未来市政污水处理技术特质的探讨

　　传统活性污泥（CAS）工艺作为市政污水处理的核心技术已有100多年的历史。然而，随着未来污水处理技术对能源消耗、碳排放和排放水质要求的不断提高，CAS工艺已略显乏力。例如，CAS工艺通常需要消耗大量电能曝气用于氧化污水中的有机物和氨，同时释放温室气体（GHG）。据报道，2017年市政污水处理所消耗的电能已达到全球电量消耗的0.3-0.5％，而在某些发达国家该占比可达到3-5％，而污水处理过程中所释放的温室气体可占全球全年（2010年）排放量的1.6％。

　　另一方面，随着环境与生态保护要求的不断提高，市政污水处理的排放标准亦不断提高，如部分省份/地区已出台政策将排放标准提高至地表水IV类标准。显然，传统的CAS工艺难以满足升级后的水质排放要求。因此，近年来越来越多的研究致力于探索污水处理的升级技术。其中，在已有CAS工艺基础上叠加深度处理工艺单元是目前主要的研究方向之一。然而，该升级策略的污水处理工艺虽然可以实现较高的出水水质，但却使整个处理系统的复杂性和处理成本提高，同时增加了能源消耗和温室气体排放。显然，这种由上而下驱动的升级策略只能提供短期解决方案，而不能为未来市政污水处理技术的革新带来曙光。

　　未来的市政污水处理技术应该具备哪些基本特质？研究作者认为，未来的处理技术应使市政污水处理厂（WWTP）在满足污水处理的基本属性外，应在更广阔的方面扮演重要角色。如图1所示，未来的市政污水处理厂应成为：1）生产高质回用水的水厂，2）具备能源自给甚至供给的电厂，3）实现碳中和甚至碳捕集的绿色工厂，4）能够回收高附加值产品（例如有机物和养分）的资源厂。