清華胡洪營教學專訪-再生之水修養奧運“龍湖”

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　　水不在深，有龍則靈。

　　奧林匹克叢林公園，北都城的城市中軸線與天然山川融為一體。龍形的彎曲水系，沿著都會的軸線向北盤臥。陽光下，銀色的波光猶如銀龍的鱗甲在綠色的山林間熠熠生輝。

　　家喻戶曉，比起許多國際大都會，北京是個缺水的城市。在一年的大部門時光里處于降水少、氣象枯燥的環境中。在這樣一個水資源匱乏的地區，扶植一個如斯大范圍的人工水體，水源從哪兒來？而且通過甚么辦法讓它本人能夠運行起來？

　　在北京奧運會召開之際，記者訪問了清華大學環境科學與工程系傳授胡洪營。從奧林匹克森林公園水系水質凈化系統的計劃、運轉到水質檢測等相關工作，他都參加了。“為了節儉水資源，表現綠色奧運和科技奧運的理念，奧林匹克森林公園主湖及其相關水系主要以清河和北小河再生水廠的高品德再生水作為補充水源。”胡洪營說。

　　再生水景觀利用需防備安康和生態風險

　　所謂再生水，即污水經深度處理后，達到一定水質目標，滿意某種應用請求，可以進行有利使用的水。

　　為懂得決我國水資源短缺問題，目前，再生水曾經逐漸開始用于澆灌、景觀用水（水體補給）、沖廁、車輛沖刷、消防和產業冷卻水等非直接飲用道路。但是，一般庶民對再生水還是心驚肉跳，究竟再生水不同于自來水。

　　胡洪營表現：“未經處理的城市污水存在病原微生物種類多、數目大，化學污染物品種龐雜、濃度高和水質、水量變更大等特色，如何優化污水再生處理工藝、提高污染物去除效力、保障再生水的水質安全，就成了污水再生利用的中心和要害問題。”

　　再生水中的污染物可分為化學傳染物和病原微生物兩年夜類。因而，公園外景不雅用水的再生水存在兩種潛伏風險：一是病原微生物引發的安康風險，二是氮磷惹起的富養分化和水華爆發危險，即生態風險。

　　優化消毒工藝確保再生水水質安全

　　生活污水遭到人畜糞便污染，由此中的病原體引起的微生物風險凡是是再生水利用的主要問題。胡洪營指出：“有用檢測和防備病原微生物污染、保障水質安全，是污水再生利用的條件。”

　　消毒可以殺滅病原微生物、避免風行疾病的傳布，是污水再生處理進程中必不成少的環節，也是保證再生水水質安全的癥結辦法,女性培訓。但胡洪營說：“在消毒過程中，消毒劑偶然會與水中的無機物產生反映，產生有毒有害的消毒副產物，從而增添由化學物質引起的水質風險。”

　　如那邊理好病原微生物滅活與水質安全的抵觸，成為污水再生處理中面臨的重要迷信問題。

　　氯是再生水消毒中最經常使用的消毒劑，但在氯消毒過程當中發生的有毒副產品會帶來一定的水質安全風險。

　　固然病原微生物被控制住了，但是又生成了有毒有害的化學物質，這是我們不想看到的。”

　　目前，通過生物毒性評估來評判消毒安全性的研究還很不系統深刻，不克不及知足領導污水消毒實踐的須要。針對這類情形，胡洪營率領他的課題組，在國度自然科學基金項目標支撐下，研究了氯和二氧化氯消毒對再生水生物毒性的影響及其掌握方法，通過優化氯消毒工藝，在控制病原微生物的基本上，削減有毒有害化學物質的天生。

　　紫外線消毒是一種新型的消毒技術，但消毒后，病原微生物輕易呈現身后復活的景象。如何把持紫外線消毒后病原微生物的回生，成為紫外線消毒實際中面對的難題。為破解這一困難，胡洪營引導的課題組又開始了節制紫外消毒后被殺逝世的病原微生物復活的技術研究。

　　“氯消毒和紫外消毒是用得較多的兩種方式，不外日常平凡斟酌其安全性的其實不太多。”胡洪營說：“再生水的利用存在一定的健康和情況風險，然而，只有通過現有技術工藝處理切當，增強治理和水質監控，就可能保證水質安全。”

　　利用水生植物清水功能，保障景觀水系水質安全

　　城市污水經過一級處理（積淀、過濾），到二級生物處理，再到深度處理（包含混凝??沉淀??過濾、臭氧氧化、生物活性碳、膜過濾等分歧工藝），最后經過消毒，成為可用于景觀用水的再生水。

　　就如許，從污水處理廠出來的再生水，經過管網的運輸，終極達到奧林匹克森林公園。

　　“到了公園后，景觀水體中由氮磷惹起的水華是最使人擔憂的。”胡洪營課題組的任務也隨著再生水從污水處理廠延長到了奧林匹克森林公園。

　　為了確保水系水質，奧林匹克森林公園建立了完美的水質凈化系統，包括再生水補水凈化人工濕地、氧化塘處理系統、湖水輪回處理人工濕地及湖體滯水區助流系統等。“值得存眷的是，水生和濕生植物具備的凈化功能，在全部奧林匹克森林公園的水質凈化系統中起著無足輕重的作用。”

　　再生水進入主湖之前起首經由潛流濕地停止第一次凈化。潛流濕地的作用就是過濾再生水中無奈經過泥土的無害物資，并利用土壤中的某些物質與水中的局部化學元素聯合，將無害元素從水中分別出來。

　　經過濕地處理的再生水進入生態塘停止二次處理。生態塘中大批蒔植有凈化水體功效的水生植物與濕地植物，通過植物的根系或植物排泄的液體對水體進行凈化，同時還可以丑化水體環境，營建特別的濕地景觀。經過幾回處理，再生水就可以作為奧林匹克森林公園水系統的重要補水水源。

　　胡洪營高興地告知記者：“經由過程濕地和水生動物的水質凈化作用和抑藻作用，奧林匹克森林公園的水系將成為北京最大的再生水污染做作水系。這一水系的構成，必定水平上處理了北京干旱無水補、下雨留不住的局勢。”

　　光靠濕地系統處理再生水補水，有些情況下還不能完整達到水質堅持的目的，暴雨徑流帶來的氮磷很難攔阻，也會匯入湖中。“這還需要通過水體的循環處理來保障水質。”胡洪營先容：“通過水泵將湖水晉升到人工濕地和生態塘系統進行處理，一來凈化了湖水，二來促使湖水的活動，增長了水體復氧速度，提高了湖水的自凈能力，從而無效預防水質好轉。”

　　奧運時期，一天測一次

　　采訪時，記者觀賞了胡洪營課題組的試驗室，看到兩個先生正在測水樣，一問才曉得，那些樣品就是采自奧林匹克森林公園龍型水系的主湖。

　　“奧運會之前，一周檢測一次；奧運會時期，一天檢測一次。”他們說。

　　胡洪營說：“這樣高的頻率，是為了可以隨時控制水質的變化。水質一有劣化的跡象，就能夠盡早采用措施，防患于已然。”

　　他進一步彌補：“奧林匹克森林公園景觀水系到達的水質尺度是水環境品質的Ⅳ類標準。但是Ⅳ類標準的水體中也存在水華爆發的風險。為了實時猜測水華，有需要對水質進行周密監控。”

　　他們為此制訂了一系列預案，比方，氮磷的濃度假如有降低的跡象，可以采取直接凈化的方法，投加磷的吸附劑或置換水體；當氮磷達到一定的濃度，有水華涌現的跡象時，可以投加抑藻劑來控制藻類的成長。

　　再生水利用是值得的

　　污水再生利用是胡洪營的主要研究偏向之一，他的課題組一半以上的職員從事這方面的研究。

　　實在，我國開始再生水的研究較早，“八五”、“九五”都有相關的研究課題和樹模名目。而大師意想到再生水的重要性，是比來多少年的事。

　　胡洪營說：“咱們并不單單繚繞奧運會發展再生水水質保險與保證技巧研究。應當說，早在2000年我們已開端做了相干任務。后期研討結果正幸虧奧運會時代獲得了現實利用。”

　　生涯污水是一類重要的非傳統水源，今朝已有很多小區樹立了污水再生處理體系，此后小區生活污水再生應用將會有更強的成長勢頭。再生水可用于小區綠化、沖廁、洗車等，起到減緩水資本缺乏壓力的重要感化。他指出，特別是我國南方地域缺水重大，污水再生利用是處理這一成績的一個主要標的目的，當局應該加鼎力度奉行和實行。

　　在再生水的研究中，他最關懷的就是安全跟水量兩個成績，如何有針對性地采取適合的技術工藝來處置污水，以保證再生水的水質平安；若何進步處理才能，以保障再生水的供水量。

　　“再生水的利用，不管是從經濟上，仍是從技術上，都是值得的。首先不必新的水源，跟著技術的逐步提高，經濟可行性也會愈來愈顯明。”胡洪營說：“我國推行再生水技術，面臨的比擬大的問題有幾個：一是如何保障水質，技術上另有些問題不解決；二是如何保證每個工藝環節的畸形運轉；三是管網系統，當初建立得還不敷；四是水價，經濟上可行了，各人天然都樂意用了。”

　　起源：《科學時報》2008-08-12