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国内外顶尖专家纵论全球水技术_聚合硫酸铁生产厂家

发布时间:2018-06-05 19:51:28    

由国际水协会(IWA)、大江环境、清华大学水质与水生态研究中心、南京大学环境学院联合主办的第十五届IWA水与污水前沿技术大会(IWA Leading Edge Conference on Water and Wastewater Technologies, 简称LET)于5月28日-31日在中国南京成功举行。

LET大会是IWA的品牌国际会议之一,关注水技术领域最新的研究,创新和应用。

此前IWA已经在巴西Florianópolis(2017)、西班牙赫雷斯(2016)、中国香港(2015)、阿联酋阿布扎比(2014)、法国波尔多(2013)、澳大利亚布里斯班(2012)、美国菲尼克斯(2010)、新加坡(2009和2007)、瑞士苏黎世(2008)、日本札幌(2005)、捷克布拉格(2004)、荷兰阿姆斯特丹(2011和2003)成功举办了14届LET大会。

今年是LET会议首次来到中国大陆举办,吸引了来自20多个国家的400多名等国及国内水行业的政府、科研机构、高校的知名专家、学者及行业代表参会。

国际水协会执行主席Kala Vairavamoorthy教授为大会做了开幕词。

中国工程院院士曲久辉教授、法国威立雅水务Herve Buisson先生、澳大利亚新南威尔士大学Ana Deletic院士、澳大利亚昆士兰大学袁志国院士、美国弗吉尼亚州理工大学Amy Pruden教授、美国密歇根大学Lutgarde Raskin教授、新加坡公共事业局(PUB)首席技术官Harry Seah先生等专家,围绕直饮式水回用、污水能源管理与资源回收、分散式技术、新型污染物的控制、高级氧化工艺、高级材料与膜、复杂工业水处理以及分子生物学技术等八大主题做了主题发言,分享了来全球的水资源管理先进理念和实践经验。

IWA执行主席Kala Vairavamoorthy教授:打造科学研究和工程应用的桥梁,加速水处理前沿新技术的应用国际水协会执行主席Kala Vairavamoorthy教授为大会致开幕词,他指出当今水与污水的前沿技术应该具有三个关键特质:第一个关键要素是灵活性,让处理系统能更好地应对各种变化;第二是资源回收与回用;第三则是数字化建设。

结合以上三点,他重点提到对于城市化发展产生的各种新兴问题,需要采取循序渐进式的创始模式。

他很欣赏中国的海绵城市的概念,并表示希望借助这次LET大会跟全球分享中国的探索经验,帮助解决全球性的雨水洪涝问题。

他说全球有85%的污水仍没得到妥善处理,而一项技术从发布论文到投入实践,如今一般需要历经35年。

这是一个漫长的过程。

在下一个黄金十年里,他希望IWA可以为业界打造一个沟通科学研究和工程应用的桥梁,一个可以加速水处理前沿新技术投入应用的平台。

中国工程院院士曲久辉教授:化繁为简--水处理技术的演化和创新随着技术的发展,一方面水处理工艺变得愈加细化复杂,另一方面我们又对水质提出了愈加严格的要求,检测指标也越加繁多。

面对水处理日渐复杂的发展趋势,曲久辉院士提出了“化繁为简”的理念,他提出了三点关键技术,包括毒性效应评估和风险识别、特定污染物讲解和健康风险控制以及开发基于水质标准和健康影响的水处理工艺,以此解开如何简化处理工艺、如何优化污染物指标和提高管理和保护水平的挑战。

曲久辉院士介绍了中国国内污水厂的先进案例,例如郑州自来水厂的单步除砷工艺FMBO(铁和锰的二元氧化物)以及江苏南通自来水厂的膜分离技术,展示了我们如何通过技术创新和资源整合,实现水处理“化繁为简”的愿景,从而为中国水处理找到一条可持续的发展之路。

威立雅水务Herve Buisson先生:从数据中创造价值–我们行业中的数字革命威立雅水务的水处理专家Herve Buisson先生生动形象了介绍了数字信息技术的演化历史,通过现有的一些数字化综合水务管理平台,对数字化时代的关键要素进行了综合分析,介绍它们如何与水处理行业相结合。

这些关键要素包括了数据、信息、绩效指标、智能汇报、高级工艺控制、数字化运行辅助工具、自动诊断和自动调教。

通过威立雅的AQUAVISTA和WATERNAMICS系统的案例介绍,他解释了水处理行业的数字信息化技术如何为水厂创造价值。

最后对于未来的展望,Buisson先生则表示要以更开放的态度借助数字技术加深我们对微生物未知世界的认识,因为我们习得的知识已经告诉我们未来真的难以预测。

澳大利亚新南威尔士大学Ana Deletic院士:蓝绿基础设施助力可持续的水务服务蓝绿基础设施和系统是一系列新兴技术的总称(蓝色指水文,绿色指植被),它用大自然的方式处理水的同时,也为城市环境带来多重效益。

这种理念在美国常被称为低影响开发技术(LID),在欧洲称作基于自然的解决方案(NBS),在澳大利亚称为水敏型城市设计技术(WSUD),而在中国它更为人熟知的名字是海绵城市。

这其中包括了广泛使用的雨水处理系统(如人工湿地,生物调蓄或雨水花园),以及新型蓝绿植物墙,不仅用于雨水处理与管理,还可以处理轻度污染的城市污水,例如灰水(浴缸、淋浴间和洗手盆产生的污水)。

Ana Deletic院士的报告简要讨论了以湿地和雨水花园为代表的水敏型城市设计技术,重点介绍它们的多功能性。

她还详细讨论了蓝绿植物墙,包括其设计、优点以及实施方面的挑战。

Deletic院士认为蓝绿植物墙是低能耗和低成本的水处理技术,同时也可以充当调节当地气温的城市绿色基础设施系统,还可以提高城市的生物多样性和舒适性。

其设计理念是利用自然过程来降低轻度灰水和雨水径流中的磷浓度,实质上,它们是用植物作的水过滤器。

其主要有两种不同的形式:(1)生命墙(living walls) - 攀爬植物和花卉生长在有过滤介质填充的沟槽中,形成垂直绿色屏幕(建筑外墙可以用作支撑,也可以用作独立结构);(2)绿墙(green walls) – 将长有观赏植物的盒子装在墙面上,创造出生动的外观。

由于流入的水通过重力作用渗入到人造介质和植物根部,磷得以留在系统内,处理后的水或者排入接收水体或者重新用于城市花园灌溉或厕所冲洗。

在各种情况下,这种系统都担当保护水生生态系统的作用,而捕获的营养物质被绿墙植物吸收用于其生长。

用于灰水和雨水处理和管理的绿蓝墙是美丽的绿色基础设施系统,可增加城市绿化舒适度和生物多样性,降低了周围环境的温度,同时净化了部分城市污水,为城市提供了多重效益。

美国弗吉尼亚州理工大学Amy Pruden教授:关注新型污染物--迈向风险评估、监控和减排的可执行政策和实践在全球范围内各种主要病原体中,抗生素耐药性的比例持续增加,这要求我们采取综合性策略措施以防止其传播。

作为抗生素耐药性传播的潜在关键屏障,污水处理和水回用受到越来越多的关注。

这个其中需要多方的协同努力对污水厂相关人员进行培训,告知他们可行的应对工艺配置/操作和供水设计,以减少其传播。

目前相关的主要挑战包括了解在生物处理过程中基因水平转移的发生程度、开发新的耐药菌株以及优化消毒过程从而减少下游耐药细菌的繁殖。

具体而言,宏基因组学的工具可用于抗生素抗性基因(ARGs)和可移动遗传元件(MGE)的全面描述,两者也合称为“抗体组”。

Pruden教授介绍了如何开发和应用公开可用的生物信息学工具和指标来对污水处理和水回用系统中的抗生素情况进行评估和比较,从而推进监测和缓解水处理和回用系统中抗生素耐药性的发展。

这有助“污水和饮用水一体化”理念的推进,通过城市和环境水循环全面监测,减轻和控制抗生素耐药性。

美国密歇根大学Lutgarde Raskin教授:饮用水微生物的管理虽然生物处理工艺,尤其是生物过滤,一方面在过去十年的饮用水处理领域里已经得到了极大普及,但是另一方面我们尚不清楚生物过滤、消毒和管网输送等过程对自来水水质以及人体微生物群的影响。

生物滤池的大多数微生物扮演着正面的角色,因为它们去除了进水的污染物,但有些微生物却有可能导致疾病。

在高收入国家,水传播感染的风险通常来自对伺机性病原体的接触,如嗜肺军团菌和非结核分枝杆菌。

Raskin教授指出这些存在于水源微生物群中的微生物,仅有部分得到去除,有一些残留微生物则可能会被带入饮用水的微生物群落中。

Raskin教授团队的最新研究发现,消毒过程中的臭氧化、反冲洗、氯胺暴露以及自来水输送系统中的消毒残留物都会对那些伺机性病原体产生选择性压力,导致其在饮用水微生物群落中的占比升高。

这些由微生物引起的水传播感染首先会影响低免疫力人群,并在他们当中迅速扩大,起因主要为空气中的气溶胶浮粒。

,Raskin教授希望通过分享她的最新研究结果,能够提高大家对饮用水气溶胶的关注,了解它们如何影响呼吸道微生物群。

报告还讨论了水处理工程师和饮用水处理部门可以采取哪些措施在维持饮用水处理达标目的的同时,来减少由这些微生物造成的感染风险。

澳大利亚昆士兰大学袁志国院士:探索污水管理中资源回用的新机遇从去除污染物到资源回收,污水管理的观念正在发生转变。

污水的主要资源包括水、能源和营养物,目前的研究工作集中在这些物质的回收上。

但这些回收物需要达到商品级质量才能具有市场竞争力,而这往往会极大地增加投资和运营成本。

另一种方式是对污水中的各种物质进行有益回用。

这类回用对产品质量要求相对较低,但由于这些物质可以替代一些昂贵的商用化学品,仍能带来显著的实质性经济和环境效益。

袁志国教授举了一个经典例子,即通过合并处理工艺中的缺氧和厌氧区来利用污水中的有机碳支持氮磷的去除,这已经是当代污水厂的普遍做法。

在报告里,袁志国教授给大家展示通过更具整体性、系统性的管理理念为污水处理行业创造更宽广的机会。

他讨论了三个较新的工艺技术:铁盐的多功能用途最近的研究显示,对下水道投加不含硫的铁盐可以优化下水道的硫化物控制,强化污水处理好氧段的除磷效果,还能减少厌氧消化器产生的硫化氢。

但这些结果要求管理者对下水道和污水处理厂进行综合的整体考虑。

利用厌氧消化液控制主流处理中NOB菌的生长厌氧污泥消化液含有高浓度氨氮,借助Lodomat创新工艺,巧妙引入游离亚硝酸(FNA)的原位制备和应用,可用于抑制主流中NOB的生长,实现主流处理中的短途硝化反硝化或部分亚硝化。

使用沼气作为补充碳源传统的硝化反硝化往往需要外加碳源,袁教授提出通过使用基于膜传导的生物膜反应器(MBfR),用沼气作为补充碳源,强化硝态氮/亚硝态氮的去除效果,从而去除外加碳源的需要。

新加坡公共事业局(PUB)Harry Seah先生:通过R&D打造能够防范未来风险的新加坡水务系统Harry Seah先生作为PUB的首席技术官,介绍了新加坡高效水务管理的成功经验。

面对新加坡高度城市化,PUB成功摆脱了有限水源和蓄水能力的客观限制,通过综合性的管理创新和技术创新满足了国家的用水需求。

随着人口和经济的增长,新加坡在未来几十年来可能会面对更大的土地和用水需求:目前新加坡的用水需求约为每天4.3亿加仑,到2060年这数字可能会翻倍,而非居民用水将占其中70%。

2015年世界资源研究所WRI的报告列出了到2040年33个水资源高压国家,新

加坡位列第5。

NEWater和淡化水等非常规水源预计在将来满足新加坡85%的用水需求。

但是如果用当前的技术来满足未来的需求,能耗将增加4倍,达4000GWh/年;而且污泥产量也将翻倍至60万吨/年,目前新加坡的垃圾填埋能力已经很紧缺,所以这样的污泥增量是不可持续的。

应对这样的挑战,Harry Seah先生表示对水处理技术的创新研发进行持续投入是确保新加坡未来用水安全的不二选择。

在报告里,他分享了新加坡如何带头将水处理的研究和技术转化成实际应用,继而开发出一套智能和可持续的水管理系统,并最中改善了新加坡水资源的应变和抗压能力。

他还介绍了海水淡化方面的仿生学膜材料和压力延迟渗透膜技术,以及污水处理端的主流厌氧氨氧化、厌氧MBR和光伏太阳能发电等研究计划。

第16届IWA水与污水前沿技术大会将于2019年6月10日-14日在英国爱丁堡举办。

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