一種湖泊中利用富氮污水養(yǎng)殖水產(chǎn)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種在湖泊中利用富氮污水養(yǎng)殖魚蝦水產(chǎn)的方法。同時治理污水。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國水系污染十分嚴重。其中絕大部分是富氮污水（其中一大部分是生活污水）。 對于這些富營養(yǎng)化的污水，我國目前采用的治理技術(shù)可以概括如下："撈"水藻(如青島、太 湖、巢湖)、挖污泥(如頤和園、太湖)、"過濾"污水或者干脆"換水"向下排。這些技術(shù)總的說 來，如果把治理后的污泥也算進去，治理后的污染物總量(主要在污泥中）和治理前水中的 污染物總量基本相等。換言之，治理前后的污染物總量基本沒變(略有增加)。
[0003] 其中最典型的工藝是"超過濾膜工藝"（MBR)，這是半世紀前在只有沙漠的海灣國 家出現(xiàn)的淡化海水的技術(shù)。國內(nèi)現(xiàn)在采用它處理污水，每天要產(chǎn)生許多污泥。不僅如此，這 種工藝還有到目前為止沒有公開的地方：由于運行中國產(chǎn)膜易堵塞導(dǎo)致滲透率迅速降低， 污水處理廠常用酸燒來沖洗膜，而且往往用鹽酸這類強酸，盡管進行了稀釋，這些酸的殘留 物與水中的鎳和鉻不銹鋼部件和廚房用的不銹鋼擦殘留物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，就會產(chǎn)生重金屬 污染物六價鉻等附加污染，至今國內(nèi)對此還沒有出現(xiàn)有關(guān)的規(guī)程。
[0004] 另外還有許多污水處理廠用氧化溝工藝（0D)、A20工藝、SBR工藝、最終都是用好氧 微生物吃掉污染物。最后不但部分污染物進入污泥中，連微生物的尸體也留在活性污泥里。
[0005] 現(xiàn)有污水處理廠的工藝大體上都屬于上述這幾種(和他們的分支)，這些工 藝都產(chǎn)生令政府頭疼的大量污泥。例如，最近北京東郊建立了一個大的污泥處理廠，把 大量的污泥晾干加工，人們很遠的就能聞到污泥的臭味。
[0006] 這樣，為了美化一個地方而把污染物轉(zhuǎn)移到同樣是我國的另一地方。從我國整體 考慮，這些技術(shù)雖取得了美化局部地區(qū)的明顯成績。但是從物質(zhì)不滅角度看來，既然治理前 后污染物總量未變，那么從我國整體考慮治污效果為零(僅僅移動而不消除)。
[0007] 這樣從學(xué)術(shù)角度來描述我國治理污水的成績，反映了現(xiàn)有污水處理廠和近年計劃 新發(fā)展鄉(xiāng)鎮(zhèn)小型污水處理設(shè)施的工藝弊端：花了這么多的錢，消耗了這么多的電能，結(jié)果只 是把污染物轉(zhuǎn)移到同樣是我國的另一個地方，一點也沒有減少我國國境線以內(nèi)的污染物總 量，而且污泥還污染了不少農(nóng)村地區(qū)。最后，大雨一沖，最終都流到我國的海洋經(jīng)濟區(qū)：渤 海、東海、南海。被污染的海洋魚越來越少，昔日全國最大的漁場(舟山群島)魚群消失了，漁 民們只好被迫搞網(wǎng)箱養(yǎng)殖或者冒著被抓的危險到別國水域去捕魚。
[0008] 不僅如此，這幾年，污水還沒治理好，霧霾天卻出來了。在這幾年大建污水處理廠 和鄉(xiāng)鎮(zhèn)小型污水處理設(shè)施的時候出現(xiàn)霧霾天，時間上巧合說明二者間的一些聯(lián)系：建污水 處理廠是造成霧霾天嚴重的一個重要因素。這種不顧高昂建造代價和高耗電運行建污水處 理廠的同時，需要新建不少發(fā)電廠(或擴大發(fā)電量)。我們計算了一下：截止2012年底我國 全部污水廠運行電耗每天達到7. 1千萬度/天(按0. 5元電費/噸水計算，膜工藝還要高一 些)，按國家統(tǒng)計局的換算標準，每度電折〇. 404kg標準煤，為此每天要燒2. 9萬噸/天標準 煤，每年要燒一億噸以上的標準煤。
[0009] 另外，建造這些昂貴的污水處理廠(建一個日產(chǎn)5萬方的廠約需1億元)，所需制造 的設(shè)備在制造過程中又要用更多的電、燒更多的煤。這些煤是造成我國目前空氣霧霾的主 要原因之一。
[0010] 下面，我們再看看我國還有多少富氮污水需要治理？它會決定我們今后應(yīng)該采用 什么技術(shù)方案。
[0011] 這可以如下計算出來：眾所周知，我國大江大河的水都污染了。以長江為例，若不 治理，江中的魚將會越來越少，下游的飲水都成問題。長江的年徑流量是9616億立方米/ 年，占全國江河流量的36% ;2013年全國污水處理廠的處理能力為1. 62億立方米/天，僅相 當于長江27分鐘的流量（1. 62億立方米/27分鐘)，這樣可以計算，如果按2013年的數(shù)據(jù)， 全國污水處理廠全開動的話，一天只能處理我國全部江河污水的不到10分鐘的流量。換句 話說，假定要把全國這些污水處理完，污水處理廠還要增加144倍(按2012年數(shù)據(jù)）！ 這還遠不包括全國的湖泊、水庫、河流和水底多年積累的污泥和各地靜止的水體,也不 包括人(和動物）在排泄、樹葉在落等等因素造成的新污染。如果把它也考慮進去，以10年 治好為目標，大約需要把污水廠增加1000倍。這意味著發(fā)電廠還要多燒1000倍的煤，如此 的話，霧霾還要嚴重多少倍？ 我國的工業(yè)總產(chǎn)值僅占全球的9%，卻燒掉了全球49%的煤。我國目前是世界上最大的 碳排放國，2013年碳排放總量占全球28%，超過美國（14. 4%)和歐盟（9. 6%)的總和(詳見參 考消息2014. 9. 23, "中國再成全球氣候峰會焦點")。盡管政府處罰了一些不開除塵設(shè)備的 公司，還制定規(guī)章禁止發(fā)電廠燃燒灰份3 40%和含硫3 3%的煤，可是煤燃燒后在排放二氧 化碳的同時，還是排放了大量導(dǎo)致霧霾天的細微粉塵。對此，最典型的例子是在位于缺風(fēng)的 四川盆地成都，自從西郊建成火力發(fā)電站之后，這個地區(qū)再也難以見到像北京一樣西北風(fēng) 吹后的藍天。
[0012] 這些數(shù)據(jù)旁證了我國霧霾天的根源，也說明了在治理我國霧霾天和我國污水的技 術(shù)領(lǐng)域中，按照現(xiàn)行的治污水的技術(shù)方案，沒有可能治好我國的污水。唯一的途徑是：發(fā)展 并采用節(jié)能特別明顯的技術(shù)方案(如節(jié)能10倍到1000倍)。
[0013] 政府對于節(jié)能大約10%_20%的項目特別關(guān)心，有專項扶持資金。對于節(jié)能10-1000 倍，有人就會感到奇怪而產(chǎn)生天大的疑問：這可能嗎？ 首先，節(jié)能10倍是我們目前的測試結(jié)果，是目前我們已經(jīng)達到的水平。那么1000倍 呢？ 隨著今后專利技術(shù)的不斷出現(xiàn)，實現(xiàn)1000倍可能是今后若干年出現(xiàn)的事。
[0014] 不僅僅局限于1000倍，值得指出的是這已經(jīng)是以往已經(jīng)實現(xiàn)過的事情：在很久以 前，甚至在還沒有人類的時候，大自然就是靠河流的浪花所產(chǎn)生的氣泡給水里充氧保持了 自然界河流的良好生態(tài)平衡，河湖水清澈透明且耗電量為零，遠在1000倍以上。
[0015] 這就是用污水養(yǎng)魚治污的前景，也說明了我國的治污還有希望。
[0016] 因此即便是節(jié)能上千倍也不值得奇怪，奇怪的是人們忘記了古代河流氣泡增氧保 持河湖水清潔的事實，奇怪的是人們拿著耗能最高的膜工藝當成現(xiàn)在治理我國污水的主流 方法。在歐美發(fā)達國家里，至今連大城市的自來水系統(tǒng)還沒有人敢采用膜工藝來獲得自來 水，他們僅在賓館等大建筑中用它來獲得直飲自來水。沒有采用的原因之一是膜工藝比傳 統(tǒng)自來水廠的工藝能耗高很多倍，還有一個更重要的原因是為此需要更新整個城市的地下 自來水管道(需要全部更新為不銹鋼管道)，耗資太大。好不容易靠高耗能膜工藝獲得能直 接飲用的純凈水(和瓶裝純凈水的純度一樣)，通入已污染的舊自來水管道，就變成再次污 染了的不能直接飲用的普通自來水。顯然，發(fā)達國家的人們還沒有這樣蠢。顯然他們在決 定采用什么工藝路線的時候，要把節(jié)約、節(jié)能、環(huán)保放在比GPT還要重要的地位 人們常看著手機、汽車的蓬勃發(fā)展，想當然的認為今后隨著發(fā)達國家的技術(shù)擴散，他們 會帶領(lǐng)我們解決我國的水污染問題。但是，這種想法錯大了。在治理富氮污水方面絕對不 同，不可能指望發(fā)達國家來解決我國的問題。原因是：從地理上看，我國處于歐亞大陸的東 端偏南，我國西北方的歐亞大陸太大了，西北方距海太遠，主宰地球空氣對流的西北信風(fēng)帶 來干燥的空氣。此外，古代印亞大陸地殼運動相撞造成長長的喜馬拉雅山系又像高墻一樣 擋住了來自印度洋的潮濕空氣(一直擋到新疆西面的天山），山那一側(cè)印度的一個邦年降雨 量高達2.1米。這樣天然造成我國的降雨量小、水污染最嚴重。加上我國重視又太晚和一 些國內(nèi)原因，發(fā)達國家從來沒有見到過大國如此嚴重的水污染和如此多的污水，自然從來 就沒想過如何治理它。
[0017] 過去，各地進行了大量的努力，注入了大量的資金。但仍然看不到若干年或數(shù)十年 治理好我國水系、湖泊的前景。時至今年（2014)，盡管成績顯著，但仍處于看報紙上報導(dǎo)"太 湖藍藻爆發(fā)"的年代（見2014. 6. 9人民日報：今夏，太湖又遇藍藻挑戰(zhàn))，文章說治理的"關(guān) 鍵在減排"，辦法是在河湖周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)河口修建污水處理廠，這說明國內(nèi)的治理思路還處于壓 根就沒想到在整個湖中治理污水的"堵源頭"階段，因此前年報上說"專家們悲觀的估計要 治好太湖還需要幾十年"。
[0018] 不僅如此，近來媒體已開始報導(dǎo)用現(xiàn)有工藝治污水失敗的信息，如2014. 9. 22參 考消息"深圳河流治污失敗":花了近300億元，建了數(shù)十個污水處理廠，一條河也沒治理好， 85%的河流為五類(極差)。
[0019] 另一個報導(dǎo)是2014. 11. 27人民日報文章："滇池治污難在哪"?？梢哉f這篇文章為 我國目前治理污水的工藝技術(shù)做了總結(jié)。滇池是上個世紀國家重點治理的三江三湖之一， 從最初的2億元治好滇池，到如今已經(jīng)投入了數(shù)百億元，仍未實現(xiàn)"滇池清"。我們解讀這篇 文章，不難得出這樣的結(jié)論：難在至今沒有治理好它的好方法！顯然，這篇文章無意中呼喚 我國盡快出現(xiàn)更多的有關(guān)治污專利技術(shù)。
[0020] 各地政府在治理污水方面雄心勃勃，投入巨額資金，但是，目前很少聽到我國治理 污水方面取得實質(zhì)性成就的信息報道。
[0021] 至今,還沒有人拿出治理大江大湖等龐大水域(如太湖、巢湖、滇池等國內(nèi)大大小 小許多湖泊）的湖中整體治理技術(shù)方案。這就是本專利提要把治理污水的電耗和設(shè)備投資 降低10-100倍(估計最終會達到1000倍以上）所考慮的技術(shù)背景。
[0022] 為此，我們用了五年時間進行了大量的實驗，在小試成功的基礎(chǔ)上和中試的過程 中，提出這個用養(yǎng)殖水產(chǎn)來治理我國富氮污水新的技術(shù)方法。
[0023] 本專利方法要把富氮污水中的污染物變的沒了，轉(zhuǎn)換成不是污染物的有價值的魚 蝦。
[0024] 申請人早先申請了一種用來給水體充氣增氧的超微氣泡的裝置，其專利號為 200810118566. 9 用作參考。
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