環(huán)境工程科學(xué)的發(fā)展與展望

1、環(huán)境工程科學(xué)的發(fā)展與展望,主講人：楊鳳林,一、環(huán)境工程科學(xué)的發(fā)展歷程,土壤污染,海洋污染,放射性污染,,環(huán)境污染,環(huán)境問(wèn)題的表現(xiàn),生態(tài)破壞,大氣污染,（一）、化工與環(huán)境科學(xué)的關(guān)系,1.環(huán)境科學(xué)學(xué)科的重要內(nèi)容一環(huán)境化學(xué)-研究污染物在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化、歸趨和效應(yīng).無(wú)機(jī)化學(xué)-環(huán)境無(wú)機(jī)化學(xué)（重金屬（Hg、Pb、As、Cr、Cd、Zn、Cu、Ni），營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（NH3-N、NO3-N、NO2-N、PO4-）SO2、NOx、F、-CN、H2S、C

2、l2、CO2等；有機(jī)化學(xué)-環(huán)境有機(jī)化學(xué)（酚類(lèi)、單環(huán)芳烴、多環(huán)芳烴類(lèi)、有機(jī)氯代烴、多氯聯(lián)苯、二惡英、硝基化合物、氨基化合物、有機(jī)溴代化合物、有機(jī)氟化合物以及農(nóng)藥、染料、表面活性劑、阻燃劑、醫(yī)藥及健康護(hù)理品等；分析化學(xué)-環(huán)境分析化學(xué)與環(huán)境監(jiān)測(cè)。,2.環(huán)境工程學(xué)科的重要內(nèi)容-污染源控制、廢物治理以及環(huán)境修復(fù)工程。,1、分離工程-氣固分離（除塵）；液固分離（污水沉淀、過(guò)濾、氣浮、膜分離）；氣氣分離（SO2吸收、活性碳吸附等）；液液分離（萃取

3、、吸附、絮凝、膜分離）2、反應(yīng)工程（化學(xué)吸收、催化分解、TiO2光催化、濕式催化氧化、焚燒等）；3、生物工程（污水生物處理、有機(jī)固體廢物發(fā)酵、有機(jī)廢氣生物濾池處理等）。,（二）化學(xué)化工與環(huán)境工程的區(qū)別,化工學(xué)科 環(huán)境學(xué)科 1.目的不同 新產(chǎn)品性能、生產(chǎn)效率 廢物產(chǎn)生及環(huán)境影響 經(jīng)濟(jì)效益

4、 環(huán)境效益 2.研究特點(diǎn)范圍小，特定的反應(yīng)器內(nèi) 范圍大，大氣、水體、土壤 濃度高，kg或噸計(jì) 濃度低，PPM或PPT 反應(yīng)條件，可控 環(huán)境條件多變，多介質(zhì)、遷移性 3.分析儀器精度 %，g或mg PPM或PPT、ug、n

5、g 4.發(fā)展歷史 學(xué)科歷史悠久（200年）、基礎(chǔ)好 起步晚（40年），發(fā)展快、 系統(tǒng)嚴(yán)密、較完善 不成熟 ，待完善,,化學(xué)工業(yè)廢物排放量位于行業(yè)第一位,制藥、精細(xì)化工—更需開(kāi)發(fā)綠色化學(xué),（三）環(huán)境污染治理目標(biāo)在發(fā)生變化,20世紀(jì)60-80年代前，環(huán)境工程是為了滿(mǎn)足末端污染物處理的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)；20世紀(jì)80-20世紀(jì)末，環(huán)境工程關(guān)注產(chǎn)品從搖籃到墳?zāi)拐麄€(gè)生命周期的環(huán)境管理,清潔

6、生產(chǎn)、ISO14000；21世紀(jì)開(kāi)始，環(huán)境工程關(guān)注環(huán)境的可持續(xù)性問(wèn)題，即能源、資源的耗竭、稀缺、價(jià)格上漲；氣候變化對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響；重金屬及POPs、EDCS 、 PPCPs(pharmaceuticals and personal care products )以及新發(fā)現(xiàn)的污染物對(duì)人類(lèi)健康的影響。環(huán)境舊賬沒(méi)有解決，新的環(huán)境問(wèn)題在發(fā)展。因此中國(guó)的環(huán)境任務(wù)既要繼續(xù)解決氣（SO2、NOx）、水（ COD 、 NH3-N）、重金屬、垃圾等

7、老污染問(wèn)題，又要解決CO2、POPs新的污染問(wèn)題，還要履行國(guó)際環(huán)境義務(wù)和責(zé)任。,社會(huì)對(duì)環(huán)境響應(yīng)的四個(gè)發(fā)展階段,國(guó)際社會(huì)可持續(xù)發(fā)展思想的歷史沿革,二、環(huán)境污染控制模式（一）戰(zhàn)略模式,結(jié)構(gòu)控制-產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、布局優(yōu)化、產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)入政策工程控制-源頭與過(guò)程控制-清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)；末（管）端控制-污染治理工程、環(huán)境修復(fù)工程管理控制-監(jiān)督監(jiān)測(cè)、法律法規(guī)、宣傳教育、政策制度、標(biāo)準(zhǔn)（環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、總量控制標(biāo)準(zhǔn)、排污許可證制度等）、

8、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、污染事故風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案,（二）環(huán)境污染控制科學(xué)模式 1、微觀(guān)（分子水平）-綠色化學(xué) 2、中觀(guān)-為環(huán)境而設(shè)計(jì)與清潔生產(chǎn) 3、宏觀(guān)-產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)：社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展,,（三）環(huán)境工程技術(shù)發(fā)展的不同階段,,,,,,,廢棄物處理Waste Disposal,污染控制Pollution Control,回收再利用Recycling,廢物減量化Waste Minimization,,污

9、染預(yù)防Pollution Prevention,清潔生產(chǎn)Cleaner Production,工業(yè)生態(tài)Industrial Ecology,,,,可持續(xù)發(fā)展Sustainable Development,發(fā)展時(shí)間 (Time and Work),范疇廣度 (Scope and Result),環(huán)境管理系統(tǒng)　(ISO 14000)Environmental Management System,（Green Chemist

10、ry）綠色化學(xué)：—環(huán)境無(wú)害化學(xué) —環(huán)境友好化學(xué) —清潔化學(xué)★ 從源頭消除污染的途徑★ 新設(shè)計(jì)化學(xué)合成方法和化工產(chǎn)品來(lái)根除污 染源,1、綠色化學(xué),綠色化學(xué)的內(nèi)容,原料綠色化反應(yīng)綠色化產(chǎn)品綠色化溶劑綠色化催化劑綠色化,綠色化學(xué)的主要內(nèi)容,無(wú)毒無(wú)害原料可再生資源,環(huán)境友好產(chǎn)品回歸自然廢物回收利用,無(wú)毒

11、無(wú)害催化劑,,,,,,,無(wú)毒無(wú)害溶劑,原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng),,研究“廢物零排放”的“原子經(jīng)濟(jì)”反應(yīng)是綠色化學(xué)的重點(diǎn),Barry Trost教授：原子經(jīng)濟(jì)性(Atom Economy)概念 A ＋ B C ＋ D A ＋ B C ％原子經(jīng)濟(jì)性＝

12、 ?100%,,,產(chǎn)物,,廢物,,廢物為零,被利用原子的原子量之和,反應(yīng)中所有反應(yīng)物的分子式量,綠色化學(xué)的12條原則,1.預(yù)防（prevention)：防止廢物產(chǎn)生優(yōu)于廢物產(chǎn)生后再處理或清理2.原子經(jīng)濟(jì)性（atom economy）：應(yīng)設(shè)計(jì)合成方法使其能把反應(yīng)過(guò)程中利用的所有材料盡可能多地轉(zhuǎn)化到最終產(chǎn)物中3.低毒化學(xué)合成（low ha

13、zardous chemical synthesis）：只要可行，應(yīng)設(shè)計(jì)合成方法使其利用和產(chǎn)生的物質(zhì)對(duì)人類(lèi)健康和環(huán)境無(wú)毒性或很低毒性。4. 設(shè)計(jì)安全化學(xué)品(designing safer chemicals):應(yīng)設(shè)計(jì)化工產(chǎn)品使其保留功效，但降低毒性,5.安全的溶劑和助劑（ater solvents and auxiliaries）：應(yīng)盡可能避免使用輔助物質(zhì)（如溶劑、分離劑），如用時(shí)應(yīng)是無(wú)毒的6.能量效率設(shè)計(jì)(design for e

14、nergy efficiency):應(yīng)考慮到能源消耗對(duì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的影響，并應(yīng)盡量少地使用能源。如有可能合成應(yīng)在常溫和常壓下進(jìn)行7.使用可再生原料(use renewable feedstocks):只要技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上可行，原料應(yīng)是可再生的，而不是將耗竭的8.減少衍生物(reduce derivatives):應(yīng)盡可能避免不必要的衍生化（阻斷基團(tuán)，保護(hù)／脫保護(hù)，物理和化學(xué)過(guò)程的暫時(shí)修飾）因?yàn)檫@些步驟需要添加試劑并可能產(chǎn)生廢物,綠色化學(xué)1

15、2條原則,9.催化(catalysis):催化試劑（有盡可能好的選擇性）優(yōu)于化學(xué)計(jì)量試劑10.降解設(shè)計(jì)(design for degradation):應(yīng)設(shè)計(jì)化工產(chǎn)品使其在完成使命后不在環(huán)境中久留，并降解為無(wú)毒的物質(zhì)11.防止污染的快速分析(real-time analysis for pollution prevention):分析方法須進(jìn)一步發(fā)展，以能夠進(jìn)行即時(shí)的和在線(xiàn)的跟蹤及控制有害物質(zhì)的生成12.本身安全、能防止意外事故的

16、化學(xué)(inherently safer chemistry for accident prevention):在化學(xué)轉(zhuǎn)換過(guò)程中，所用的物質(zhì)和物質(zhì)的形態(tài)應(yīng)盡可能地降低發(fā)生化學(xué)事故的可能性，包括：泄漏、爆炸、和火災(zāi),綠色化學(xué)12條原則,2、為環(huán)境而設(shè)計(jì) (Design for Environment;DfE),系統(tǒng)化地考量在產(chǎn)品及制作過(guò)程的整個(gè)生命周期中環(huán)境、健康與安全目標(biāo)的設(shè)計(jì)績(jī)效。 又稱(chēng)：生態(tài)設(shè)計(jì)、綠色設(shè)計(jì)，面向

17、環(huán)境的設(shè) 計(jì)或生命周期設(shè)計(jì)，被認(rèn)為是實(shí)施清潔生產(chǎn)新 的臺(tái)階,,為環(huán)境設(shè)計(jì)的基本思想 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本思想在于從產(chǎn)品的孕育階段開(kāi)始即遵循污染預(yù)防的原則，把改善產(chǎn)品的環(huán)境影響的努力凝固在產(chǎn)品設(shè)計(jì)之中。 經(jīng)過(guò)生態(tài)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響限制在閾值范圍內(nèi)，在持續(xù)使用中是安全的，對(duì)能源和自然資源的利用是有效的，并且是可以再循環(huán)、再生或易于安全處置的。,環(huán)境化設(shè)

18、計(jì)的基本條件,環(huán)境化設(shè)計(jì),社會(huì)效益及目標(biāo),污染預(yù)防,回收再利用,基本準(zhǔn)則基線(xiàn)指標(biāo)（生命周期分析LCA）改善方針及技術(shù)工具,,,,環(huán)境化設(shè)計(jì)的定性準(zhǔn)則,1.為回收再利用設(shè)計(jì)2.為易拆解性設(shè)計(jì)3.為減廢設(shè)計(jì)4.為節(jié)能設(shè)計(jì)5.為省資源設(shè)計(jì)6.為降低長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)設(shè)計(jì)7.為避免意外設(shè)計(jì),DfE定性準(zhǔn)則—為回收再利用設(shè)計(jì),(1)為材料回收設(shè)計(jì)避免使用復(fù)合材料標(biāo)示可回收材料使用可回收之包裝(2)為元件回收設(shè)計(jì)使用可再利用容器為

19、易整修設(shè)計(jì)為可再制造設(shè)計(jì),DfE定性準(zhǔn)則—為易拆解性設(shè)計(jì),(1)增進(jìn)元件運(yùn)作的方便性拆解程序的最佳化增加拆解及元件取出的方便性避免嵌入式元件(2)簡(jiǎn)化元件的界面避免使用彈簧、滑輪、硬化處理避免黏合及焊接避免螺絲固定(3)簡(jiǎn)化性設(shè)計(jì)減少產(chǎn)品復(fù)雜性減少零件數(shù)設(shè)計(jì)多功能零件使用共通性零件,DfE定性準(zhǔn)則—為減廢設(shè)計(jì),(1)源頭減廢降低產(chǎn)品尺寸 ??規(guī)范輕質(zhì)材料設(shè)計(jì)薄層包覆 ??增加液體濃度降

20、低元件重量 ??減少包裝重量使用電子文件(2)為分離而設(shè)計(jì)加強(qiáng)材料濫編編號(hào)盡量使用少種類(lèi)材料使用相同或相容材料(3)避免材料污染(4)考量回收、再利用及處理的方便性及設(shè)計(jì),DfE定性準(zhǔn)則—為節(jié)能設(shè)計(jì),(1)減省生產(chǎn)過(guò)程的能源使用(2)降低設(shè)備的能源需求(3)降低配售過(guò)程中的能源 短運(yùn)送距離及避免緊急送貨 降低運(yùn)送體積/重量(4)使用再生資源,DfE定性準(zhǔn)則—為節(jié)省資源設(shè)計(jì),(1)設(shè)計(jì)多功能產(chǎn)

21、品(2)使用回收及可再生材料(3)使用再制元件(4)設(shè)計(jì)長(zhǎng)效/使用產(chǎn)品增長(zhǎng)功能有效期設(shè)計(jì)可提升功能元件設(shè)計(jì)可重復(fù)使用基座設(shè)計(jì)可修護(hù)的方便性設(shè)計(jì)耐用產(chǎn)品,(5)設(shè)計(jì)可閉環(huán)式回收(6)設(shè)計(jì)可回收包裝(7)設(shè)計(jì)可重復(fù)使用容器(8)發(fā)展租借方案,DfE定性準(zhǔn)則—為降低長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)設(shè)計(jì),(1)減少制程排放物(2)避免有毒及具危害性物質(zhì)(3)避免長(zhǎng)期累積于環(huán)境的化學(xué)物質(zhì)(4)使用水性（非溶劑型）技術(shù)(5)增加產(chǎn)品生物可分解

22、性(6)增加產(chǎn)品易處理/處置性,DfE定性準(zhǔn)則—為避免意外設(shè)計(jì),(1)避免使用腐蝕性及易燃性材料(2)提供釋壓功能(3)減少滲透可能(4)使用避免孩童打開(kāi)的蓋子(5)避免顧客錯(cuò)誤使用的設(shè)計(jì),3、清潔生產(chǎn)聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署對(duì)清潔生產(chǎn)的定義是： “清潔生產(chǎn)是將綜合性、預(yù)防性的環(huán)境戰(zhàn)略持續(xù)地應(yīng)用于生產(chǎn)過(guò)程、產(chǎn)品和服務(wù)中，以提高效率和降低對(duì)人類(lèi)和環(huán)境的危害。 對(duì)生產(chǎn)過(guò)程來(lái)講，清潔生產(chǎn)指節(jié)約能源和原材料，淘汰有

23、害原材料，減少污染物和廢物的排放和它們的有害性。 對(duì)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，清潔生產(chǎn)指降低產(chǎn)品整個(gè)產(chǎn)品生命周期（包括從原材料的生產(chǎn)到生命終結(jié)的處置）對(duì)環(huán)境的有害影響。 對(duì)服務(wù)來(lái)說(shuō)，清潔生產(chǎn)指將預(yù)防性的戰(zhàn)略結(jié)合到服務(wù)的設(shè)計(jì)和提供活動(dòng)中?！?清潔生產(chǎn)技術(shù)執(zhí)行步驟,六、進(jìn)行成本/效益評(píng)估和提出行動(dòng)方案,清潔生產(chǎn)的延伸 從最初著眼于生產(chǎn)過(guò)程，逐步延伸到對(duì)產(chǎn)品的關(guān)注，這意味著清潔生產(chǎn)從生產(chǎn)領(lǐng)域擴(kuò)展到了消費(fèi)領(lǐng)域，關(guān)注產(chǎn)品能贏得更好的

24、經(jīng)濟(jì)效益； 從對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)的關(guān)注，進(jìn)一步轉(zhuǎn)向?qū)Ξa(chǎn)品服務(wù)的關(guān)注，亦即清潔生產(chǎn)已經(jīng)擴(kuò)展到產(chǎn)品的流通、使用消費(fèi)、報(bào)廢直至進(jìn)入環(huán)境的行為，即從搖籃到墳?zāi)沟恼麄€(gè)生命周期過(guò)程。,工業(yè)生態(tài)學(xué)又譯產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)，它的基本思想是將工業(yè)系統(tǒng)乃至整個(gè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)作為特殊的生態(tài)系統(tǒng)看待，將其納入到生物圈之中。在生物圈中，圍繞著各個(gè)物種在不同的環(huán)境中的代謝活動(dòng)，物質(zhì)流、能量流和信息流都有其恰到好處的構(gòu)造和運(yùn)作方式。,4、工業(yè)生態(tài)學(xué),,工業(yè)生態(tài)學(xué)利用自然生態(tài)系統(tǒng)中

25、物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的原理，構(gòu)建生態(tài)工業(yè)鏈，將一個(gè)企業(yè)的廢物作為另一個(gè)企業(yè)的原料，形成一個(gè)物質(zhì)循環(huán)閉合鏈，實(shí)現(xiàn)資源利用最大化和廢物最小化 工業(yè)生態(tài)學(xué)主張企業(yè)、團(tuán)體、公眾等全社會(huì)共同努力減少污染，保護(hù)環(huán)境。不限于一個(gè)企業(yè)，多個(gè)企業(yè)互為共生，一個(gè)企業(yè)的廢棄物可以是另一個(gè)企業(yè)的原料。,工業(yè)生態(tài)園,1) 生態(tài)工業(yè)園是一個(gè)市場(chǎng)共同體，其中各部分相互合作，并有效地分享資源(信息、原料、水、能源、基礎(chǔ)設(shè)施和自然環(huán)

26、境等)，從而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和環(huán)境質(zhì)量的改善，使市場(chǎng)和區(qū)域共同發(fā)展所需資源合理配置。2) 生態(tài)工業(yè)園是一個(gè)計(jì)劃好的原材料和能源交換體系，他尋求能源、原材料的使用以及廢物的最小化，并建立可持續(xù)的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)關(guān)系。3) 生態(tài)工業(yè)園是建立在一塊地域上的由制造企業(yè)和行政企業(yè)形成的社區(qū)。,工業(yè)生態(tài)學(xué)Industrial ecologyIE 核心概念,生態(tài)工業(yè)區(qū)EIP,產(chǎn)業(yè)共生IS,副產(chǎn)品交換BPX,生態(tài)網(wǎng)絡(luò)EIN,產(chǎn)業(yè)代謝I

27、M,其他方法,永續(xù)發(fā)展,生態(tài)城鄉(xiāng)Eco-Town,生態(tài)工業(yè)園區(qū)鏈(石化),石化煉油,廢氣,發(fā)電廠(chǎng),石膏,建材公司,熱,供熱,養(yǎng)殖,煤灰,,,,,,,,水泥公司,,,,,,太陽(yáng)能,汽電共生,,,,,天然氣甲醇汽油裂解,燃料電池,,,CO2,地下儲(chǔ)槽,油井加壓,消防,超臨界流,,,,,,有價(jià)金屬利用,,有機(jī)溶劑回收,半導(dǎo)體汽車(chē)橡膠,,生態(tài)工業(yè)鏈(冶金),生態(tài)工業(yè)園區(qū)鏈(農(nóng)業(yè)),生態(tài)化社區(qū),太陽(yáng)能,,居民,中水回收,,綠建筑,,生活污水

28、,廢余樹(shù)枝,,,,,處理后澆灌,堆肥后農(nóng)作施肥,,,廢棄物燃料,高透水率,,5、循環(huán)經(jīng)濟(jì),循環(huán)經(jīng)濟(jì)本質(zhì)上是一種生態(tài)經(jīng)濟(jì)，它要求運(yùn)用生態(tài)學(xué)規(guī)律來(lái)指導(dǎo)人類(lèi)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)。它以“減量化、再利用、再循環(huán)”(3R原則)為社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的行為準(zhǔn)則，運(yùn)用生態(tài)學(xué)規(guī)律把經(jīng)濟(jì)活動(dòng)組織成一個(gè)“資源→產(chǎn)品→再生資源”的反饋式流程，實(shí)現(xiàn)“低開(kāi)采、高利用、低排放”，以最大限度利用進(jìn)入系統(tǒng)的物質(zhì)和能量，提高資源利用率，最大限度地減少污染物排放，提升經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量和效益。

29、,循環(huán)經(jīng)濟(jì)與直線(xiàn)經(jīng)濟(jì)的比較,傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)資源 -> 產(chǎn)品 -> 污染排放高開(kāi)采、低利用、多排放,合理和持久地利用物質(zhì)和能量，基本上不產(chǎn)生或者只產(chǎn)生很少的廢物。,循環(huán)經(jīng)濟(jì)資源 -> 產(chǎn)品 -> 再生資源低開(kāi)采、高利用、少排放,,按照自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律組織經(jīng)濟(jì)活動(dòng),循環(huán)經(jīng)濟(jì)的三個(gè)原則,減量化Reduce,再循環(huán)Recycle,再利用Reuse,輸入端,過(guò)程中,輸出端,減少進(jìn)入生產(chǎn)和消費(fèi)過(guò)程的物質(zhì)量,從源頭

30、節(jié)約資源使用和減少污染物的排放。,提高產(chǎn)品和服務(wù)的利用效率,要求產(chǎn)品或包裝以初始形式多次使用,減少一次污染。,要求物品完成使用的功能后重新變成再生資源。,,,,,,,,,全過(guò)程都必須做到無(wú)毒化、無(wú)害化,三、環(huán)境工程治理新思維,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,Potable

31、 Water,Wastewater,Transfer to treatment,Membrane Bio Reactor,UV/Ozone Disinfection,Reuse Water Reservoir,MembraneBackwash,To Irrigation,Distributed Water Reuse System Schematic,,Aerobic,Membrane Filters,Flush Water,Coo

32、ling Tower,,Anoxic,,,,,,,,,,,,,Transfer to treatment,Stormwater Feed Tank,Wastewater Feed Tank,,,,,,,,Laundry Water,Cooling Water,,,,,,Cooling,,Wastewater,Reuse Water,,,,Stormwater overflowHighly variable,1a,1b,3,4,5,1,

33、Wastewater and stormwater collected,2,Screening,Biological treatment,Final polishing and disinfection,Storage for nonpotable reuse,5,4,3,,Discharge Sewers,,,Discharge Sewers,,,,,,,,2,,,新加坡再生水廠(chǎng)（NeWater Plant）,,,,,,污水源熱泵系統(tǒng)

34、原理,系統(tǒng)原理,優(yōu)點(diǎn):1.機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定：水體的溫度一年四季相對(duì)穩(wěn)定，其波動(dòng)的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于空氣的變動(dòng)，是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源，水體溫度較恒定的特性，使得熱泵機(jī)組運(yùn)行更可靠、穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性2.高效節(jié)能：冬季：污水體溫度比環(huán)境空氣溫度高，所以熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高，能效比也提高；夏季：水體溫度比環(huán)境空氣溫度低，所以制冷的冷凝溫度降低，使得冷卻效果好于風(fēng)冷式和冷卻塔式，機(jī)組效率提高3.環(huán)保效益顯

35、著：將城市廢熱作為冷熱源供熱時(shí)：省去了燃煤、燃?xì)?、然油等鍋爐房系統(tǒng)供冷時(shí)：冷卻水塔，避免了冷卻塔的噪音及霉菌污染,,,,四、環(huán)境領(lǐng)域核心新技術(shù),原則-低碳廢物處理技術(shù)◆最小的資源能源消耗；◆最大限度的資源能源回收；◆最低的溫室氣體（CO2、CH4 、N2O）排放；◆最省的土地占用；◆最小的環(huán)境影響。,1、廢氣處理技術(shù),二氧化碳等溫室氣體減排技術(shù)二氧化碳回收與封存技術(shù)鍋爐燃煤脫硫脫硝技術(shù)汽車(chē)尾氣排放控制技術(shù)惡臭廢氣處

36、理凈化技術(shù)揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）處理技術(shù)有毒有害廢氣處理（二惡英、稠環(huán)芳烴等）技術(shù)重金屬粉塵(汞、鉛等）處理技術(shù),2、廢水處理技術(shù),化學(xué)技術(shù)絮凝劑（超高分子絮凝劑、生物質(zhì)絮凝劑、微生物絮凝劑）；高級(jí)氧化技術(shù)（原位電Fenton氧化、光催化、超聲波與微波催化、低壓濕式催化氧化等）；生物技術(shù)厭氧消化產(chǎn)甲烷生物制氫生物回收硫磺技術(shù)生物制乙醇生物柴油技術(shù)（藻類(lèi)、污泥、生物質(zhì)、廢油脂等）短程硝化/反硝化厭氧氨氧化

37、好氧顆粒污泥生物電系統(tǒng)（MFC、 MEC),核心生物技術(shù),以高效厭氧為核心的發(fā)酵技術(shù)（甲烷發(fā)酵、生物制氫、生物制乙醇、提出蛋白質(zhì)等）；先進(jìn)生物工程技術(shù)（有效工程菌和基因工程菌，短程硝化-反硝化，同時(shí)硝化-反硝化，厭氧氨氧化（Anammox），（SHRON-Anammox）工藝，反硝化氨氧化（DEAMOX），好氧顆粒污泥等）。膜分離-生物法耦合技術(shù)（膜生物反應(yīng)器（MBR），萃取膜生物反應(yīng)器（EMBR），無(wú)泡曝氣膜生物反應(yīng)器（MABR

38、），MBR-RO。,高級(jí)氧化技術(shù)（AOP）：TiO2光催化，電催化，F(xiàn)enton試劑法（H2O2/Fe），濕式催化氧化，超臨界水氧化，紫外線(xiàn)滅菌等。絮凝劑：無(wú)機(jī)高分子絮凝劑，生物質(zhì)絮凝劑，微生物絮凝劑。低壓、抗污染膜膜技術(shù)（微濾（MF），超濾（UF），納濾（NF），反滲透（RO）。絮凝過(guò)濾:纖維束過(guò)濾、圓盤(pán)過(guò)濾機(jī)、微濾/超濾,核心化學(xué)技術(shù),3 、 Membrane technology,膜分離技術(shù)MBR高通量、親水性、抗菌性抗污

39、染分離膜（MF、UF）材料；納濾（NF）、反滲透（RO）低壓、高通量、抗污染、耐氯性膜材料；正滲透（FO）膜材料及汲取液和工藝納米碳膜及無(wú)機(jī)膜材料,4、環(huán)境材料,碳納米材料（碳納米管、泡沫碳、石墨烯等）光催化新材料催化材料電極材料吸附材料膜分離材料生物膜載體材料高吸油材料（溢油修復(fù)、含油污水處理）,5、固體廢物資源化與處理處置,遵循三原則：減量化、資源化、無(wú)害化一般工業(yè)固體廢物（建筑材料）危險(xiǎn)廢物（回收、焚燒、安

40、全處置）生活垃圾(衛(wèi)生填埋、焚燒發(fā)電、堆肥及厭氧發(fā)酵制沼氣或綜合運(yùn)用)農(nóng)業(yè)廢物和禽畜養(yǎng)殖廢物（厭氧發(fā)酵-沼氣、好氧堆肥、干餾和裂解制燃料氣）,5、固體廢物資源化與處理處置,生物發(fā)酵技術(shù)（CH4、H2、乙醇、醋酸、PHB、柴油等）焚燒發(fā)電技術(shù)熱解回收能量與資源技術(shù)機(jī)械化學(xué)分解POPs技術(shù)電子線(xiàn)路板（PCB）回收稀有金屬技術(shù)水泥窯協(xié)同處理技術(shù)電站鍋爐協(xié)同處理技術(shù),6、新工藝、新技術(shù)●以分散處理為主，集中處理為輔；企業(yè)、園

41、區(qū)（社區(qū)）、城市（流域）三級(jí)控制；● 回收能源、水資源和有價(jià)值的產(chǎn)品；● 厭氧生物處理為主，好氧生物處理為輔的工藝● 生物和物化處理與膜分離技術(shù)結(jié)合（MBR)；● 環(huán)境工程與生態(tài)工程技術(shù)結(jié)合；● 采用新技術(shù)、新工藝、新材料；● 工藝過(guò)程自動(dòng)控制與在線(xiàn)監(jiān)測(cè)；,7、環(huán)境監(jiān)測(cè)和分析技術(shù),（1）化學(xué)與儀器分析技術(shù)Inductively coupled plasma (ICP)Gas chromatography (GC)Mas

42、s spectrometry (MS)High performance liquid chromatography (HPLC)Laser ablation – (ICP – MS)Electrospray (ES – MS),（2）現(xiàn)代生物分析技術(shù),Oligonucleotide probesFluorescence in-situ hydration (FISH)Polymerase chair reaction (PCR

43、)Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE)Transmission electron microscopic (TEM)Scanning electron microscopic (SEM) (cryogenic option, X-ray option)Atomic force microscopy（AFM）,五、展望,（1）廢物處理由單項(xiàng)技術(shù)向系統(tǒng)集成技術(shù)轉(zhuǎn)變；處理目標(biāo)由