中國水網近日采訪了北京市環境保護科學研究院的總工程師王凱軍，王凱軍總工長期從事水污染控制的研究、開發和技術推廣，主持設計了多個較大廢水重點治理工程。還主持國家“七五”、“八五”、“九五”和“十五”攻關課題，在業內有著廣泛的影響力。

前段時間，由王凱軍總工牽頭的863課題剛剛結題。該課題是國家重大專項水污染控制技術與治理工程之一，由北京市環境保護科學研究院、清華大學環境科學與工程系、西安交通大學和濟南十方環保有限公司共同承擔。課題開發了具有自主知識產權的新型厭氧生物反應器—— “厭氧復合循環顆粒污泥懸浮床反應器”。厭氧顆粒污泥懸浮床反應器吸收了UASB、EGSB和IC等現代高效厭氧生物反應器的特點，綜合考慮反應器在高負荷下的運行特點，通過設計合理的反應器高徑比，配合反應區內循環、出水循環和沼氣循環，使反應器具有污泥床層高、污泥濃度高、混合程度高、基質降解推動力高的特點。通過對升流式顆粒污泥床(UASB和EGSB)反應器特性分析的基礎上，提出升流式反應器型式、污泥顆粒化和相分離器，這些基本構造型式和新的生物反應現象擴大了生物反應器的內涵，不但可以指導新型厭氧反應器的開發和應用，而且可以進一步擴大到好氧、缺氧生物處理領域。因此，在懸浮床反應器工藝繼承了升流式反應器的形式，強調顆粒污泥和生物膜顆粒的統一作用，在流態上保持顆粒(污泥)處于充分的懸浮狀態。根據進水量、水質以及反應器運行性能的變化，通過在線復合反饋調節系統采用出水內、外循環與沼氣循環相結合的復合循環的方式和技術手段，以促進顆粒污泥的快速形成以及顆粒結構和活性的維持，實現反應器內基質與微生物之間充分接觸和傳質，加快反應速率。具有以下特點：1) 通過調節和控制污泥床層的懸浮程度，促進顆粒污泥形成及在反應器內的滯留和更新，同時也促進反應器內氣/液/固三相之間的充分接觸和傳質；2) 內、外水循環和沼氣循環的比例、化學藥劑的投加(量)等可以通過在線儀表進行自動調節和控制，可實現反應器系統內pH和堿度的最優控制；3) 通過調控出水內、外復合循環或沼氣循環的方式和比例，可以保證整個系統的高效、低耗、穩定運行。

該課題在厭氧懸浮床理論、厭氧懸浮床反應器流態、動力學、功能擴展等方面取得了創新性成果，示范工程已運行一年以上，厭氧懸浮床反應器負荷穩定在30~40kgCOD/m3.d，最高負荷達52 kgCOD/m3.d，負荷指標達國際厭氧生物反應器先進水平。已申請了國家發明專利5項，形成了高效厭氧生物反應器的專業化研究隊伍，所取得的成果具有較好的社會和經濟效益。

在采訪中，王凱軍總工談到目前厭氧技術主要分為四個方面：工業廢水領域、城市污水污泥的厭氧消化及厭氧處理、固體廢棄物（包括垃圾填埋物、農業廢棄物等）的厭氧處理和農村沼氣。城市污水污泥的厭氧消化是比較傳統的領域，但在其技術、規模和應用上很難與國外相比較，其與經濟、政策和技術有一定關系，而其中最大的問題是技術因素。盡管部分人士認為國內已經有很成功技術也很先進的項目，但是一個項目的成功并不能代表整體水平的高低。就整體而言，國內這方面的技術與國外還是有很大的差距。工業廢水的厭氧技術近二十年來發展的比較快，但較國外也還有一定的差距。在整個厭氧技術中，中國只有農村沼氣在世界上有一定的立足之地，主要包括兩方面：其一是農村沼氣室的應用。整個農村有2億多戶農民，到2004年年底有1500萬戶在運行沼氣室，其在全世界應用最多。其二是沼氣化糞池的應用。沼氣化糞池相當于污水處理中的無動力式反應器，其在全世界的沼氣領域中都比較領先，目前據不完全統計全國有10-20萬套沼氣化糞池的裝置。當談及農村沼氣在世界領先的原因是，王凱軍說主要是農業部做了大量工作，政策推廣了沼氣的應用。而在污水領域，業界的人士（如設計院、污水處理廠等）認為厭氧技術比較復雜，中小型的工廠在技術上掌握困難，在運行上也很困難。因此在政策上推行10萬噸以下的污水處理廠不要采用厭氧消化。相比而言，歐美一些國家80%都是采用厭氧污泥消化。

當問及厭氧與可持續發展的關系時，王凱軍總工說首先得從可持續發展的定義談起。可持續發展在社會層面和技術上的定義是不一樣的。就政治或是行政管理而言，一個城市建立了污水處理廠，污水達標排放得到治理，就可以說該城市得到了可持續發展。而可持續發展的本質是既滿足當代人的需求又不危害后代人滿足其需求的發展。其核心是經濟發展與保護資源、保護生態環境的協調一致，是為了讓子孫后代能夠享有充分的資源和良好的自然環境。要考慮到對資源的消耗、對土地資源的占用、能源和其他資源的占用是否合理。在技術上要考慮采用高能耗還是低能耗、高土地占有還是低土地占有的技術，同時還要顧及高能耗對其他行業的影響。厭氧技術本身就是一種資源回收技術，其可再生能源。在這種前提下，從能源、資源的消耗上而言，厭氧技術是可持續發展的核心技術。

王凱軍總工所在的課題組做了很多厭氧應用的成功案例。比如說其研究的高濃度廢水適于采用厭氧技術。在“九五”中就開始做UASB的研究，而其后的“十五”中又開始研究新型高效厭氧生物反應器。其中淀粉廢水的處理是非常成功的一個領域，濃度在10000mg/l的淀粉廢水最后在具體的處理工程上回收的能源供給給污水處理廠還有一定的富余，此時污水處理廠非消耗能源而是能源產出。初步統計該課題組在淀粉行業的處理工程占全國總量的50%-60%以上。

在整個厭氧技術應用上，中國比較成功地也是在淀粉行業，年產沼氣可達幾億方，效益非常可觀。此外就是農業領域的應用。目前固體廢棄物如填埋垃圾的厭氧技術是一個新的領域。厭氧技術的發展趨勢一方面是向高濃度發展，如污泥、糞便等都是10%以上的含固量。另一方面是向低濃度發展，如只有300-500mg/lCOD含量的生活污水。

王凱軍總工師從UASB的發明人G.lettingga。lettingga在20世紀70年代開發了UASB，隨后在UASB的基礎上開發出的EGSB其亦是開發人之一。當今世界上UASB與EGSB的應用超過了80%，lettingga對厭氧技術發展的貢獻非常大。值得一提的是他在UASB發明后沒有申請專利，lettingga說技術是為全人類服務的。其人格的高尚值得稱贊。另外他對發展中的國家幫助和支持非常大，其學生幾乎都來自中國、東南亞、非洲和南美等一些發展中國家，每一兩個月他都會請各個國家、各種膚色的學生到家里。此外，從專業角度而言，UASB在工業廢水已經廣泛地應用，但他感興趣的還有兩方面：一為城市污水的厭氧技術，lettingga認為只有在城市污水中得到應用才是厭氧技術的真正推廣。目前城市污水的厭氧已在印度、南美、巴西、哥倫比亞等地方大力推廣。其二是生活污水的分散處理技術。這種以厭氧為核心的厭氧分散處理符合可持續發展的思想，相反大規模地建污水廠象鋪設管道之類反而并不符合可持續發展的思想。
(中國水網 謝曉慧)

編輯：全新麗