百年水处理的“小厂故事” 下一个“小厂”能否在中国?

高俊东 1608
文章来源:高俊东
  2019中持环保创新发展大会上,江苏省(宜兴)环保产业技术研究院院长高嵩以《小厂故事》为题,介绍了水处理的百年历程,也带听者感受了行业的光荣与梦想。下文为演讲实录,略有删节。

  污水厂的建设和运营是我们的日常工作,已经是普通到再不能普通的事情,普通到我们难以察觉到它的伟大。2003年,美国工程院评选出20世纪最伟大的十项创举,排水系统和污水处理厂系统位列其中,排在电气化、汽车和飞机之后,而在互联网和电子技术之前。

  可以说,没有污水处理厂,就没有真正意义的现代化城市。今天,我和大家分享的,是水处理百年历程中的几个瞬间,吉光片羽,我们或许能够感受到,这个行业的光荣与梦想。

 

  美国劳伦斯镇的水处理站:死神之手被科学轻轻拂开

  1890年的美国,第一次工业革命进行的如火如荼,在马萨诸塞州的劳伦斯镇,快速流动的梅里马克河驱动着工厂的织布机,为小镇带来迅速增加的财富和人口。

  伴随繁荣而来的,是日益被污染的水源以及水中的伤寒病菌,肆虐欧洲的黑死病,现在也盘旋在小镇的上空。这个几万人口的小镇,当年就有近百人被伤寒夺取了生命。在当时的科技和医疗条件下,人们毫无办法,只能寄希望于河流本身的自净功能和调水工作,期待上帝的悲悯。

  

  但幸运的是,进入二十世纪,人类不但可以向上帝祈祷,也可以向科学求助;更幸运的是,在劳伦斯镇的附近就有一个科学的城堡,就是著名的麻省理工学院;最幸运的是,大学中一位“不安分”的微生物学专家——塞奇威克教授,怀着科学的好奇和悲悯的情怀,愿意尝试解决这个问题。

  通过当时的最新发明——显微镜和化学分析,他很快得出结论:伤寒来自于被污染的饮用水;经过实地调查,一条源自上游城市的小溪是罪魁祸首。他立刻推动政府在这条小溪修建了一个简单的水处理站,并且和大学的两位同事和一些工程师,组成了联合研发小组。

  

  这个研究,一做就是三年。三年中,他们发现了很多有意思的事情:发现砂滤池可以有效的隔离病菌,而产生这种作用的不是砂子本身,而是砂子表面的一层薄膜,这带来了生物膜的发现;反洗产生的杂质很难沉降,投入明矾可以很好解决这个问题,而铸铁厂的废钢渣(FeCl3)也可以起到同样效果。当然,如果投药时,用船桨搅拌,效果就更好了。

  大家是否觉得这些发现是如此的熟悉?以至于听完这个故事,我们走在水厂中,如果看到砂滤池,生物膜工艺,絮凝沉淀池,加药装置,搅拌器这些东西,甚至可以看到塞奇威克教授和他的同事们在向我们微笑。

 

  劳伦斯站建成三年后,人们惊喜地发现,整个城市的伤寒发病率降低了80%,城市上空的死神之手就这样被轻轻推开。在劳伦斯站建成50年之后,两位哈佛教授研究结果证明,美国的人均寿命1900年的47提高到了63岁,其中一半的贡献都来自于水处理。

  塞奇威克教授被后世尊为现代公共卫生之父,而我们故事中所讲的劳伦斯站,一个甚至无法估计起水量的小站,却向社会发出了一个无比清晰的信息:修建污水厂,可以延年益寿。在水处理的光照下,更多的人群得以集聚,开展更复杂的协作,开创更伟大的文明。

  新加坡勿洛水厂:从缺水的焦虑到迎战水危机的信心

  1965年的一个清晨,新加坡接到马来西亚通知 “被独立”了。在记者招待会上,时任新加坡总理的李光耀没有喜悦、只有泪水,流泪的原因很复杂,国力孱弱、强敌环伺,但我们猜测,这其中必然有水的原因,因为他接手的这个国家,是全世界最缺水的地方。

  1941年,占领马来西亚的日军,仅仅通过控制水源就让英国人屈膝投降。缺水的阴影在这个国家上空挥之不去,即使新加坡与马来西亚签订了百年的供水协议,但水的命脉掌握在别人手里。在建国的几十年里,围绕水,新加坡被困扰、被讹诈、被恐吓,这是一种难以描述的焦虑。

 

  1971年,一个公用事业局(PUB)的普通工程师,我们只知道他姓杨,他在一份报告中写道,新加坡要实现水资源方面的国家安全,污水回用是必由之路。我们不知道当时新加坡领导人看到这份报告的感受,但后来的历史告诉我们,新加坡就是沿着这个方面坚定前行,屡战屡败、屡败屡战。

 

  直到1998年,在新加坡勿洛,一座一万吨的再生水生产线开始建设,使用以反渗透为核心的工艺路线处理污水厂二级出水。一批国际知名的企业和专家应邀进行论证和设计,几家名不见经传但后来成为巨无霸的企业负责学习建设,在此工作的工程师之前已经在当时最先进的美国的21世纪水厂实习两年。

  勿洛水厂的出水经过长达一年的持续运行和超过两万五千次的水质检测,被证明达到甚至优于饮用水标准。2002年,新加坡建国日,在李光耀流泪的37年后,时任总理吴作栋为民众送上了这样一份“大礼”并当众一饮而尽,举世闻名的Newater就此诞生,并开始蜚声世界。

 

  勿洛,这个不起眼的、只有万吨规模的小厂,用它的产品,不仅向新加坡国民传达了自立的信心,也向社会传递了一个清晰的信号——污水处理厂可以成为城市的第二水源,解决未来城市的水资源危机,人类社会又多了一个有力的武器。

  每每品读这两个故事,我也在思考,为什么是他们?这样两个不起眼的小厂,承担起指引未来的角色?时间原因,无法多做探讨。我想,致力于解决重大问题的使命,多专业优秀人才的集聚协同、研发与生产并行、坚定的方向选择,也许是他们成功的原因。

 

  下一个“小厂”,能否在中国?

  在此时眺望未来,虽然我们在水处理科技方面已经发展百年,但我们面临的挑战仍然有增无减。2015年,全球多个国家签署了17项可持续发展目标,其中,第6 项发展目标是——在 2030 年之前为全人类提供清洁的饮用水和卫生设施。

  这意味着自2015年开始,人类必须在未来 14 年内每天建造一个七十万人口当量的污水处理厂。显然,对全人类而言,这将是一个巨大的挑战,如果我们继续依赖 100 年前的技术,实现这个目标将相当困难。

  而且,现代国家,即使是在发达国家,在气候变化的背景下,人们也似乎难以承受污水处理设施带来的能量损失、资源消耗和邻避效应 ,有人将现在的污水处理厂比喻成一个ICU的病人,靠呼吸机、营养液和药物来维持生命,浑身散发着难闻的味道。

  

  百年水处理迎来了可持续发展的新路口,历史的突破和转向已经开始酝酿。这样的感觉似曾相识,似乎又一个“小厂”该出现了。

  

  未来的水厂会不会是这样?这个时候一定会有一批人,会有一个厂,哪怕它规模不那么大,去承担起这个使命,带着我们继续往前走,我想它一定会出现在中国,中国有这么大的市场空间,有这么好的人才储备和这么好的科技实力,它应该去发生一些事情。

  

  我们相信,它应该出现在最有需要和应用空间的国家,应该出现在最富活力的土壤,应该承载更多对未来的想象,它应该是我们的污水处理概念厂。

  

  它也会出现在宜兴。在宜兴,它有全社会、全产业最活跃的土壤,它一定能够担负起全行业共同往前走的共识和目标,能够承担起所有行业的目标和梦想。

  

  这个《小厂的故事》刚刚开始书写,它将带来什么、改变什么、启发什么、引领什么,我们尚无答案,但答案就在我们手里,在我们这个行业已然成长起来的新一代手里。

  让我们在此时,接过百年水处理科学与探索的火炬,并将它高高举起。

标签:水处理

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