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中德两国排水行业的现状和未来

发布于:2023-08-25 13:34:25 来自:给排水工程/给排水资料库 [复制转发]


文章导读

   

德国排水系统历史悠久,德国人建造的排水管道,也被很多自媒体宣传。德国的排水系统,到底是怎么样的情况?

“德国模式”到底怎么样?可以直接套用在我国排水系统上吗?我国排水系统又面临怎样的问题,我们该如何应对?


 
上海《净水技术》杂志社有幸请到两位专家, 留德华人资源与环境科学协会的会长张琨女士     上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司总工程师唐建国先生   。两位专家专业、形象地探讨了中德两国排水行业的现状与未来以及一些相关问题,并分别给出了自己的见解。点击下方视频即可观看。  

(一)关于德国排水系统


 

(二)关于德国的污水处理工艺


(三)关于设计行业


(四)关于未来的挑战


下附文字版


阮辰旼(主持人)   :今天机会难得,上海《净水技术》杂志社有幸请到两位专家,留德华人资源与环境科学协会的会长张琨女士,上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司总工程师唐建国先生和共同探讨关于中德两国在排水行业的现状和未来的发展。本次活动属于《净水技术》杂志的特色栏目——水看世界,这个栏目是专门关注国外的技术动态及国外的行业发展,让国内同行能够感受到发展上的区别,从国外的经来得到我们未来国内发展的启示。今天交流活动将主要探讨4个方面的内容:一是关于德国和中国排水系统的现状探讨,二是关于两国污水系统的现状探讨,三是关于设计行业的现状探讨,四是两位专家对于未来发展的见解。    
【在开始前,我想隆重地再介绍下两位专家】  
张琨   ,德国斯图加特大学环境工程专业硕士,毕业后先后在德国多家著名的设计公司担任设计师、设计总工,负责过欧盟多个污水处理厂的项目招标,运营建设,成本控制和团队管理。目前任德国巴符州两家污水处理厂厂长,兼任德国水管理、废水和废物协会的培训官员,留德华人资源与环境科学协会的会长,德国巴符州循环经济峰会专家。  
唐建国   ,在水环境治理与保护领域拥有丰富的理论、实践和管理经验,是该领域著名专家,有较高的知名度和影响力,担任上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司总工程师,兼任住房城乡建设部科技委员会城镇水务专家组成员、国家水专项城市水环境主题专家组成员。  
【欢迎两位专家今天坐客我们的节目。】  


(一)关于德国排水系统


阮辰旼(主持人)   :想先请教一下张会长,我们知道德国排水系统历史很悠久,已有180多年的历史,国内像青岛,也是利用当时德国人建造的排水管道,这两年一直在被自媒体反复宣传。所以我们也很好奇,德国的排水系统,到底是怎么样的情况,想请您帮忙做个介绍。  


张琨 非常感谢今天这难得的机会,有机会和唐总在这里进行交流。我也连续2天参观了2个国内的污水处理厂,参观了上海的白龙港污水处理厂(亚洲最大的污水处理厂,处理了上海1/3的污水),昨天还去了宜兴的概念污水处理厂,感觉国内的污水处理行业的技术发展已经和欧美是齐头并进的状态了。而且前天去白龙港污水处理厂,那里的科学管理,以及整个厂的状况等很多方面都领先于欧洲。概念污水处理厂也有很多先进的理念、先进的技术在进行测试和运行,这对国内科研领域和未来发展来说也是有重大意义的。


欧洲的整个污水处理系统、排水系统发展的历史比较悠久。从二战结束之后,在德国重建的过程中,污水处理以及城市的排水系统管网也在平行地进行发展和建设。德国也经历了中国国内的经济发展初期,经济和工业企业的迅速腾飞。德国在五六十年代的时候,也面临了河水黑臭的一个过程、莱茵河里鱼大量死亡的过程,以及河水上漂流了很多白色工业泡沫的过程。通过工业和经济的腾飞之后,德国的政府、人民才意识到要重视环保,否则人们的生活环境如果被破坏,就会造成不可逆转的损伤,对生活的质量也会造成大大的影响。然后他们开始加大力度进行环境保护,进行排水系统和污水系统的发展建设。在之前的五六十年里,随着城市的发展,不断地完善地下排水管网的建设,污水处理厂技术不断地发展和更新改造。最 早的污水处理也只有物理处理的环节,慢慢地才发展出生物处理的环节,像国内的 A 2 O ,也是德国在不断的发展和研发过程中逐渐地试行运行出来后的传统工艺。现在我们称之为“传统工艺”,其实最初也是在不断地尝试和淘汰其他工艺后发展出来的,这是相对稳定、可靠的工艺选择过程。


德国在过去也不断地进行着科研,以及污水处理方面的化验,会更新研发、创新工艺,从而发展成目前在德国比较先进和大面积推广的第四级处理。一般说污水处理有三级处理:物理处理、生物处理、化学处理,这三级传统处理。现在德国在推行第四级处理,即微污染物的处理过程。


在排水系统方面,德国因为历史原因分为东德和西德。西德是属于德国老的工业区,西德的城市排水系统采用较多的是合流制排水系统;东德后续建设的大部分是分流制排水系统。现在德国整体的污水收集和处理率大概在97%以上。目前在德国,通过先进的污水处理工艺,COD的去除率可以达到95%以上,磷的去除率可以达到95%的水平,总氮的去除率大概在85%以上。


德国也在进行提升改造,进一步提标。德国由于地理的情况,德国的城市都比较小、比较分散,整个德国一共约有近5000个大大小小的污水处理厂。当然,德国的大型污水处理厂和中国大型污水处理厂的规模没办法相比,因为德国最大的城市——首都柏林,只有三百多万的人口,污水处理厂规模就相对较小。德国最大污水处理厂在汉堡,大概是200万人口当量(德国污水处理厂是按照人口当量来计算的),和上海白龙港污水处理厂相比就是“小弟”。但是它整个的对污染物的去除率还是相对较高的。据我个人感觉,德国的污水处理行业是一个大家庭、一个大集体,包括各大院校、科研机构、各个设计公司、设计咨询公司、建筑公司、设备生产商,还有监管机构、监管部门都是一个大的“家庭”,这样一个“大家庭”被德国水协集合在一起。德国水协(即DWA),每年会定期组织一些交流,各个部门、机构之间的专家进行交流、研讨,来讨论水行业的问题挑战,以及未来的发展方向。这样呢,德国的排水系统、污水处理会有一个总体的大发展方向。德国水协整合的信息、科技规范,还有管理机制,都是相对比较完善的。因为有不同角色的组织机关,会在一起讨论,一起制定政策,一起制定未来的发展机制。因此整体来说,德国在技术方面发展地比较稳定、比较完善,安全性比较强。所以说德国在环保行业,在世界上还是处于比较领先的地位。

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阮辰旼(主持人)   :谢谢张会长。其实您刚才很详细地介绍了关于德国整个排水和污水行业的发展现状。您也看过了国内的污水处理厂,也发现国内的污水处理技术确实现在发展地比较快,污水处理厂从一个点上来讲,它的运营能力,技术的先进性也不逊于很多国外发达国家。但是,唐总之前在黑臭河道治理的相关工作中,有一句顺口溜,   “黑臭在水里,根源在岸上,关键是排口,核心是管网”   。其实,排水系统是一个整体,不光是末端的处理能力问题,它还是前端收集的系统问题。我想请教一下张会长,德国的合流制系统(西德)在溢流污染控制方面有没有什么比较独到的经验或者做法?  


张琨 在德国,合流制的城市管网里,绝大多数是有 调蓄池(就是德国所说的各种雨水池) 的。管网就像一个“树枝”、“树干”一样,不同的“树枝”上都会有大大小小不同种类的调蓄池,有的是起到一个缓冲和存储的作用,有的调蓄池会配备一些格栅或者刮泥板,起到去除污物的作用。每个调蓄池都有一个溢流口,在刚下雨雨量不大的时候,雨水会被调蓄池收集起来,因为刚下雨的时候,管网里污染物会被冲刷起来,用调蓄池把污染物存储起来,其他雨水通过合流制管网排到污水处理厂。如果雨量继续增大,就会溢流到河流。目前德国合流制管网,通过调蓄池,把大量的污染物先存储,在雨停之后,再排到污水处理厂。通过截流倍数的合理设计,溢流雨水里面含的污染物相对比较较低,这在设计过程中需要考虑到。


另外一方面是在运行过程中,德国在十几年前,很多调蓄池是没有监控设备的。因此在几年前,德国要求所有调蓄池必须装上在线的监控测量仪器,最基本的就是液位仪,调蓄池要装液位仪,才能知道什么时候调蓄池会溢流,做运行中的 在线监控 这样调蓄池运行一年后,“树枝”上的调蓄池都有所有的数据,这边的“树枝”上调蓄值大概每年溢流多少、排入污水处理厂的水量是多少,那边的“树枝”排到溢流的频率是多少、排水量是多少,可以对这个污水处理厂管网调蓄池进行运行上的优化。比如说,这边的溢流次数过多,那边的“树枝”溢流次数减少,即调蓄池的空间没有被完全利用上,因此,可以通过协调排入污水处理厂的水量,来提高调蓄池的总体利用率,从而减少溢流污染物的排放。


目前德国在做的是,进行更进一步的测量仪器在调蓄池上的使用。比如有很多仪器生产商和运行方在进行研发、调试的工作,比如进一步增加溢流这部分的流量计。另外,安装溢流部分的采样机器,可以对溢流的污染物进行监测,查看溢流出去的流量到底有多少,溢流出来的污染物浓度是有多少,目前正处于一个试验阶段。德国人做事比较严谨,他们先通过收集数据的方式来拿到第一手资料,有了数据之后,下一步再具体地看有什么样好的机械设备,好的运营方式,好的工艺技术,对溢流污染物再进行进一步的控制。目前德国也是在做进一步的推进工作。因为就像刚才说的,以前的时候,调蓄池从设计方面可以保证溢流污染物一定地控制。现在在运行方面,想进一步的监测,有数据之后再做进一步的优化。

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阮辰旼(主持人)   :谢谢张会长。我们也知道唐总之前牵头做了很多国内的排水和污水方面的设计工作,唐总本人也是对德国的很多经验非常地了解。刚才来之前,唐总还给我送了本书,唐总最新的力作——《德国排水技术基础课程问与答》,素材很多都是来源于DWA,如果各位看到视频的观众有兴趣,也可以去书店去采购这本书。接下来想请教一下唐总,您觉得德国的很多的做法和经验对我们国内目前的排水系统和污水系统的设计,是不是有一些最值得去借鉴的内容?  


唐建国 谢谢阮主编,开场之前还是要谢谢张会长。今天很高兴,也特别感谢《净水技术》杂志的同事,找这么好的场地,一块聊聊德国的事儿。刚才张会长把德国的情况做了很清晰的介绍。我们一直在说要学习国外的先进经验,这个话没错,但是学习国外经验的前提是你要对自己有了解,先知道你自己是什么样的。如果说不了解自己就去学习,可能会出问题。就刚才张会长前面提到的溢流事情,我想谈谈自己的观点。德国的确现在对溢流污染抓得很紧,当然因为这些调蓄池或者雨水池,德国最早开始都是在合流制排水系统实施各种雨水池,有效地管住了入河的污染物问题。所以德国的同行们认为,合流制比分流制好,那么合流制好在哪里呢?主要是它对污染物的有效控制。那么问题是,现在大家认为德国是靠这些雨水调蓄池解决了溢流污染问题,其前提是德国有健康的排水管网,认为这是个先进经验,但中国能不能去学?


首先,雨水调蓄池是一个通俗的概念,是一个大概念,各有不同的类型,有不同的场合,包括刚才讲的有支流型的、主管道型的、直管道型的各种类型,包括截流的、溢流的、沉淀的,有很多。大概念上来讲, 我国目前在没有解决自身排水管道本身问题的前提下,上雨水池很难发挥作用。 我认为, 雨水池今后一定是我国排水设施重要的组成部分。 但问题是现在做有没有效果?


我们讲——“黑臭在水里,根源在岸上,关键是排口,核心是管网”,这几句话,讲的是什么呢?有些地方整治好后的河道,最近有些反复,就算是没有反复的河道,下雨天也很痛苦,很多河道一下雨之后就不太能看了。首先,要了解一下雨入河污染物的构成:每次下雨,从合流制的排水口、分流制的雨水排口进到河里的东西是什么?简单地归纳三个东西:一是污泥,二是径流污染,三是雨污水(我们分流制也是混的),这三个东西好好去分析一下。


首先,管道泥的污染负荷占这三个总负荷的60%~70%,管道泥污染物为什么溢出来?这跟管道密切相关。雨水管、污水管是漏的,雨水管的质量可能比污水管质量还差。雨水管很多地方都在用平口管,雨水管也不做闭水试验。污水管是必须做的,但雨水管可以不做,那谁会去做(雨水闭水试验)呢?平原河网地区雨水管,像今天阳光明媚的天气,大部分城市的(雨水管)是满管流的, 不是空的。旱天雨水管是满的,满的有什么问题呢?第一个问题,排水管道养护最核心的工作是要把雨水管道中的泥捞出来。污水管的泥是顺势往污水厂冲,那叫通。雨水管是通河道的,一定要把淤泥给捞出来,不捞就下河了。在满管流的情况下,实际捞的都是清汤寡水。 一般通沟污泥的含水率在60%,捞一立方是400公斤泥,现在污泥含水率在90%~95%,捞一方就是50公斤泥,会有效吗? 第二个问题:初期雨水的概念一定不要乱用,在管道正常的情况下,排口是不讲初期雨水的。但整个满管的水进去了,那是初期雨水吗?第三个问题,调蓄池的设计不是按照对河道污染的贡献率来做的,若按照5分钟或者15分钟的初期雨水计算容积,那跟污染物削减有什么关系呢?对应的都不是真实状况。那德国是怎么控制呢?德国现是按照末端一年入河的污染物总量来控制的。 有个数据不知道大家是否熟悉,德国现在一公顷地每年是600公斤COD,目标是到250公斤COD。我国现在是未知的数据,因为泥有没有清,养护水平怎么样,这个数是无法统计的。 所以在不解决中国高水位满管流外水的情况下,不把管道弄好,去做这些雨水池,可能意义不大。今后管道慢慢好了,才可能会发挥作用。所以既然花这么多钱,为什么不把钱花在做更需要的事情上呢?


还有一点,就是德国的绿色概念, 削减径流污染应该是记在心里头的。德国在做任何事,都自觉地会把它做好。 包括现在很多人都讲海绵城市,海绵城市非常重要。非常盲目地说学习德国先进经验,认为调蓄池很好,做了就能怎么样。但是照搬学来可能真的在近期不太会有作用,甚至没作用。还会遇到什么问题呢?调蓄池和管道始终都是满的,而德国不下雨的时管道是空的,雨水池也是空的。我们一平方公里管道的容量,存水量恰好也是5毫米降雨的量。管道是满的,满了后初期雨水来了怎么弄?此外,我们所有调蓄池设计翻斗、阀等等,大部分是从国外学来的,运行是按照德国的污泥量的情况来算,这就可能会带来污泥冲不动的问题。


另外,我国管道维护标准是污泥量在正常情况下不能超过管径的五分之一,养护到八分之一、十分之一就算合格。德国养护可能是平均四十分之一,这就是污染物八分之一到四十分之一的差距。

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阮辰旼(主持人)   :感谢唐总,刚才唐总其实讲的是目前国内的一个痛点问题,很实在,很多经验其实不是盲目的,不是说人家做的好,我们就拿过来照搬。其实不光是水行业,很多行业都是这样的。所以我觉得唐总这个观点非常值得我们去思考。  

 
讲到这个问题,又来了一个新的话题,就是现在很多政府在讨论一个城市的排水体制的时候,都会去很盲目地选择一刀切。到底是分流制好还是分流制好?现在很多城市在讲,分流制好,因为污水厂进水浓度很低,觉得一定是外水、雨水都掺在一块儿,就采用了一刀切的分流制方法。那么想问问两位专家,大家是怎么来看待排水体制的选择问题呢?  


张琨 我接唐总刚才讨论的话题,管网不管是分流制也好,合流制也好, 管网的质量和管网的养护是有决定性作用的。 就算是分流制,把雨水分出去,只有污水,如果管网有泄漏,有外渗水,地下水渗入管网,到污水厂后COD还是会被稀释。如果是分流制雨水的管道,如果污泥不被养护、不被清除,最后排到河里的水还是黑臭水。所以说管网的质量和养护是非常重要的。


分享一下德国管网运行的经验。德国管网每年会招标一次,公开招标管网养护公司,这些公司会用高压水罐车,所有管网、调蓄池一年内必须要清空和冲洗一次。我负责的污水处理厂,管网和调蓄池每次清洗完后,我都会下去看一下,我要求是调蓄池里面完全没有污泥,这样其实对于机械设备的维护、生产安全都是有保证的。不断地每年清洗一次,会比五年清洗一次工作量要小很多。德国的管网一旦发现有渗漏,就会及时进行设计改造。德国的管网也会有地下水渗漏,这是不可能完全避免的,管网不是百分之百密闭的,都会有渗漏的地方,但如果能不断地进行养护和改善,不断地更新,总体而言就可以保障了管道及下游污水处理厂能有好的状态。


其实,分流制和合流制各有利弊。像刚才唐总所说,合流制可以保证雨水里面的污染物也会被送到污水处理厂进行处理和减量。分流制的主要好处包括管网投资费用会比较小,同时,分流制在管网状态良好的情况下,输送到污水处理厂内的污水浓度会相对高一些,那么这个的前提条件是配套的海绵城市绿化措施要做好才行。

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唐建国 这个话题很难也很热,这个话题谈好了确实不太容易。德国、日本(东京、大阪、横滨等城市)很多也都是合流制。合流制有历史渊源,180多年前建设的时候受当时经济条件限制,而采用了“一根管”排水。合流制现在很多德国人仍然认为也是一种投资少、占地少、运营成本低的方式。但是前提条件是, 一定得是真正的合流制,真正的分流制。 那我们现在是什么制呢?很多地方在做合流制的改造,就是一根管,但是不知道这是什么管,是污水管?还是雨水管?不知道,就是一根“烂管”。这根管运送污水大了点儿,运送雨水又显得不够。就算我们有些地方是分流制,也不一定是真正按照分流制去做的。当然现在德国很多新建地区也在推分流制。大家不要讲“混接”,混接就是两个系统(污水管和雨水管)串了,今天污水进雨水管,明天可能就是雨水进污水管了。污水进入雨水管道很可怕,雨水进污水管道溢流也很可怕,所以就要改为混接。我们现在不光是混接的问题,实际上,管网是漏的,管网外水太多,旱天是满管流。所以说不管是合流制改造也好还是其他, 一定要真正认识到:“制”是不是真的“制”,真的分流制,这个是前提条件。 如果没有弄清楚就要改,那就会有问题。还是那句话:“黑臭在水里,根源在岸上,关键是排口,核心是管网” 大家有没有深刻地去理解这句话的含义,有没有扎实去解决关键问题,有没有扎实去解决核心问题。


管网的问题第一要务就是要解决污水直排的问题 这是环保督查,一查一个准,责任是很大的。 第二个就是赶外水的事情 要不断地把外水赶出去,要 让污水管道实现非满流。 所以我一直说讲管道标准,讲建设标准,讲运行标准,就两句话—— “污水管道非满流、有浓度”、“雨水管道旱天无水流无积泥” 如果要做到这两点,就用不着去把合流制改成分流制。我认为,我们千万不能提混流制,想给自己解套,但解不了套的!

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阮辰旼(主持人)   谢谢唐总,谢谢张会长。今天第一部分内容非常精彩,那么在这一部分的最后我想做个总结,两位专家讲到了我们目前很多的痛点问题和经验,那我个人总结一下我觉得两个观点非常精彩。第一个是管网的质量和管网的养护在整个排水系统中起到决定作用,不管什么排水体制,管网一定是最重要的,这也是唐总那句顺口溜的核心内容。第二个是德国运行的精细度,张会长刚才提到2个点,一个是关于调蓄池的运营,包括液位仪、水质在线监控的措施(这些在自来水领域经常用,但是运用在污水领域就很好体现了运行管理的精细度),以及管网污泥清掏标准,这些都体现了两国不同的运行精细度,值得我们好好思考。  


(二)关于德国的污水处理工艺


阮辰旼(主持人)   接下去我们第二部分内容,就是关于德国的污水处理工艺的问题。首先,请张会长来介绍一下德国的污水处理主流工艺以及工艺发展方向目前是怎么样的考虑?    


张琨 德国的污水处理主流工艺,其实在国内的同行、专家人士们应该都比较了解的,采用的最多的就是传统的AAO工艺。通过物理处理、AAO生物处理,以及化学药剂除磷处理,最后二沉池。污水处理方面,德国从十几年前开始试验推广第四级的深度处理——微污染物的处理。我目前所在的这两个污水厂,微污染物处理的环节已经都建好了。其中一个厂已经有十年的运行经验了,采用的是活性炭粉末加药剂的方式,后续进行砂滤过滤;另外一个厂用的是颗粒活性炭工艺。两个工艺各有利弊,是根据污水处理厂大小和投资情况来决定的工艺。污泥方面,因为德国污水的浓度比较高,COD含量比较高,污泥里有机物的含量比较高,大部分中型和大型的污水处理厂,都采用厌氧消化工艺,对污泥进行厌氧消化来产生沼气,沼气在后续进行处理、提纯之后,再用热电耦合剂进行发电、发热给污水处理厂自给自足。污泥在进入厌氧发酵罐过程之前,进行物理和机械脱水,厌氧发酵罐出来之后再进行进一步脱水,再交给外部运营商进行焚烧和回收。大型的污水处理厂,包括柏林、汉堡、杜塞、斯图加特,都有自己的焚烧炉对污泥进焚烧。德国污泥处理工艺在选择的时候,主要是要保证污水处理厂污泥处理的安全和稳定性,这是最重要的一方面。污水要保证出水的质量,保证污水处理厂24小时不间断的运行。另外一方面,在选择工艺的时候,也要考虑到经济效益,因为德国的所有污水处理厂的费用都是从污水处理排水费里来支撑的。所以说每一笔投资,都要保证投资后的经济效益。污泥处理的厌氧发酵产电、产能则会大大降低整个污水处理厂的耗能费用。因此,选择工艺的时候主要是考虑安全、稳定,其次是经济效益的保障。

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阮辰旼(主持人)   讲到工艺不可避免地会谈论到当下最热门的“碳中和”、“碳减排”,其实污水处理厂里很多细节都会用到一些方法,我想了解一下,德国在减碳方面,目前有没有什么好的做法或者经验的?  


张琨 “碳中和”、“碳减排”、“气候中和”在德国也是下一步的绿色目标。德国是2045年要达到碳中和,任务很艰巨。


在污水处理方面,德国碳中和的主要是两方面,一方面是在设计和建造的时候,尤其建材的选择。大家都知道,不锈钢等一些常用的钢材和混凝土都是碳排放量比较高的材料,德国现在有一些公司会研究替代材料来代替混凝土,现在管网方面已经有成熟的产品,放在排水系统里已有应用了。另外一方面,是如何在运行中来进行减排。大家都知道,污水处理厂,尤其是在AAO的生物处理环节会产生笑气(一氧化二氮),笑气的温室效应比二氧化碳高出很多倍。笑气,包括厌氧发酵罐产生的甲烷气体(并非完全封闭),会有部分排到大气中,笑气和甲烷气体加起来,这些非二氧化碳的温室气体的排放,在污水处理行业占全球排放的5%,这是很高的比例了。所以德国目前在现有的污水处理厂会进行笑气排放的测量,和刚才提到的溢流监测一样,德国人的做事方式是先要拿到基础数据,先知道排放多少,再根据排放量采取一些措施。现在最基本、最简单的可以实现的措施,比如说在初沉池污泥存储和物理降水含量的池子上加盖。因为初沉池污泥在存储过程中,可能就会发生短硝化反应,会排放甲烷气体,加盖措施可进行甲烷气体的收集。厌氧发酵罐出来的污泥也有一个存储池进行加盖,进行反硝化气体的收集。针对AAO工艺产生的笑气,目前有一些仪器生产商在研发仪器进行试验,对AAO工艺产生的笑气排量进行测试。


科研方面现在有很多不同的处理工艺在研究,以减少二氧化碳排放,实现节能减排。但是如果要作为大型的中试或者实际项目落地的话,可能还需要一段时间。德国污水处理厂目前就减排方面做的比较多的是“能源中和”,希望污水处理厂可以做到能源完全的自给自足。电的方面,包括刚才提到的污泥厌氧发酵产沼气发电,另外,污水处理厂现在还推行装太阳能板,当然在国内好像已经有很成功的案例了。像汉堡污水处理厂,因为邻近海,装了利用风能的风车发电。此外,目前在德国大力推动的是提取污水中的热能,因为德国污水常年大约是12℃的平均温度。通过热泵技术,把污水里的热能提炼出来,可以自用,也可以给周边的一些地区进行供热,通过这些手段达到“能源中和”的状态。

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阮辰旼(主持人)   :谢谢张会长,讲了很多,受益匪浅。请教唐总,目前国内的污水厂在降碳方面的一些经验或者做法,您有何观点?或者您觉得有哪些是我们可以向德国借鉴的呢?  


唐建国 最近德国也正在出一套污水处理厂碳减排的规程(张会长送给我了一份征求意见稿),我们也正在商量,希望这本规程正式发布之后可以引入到中国,对碳减排工作可能有所指导,还是很有启发的。


首先,碳减排的基本点要搞清楚, 碳减排最基本的工作就是——三节、三减、一碳汇。节水、节电、节地 这三点是最基本的工作,要把这个事干好;三减是 减材料、减浪费、减污染 这也是我们最基本的工作;再就是要向污水 要资源,要能源 这是自身的优势,要发挥好。一定不要盲目地挂着减碳的旗号,做的都不是减碳的事儿。比如,为了某些部分水质目标,加这么多药,加药的话就要计算从药的生产、运输、使用、处理整个过程的碳。


其次,污水厂谈减碳,刚刚张会长也谈到了污泥 脱开污泥都是空谈。 当然,我很支持张会长刚才讲的,污泥制沼气。那很多人说,德国不是也烧污泥了吗?是,德国是烧了,但是了抛开 背景情况 ,德国包括日本在烧污泥之前,都是进行厌氧消化以后再烧的。


另外,一定要提倡污水的再生利用。很多人会问,再生利用是给谁用?实际上,水体的清水补充是非常重要的一个方面。把水都补到长江,补到苏州河会产生什么意义呢?举个例子,虹桥污水厂(20万吨/天)的水那么好,可以救活周边一片水体,清水来源在这里。

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阮辰旼(主持人)   两位专家关于污水工艺的这一条,也讲了很多观点。我也谈谈我自己个人理解,两位专家在刚才交流过程中体现了一个核心思想,是一个系统性的理念。就跟前面讲排水是一样的,它一定不是一个单点问题,是个系统问题,碳排放、碳中和也是一个系统的问题,就像唐总讲到的,抛开污泥谈污水也是耍流氓。第二个,唐总讲的非常好,就是再生水的概念,再生水这个话题在国内以前谈论得不多,但这两年因为气候原因导致水资源的问题之后,国内也在研究,可能未来也会成为一个方向。还有一点就是关于减排,其实我觉得有一个很重要的点,就是关于运营单位或者说运营主体自身动力的一个问题。国外的运营单位可能把经济效益放在一个很重要的位置上,其减排、节能是有一个很强大的自动力的。但是国内的机制很多时候就不会有那么强的引导、激励作用,那么有时候在路线选择上不一定那么科学,这是在未来可以去进一步探讨的地方。  


(三)关于设计行业


阮辰旼(主持人)   下一个话题跟我们的工作岗位、工作职责可能有关系,张会长长时间从事设计性的工作,我们国内有很多设计院的同行,也非常关心德国的设计工作是怎么样的情况,是不是我们理解的画图,或是有其他赋能,因此想请张会长给我们介绍,您的设计工作经验,包括您的日常工作状态什么样的。  


张琨 我从来没画过图,我从斯图加特大学环境工程专业毕业后就直接进入了一家德国的设计公司。德国没有国家所属的设计院,只有私人的设计咨询公司,有一些大的市政污水处理厂/集团会有自己的设计部门,有一些项目就会用自己的设计人员来进行设计改造。大部分的德国污水处理的设计改造、扩建,都是通过私人的设计公司来进行的。我毕业之后进入设计公司就接到了好几个项目,我的主要任务是进行工艺的设计。首先第一步进行数据的分析,因为德国污水处理厂建成需要进行运行数据的分析和现有污水处理厂结构的分析,根据这些数据的分析和一些特殊的需求和问题给一个解决的方案。所以,德国的设计公司大部分都叫做设计咨询公司,给甲方、给污水处理的运行方提供一些专业的改造维修建议。设计人员其实不是去画图的,有专门的画图员。我们只需要跟画图员沟通需要设计成什么样子,给他们一些数据。我们主要的任务就是写可行性报告,进行经济分析,设计方案的制定,设计参数的确定和计算。根据设计参数,进行成本核算和经济效益的分析。德国的设计公司是完全独立的公司形式,既不依靠甲方,也不依靠监管部门。比如说我们公司有好的想法,好的设计方案给甲方,甲方同时也可以咨询其他的公司,在设计公司里面选择甲方比较喜欢的、比较适合他们的一些设计方案。如果设计公司的方案得到甲方的认可,甲方就会委托设计公司对这个方案进行进一步的设计和工程的实施。


在德国有专门的法律规定,将设计公司的整个工作,提供的服务是分成九个阶段。根据每个项目的投资额,九个阶段给设计公司的不同的费用也是都规定好了的,是非常透明和清楚的。设计公司给甲方拟定的方案预算是多少,然后设计公司的佣金是根据这个预算,按每个不同的阶段来付款的。甲方可以决定让设计院只设计到初步或者招标书阶段,帮助甲方制定招标书。投标之后,对投标书的评估也可以由设计院来进行评估。后续工程进行过程中,工程的监理和最后的验收可以根据甲方自己的工程经验和工作能力,选择自己来做,或者选择委托给设计院来做。这就是德国的设计院在污水处理行业中所起到的作用。

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阮辰旼(主持人)   那您觉得您的工作强度怎么样?  


张琨   在德国那边设计院的时候工作强度还是蛮大的,因为那边也是要求节奏要快,甲方什么时间点需要设计方案,需要预算,你都要及时地交给他。在德国设计院工作8小时是不可能的,也是经常有加班。  


阮辰旼(主持人)   那加班应该会有相应的报酬吗?  
 

 
张琨   也是没有的。在设计公司、工程公司加班几乎没有加班费,以项目完成为首要。  

 
阮辰旼(主持人)   好,谢谢您。也想问一下唐总,您觉得国内的设计院,和德国的设计公司相比较是否有本质性的差别,或者说您现在来主导我们国内的设计行业发展的话,您觉得哪些方面可能是我们要去突破的或者进一步提升的呢?  

 
唐建国   第一个要学的,要改改我国的咨询设计费用。我国咨询行业费用偏离太多了,拿不出好的东西来。德国文案工作很值钱的,如果是没有价值的东西,那方案怎么能做的好呢?要体现方案的价值,这个真的是需要向国外学习的。第二个向国外学习的就是要把更多的精力放在咨询、研究上,但是我们现在很多工程师把很大的精力放在画图上,搞咨询、搞研究、定参数上投入的精力反倒是很少。很多业主来个活,恨不得明天就要交图,这个确实有影响。实际上,设计师的责任是要放在研究这个方案,怎么才能做得更好,怎么做是可行的,精力要放在这些事上,图可以交由下一个公司完成。  

 
阮辰旼(主持人)   谢谢两位专家,首先是咱们国内设计院的定位和工作重心,可能跟国外的设计单位、设计咨询单位还是有比较大的区别的。第二个我有非常强的认同,就是国内对于知识或是无形的劳动价值上的认可有缺失,就像刚刚唐总说的,我国设计咨询费的比例相对较低(跟产出形式有关),更多的费用在工程上,而不是在智力劳动上。像我们做杂志的感触会更深,我们杂志一期是30块钱,但是放到德国可能就要300块钱。这里面200多页其实凝聚了很多人的智慧,包括作者、审稿专家的智慧,还有编辑团队的工作。今天这个小话题也是想为我们国内的智力劳动者或者是无形产出的一些人来呼吁,希望能够得到更多的行业的尊重和认可。  

 
张琨   我可以提个数字,在德国一个工程费用大概总体的7%是给设计公司的。费用和质量还是有一定关系的,只有保证费用,大家才能专心做工程工作,如果保证不了费用的话,大家可能会想各种办法去完成图纸,但是其实达不到最初想要的目标。  

 
阮辰旼(主持人)   :所以确实这还是一个全行业要共同努力的一个话题。  


(四)关于未来的挑战


阮辰旼(主持人)   接下来咱们的话题聊一下最后一个话题,展望下未来。想先请教一下张会长,德国的排水系统、污水处理行业在现在这个节点上,对于未来是一个怎么样的看法跟怎么样的期待呢?  


张琨 德国在之后的几十年中,可能会遇到一些挑战。首先遇到的是,德国大部分的管网和污水处理系统是五六十年代建造的,现在经过了五六十年的运行,已经达到了寿命期限。在之后的几十年中,要对整个系统尤其是管网排水进行一个翻建,包括污水处理厂 也是要进行翻建更新、技术更新、技术提标,会有一个非常大的一个投资投入。第二个挑战主要是数字化,这方面德国相对于中国来说是比较落后的,尤其在市政领域的数字化更要重视安全,这是德国在之后十几二十几年中要做的主要工作。第三个是刚才提到的污水处理厂的碳中和、资源化的主要任务,包括再生水的利用。由于全球的极端天气出现的频率比较高,德国出现极端干燥、极端降雨的气候问题会比较突出,水资源的存储也面临着长时间匮乏的情况,尤其是夏天。所以现在德国有很多的城市也在考虑把污水处理之后再进行进一步处理,再进行回用。现在欧盟已经出来的法律法规,对再生水、再用水的规范标准,规范了什么样的水可以用在什么样的用途,什么样的水可以用在什么农产品上面。德国也在往这方面来推进。另外,污水处理厂的资源化,除了刚刚提到的产能这方面,污水中还存在着其他资源,比如说氮和磷的回收目前在欧洲也是一个很大的趋势,氮和磷都是农产品不可缺少的肥料元素。欧洲是没有磷矿资源的,完全是依赖于进口,所以整个欧洲都在做这个磷回收的科研和推进工作。甚至德国现在已经有法律规定,在2029年之前必须实现磷回收,而且法规已经出台很长时间了。现在德国的污泥处理大方向是进行单独焚烧,再把污泥灰进行集中回收、处理。从污泥的焚烧灰中回收磷矿作为肥料,用在本国和欧盟的农业里面。目前,科研技术相对比较成熟,但大型的试点项目还在调试中,像汉堡的污水处理厂,已经建成了大型磷回收装置和设施,现在还在调试的过程中。其他很多州都在积极地推进项目建设,因为法律规定已经卡在那里,必须得做这件事情。


此外,未来水行业面临的比较大的挑战就是——吸引后备人才,吸引年轻人继续投入到水行业来。因为这个行业只要有人生活,只要有城市,就是必须存在,必须有后备人才来传承。但是不管是在中国也好德国也好,非常可惜,我们的行业并不是特别热门的行业,不像汽车行业或者IT行业 那么吸引年轻人,这方面德国也要做很多宣传的工作,去学校招聘会,来宣传行业的意义,对我们生活的重大意义,从而来吸引年轻人。

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阮辰旼(主持人)   谢谢张会长。您讲的两个内容是很核心的,一是设施更新的问题,二是人才储备和经验传承的问题,在发达国家已经成为当前节点上非常重要的问题。国内跟发达国家又不太一样。请唐总来帮我们分析国内的在这个领域里面,您觉得最大的挑战和发展方向在哪里呢?  


唐建国 说实话这个东西,我没想那么多,我老在想我们现在的事还没做完,就想到未来了?要说未来,中国的未来第一件事恐怕你还得“把屁股擦干净”,提质增效的事儿还没完呢,管网的事儿还得做。开玩笑地说,我们做的很多事都是应急措施,这是"尿不湿",得把"尿不湿"撤了。 不要因为想着未来,把这个事儿忘了,这是前提,没有这个前提就去谈未来,就是空谈。 如果未来还有这个烂摊子,怎么谈未来?这个事还得做,不管走了弯路,走得对也好,走得错也好。走对了,坚持走下去,走得错就去改,还得花钱改。


第二个,我们要有一个系统的思维。这次中国城市的内涝问题很严重,昨天我看了个讲天津的水利片子,我们应该认识到城市排水一定是一个系统的。首先让城市不内涝,城市不内涝的一个前提条件是外水不进城,让外围洪水不进城。像上海做的苏州河的四期吴淞江工程,就是非常好的工程。把太湖洪水引出去了,不进城市,就不会导致城市高水位。我们有一个错误的理解,就是东京外郭放水路,其实这不是下水道而是地下河,把进入到东京市的河在外面先连起来,高水位的时候地下河直接越过东京,进入海里去,水不进城。外水要是进了城,城市的排水再强大也没用。包括让河道低水位运行,让水有出路等等。还有一个很重要的就是海绵城市,"海绵城市不看海"可能是一个不对的说法,我始终不认同这个说法,但是海绵城市一定会减少径流量,也会减少径流污染。这种系统的综合的概念一定要是我们今后做水的一个方向,水系统。国外讲绿、蓝、灰结合,中国要讲绿、蓝、灰、管。管就是治理现有问题的管道、强化现有排水管道维护管理。


第三个,应当要更加重视资源的再回收利用。目前资源是两个,一个是能源、一个是水资源。 我们现在眼不见为净,泥到哪都头疼,泥没有出路,那就把它用火烧了。但其实这烧的是生物质, 生物质的能源和生物质都是资源。 国外不一样,因为像欧洲的土地实际上不缺失生物质,而中国污泥厌氧消化工程做得好的话,最重要的资源的其实还不是氮磷,主要的是腐殖酸,这是黑土地最重要的组成部分,我们却一把火都烧了,甲烷还没出来就一把火烧了。水资源更不用说了,现在欧盟甚至全世界都在大力推动水资源的再生利用。不要说谁用啊?再生水达到标准还能够喝。顺便说一下资源利用的事,我去日本看了,日本北海道有一个的小酒馆,下次一定要去那个酒馆坐坐,为什么呢?日本污泥的再生利用、资源利用问题,官员、农场主、污水厂的人、银行家、保险公司、设备厂商他们会定期到这个酒馆坐坐,聚在一起共同讨论这个话题,效果很好,最后形成大家都可以接受的东西。

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阮辰旼(主持人)   感谢两位专家,今天的交流活动用一种很轻松的方式,可以更多的同行能感受到行业发展未来的一个趋势。我们也会非常希望张会长以后能够更多地为我们来输送德国的一些好的做法,也让国内同行更多看一看。像唐总讲的,不一定说好东西一定马上就要学,他可以启发思想,可以(思维)发生碰撞,没准在哪一天,就达到共同成长的目的。今天的这个节目就到此结束。     

  • yj蓝天
    yj蓝天 沙发

    好资料,学习啦,谢谢楼主分享

    2023-09-20 09:06:20

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