城市污水再生利用科技需求與發展戰略研究

《城市污水再生利用科技需求與發展戰略研究》是依託清華大學，由胡洪營擔任項目負責人的專項基金項目。

基本介紹

• 中文名：城市污水再生利用科技需求與發展戰略研究
• 依託單位：清華大學
• 項目負責人：胡洪營
• 項目類別：專項基金項目

項目摘要

我國是一個嚴重缺水的國家，水資源短缺已經成為制約社會和經濟發展的重要因素之一。污水再生利用是解決水資源短缺問題的有效途徑，其關鍵是水質安全保障。但是，污水中的病原微生物、有毒有害化學物質、氮磷等多種多樣的污染物會對再生水安全帶來危害，研究開發和不斷完善污水再生利用技術體系，保障再生水利用安全，已經成為迫切解決的重要課題。明確我國城市污水再生利用科技發展戰略，對指導污水再生利用研究具有重要的意義。本研究將污水作為城市重要水資源，以促進城市污水資源的安全高效利用為目的，在研究城市污水資源化利用途徑與潛力、再生水利用現狀與發展趨勢、城市污水再生利用技術現狀與發展趨勢、再生水安全高效利用中的關鍵科學問題和城市污水再生利用面臨的課題與科技需求等的基礎上，提出我國城市污水再生利用科技發展路線圖、重點和優先研究領域。

結題摘要

污水再生利用是緩解我國水資源短缺問題的有效途徑，也是保障水資源可持續利用的國家重大需求。目前，再生水在城市雜用、地表水補給（景觀利用）、地下水補給、工業利用等方面的套用越來越廣泛，與人們生產生活密切相關。 污水再生利用的關鍵是安全保障。本研究以促進城市污水資源(Wastewater Resource, WWR)的安全高效利用為目的，分析城市污水及其關鍵組分的資源化利用途徑，識別污水再生利用的關鍵科學問題與科技需求，提出我國城市污水再生利用科技發展重點方向和優先研究領域建議。本研究取得以下主要成果： （1）掌握了我國城鎮污水產排現狀，重點分析了北京、天津、上海和重慶等典型城市的污水和處理廠出水水質特點。分析了污水內涵資源特別是水、有機質和氮磷等高價值無機元素的可能利用途徑。 （2）通過國內外發展趨勢分析，識別了污水再生利用面臨的主要科學問題和技術需求，提出了面向污水資源(Wastewater Resource, WWR)極盡利用的“污水精煉(Wastewater Refining)”新理念，剖析了實現污水精煉的關鍵技術和可能的技術途徑。 污水精煉的核心理念是將污水視為資源，改變以污染物分解和去除為基礎的現有處理技術原理，通過污水中有價值物質的精細化篩分和定向轉化，實現污水中水、有機質和無機鹽等資源的安全、高效和極盡利用。污水精煉主要包括篩分、轉化和利用三個關鍵環節。基於技術分析，針對不同的場景，提出了污水精煉生態模式(wRefine-E)和污水精煉高端模式(wRefine-S)兩種技術途徑，並對污水精煉關鍵技術(Wastewater Refining Technology)進行了分析；同時指出，再生水安全高效利用是污水精煉技術發展的重要推動力，污水再生與資源能源轉化耦合是未來的必然發展方向。 積極開展污水再生利用領域國內外學術交流。項目執行期間，項目負責人當選為國際標準化組織水回用技術委員會城鎮水回用技術分委員會主席(ISO/TC 282 Water Reuse/SC2 Water Reuse in Urban Areas) ，並組織召開了ISO/TC 282 /SC2第一次工作會議。與日本產業技術綜合研究所（AIST），聯合主辦了2次污水再生利用前沿理論與技術研討會；在國內，承辦和主辦了4次污水再生利用方面的學術研討會。相關研究成果發表中文核心期刊論文5篇。