项目,是人家治理失败后业主重新找上门的。解决别人不能解决的难题,善啃硬骨头,是我们的特长和担当。

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