我國城鎮(zhèn)污水處理目前普遍陷入升級指標嚴格、改造時間緊迫、改造資金匱乏、管網(wǎng)建設(shè)滯后等困境時，增加投資、提高污水處理收費價格是權(quán)宜之計，科技創(chuàng)新才是其根本出路。由無錫市禾木源環(huán)保科技有限公司自主研發(fā)的城鎮(zhèn)生活污水生態(tài)能處理新技術(shù)系統(tǒng)（以下簡稱ARES系統(tǒng)），以其改造投資少、施工周期短、運營成本低、應(yīng)用效果好等明顯的性價比優(yōu)勢，異軍突起，創(chuàng)造出了與各類傳統(tǒng)工藝層次不同的技術(shù)經(jīng)濟差異，破解城鎮(zhèn)污水處理過程中的水質(zhì)提升、中水回用、污泥處置、投資回報、資源回收、綜合治理等眾多難題，對城鎮(zhèn)生活污水處理具有重大現(xiàn)實意義和深遠歷史意義。
一、以技術(shù)創(chuàng)新破解各類傳統(tǒng)工藝的提升瓶頸
1、比較分析。目前我國城市處理技術(shù)基本可分為活性污泥法和生物膜法兩類，都具有一定的應(yīng)用功能和實用價值，但在水質(zhì)升級、中水回用、污泥無害化處理和消除廠區(qū)臭味新的要求下，傳統(tǒng)工藝都需要延長原有工藝路線和附加新工藝補充加以滿足，一路做加法導(dǎo)致眾多難解問題的出現(xiàn)，如增加改造投資、土建擴容、裝備耗材、運營成本等，其投資回報周期也將延長；而ARES系統(tǒng)一路做減法，減投資、容積、裝備、耗材、成本、周期等，全面達到國家在新形勢下高標準的指標要求，破解數(shù)項傳統(tǒng)工藝在標準提升、水質(zhì)提高和杜絕次生污染過程中難以逾越的技術(shù)瓶頸。
2、應(yīng)用效果。ARES系統(tǒng)經(jīng)過山東濟寧日處理20萬噸應(yīng)用工程兩年多成功運行案例驗證，能夠?qū)崿F(xiàn)城鎮(zhèn)生活污水廠的中水無毒、污泥無害和廠區(qū)無味，達到優(yōu)于國標一級A排放、中水有經(jīng)濟價值規(guī)模回用和污泥不需要再做無害化處理；應(yīng)用工程企業(yè)改變數(shù)次改造不達標的尷尬局面，于2013年度榮獲業(yè)界全國十佳企業(yè)稱號。
3、技術(shù)指標：COD＜30、BOD＜6、氨氮＜0.5、總磷＜0.3、總氮＜8，其中氨氮＜0.5達到地表二類水標準，除總氮略高于地表四類水外，各項指標均達到地表四類水指標要求，全面滿足國務(wù)院2013（36號）文件消除劣五類水體排放、中水回用20%以上和污泥無害化處理70%左右的指標要求。
4、基本原理。ARES系統(tǒng)機理上模仿自然界的微生態(tài)平衡原理，利用生物能量，構(gòu)造了一個能量轉(zhuǎn)化和生物鏈循環(huán)體系，通過地球分解者的微生物食物鏈搭技術(shù)，讓有機污染物向無機物轉(zhuǎn)態(tài)，讓污水中高能的物質(zhì)逐步實現(xiàn)能量被卸載，從而達成低能化的穩(wěn)定狀態(tài)，由此實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的回歸；ARES系統(tǒng)運用物理和生物等復(fù)合工藝多重交叉技術(shù)，在環(huán)境工學及流體力學的合理組合之下，讓絕對好氧生物、絕對厭氧生物、兼氧生物、有條件好氧、厭氧微生物共存，同時完成硝化、反硝化、降磷、脫硫等復(fù)雜工藝過程，完成對水(污水)、泥(有機物)、氣(臭味)、揮發(fā)性有機物、蛻化微生物、多種類毒素的同時分解，將有機（化合物）污染源徹底消解。
5、核心技術(shù)。ARES系統(tǒng)的三項核心技術(shù)為光化復(fù)合材料、生物擔體和生物酶制劑；其產(chǎn)品形態(tài)為由光化復(fù)合材料、生物擔體和不銹鋼保護層構(gòu)成光化處理器，安裝于光化池（相當于氧化溝工藝日處理規(guī)模3%的容積，SBR、CASS和A2O工藝均不需要光化池，直接安裝原工藝池內(nèi)），按污水廠日處理規(guī)模原則配置；生物酶制劑為通過長周期發(fā)酵獲取的多種生物催化劑，原則按不同水質(zhì)和工藝的配方進行年度投放；在ARES系統(tǒng)作用下，在生活污水污泥中培養(yǎng)出中間微生物大量吞噬污水中的污泥，進而達到提高污水廠中水水質(zhì)，消減污泥有機質(zhì)，消除廠區(qū)臭味的功效；ARES系統(tǒng)申報多項國家發(fā)明專利，得到多位中國工程院院士和國家節(jié)能中心專家組的好評，日處理20萬噸應(yīng)用工程已通過科技成果鑒定。
6、工藝流程。ARES系統(tǒng)在不改變污水處理廠各類原工藝的前題下，利用各污水廠后端活性弱化并擬排放的剩余污泥，將其回抽到做為旁路設(shè)計光化池內(nèi)（僅限于氧化溝工藝）和原有工藝池內(nèi)，在池內(nèi)創(chuàng)新技術(shù)系統(tǒng)的綜合作用下，賦予剩余污泥新能量和強化后活性，再按不同比例回送各工藝段，進而達到使原處理系統(tǒng)整體性高效和穩(wěn)定運行的應(yīng)用效果。
二、以技術(shù)創(chuàng)新破解城鎮(zhèn)污水處理的眾多難題
1、消減氨氮。氨氮是污水處理廠產(chǎn)生中水帶毒、污泥有害和廠區(qū)臭味的根源和處理難點；ARES運用高科技生物手段，在不投放任何化學添加劑的前提下，將氨氮大幅度降到0.5毫克升，已經(jīng)達到地表二類水排放水準，其結(jié)果令人矚目，創(chuàng)業(yè)內(nèi)先河。
2、減除污泥。污泥中毒素累積比重超過污水總毒素50%以上，對環(huán)境短期、長期風險都有巨大的影響；ARES可以使生活污水處理廠污泥消減50%不出池，且同步使污泥有機質(zhì)減少90%以上，已無需再做深度處理，進而節(jié)省大量污泥的治理投資和運行成本。
3、中水回用。中水回用是水資源生態(tài)循環(huán)最為重要的基礎(chǔ)，也是業(yè)內(nèi)的追求和發(fā)展方向；ARES生活污水的中水回用率可達90%以上，滿足一般性工業(yè)、城市綠化和農(nóng)業(yè)用水的規(guī)模回用的廣泛需求，也將為污水處理企業(yè)創(chuàng)造效益倍增的基本條件。
4、消除臭味。傳統(tǒng)工藝污水處理程度不同都有季節(jié)性臭味產(chǎn)生，廠區(qū)人員和周邊百姓苦不堪言，群發(fā)事件頻發(fā)，國家至今也沒有行業(yè)標準要求處置；ARES系統(tǒng)同步消除廠區(qū)臭味污染，為周邊民眾排憂解難，也為區(qū)域環(huán)境治理出了一方清潔的空間。
5、縮短周期。傳統(tǒng)工藝的升級改造由于征地土建和裝備安裝等因素影響，施工周期一般都需要9個月甚至更長的時間；ARES系統(tǒng)除三北地區(qū)冬季外僅需要3個月時間；公司規(guī)劃區(qū)域菌劑中心建立后，施工周期有望進一步縮短到10-15天（氧化溝工藝因需要建設(shè)光化池除外）；ARES系統(tǒng)還能夠做到不停水施工。
6、綜合治理。污水處理行業(yè)歷史上形成的重水輕泥、費用倒掛、單項治理、守法比違法成本高、次生污染普遍等問題，影響環(huán)境生態(tài)安全和民生基本保障；ARES系統(tǒng)使用有別于傳統(tǒng)工藝化學制劑的純天然材料，不僅是技術(shù)上的創(chuàng)新成果，其綜合治理的多重功效更是在應(yīng)用效果上取得的突破性的變革和顛覆性的革命。
三、以技術(shù)創(chuàng)新破解污水處理投資回報的屏障
1、節(jié)省投資。傳統(tǒng)工藝實施高標準的改造工程，需要水質(zhì)升級、深度處理和污泥無害化處理三項工程，按設(shè)計處理量噸水投資2500元左右（以下均為人民幣），改造投資較大；而ARES系統(tǒng)僅需要噸水投資800元，僅相當于傳統(tǒng)工藝的32%。
2、減少容積。傳統(tǒng)工藝實施高標準的改造工程，需要征地擴建和較長施工周期，在相當?shù)貐^(qū)幾乎無法實現(xiàn)；而ARES系統(tǒng)由于高效能，其平均水力時間僅為6-8小時，能夠節(jié)省各類工藝20-30%容積，不僅不需要征地擴建，節(jié)省面積還可以為擴容創(chuàng)造條件。
3、降低成本。ARES系統(tǒng)降低了電耗、耗材、人工費用和污泥深度處理的各項處置費用，能夠降低直接運營成本20-30%左右（SBR和CASS工藝降低20%左右），不僅為減輕民眾負擔，不增加水費支出創(chuàng)造條件，也為企業(yè)運營收益奠定了一定的基礎(chǔ)。
4、中水回用。90%以上高標準、穩(wěn)定持續(xù)的達標中水回用可廣泛應(yīng)用于一般性工業(yè)冷卻循環(huán)的規(guī)模回用，猶如以往通信行業(yè)的雙向收費，不僅可以為污水處理企業(yè)倍增經(jīng)濟效益創(chuàng)造條件，也將為企業(yè)爭取政府鼓勵中水回用的政策性補貼創(chuàng)造條件。
5、互通兼容。傳統(tǒng)工藝基于其工藝技術(shù)的特點和差異，兼容和融合不易；而ARES系統(tǒng)具有明顯地通用和包容性，與現(xiàn)行各類工藝技術(shù)均具有互通共容、互助增效的特性，既不影響原有工藝基本布局和前期投入，其旁路設(shè)計也提高了應(yīng)用的安全程度。
6、提高回報。ARES系統(tǒng)含中水回用收益的改造工程，其改造項目投資回報期僅為三年左右；年度投資30%以上的回報，遠高于社會平均投資回報水準，將打造出嶄新的投資價值洼地，吸引社會資本為逐利進入污水治理行業(yè)，為行業(yè)技改升級改善投資環(huán)境。
四、以技術(shù)創(chuàng)新破解污水資源化回用歷史命題
1、中國缺水。水是人類的生存底線，是經(jīng)濟發(fā)展和社會進步的生命線，也是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)；目前我國水資源問題十分嚴峻，全國人均擁有量是全球平均水平的四分之一，世界排名110位，是全球水資源最貧乏國家之一；全國50%的城市缺水，25%嚴重缺水，水荒制約經(jīng)濟和社會發(fā)展；國內(nèi)四大流域整體污染已成常態(tài)，7大水系的26%和9大湖泊的78%均為連農(nóng)業(yè)用水都不行的五類和劣五類水質(zhì)，70%的水污染是城鎮(zhèn)污水造成的，中國的水污染不是天災(zāi)而是人禍；中國水環(huán)境承載能力已經(jīng)成為國家發(fā)展的重大課題。
2、資源命題。水利部部長陳雷表示，中國水資源需要多種措施開源，特別是要利用好非常規(guī)水資源，污水處理以后的中水回用利用潛力非常大，現(xiàn)在每年城市供水總量是507.9億立方米，污水處理量331億立方米，但是中水回用的量只有33億立方米，僅相當于1/10（如果全部回用相當于城市供水總量的65%）；還有遍及國內(nèi)相當?shù)貐^(qū)觸目驚心的地下水位嚴重下降，北方一些地區(qū)有水皆污、有河皆干，地下水嚴重超采，甚至枯竭；中水回用已經(jīng)成為資源再利用、生態(tài)循環(huán)和國家發(fā)展戰(zhàn)略的重要資源。具體參見更多相關(guān)技術(shù)文檔。
3、資源利用。中國水資源的回收和利用，不是沒有進入國家領(lǐng)導(dǎo)層視野和關(guān)注，而是長期以來的產(chǎn)業(yè)政策偏失、行業(yè)標準過低、長期積重難返，解決問題需要頂層設(shè)計、系統(tǒng)規(guī)劃、巨量投資且量力而行，但根本的出路在于科技創(chuàng)新和政策扶植；ARES系統(tǒng)的應(yīng)用推廣就遇到傳統(tǒng)觀念的影響、行業(yè)現(xiàn)行標準的屏障、舊技術(shù)體系的排斥、責任風險的擔當、利益集團的侵擾、中介環(huán)節(jié)的脆弱、企業(yè)融資困難等系列問題，嚴重制約技術(shù)創(chuàng)新型企業(yè)的規(guī)模和迅速發(fā)展及其為產(chǎn)業(yè)升級提供的專業(yè)服務(wù)，公司渴望得到國家有關(guān)部門給予切實、有效的幫助和支持。
