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污水处理环境综合效益评价方法及案例应用被引量：18: 2019年; 污水处理作为消除水环境污染的重要功能单元,对其在改善水环境之外的其他环境影响缺乏评价。通过修正并优化污水处理全生命周期评价(LCA)方法,建立全生命周期评价与多目标数学规划法相耦合(LCA-MOP)模型评价实际污水处理厂后揭示,污水处理厂对环境产生的综合效益居然是负值!当出水排放标准提高时,污水处理对环境产生的负效益则会加剧。着眼于全生命周期评价,传统污水处理实际上是一种环境的"污染源",至少有将水污染转嫁为大气污染之嫌。因此,改善水体环境质量一味依靠提高污水处理排放标准,并重在考核出水水质和运行成本,势必将污水处理推向"污染大户"的边缘。为使污水处理对环境产生的负效益降至最低程度,必须大力发展可持续污水处理技术,尽可能实现污水资源化、能源化之远大目标。只有污水处理升级至"绿色"并逐渐向"蓝色"过渡,方有可能实现对环境的"零"影响甚至取得"正"效益。; 郝晓地王向阳江瀚李爽; 关键词：污水处理大气污染

碳中和VS水体甲烷超量释放/甲烷悖论被引量：4: 2021年; 碳中和目前已成为国际共识,亦是我国政府的政治承诺.实现碳中和目标无疑需要人为努力,但自然界还存在着一些仍未完全被认知但又不可小觑的碳排放源.例如,地表水体中在常规水底沉积物厌氧产甲烷(CH4)现象之外还存在着一种非常规CH4释放现象(甲烷悖论),且这种非常规CH4释放量在某些地区甚至超过化石燃料使用、汽车尾气排放、管道泄漏等温室气体排放量总和.如果这种现象变得普遍,则有可能形成在21世纪中叶虽可实现碳中和目标,但在世纪末却难以完成控温<2℃的尴尬局面.因此,有必要了解甲烷悖论现象及过程机制,高度警惕甲烷悖论现象下的CH4超量释放现象,而不仅仅是以完成碳中和作为唯一目标.基于碳中和目的,首先简述水体底泥常规甲烷生成途径,并由此引出水体甲烷超量释放现象,即甲烷悖论.其次,综述现有甲烷悖论过程机理研究,揭示表层有氧水体过量释放甲烷现象的实质.最后,分析调控甲烷悖论有可能适用的技术策略.; 郝晓地王邦彦刘然彬江瀚; 关键词：贫营养

污水余温热能蕴含着潜在碳交易额被引量：10: 2021年; 碳交易市场的建立有效推动了碳减排实践。然而,目前在污水处理行业中碳交易市场似乎仅有化学能(甲烷/CH_(4))可被圈定,对含量巨大的潜在污水余温热能还没有涵盖,这就导致污水热能至今在我国还未大面积、大规模被有效利用。实际上,如果以污水处理出水作为水源热泵交换热源,其产生的碳交易额不容小觑。以北京为例,处理规模为100×10^(4)m^(3)/d的污水处理厂出水热泵交换1~3次热量,每年可带来的碳额交易利润高达0.6~1.95亿元/a,且日后碳额交易价格还会逐年攀升。同时,在碳交易机制下,污水处理出水热能集中利用,特别是用于污泥低温干化可以凸显污水余温碳额潜能以及污泥焚烧发电所带来的额外碳交易额。因此,将污水热能列入政府"核证减排量(CERs)",使之进入碳交易市场便会一举两得,既能帮助污水处理厂间接(通过能量输出与能量交换)实现"碳中和"运行目标,还能帮助污水处理厂"扭亏为盈",使环境、经济、社会效益有效统一。; 郝晓地饶志峰李爽李季江瀚; 关键词：污水处理化学能

蓝色经济下的水技术变革被引量：6: 2017年; 蓝色经济广义上其实就是循环经济,它与未来环保产业的发展趋势关联度极高。以水技术变革为中心,调整经济运行模式并提升社会普遍接纳程度乃未来水技术向蓝色经济转型发展的主要内容。蓝色经济下的水技术变革既不是对现有工艺的否定,也不提倡盲目求新,而是"强迫"人类不断向大自然取经,让人类自身发展再次与自然、生态融为一体。对此,需要重新审视原生态文明下的朴素"技巧"与现代文明中的高技术。顺应自然、敬畏生态是发展蓝色经济的全部内涵。为此,应以遵循自然水文循环为前提,在水量上忌"巧取豪夺"、水质上要"完璧归赵"。蓝色经济的实现其技术并非关键,关键是人们的意识和观念,特别是"官智"的作用。只要"官智"打开,便可制定出符合生态原则的政策/法规和经济奖惩措施,才能调动水行业乃至整个社会对发展蓝色经济的积极性和接纳程度。; 郝晓地李天宇mark van loosdrecht江瀚曹达啟; 关键词：蓝色经济水文循环

污泥焚烧无须顾虑尾气污染物被引量：7: 2019年; 剩余污泥处理/处置目前在我国似乎已成为比污水处理本身更为棘手的问题。为此,有关污泥处理/处置技术路线选择近年来成为热点话题。“扔”与“烧”两种极端处置方式因投资悬殊争议最大,但在“扔”已几近无路可走的情况下,污泥干化后焚烧不论是在能量平衡、基建投资还是运行费用等方面较其他选项已被确认为是一种终极选择。然而,国人“谈烧色变”,普遍认为除投资外,焚烧过程产生的二噁英、重金属以及NO”等尾气污染物可能危及环境与健康。对此,从二噁英等污染物在污泥焚烧过程产生原理出发,阐述它们的生成过程及其含量,论述对它们的控制与处理技术,并结合国内外排放标准审视国内污泥焚烧实例中尾气污染物排放浓度'最后,得出在焚烧过程中产生的二噁英等尾气污染物含量本来就不高,若辅以成熟的控制与处理技术,完全可以消除尾气泄漏以及健康威胁问题,并以发达国家相应技术报告作为佐证。; 郝晓地陈奇李季江瀚; 关键词：污泥焚烧尾气二噁英重金属

污水碳中和运行潜能分析被引量：31: 2018年; 污水中含有有机物(COD)化学能和余温热能,但这种潜能一直不被重视。计算表明,污水所含化学能、热能理论值虽然前者小于后者,但相差倍数(3.0)不大,取决于进水COD浓度。然而,COD化学能在能量转化过程中有相当一部分并不能回收或受限于能量转化效率而不能全部转化。对某实际污水处理厂(COD=400 mg/L)潜能转化计算显示,污泥厌氧消化产甲烷(CH4)后实施热电联产(CHP)可转化的化学能折算电当量仅为0.20 k W·h/m^3,只能满足实际运行耗能(0.37 k W·h/m^3)的53.2%。因水源热泵可转换热能(全部出水,4℃温差)1.77 k W·h/m^3(供热)和1.18 k W·h/m^3(制冷),所以,只用不到15%的出水量(供热9.8%、制冷14.7%)即可弥补46.8%的碳中和运行赤字能量。总之,实例厂供热时出水热能与化学能所占总潜能值比例分别为90%和10%;折算电当量后,总潜能值为1.97 k W·h/m^3。; 郝晓地方晓敏李季江瀚; 关键词：剩余污泥厌氧消化水源热泵

磷危机下的磷回收策略与立法被引量：8: 2021年; 磷是动植物生长必不可少的营养元素,也是不可再生的有限资源。磷在自然界中主要以磷矿形式贮藏,磷矿因化学磷肥的生产而被大量消耗,现有储量最多只够维持人类100年的开采。磷最终的归宿是海洋,很难通过自然循环回归陆地。因此,以人工循环回收方式最大限度遏制磷的消耗速度已变得刻不容缓。为此,一方面建议维持或恢复粪尿返田习惯,使排泄物中的磷等营养物质回归土地;另一方面,建议对污水中的磷在污水/污泥处理处置过程中进行回收和利用。污水处理过程中回收鸟粪石、蓝铁矿虽可回收磷酸盐,但它们的高纯度回收/分离并非易事,而从污泥焚烧灰分中回收磷可能是最为现实和有效的。目前,磷回收技术上不存在太多限制,关键需要从管理上出台行之有效的鼓励政策和强制法律法规,欧洲国家的一些经验可供参考。; 郝晓地郭小媛刘杰江瀚; 关键词：磷回收鸟粪石蓝铁矿

污水流行病学用于新冠肺炎预警研究进展被引量：6: 2021年; 突发新型冠状病毒肺炎(COVID-19)已蔓延至全球几乎所有国家,累计确诊病例已超过1亿例。这一全球大流行病尽管现阶段在我国多点散发,但已得到基本控制,由于不容乐观的全球疫情扩散,依然存在疫情反弹之巨大风险。在新冠疫苗实现大规模接种之前,COVID-19暴发有效预警机制依然是最需要的技术手段。鉴于感染者粪便/尿液中存在病毒粒子或遗传物质核糖核酸(RNA),荷兰学者提出了基于污水流行病学(WBE)监控SARS-CoV-2(诱发COVID-19的病毒)出现并传播的设想。目前,污水中SARS-CoV-2有限RNA检测研究结果已经证明了这一技术作为疫情预警的可行性,亦可能根据WBE检测结果表征病毒传播动态与趋势、估算感染群体比例,甚至在一定范围内进行感染群体追踪。在总结WBE技术在我国发展应用的基础上,对已有污水中SARS-CoV-2的核酸检测研究结果、应用价值和指导意义进行综合分析,总结WBE研究标准化方案,辨析亟需深入研究的方向领域。这对我国下一阶段疫情防控具有相当启发与参考价值。; 刘然彬郝晓地Mark van Loosdrecht江瀚; 关键词：病毒检测核糖核酸

政策驱动欧洲磷回收与再利用被引量：17: 2017年; 从污水及动物粪尿中回收磷是20世纪的欧洲概念,传入中国业已十年之久。磷回收技术时至今日已经成熟,并无太大工程应用难度。然而,在我国沸沸扬扬10多年后,磷回收并没有真正步入市场轨道,一直停留在学术研究层面。究其原因,国家层面认识以及宏观政策缺乏成为阻碍我国磷回收产业化的主要瓶颈。有鉴于此,介绍欧洲国家有关磷回收计划实施的政策、法律、法规、指南等软性环境概况,从欧盟指南到各国政策,再到行动计划,全方位介绍欧洲国家有关磷回收与再利用的政策、法律等文件形成和发展过程,特别提及荷兰、瑞士、英国、法国、德国以及北欧诸国的具体行动计划,以期成为我国制定磷回收政策和法律的参考蓝本。; 郝晓地宋鑫Mark van Loosdrecht江瀚; 关键词：磷回收信息平台

污水热能利用现状与潜在用途被引量：18: 2019年; 污水余温含有比有机物化学能高近10倍的热能,应审时度势予以开发。在污水管道上直接利用热量存在热交换器(热泵)防污、防堵、防腐构造问题,需要严控技术设计与采用特殊材料。居家水平原位利用热能亦存在同样问题,需要与源分离卫生设施相结合。国内外目前已有污水热能利用项目以管道在线利用为主,但规模不大,这不仅取决于热泵材料与质量,重要的是难以保持长期稳定运行。污水处理后在出水端进行集中热交换优点颇多,但是被交换出的巨大热量需要就近、稳定的热量用户。出水集中热能利用首选是服务于周边住宅或工企空调热量交换;出水交换热量亦可用于污泥热干化补充热量;交换热量还可用于污水处理厂周边农业大棚/温室。因此,污水处理厂若利用热能终将会演变为"能源工厂",并以热量输出交换方式间接实现"碳中和"运行。; 郝晓地叶嘉洲李季江瀚; 关键词：污水热能水源热泵污泥热干化

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江瀚

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