① 污水處理中的新工藝有哪些
污水處理新工藝主要有 貴州長城環保科技有限公司開發的導流曝氣生物濾池(CCB)。重慶楚天環保工程有限公司研製的光觸媒;波觸媒;雙觸媒。
導流曝氣生物濾池Conction Current Biofilter(簡稱CCB)使污水在同一個處理池內,完成曝氣→沉澱→二次曝氣→二次沉澱等過程,解決其它污水處理需要四個池子才能完成的工藝流程。特別是在連續進水條件下,實現進水→曝氣→沉澱→出水的間隙曝氣,同時,實現污泥迴流,整個運行沒有閑置,其優點較其它污水處理方法更為突出,處理效果尤為顯著,CCB污水處理設備是AB法、SBR法、A2O法、接觸氧化法以及兩曝兩沉,間隙曝氣等污水處理設備的更新換代產品。2009年11月,被國家科技部列為「創新項目」,項目代碼09C26215205564;2009年12月,國家環保部又將該產品列為「國家鼓勵發展的環境保護技術目錄」(環發【2009】146號);2010年5月,國家科技部、國家環保部、國家商務部、國家質量監督檢驗檢疫總局審查認定《導流曝氣生物濾池》為國家重點新產品,其編號為2010GR467010。
CCB在我國的北京、山東、河北、貴州、山西、四川、內蒙古、黑龍江、廣東、廣西、陝西、甘肅、寧夏、新疆、江蘇、吉林、河南、湖北、天津等地已有工程實例,案例設及生活、醫院、化工、屠宰、食品、亞麻、酒精、制葯等廢水處理,大量的應用證明:出水水質CODcr一般在20mg/L以下,最低5.95mg/L;BOD5一般在10mg/L以下,最低3.50mg/L;SS一般在20mg/L以下,最低6.55mg/L。
CCB污水處理設備充分借鑒SBR法、AO法、A2O法、氧化溝法、活性污泥法和生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化等生物膜法及厭氧消化、水解酸化、UASB等厭氧生物處理法的設計手法和二級或三級污水處理工藝而開發研製出來的集約化污水處理創新工藝技術。2005年,國家知識產權局審定為國家專利產品,專利號:ZL200420033672.4。
「光觸媒污水凈化設備」光觸媒污水凈化設備根據光化學和無聲放電原理,採用無聲放電技術,製取大量的活性氧,在輻射光照作用下,產生游離氧O•,O•與水反應生成•OH。同時還產生其他激態物質和自由基,加速鏈反應,反應速率比臭氧提高了5倍。能有效去除污水中的BOD5、CODcr、SS等多種理化指標,而且還能殺滅污水中的各種細菌病毒,處理後的效果優於國標,達到中水回用。
「波觸媒污水凈化設備」根據高頻聲化學法和無聲放電原理,促使活性氧充分分散與溶解,大大減少活性氧的投加量,並同時提高其氧化能力,進而藉助物化作用強化活性氧的分解,產生大量的自由基;廢水中的污染物亦可直接在產生的高溫高壓「空化」中分解,因此波觸媒凈化設備的氧化能力的強化作用不只是「高頻聲化學法」和「無聲放電法」兩者的簡單相加,而是質的飛躍。能有效去除污水中的BOD5、CODcr、SS等多種理化指標,而且還能殺滅污水中的各種細菌病毒,處理後的效果優於國標,達到中水回用。波觸媒污水凈化設備。
「雙觸媒廢水凈化設備」充分借鑒了光化學法、高頻聲化學法和無聲放電法三者的設計手法,使活性氧失去一個電子,生成極高的氧化電位,與有機污染物發生鏈式快速反應,致使廢水中的有害物質無選擇地氧化成CO2、H2O或礦物鹽,並能卓有成效地脫色、脫氮、除磷,其氧化能力是臭氧的十倍,新建污水處理工程採用該設備,大大節省佔地面積和一次性投資以及運行費用,舊污水處理工程採用該設備不用改造土建,就能完成污水處理升級, 是目前最理想的廢水凈化設備。
② 給水處理中常用技術概述
由於水是一種溶解力很強的溶劑,又與外界環境如空氣、地殼、土壤等廣泛接觸,故而水中必然含有很多雜質,而水的處理或者凈化其實質就是通過各種水處理技術去除水中有關雜質,以獲得達到一定水質標準的水供生活飲用或工業使用。水處理技術包括混凝、過濾、吸附、膜分離和消毒等。
1 混凝技術
混凝技術的處理對象是水中的懸浮物和膠體物質,其關鍵技術是選擇和投加適當的混凝劑,經混凝過程使水中懸浮物和膠體形成大顆粒絮凝體,然後通過澄清、沉澱進行分離。歷史上很早以前就有以明礬凈水的記載,直至今日,我國的水廠大都採用鋁鹽或鐵鹽作為無機混凝劑,近年來也研究開發和應用了一些新的混凝劑如無機聚合態的聚合氯化鋁(PAC)和聚合硫酸鋁(PAS)等,也包括一些有機高分子絮凝劑如聚丙烯醯胺(PAM)等。
給水和廢水的處理過程中,為了滿足用水水質和環境排放的要求,一般在預處理中採用混凝沉澱法,即向水中投加混凝劑或絮凝劑以破壞溶膠穩定性,使水中的膠體和懸浮物顆粒絮凝成較大的絮凝體,以便從水中分離出來,達到水質凈化的目的。混凝處理實際上包括凝聚和絮凝兩種膠體顆粒物的聚集過程,是一種較為經典的水處理工藝,應用十分普遍。近年來,在絮凝動力學、絮凝形態學、新型高效混凝劑以及高效絮凝反應器等方面的研究和應用,有了許多新的發展,推動了混凝技術的進步。
2 過濾技術
過濾技術是選擇和利用多孔的過濾介質(或稱濾料截面)使水中的雜質得到分離的固液分離過程。它通常與混凝、澄清或沉澱結合使用,這樣不僅能有效的降低水的濁度,而且對去除水中某些有機物和細菌、病毒也有一定的效果,因此,在生活飲用水處理中,過濾是必不可少的,在大多數工業用水處理中也常採用作為預處理過程。根據過濾技術的特點可知,在過濾技術中選擇適當的過濾介質-濾料是極為重要的,目前常用的過濾介質--濾料從砂、無煙煤、微孔塑料、陶瓷,到各種高分子分離膜等可以有多種選擇,它們可以去除水中不同粒度的雜質,此外,通過對過濾器進行優化設計可對過濾效果產生較大的影響。
原水經過混凝澄清處理以後,大部分懸浮物已被去除,但此時水質仍無法滿足飲用水標准和後續處理工藝的水質要求,所以在常規水處理工藝中,過濾常被安排在沉澱池或澄清池之後,經過濾後的出水濁度可以降到小於1單位。在原水濁度較低時(25單位以下),也可採用不經澄清直接過濾。
3 吸附技術
吸附是一種物質附著在另一種物質表面的過程,他可以發生在氣--液、氣--固和液--固兩相之間,在水處理中主要討論物質在水與固體吸附劑之間的轉移過程。許多多孔的固相物質可以作為吸附劑,例如活性炭、木屑、活化煤、焦炭、吸附樹脂等,其中以活性炭使用作為廣泛。吸附劑表面的吸附力可分為分子引力(范德華力)、化學鍵力和靜電引力三種,故而吸附可分為物理吸附、化學吸附和離子交換吸附。影響吸附的因素很多,主要有吸附劑、被吸附物質的性質和吸附過程操作條件等,吸附劑的性質又可分為吸附劑微孔的大小、比表面積以及其表面化學特性等。吸附過程操作條件主要與pH值、溫度、接觸時間等因素有關。
活性炭吸附技術目前應用較多的是在給水處理中去除微量有害物質和嗅味等,尤其是去除水中有機污染物效果較好,因而可單獨或與臭氧結合用於給水深度處理。此外,活性炭吸附在廢水處理中也有廣泛的應用。近年來在新的吸附劑方面又發展了有關的離子交換樹脂和KDF等吸附劑已在給水處理中應用較廣,值得重視。
4 膜分離技術
膜分離技術是利用特殊的有機高分子或無機材料製成的膜將溶液隔開,使溶液中的某些溶質或水滲透出來,從而達到分離的目的。膜分離的優點是分離截面效果好,一般沒有相的變化,設備容易操作,便於產業化等。當然,膜分離技術也存在一定的局限性,例如對待處理的原水水質要求嚴格,處理能力相對較小,需要注意膜的堵塞與清洗等,目前常用的膜分離技術主要有反滲透(RO)、電滲析(ED或ERD)、納濾(NF)、超濾(UF)、和微濾(MF)等,主要用途也各不相同,ED或ERD的局限性是可去除帶電雜志,但對病菌和大多數有機物效果較差;UF和MF去除顆粒直徑較大,但運行時所需壓力較低,膜的成本和運行費用較低;而RO和NF由於它們分離的顆粒直徑小,對病菌、有機物和無機物均有較好的效果,因此具有較廣泛的處理能力和應用范圍,既可用於工業水處理,也可應用於飲用水處理,尤其是近幾年發展迅速的NF技術,因其運行壓力較低,膜的成本和運行成本大幅減少,目前正成為水處理中優先發展的技術和領域。由於水資源緊缺是21世紀全球的一個突出矛盾,而且近年來相關法律法規不斷完善與嚴格,水質分析檢測技術不斷改進,膜的生產成本及銷售價格有下降趨勢,因此,膜技術在水處理方面必將得到越來越廣泛的應用。
5 消毒技術
水的消毒主要是為了殺滅或抑制水中對人體有害的致病微生物。水的消毒技術可分為化學消毒和物理消毒兩大類,化學消毒中採用的消毒劑又可分為氧化型消毒劑和非氧化型消毒劑,氧化型消毒劑中應用最廣的是氯及其製品,這是由於氯的價格低廉、消毒效果良好、使用較方便等特點,在非氧化型消毒劑中如季銨鹽等在工業冷卻水的殺菌,滅藻中應用較多。物理消毒中應用較多的是臭氧消毒和紫外線消毒,臭氧消毒的特點是殺菌效果好,不需很長的接觸時間,受水中的PH值和氨氮影響較小,能通過強氧化作用消除水中的有機物,對水中的鐵、錳、色度和嗅味也有一定的去除效果,其缺點是耗電較多,運行費用高,同時,臭氧需邊生產、邊使用,不易存儲;紫外消毒的缺點是消毒作用有一定的作用距離和范圍,當水中的懸浮物和濁度高時會妨礙紫外線的透射等。
近年來以氯為主要消毒劑已發展了一些新品種,如二氧化氯(ClO2)、
氯代異氰酸鹽(TCCA與DCCA)以及一些加氯的增效劑,如等三嗪類化合物等,此外,含溴的消毒劑也有相應的發展,在非氧化型消毒劑中出現了異噻唑啉酮、季銨鹽等新品種。物理消毒中臭氧和紫外消毒也發展較快,這可能和加氯後產生消毒副產物有關,如鹵代甲烷類化合物等,有的已確認為致癌物而引起廣泛關注,因此非氯消毒劑也有很大的發展前景。
6 結語
給水處理技術的目的是通過各種必要的處理技術改善原水水質,使他們符合生活飲用或工業使用的要求,因此水處理需要根據原水水質和出水水質的要求加以確定,為了達到處理的要求,應根據實際情況選用合適的技術,有時往往將幾種處理技術結合或復合使用。
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③ 污水處理領域專利發展動態 污水處理專利
污水處理技術經過100多年的發展,在我國表現出良好的發展勢頭。該領域創新點,革新點,熱點較多;自主知識產權優勢明顯,利於技術發展。污水處理作為可持續發展戰略的重要一環,在未來的發展中前途光明,各企業應抓住機遇,立爭在污水處理領域走出一條改革創新的陽光大道。
技術背景
生活污水,工業廢水、被污染的雨水以及其他形式的污水總稱為污水。其中的污染物成分相當復雜,污水處理主要就是利用某種方法把污水中的污染物分離出來或者將其轉化分解成無害的穩定物質,從而使污水得到凈化。
污水處理技術按照原理可以大致分為物理處理法,化學處理法以及生物處理法。
物理處理法是利用物理作用將污水中的污染物進行處理、分離或回收。常見的方法有沉澱、浮選、離心、過濾、蒸發等。化學處理法是利用化學反應的作用,將污水中的污染物進行轉化,分離、分解。常見的方法有混凝、中和、電解、氧化還原、萃取、吸附、離子交換和電滲析等。生物處理法是利用微生物能夠降解代謝有機物的原理,處理污水中的有機污染物質。主要分為好氧生物處理法和厭氧生物處理法等。
專利總體布局
由於污水處理的相關專利均對應於國際專利分類中的CO2F小類,即水、廢水,污水或污泥的處理,因此,對該小類中包含的專利數據的分析基本可以反映污水處理技術在中國的發展現狀。
圖1是從2000年到2006年,國內涉及污水處理的專利數量變化圖。經統計,從1985年起至今,中國專利文獻中涉及污水處理的謹春亮專利文獻共23830篇,而其中從2000年到2006年,涉及污水處理的專利數量就佔到了60%,共14290篇,可見,近年來污水處理技術的革新得到了越來越多的重視。從圖中可以看出,污水處理相關專利逐年遞增,增長趨勢平穩,在一定程度上反映了該領域技術呈現良性的發展趨勢。
圖2是從2000年到2006年,按照涉及污水處理專利類別進行分別統計的數量變化圖。從圖中可以看出,在污水處理領域中,發明專利和實用新型專利總體上都是呈增長趨勢,但發明專利所佔的比重越來越大。從兩種專利的特點來看,發明專利的穩定性和保護年限都高於實用新型專利;從企業角度來看,重要的技術往往傾向於用發明專利來獲得更長久、更穩定的保護。因此,從中我們可以看出,企業科研院所對污水處理技術的發展及保護重視程度越來越高,體現在專利數量上就是發明專利的比重明顯增加。
圖3是從1985年起至今,中國專利文獻中涉及污水處理的中外專利數量比較。從中可以看出,國內發明創造的數量明顯高於國外,占專利總量的87%以上,造成該現象的原因主要為國內對於污水處理的需求以及可持續發展戰略的實施,對該領域的技術發展起到了促進作用,整個行業呈現蓬勃發展的態勢。在國內,該領域專利分布比較分散,沒有出現明顯的某個企業或多個企業進行技術壟斷的趨勢,因此,對於各企業研究院校來說,目前的專利保護氛圍有利於技術的發展革新,該行業發展前景光明。
圖4是從1965年起至今,中國專利文獻中涉及污水處理的外國專利國別分布情況,從中可以看出,在該領域,美國和日本專利分布較為集中,兩國專利總量佔到所有外國專利的一半以上,考慮到國家科技水平,在國內進行科技研發技術革新時,應該對這兩個國家的技術發祥寬展進行研究參考和借鑒。
專利分類布局
根據國際分類號的統計,在污水處理領域中,物理處理法、化學處理法以及生物處理法所佔比重大致如下圖所示。
由於國家對工業污染的治理力度不斷加大,而化學處理法常用於工業廢水的處理,因此,在圖5中與工業廢水的處理相關的化學處理法所佔的比重較大。而生物處理法作為新興的污水處理方式,也佔有一定比重。
圖6是針對污水處理中物理處理法、化學處理法以及生物處理法3種常見處理方法,分別對其涉及的專利數量,按年度進行統計。可以看出,污水處理中涉及這3種處理方式的專利,均保持每年遞增的勢頭。
圖7反映的是以2000年為分界,3種污水處理方式各自階段專利數量所佔的比例。從中可以看出,3種處森褲理方式在2000年後均出現了大量專利,超過各自專利總量的60%以上。而且可以看出,生物處理法作為新興處理方式,2000年後的專利競占該類別全部專利的近80%,增長勢頭更加明顯。
圖8反映的是從2001年至2006年,每年3種污水處理方式涉及的專利數量較上年凈增長的數據情況。從中可以看出,生物處理方式近年來保持了增量上升的態勢,在一定程度上表明了,在污水處理領域中,生物處理法的研究是一個重點熱點,值得關注。
熱點領域專利布局
生物處理法作為污水處理領域的一個熱點,在技術內容上主要包括生物膜法、活性污泥法、單純厭氧法,單純好氧法以及厭氧好氧相結合的處理方法。根據技術內容的不同,結合專利數據統計,結果如下表所示。
圖9反映的是從2001年至2006年,每年各種生物處理方式涉及的專利數量較上年凈增長的數據情況。從中可以看出活性污泥法和厭氧法是熱點中的熱點,其專利數量發展較快,在2006年甚至出現了專利數量激增的情況。而其他幾種生物處理方式發展則相對平穩。技術發展重點區域由此可見一斑。
熱點區域分析
生物處理法中技術發展最為活躍的是活性污泥法,從傳統的活性污泥法開始,污泥負荷率、曝氣池進水點位置、曝氣池池型等方面都得到很多改進,產生了一系列的改進型活性污泥法,例如,標准活性污泥法、厭氧一好氧活性污泥法(A/O,AA/O)、間歇式活性污泥法(SBR),改良型SBR法(MSBR)等。對於曝氣方式也取得了很大成果,例如,純氧曝氣、深井曝氣、射流曝氣等,增大了氧轉移率,使曝氣池中氧氣濃度增加。其中涉及的氧化溝工藝也衍生出很多種類,如卡魯塞爾式氧化溝、奧貝爾式氧化溝、交替工作式氧化溝以及一體化氧化溝。活性污泥法主要發展方向是提高污泥沉降性和生化反應速率,提高供氧效率降低能耗以及解決對剩餘污泥的處理成本問題等。
生物處理法中的生物膜法在污水處理中也得到了廣泛運用,適合高濃度生活污水和有機工業廢水的處理。該技術的主要發展熱點在生物膜反應器的改進上,傳統的生物膜反應器分為生物濾池,生物轉盤以及淹沒式生物濾池。目前,較為新型的生物膜反應器有生物流化床、移動床生物膜反應器(MBBR)、升流式厭氧污泥床一厭氧生物濾池(UASB―AF)、微孔膜生物反應器、序批式生物膜反應器(SBBR)以及曝氣生物濾池(BAF)。在發展方向上,主要集中在微生物於載體表面的固定機理,進一步提高各種膜反應器的凈化功能以及使生物反應器達到節能和自動控制。
除了生物處理法領域,物理處理法和化學處理法領域也有一些值得關注的熱點,例如,物理處理法中利用磁分離技術對污水的處理以及滲透膜技術在水質凈化中的應用,化學處理法中新型氧化劑的使用以及活性炭工藝的改進等。除此之外,生物處理法、物理處理法和化學處理法相結合的新工藝也層出不窮,通過合理結合可以彌補僅使用單純處理方法的不足,揚長避短,例如,在生物處理的曝氣池中投加鐵鹽,可以使脫磷效果明顯提高並增加活性污泥濃度,使得生物處理的效果更加穩定。
總而言之,從以上分析可以看出,污水處理技術經過100多年的發展,仍然活力四射,在我國更是表現出良好的發展勢頭。從技術層面上看,該領域創新點、革新點、熱點較多:從專利層面上看,自主知識產權優勢明顯,有利於技術發展。污水處理作為可持續發展戰略的重要一環,在未來的發展中前途光明。各企業科研院所應該抓住機遇,通過引進好的技術方法,並結合本國的國情,不斷地加以總結,在實踐中立足根本,在污水處理領域走出一條改革創新的陽光大道。
④ 現在景觀水處理領域有什麼比較好的方法
小區污水水量一般不大,多選用地埋式一體化設備,不佔用土地,出水用於綠化、沖廁、洗車等;公園景觀水及人工湖要看水量大小了,水量小的話採用過濾消毒即可。
⑤ 【污水治理新工藝解讀】污水治理方案
現階段,我國小城鎮污水處理設施建設在工藝技術路線選擇上,大多仍採用與大、中城市污水處理類似的傳統工藝技術,如活性污泥法、生物膜法等處理工藝,而針對小城鎮社會經濟發展狀況與管理水平、污水水量水質特點、地形地勢條件等具體特點的經濟適用型處理工藝的技術開發和應用仍較為滯後,這一方面導致工程投資大、運行費用高,加劇了小城鎮原本就緊張的財政資金狀況;另一方面,增加了污水處理設施的運行與維護管理難度,不利於設施的正常運行和處理效益的充分發揮。
與大、中城市相比較,小城鎮污水主要為生活污水(佔50%以上),污水中懸浮物濃度較高,特別是一些小城鎮排水系統不完善,大多採用明渠排水,雨水和地下水入滲現象嚴重,降低了污水中的有機物濃度。由於小城鎮人口規模小,污水水量、水質都呈現出較為突出的時間不均勻性和水質不穩定性。
針對我國小城鎮污水產生特點及小城鎮自身經濟發展特性,污水處理工藝技術的選擇既不能完全照搬目前在大、中城市中廣泛採用的城市污水處理工藝技術,也耐衡信不能完全採用村莊居民點的污水處理方式,而必須按照經濟、高效、簡便、易行的原則進行選擇。具體地說,即適宜小城鎮採用的污水處理工藝應基建投資省、運行費用低、節能降耗明顯;處理工藝具有較強的耐沖擊負荷能力,去除效率高;處理工藝簡便易行、運行穩定、維護管理方便,利用當地小城鎮現有的技術與管理力量就能滿足設施正常運行的需要;處理工藝具有一定的靈活性,能較好地適應現階段達標處理排放要求與將來考慮進行再生利用需要的變化。
膜生物技術在豬糞廢水處理中應用
項目簡介:集約化畜禽糞便廢水的污染量已經超過工業廢水及生活污水,逐漸成為上海市地面水主要污染源。奉賢蘆涇飼養場豬糞廢水具有典型的高濃度、高SS、高NH3-N等特點,採用膜生物技術作為主要處理工藝,不僅避免了常規厭氧處理方法操作管理不便、系統酸化以及存在沼氣爆炸安全隱患等弊病,而且從調試結果看,以膜生物反應器為主的整套廢水處理設施處理能力大、凈化功能好、脫氮效果穩定,且不會出現污泥膨脹等影響正常運行的現象。膜生物技術作為處理該類廢攔敬水的一種有效方法值得進一步推廣。
該項目具有以下特點:(1)處理出水水質穩定; (2)處理設備佔地面積小;(3)處理效率高,抗有機負荷沖擊能力強; (4)動力消耗低; (5)由於活性污泥不會流失,因此不會出現污泥膨脹影響正常運行的現象; (6)操作管理簡單。
項目負責:上海荏源公司。
水解酸化-曝氣生物濾池
處理小城鎮污水
項目簡介:中小城鎮污水主要為生活污水和以有機廢水為主的工業廢水的混合污水,其水量較小,一般不超過5萬m3/d,但是水質和水量波動較大。由於資金和技術、管理水平等多方面的原因,決定了在城鎮污水處理廠必須經濟昌輪、高效、節能和操作簡便。目前國內很多中小城鎮仍採用明渠排水,尤其是南方地區,大量雨水流入和地下水滲入,加之城鎮生活水平不高等原因決定了污水中有機物濃度較低。因此,必須結合當地污水的水量、水質以及溫度、氣候、氣象、地理、經濟等實際情況選擇適宜的處理工藝。
水解酸化―曝氣生物濾池工藝在工程投資、佔地和能耗上具有極大的優勢,其可根據進出水水質要求的不同,分別採用的二段或三段處理工藝組合,且可根據水量的大小進行模塊化設計,是適合我國國情的中小城鎮污水處理新技術,具有很大的推廣價值。
城市污水水解-厭氧-微氧
聯合處理工藝
技術簡介:在原位復合尼龍-6/炭納米管(PA6/CNT)過程中,炭納米管將以其外壁上連接的羧基官能團(-COOH)參與尼龍-6(PA6)的加成聚合反應,並阻礙PA6分子的長大。這在很大程度上削弱了基體強度。採用改進原位復合法復合PA6/CNT,可大大提高PA6分子的平均分子量,減輕炭納米管對基體PA6強度的削弱,大幅度提高PA6/CNT復合材料的強度。研究結果表明:在總HRT不超過8.5h(水解2.5h、厭氧4.0h、微氧2.0h),平均溫度為19℃,進水濃度為30050mg/L時,總COD和SS的去除率分別可達75%和80%以上。總出水COD、BOD、SS完全達到國家二級排放標准。微氧單元對厭氧出水中殘余有機物去除效果良好,HRT不超過2h,DO控制在0.2"0.5mg/L左右,進水為150mg/L時,去除率可達53%以上。微氧污泥沉降性能良好,SVI=38.8ml/g。水解-厭氧-微氧工藝在突出低能耗的前提下,達到了較高的有機物去除率,與現有的城市污水處理工藝相比有一定的優越性。
該工藝與「水解-好氧」、「厭氧-好氧」工藝相比,在總停留時間相當的情況下,微氧工藝的氣水比為1:4左右,DO為0.2~0.5mg/L,減少好氧階段的曝氣量。在實驗室條件下,整個系統每日僅從微氧池排出少量的污泥,污泥產率VSS/COD約為0.018,更進一步降低了能耗與污泥的處理費用。
技術負責:中國輕工局。
滴流床反應器處理有機廢水研究
項目簡介:滴流床用在濕式氧化工藝上處理廢水的研究國內處在剛起步階段。廢水處理的對象主要是單一的模型廢水如酚、取代酚、環已醇、琥珀酸和乙醒等。提出和廣泛使用的反應器數學模型主要是一維恬塞流模型和一維軸向混合模型。滴流床反應器催化濕式氧化處理實際廢水、滴流床反應器的流體力學、傳質、傳熱對反應效果的影響、實際廢水滴流床催化濕式氧化的反應器模型和清流床催化濕式氧化工業化放大等方面的研究還有待於深入進行。
大量研究已經證明濕式氧化(WO)是處理高濃度難降解有機廢水的最佳方法之一,但WO過程中需要的高溫高壓以及對設備材質的高要求限制了它的推廣應用。為了降低反應溫度與壓力,非均相催化劑的催化濕式氧化(Catalyticwetoxidation,簡記CWO)技術研究與開發成為研究的熱點。適合非均相催化濕式氧化的氣液固三相反應器主要有滴流床(TBRs)、三相流化床和漿料反應器。
項目負責:同濟大學污染控制與資源化國家重點實驗室。
小城鎮生活污水處理新技術
項目簡介:小城鎮生活污水低成本處理及回用是困擾新農村建設的難題之一,此前一直沒有適合小城鎮處理污水的合適技術。新出現的一體化地下厭氧耗氧處理裝置,在工藝和設備方面有多項創新,佔地面積小,整個設施為一體化地下構築物,既克服了冬季運行中氣溫偏低造成的影響,又可在覆土後綠化或建設相應的管理用房。
該項目有耗能小、低投入、低運行費用、不產生二次污染、不使用任何化學葯物、簡易可行的自動操作等突出優點,平均消耗1度電可以處理約30噸的生活污水,直接運行費用僅0.05元/噸,適宜在廣大小城鎮和農村地區推廣。
項目負責:天津科技大學化工學院龐金釗教授。
硅藻精土處理污水技術
項目簡介:硅藻精土水處理劑工藝可適用於城市污水及垃圾滲濾液和各類工業廢水處理。該技術在雲南、貴州、廣西、內蒙古建成污水處理工程,在各省環境監測中心站等部門的監測下,成功地把城市污水、多種工業廢水處理達到國家排放標准或實現循環使用。去除率分別是BOD59292.8、CODcr95以上、SS99.9、TN78、TP90.7。
該技術既具有傳統工藝的綜合優點,同時彌補了各處理技術的不足的污水處理新工藝、新技術。
項目負責:浙江省水利局。
意義:該工藝提供了既經濟又適用的最佳技術,組成專家組及中國硅藻土協會評定為國內首創。
氯化鈉改性沸石吸附水中苯酚
項目簡介:對於微污染含酚水處理,活性炭吸附有一定效果,但活性炭價格較高,再生費用昂貴,且每次再生損耗高達5%~15%。沸石是一種天然廉價的多孔礦物質,表面粗糙、比表面積大,吸附性能較強,用於處理氟、重金屬離子已有成功案例。該方法根據改性後沸石吸附苯酚的效果確定了合適的改性方法;研究了pH值、苯酚濃度、處理時間、沸石用量等對鈉型沸石吸附苯酚效果的影響;最佳條件下沸石處理低濃度含酚水的靜、動態試驗結果表明,改性沸石對低濃度的含酚水有良好的吸附效果。
項目負責:蘭州鐵道學院副教授王萍。
意義:沸石經氯化鈉改性後,在酸性條件下對苯酚有較好的去除效果,可用於微污染含酚水處理,吸附苯酚後的沸石可用鹼液再生,該方法操作簡單,原料豐富,有較好的實際應用價值。
垃圾衛生填埋滲濾水控制與處理
技術簡介:土地處理是利用土壤――微生物――植物系統的陸地生態系統的自我調控機制和對污染物的綜合凈化功能來處理污水,使水質得到不同程度的改善,實現廢水資源化和無害化。因此,基於垃圾滲濾水土地處理的垃圾循環准好氧情填埋方式得到了越來越廣泛地關注。垃圾循環准好氧性填埋方式是將收集到的滲濾水循環回到填埋場中利用填埋場自身形成的穩定系統使滲濾水中的有機物經過垃圾層和覆土層來降解,從而加速滲濾水的凈化。在准好氧性填埋場中,有機成分(主要是BOD)能夠很快降解,但是氮化物的降解速度卻較慢。當通過將滲濾水循環到填埋場中,可以促進硝化和反硝化過程的進行,這樣有機成分和氮化物得到更加有效地去除,從而減輕了滲濾水的污染負荷,並且有利於減少滲濾水的最終水量和促進垃圾在填埋場中的穩定化。
調查結果表明,所有的垃圾簡單填埋處理後,在填埋場周圍的地下水均受到污染,許多有毒害物質在一般地下水中不存在,卻在填埋場周圍的地下水中出現。因此,現代意義的垃圾衛生填埋處理已發展成底部密封型結構,或底部和四周都密封的結構,從而防止了滲濾水的流出和地下水的滲入,並且對垃圾滲濾水進行收集和處理,有效地保證了環境的安全。
項目負責:國家給水排水工程技術研究中心范潔。
CASS法處理含鹽廢水研究
項目簡介:採用CASS生化處理系統處理含鹽的海產品加工廢水,處理效果比較理想。試驗出水的COD可以達到《污水綜合排放標准》(CB8987-1996)中的二級標准。因此可將本試驗過程放大,應用於臨海港建設的海產品加工廠的污水處理工程中。進水中Cl-的質量濃度在6300mg/L以下時,CASS系統可穩定運行,在Cl-的質量濃度超過8100mg/L時出水水質變壞,無法穩定運行。進水中Cl-的質量濃度在4500mg/L以下時,CASS生化處理系統的抗海水濃度波動能力比較強,遇見Cl-的質量濃度梯度為3600mg/L的沖擊可以在短的時間(1個運行周期)內恢復正常;當廢水中Cl-的質量濃度超過4500mg/L後,CASS生化處理系統的抗海水濃度波動能力減弱,遇到相同濃度的沖擊時,所需要的恢復時間則較長。對比海水比例上升和下降兩個過程的數據,可以發現相同的濃度梯度沖擊下,對CASS生化處理系統而言,海水比例降低產生的沖擊影響比海水比例升高產生的影響要大。
項目負責:大連機工機械環保研究所李琳琳。
意義:採用魚品加工廠生產廢水摻一定比例的海水作為試驗用水,通過含鹽量的不斷增加研究系統的耐鹽性,通過含鹽量的降低和升高研究系統可以在1個運行周期內恢復正常運行。
水解酸化-接觸氧化法
處理啤酒廢水
項目簡介:啤酒廢水屬中濃度的有機廢水,實踐證明,採用厭氧-好氧生物技術處理啤酒廢水是可行的。啤酒廢水懸浮物濃度較高,如果預處理措施不得當,則容易造成水解酸化池中布水系統發生堵塞或積泥。鑒於廢水中的細小麥糟、麥皮等不溶性有機物佔有相當比重,建議在廢水進入水解酸化池前最好經過網目規格為60-80目的微濾機進行預處理,尤其是設布水器的工程務必如此。水解酸化池設計成池底設多孔布水管的上流式污泥床厭氧反應器,和UASB不同之處在於以彈性填料代替其三相分離器。若後續採用活性污泥法,則建議將好氧處理產生的剩餘污泥排入水解池進行消化處理,這樣不僅可以得到脫水性能良好的污泥,而且總污泥產量比傳統工藝低20%-40%,沒有條件採用強化預處理措施和設置布水器的,建議池底增設泥斗以便及時排除沉澱污泥。
項目負責:山東省輕工業設計院高級工程師周煥祥。
意義:好氧處理若採用階段曝氣措施亦即多點進水方式,就這樣可消除池前端供氧量不足而池後端供氧量過剩的弊病,提高了生物處理效率,同時也降低了處理消耗。
粉煤灰處理含氟廢水
項目簡介:工業生產過程中使用含氟原料的工藝很多,如玻璃製造工業、電子部件製造工業、熔融鹽電解工業、原子有工業、鑄造工業及特種鋼材處理等一些工廠經常會排放出含氟化物的廢水。大量含氟廢水排入水體,將會污染河流,特別是污染了飲用水水源。我國常用的含氟廢水處理多採用加葯和吸附兩種方法,如加入石灰、鎂鹽、鋁鹽處理,或用羥基磷灰石、骨炭、活性氧化鋁等吸附。但這兩種方面多數工藝復雜、勞動條件差、費用較高。而作為工業廢物排出的粉煤灰,侵佔土地,淤塞河道,造成揚塵、嚴重污染環境。其處理通常是採用水力沖灰輸送至貯灰場貯存。採用粉煤達處理含氟廢水,具有以廢治廢和資源綜合利用的好處。
粉煤灰具有一定除氟效果,對於高含氟廢水具有較好的處理效果。影響粉煤灰吸附容量的主要因素依次為:原水氟濃度→粉煤灰投量→攪拌時間。除氟後的粉煤灰可燒製成磚。攪拌時間在生產中可選定30-40min,混合方法宜採用分步混合方法,以降低出水氟濃度,提高粉煤灰吸附容量。
項目負責:航天部第三研究院曹仁堂。
二段法改良工藝處理高濃度
難降解城市污水
項目簡介:工業廢水經過企業內部處理後與生活污水混合,進入城市污水處理廠進行生物處理是可行的,工業廢水內部的難生物降解物質隨同生活污水中易生物降解物質,通過所謂的"協同降解"作用一起降解掉了。高濃度、難降解的城市污水處理的最大問題是硝化菌的難以存活,第二大問題則是有機物的去除,第三個問題是化學除磷的實施。因此,相關的處理工藝應圍繞著這三點進行技術上的突破。
奧貝爾氧化溝、二段法、AB法和延時曝氣法都具有一定的耐沖擊負荷的能力,但經過改進的二段法工藝一方面具有耐沖擊負荷,更適宜於處理城市污水中化工廢水比例高、廢水成分復雜、處理難度大的特點,另一方面在難以生物除磷的條件下,更易於布置成多點投葯,實現化學除磷。
項目負責:中國市政工程華北設計研究院陳立。
意義:在總結高濃度難降解的城市污水處理工程技術的基礎上,通過試驗提出了二段法改良工藝,並在高濃度難降解城市污水處理中硝化菌的難以存活、有機物的去除及化學除磷等技術上有所突破。二段法改良工藝一方面具有耐沖擊負荷,更適宜於處理城市污水中化工廢水比例高、廢水成分復雜、處理難度大的特點,另一方面在難以實施生物除磷的條件下,更易於布置成多點投葯,實現化學除磷。
銅冶煉含砷污水處理
技術簡介:銅冶煉企業含砷污水處理採用硫化法和石灰乳兩段中和加鐵鹽除砷工藝,能夠達到預期目標,但污酸處理存在著處理成本高的問題,有待於新的處理工藝運用,目前國內已有院校試驗電積法處理含砷污酸,其成本低於硫化法,將給企業帶來明顯的經濟效益。目前銅冶煉企業含砷工業污水雖然經處理後做到了達標排放,但在處理水返回使用,降低處理成本方面仍有許多工作可做,這些工作與企業體制,管理水平有著明確的聯系。做好這些工作可明顯提高企業的經濟效益和環境效益。
項目負責:銅陵有色設計研究院龍大祥。
意義:採用此辦法,將對銅冶煉企業含砷工業污水的形成以及如何處理達標排放提出一條新的捷徑,並確保不造成二次污染。
雙功能陶瓷膜生物反應器處理廢水
項目簡介:利用膜生物反應器(MembraneBioreactor,MBR)處理廢水正在受到人們的關注。而無機膜生物反應器(InorganicMembraneBioreactor,IMBR)則是在MBR基礎上興起的。IMBR的核心是採用無機膜,與有機膜比較,無機膜具有化學穩定性好、熱穩定性高、機械性能優異、通量大、壽命長、容易清洗等優點,但也存在著製造成本高,運行費用大等問題,特別是容易堵塞的問題。本研究針對上述陶瓷膜容易堵塞的問題。提出了一種新的膜生物反應器的設計方案。即將陶瓷膜設計成U型管狀,並置於反應器內,成為內置式膜反應器。該陶瓷膜既可以曝氣,又可以進行抽濾,形成一種具有雙重功能的陶瓷膜,在處理廢水的同時不斷地進行曝氣/抽濾的切換。而曝氣的同時又是對陶瓷膜的反吹,以解決陶瓷膜容易堵塞的問題,從而提高反應器處理廢水時的效率。
陶瓷膜的過濾作用主要是通過在陶瓷膜表面形成過濾層實現的。用雙功能陶瓷膜生物反應器處理廢水時,由於可以進行抽濾/曝氣的切換,從而有效地解決了一般膜反應器中普遍存在的膜容易堵塞的問題,提高了膜反應器處理廢水的效率。此外,在該反應器中增加陶瓷載體,既可以增加生物相濃度,又可避免懸浮的微生物堵塞陶瓷膜。廢水經過陶瓷膜的過濾,其出水濁度較低,與傳統的廢水處理方法相比,由於出水的濁度較低,可以縮短廢水的沉清過程,從而提高廢水處理的效率。因此雙功能陶瓷膜生物反應器具有很大的應用價值。
項目負責:南昌航空工業學院環境與化學工程系張永明。
⑥ 幾種先進的污水處理技術介紹
一、連續循環曝氣系統(CCAS)
A、CCAS工藝簡介
CCAS工藝,即連續循環曝氣系統工藝(Continuous Cycle Aeration
System),是一種連續進水式SBR曝氣系統。這種工藝是在SBR(Sequencing Batch
Reactor,序批式處理法)的基礎上改進而成。SBR工藝早於1914年即研究開發成功,但由於人工操作管理太煩瑣、監測手段落後及曝氣器易堵塞等問題而難以在大型污水處理廠中推廣應用。SBR工藝曾被普遍認為適用於小規模污水處理廠。進入60年代後,自動控制技術和監測技術有了飛速發展,新型不堵塞的微孔曝氣器也研製成功,為廣泛採用間歇式處理法創造了條件。1968年澳大利亞的新南威爾士大學與美國ABJ公司合作開發了「採用間歇反應器體系的連續進水,周期排水,延時曝氣好氧活性污泥工藝」。1986年美國國家環保局正式承認CCAS工藝屬於革新代用技術(I/A),成為目前最先進的電腦控制的生物除磷、脫氮處理工藝。
CCAS工藝對污水預處理要求不高,只設間隙15mm的機械格柵和沉砂池。生物處理核心是CCAS反應池,除磷、脫氮、降解有機物及懸浮物等功能均在該池內完成,出水可達標排放。
經預處理的污水連續不斷地進入反應池前部的預反應池,在該區內污水中的大部分可溶性BOD被活性污泥微生物吸附,並一起從主、預反應區隔牆下部的孔眼以低流速(0.03-0.05m/min)進入反應區。在主反應區內依照「曝氣(Aeration)、閑置(Idle)、沉澱(Settle)、排水(Decant)」程序周期運行,使污水在「好氧-缺氧」的反復中完成去碳、脫氮,和在「好氧-厭氧」的反復中完成除磷。各過程的歷時和相應設備的運行均按事先編制,並可調整的程序,由計算機集中自控。
CCAS工藝的獨特結構和運行模式使其在工藝上具有獨特的優勢:
(1)曝氣時,污水和污泥處於完全理想混合狀態,保證了BOD、COD的去除率,去除率高達95%。
(2)「好氧-缺氧」及「好氧-厭氧」的反復運行模式強化了磷的吸收和硝化-反硝化作用,使氮、磷去除率達80%以上,保證了出水指標合格。
(3)沉澱時,整個CCAS反應池處於完全理想沉澱狀態,使出水懸浮物(SS)極低,低的SS值也保證了磷的去除效果。
CCAS工藝的缺點是各池子同時間歇運行,人工控制幾乎不可能,全賴電腦控制,對處理廠的管理人員素質要求很高,對設計、培訓、安裝、調試等工作要求較嚴格。
B、國內外城市污水處理廠發展概況
水是經濟發展和社會可持續發展的一個重要因素。隨著城市規模的不斷擴大和人口的增加,水環境污染成了一大難題。城市污水是目前江河湖泊水域污染的重要原因,是制約許多城市可持續發展的主要原因之一。「環境保護」是我國的基本國策,中國可持續發展的戰略與對策制定的2000年治理目標,要求城市污水集中處理率達20%。目前,我國正處於城市污水處理事業的大發展時期,尤其隨著國家西部大開發戰略的實施,中國中西部環境與生態保護已被提上首要議事日程。
城市生活污水處理自200年前工業革命以來,越來越受到人們的重視。城市污水處理率已成為一個地區文明與否的一個重要標志。近200年來,城市污水處理已從原始的自然處理、簡單的一級處理發展到利用各種先進技術、深度處理污水,並回用。處理工藝也從傳統活性污泥法、氧化溝工藝發展到A/O、A2/O、AB、SBR(包括CCAS工藝)等多種工藝,以達到不同的出水要求。我國城市污水處理相對於國外發達國家、起步較晚,目前城市污水處理率只有6.7%。在我們大力引起國外先進技術、設備和經驗的同時,必須結合我國發展,尤其是當地實際情況,探索適合我國實際的城市污水處理系統。
結合我國實際情況,參考國外先進技術和經驗,建設城市污水處理廠應符合以下幾個發展方向:
(1)總投資省。我國是一個發展中國家,經濟發展所需資金非常龐大,因此嚴格控制總投資對國民經濟大有益處。
(2)運行費用低。運行費用是污水處理廠能否正常運行的重要因素,是評判一套工藝優劣的主要指標之一。
(3)佔地省。我國人口眾多,人均土地資源極其緊缺。土地資源是我國許多城市發展和規劃的一個重要因素。
(4)脫氮除磷效果。隨著我國大面積水體環境的富營養化,污水的脫氮除磷已經成為一個迫切的問題。我國最新實施的國家《污水綜合排放標准》(GB8978-1996)也明確規定了適用於所有排污單位,非常嚴格地規定了磷酸鹽排放標准和氨氮排放標准。這就意味著今後絕大多數城市污水處理廠都要考慮脫氮除磷的問題。
(5)現代先進技術與環保工程的有機結合。現代先進技術,尤其是計算機技術和自控系統設備的出現和完善,為環保工程的發展提供了有力的支持。目前,國外發達國家的污水處理廠大都採用先進的計算機管理和自控系統,保證了污水處理廠的正常運行和穩定的合格出水,而我國在這方面還比較落後。計算機控制和管理也必將是我國城市污水處理廠發展的方向。
C、幾種處理系統的工藝比較
為了選擇出工藝上最可靠,投資上最經濟,管理上最方便的城市污水處理系統,結合當地的實際情況,我們調研了國內外污水處理廠的成熟經驗和發展趨勢,並進行了比較。
目前,國內外城市污水處理廠處理工藝大都採用一級處理和二級處理。一級處理是採用物理方法,主要通過格柵攔截、沉澱等手段去除廢水中大塊懸浮物和砂粒等物質。這一處理工藝國內外都已成熟,差別不大。二級處理則是採用生化方法,主要通過微生物的生命運動等手段來去除廢水中的懸浮性,溶解性有機物以及氮、磷等營養鹽。目前,這一處理工藝有多種方法,歸結起來,有代表性的工藝主要有傳統活性污泥、氧化溝、A/O或A2/O工藝、SBR及CCAS工藝等。目前,這幾種代表工藝在國內外都有實際應用。
二、SPR高濁度污水處理技術
在天然淡水資源已被充分開發、自然災害日益頻繁暴發的今天,缺水已經對世界各國眾多城市的經濟和市民生活構成了十分嚴重的威脅,缺水危機已經是我們面臨的現實,解決城市缺水問題的重要途徑應該是將城市污水變為城市供水水源。城市污水就近可得,來源穩定,容易收集,是可靠且穩定的供水水源。城市污水經凈化後回用主要可作為市政綠化、景觀用水和工業用水。
城市污水再生回用工程包括污水收集系統、污水凈化處理技術及其系統、出水輸配系統、回用水應用技術和監測系統。其中污水凈化再生技術及其系統是關鍵,污水凈化處理的流程要簡單可靠,投資和運行費用要為該城市經濟實力所能承受,處理後出水的水質要滿足回用的要求。
沿用了許多年的傳統的「一級處理」及「二級處理」水處理工藝技術和設備已經難以適應當今的高濁度和高濃度污水的凈化處理要求,處理後出水更不能滿足城市對水回用的水質要求。沿著傳統的工藝技術路線只能進一步附加傳統的「三級處理」設備系統,既迴避不了龐大復雜的傳統二級生化處理系統,也迴避不了投資和運行費用都十分昂貴的傳統三級過濾吸附處理系統。這些恰恰是實現污水回用的忌諱之處。所以,環保市場十分迫切需要凈化效率更高、處理後出水能滿足現有環保標准並且能回用於城市,投資和運行費用又要為現有城市的經濟實力所能接受的污水處理新技術和新設備。
最新發明的「SPR高濁度污水凈化系統」(美國發明專利 )將污水的「一級處理」和「三級處理」程序合並設計在一個SPR污水凈化器罐體內
,在30分鍾流程里快速完成
。它容許直接吸入懸浮物(濁度)高達500毫克/升至5000毫克/升的高濁度污水,處理後出水的懸浮物(濁度)低於3毫克/升(度);它容許直接吸入CODcr為200毫克/升至800毫克/升的高濃度有機污水,處理後出水CODcr可降為40毫克/升以下。只需用相當於常規的一
、二級污水處理廠的工程投資和低於常規二級處理的運行費用 ,就能夠獲得三級處理水平的效果 ,實現城市污水的再生和回用。
SPR污水處理系統首先採用化學方法使溶解狀態的污染物從真溶液狀態下析出,形成具有固相界面的膠粒或微小懸浮顆粒;選用高效而又經濟的吸附劑將有機污染物、色度等從污水中分離出來;然後採用微觀物理吸附法將污水中各種膠粒和懸浮顆粒凝聚成大塊密實的絮體;再依靠旋流和過濾水力學等流體力學原理,在自行設計的SPR高濁度污水凈化器內使絮體與水快速分離;清水經過罐體內自我形成的緻密的懸浮泥層過濾之後,達到三級處理的水準,出水實現回用;污泥則在濃縮室內高度濃縮,定期靠壓力排出,由於污泥含水率低,且脫水性能良好,可以直接送入機械脫水裝置,經脫水之後的污泥餅亦可以用來製造人行道地磚,免除了二次污染。
最新發明的SPR污水凈化技術以其流程簡單可靠、投資和運行費用低、佔地少、凈化效果好的眾多優勢將為當今世界的城市污水的再利用開創一條新路。城市污水實現再利用之後,為城市提供了第二淡水水源,為城市的可持續發展提供了必不可少的條件,其經濟效益和社會效益是不可估量的.
SPR污水處理系統與眾不同的技術特點
1.城市生活污水和處理葯劑的混合主要是在泵前吸葯管道 、污水泵 葉輪、蛇形反應管 和瓷球反應罐的組合作用下完成的 ,依照紊流速度 、混合時間
、和水力學結構數據設計 ,得以十分充分的混合 ,為取得最佳混凝凈化效果和最大限度地節省葯劑創造了前提條件 。這是過去常規的一級處理和二級處理之水工結構所做不到的
。
2.SPR系統處理城市污水時 ,採用五種以上污水處理葯劑及其最佳配方組合使用 ,靠化學反應使污水中溶解狀態的有機污染物 、重金屬離子
和有害的鹽類從水中析出 ,成為有固相界面的微小顆粒 (它包含有污水三級處理的作用)。其中還選用了一種吸附效果很好而價錢又很便宜的吸附劑,以吸附有機污染物和色度
。靠消毒劑在30分鍾的流程內殺滅細菌和大腸桿菌 。靠混凝的物理化學吸附作用將懸浮物及各類雜質凝聚成大而且密實的絮團
。這樣發揮各葯劑的單獨作用和它們之間的交聯作用的用葯方式是與常規的物理化學法不相同的 。而且SPR系統使用的組合葯劑配方
,只能在具有十分精細的水動力學參數設計的SPR污水凈化器及其系統里才能充分發揮作用 ,在常規的水工系統里是無法使用的 。
3.SPR系統裝置能夠依照模擬試驗得出的配方 ,藉助大氣壓力和流量計 ,十分精確地投加混凝葯劑和絮凝葯劑
,不致因加葯過量而造成葯劑殘留在凈化後的出水中,而且動力消耗很少 。
4.SPR污水凈化器內部結構是完全按照混凝機理精確設計的 ,形成的渦旋流動和各部位恰當的水流速度 ,使得膠體顆粒之間有最多的碰撞次數
,並且有凝聚吸附所需的最佳流速環境 。從而在極小的容積內獲得了極充分的凝聚效果 。這也是常規水工裝置無法比擬的 。
5.根據混凝形成的絮團實際狀況 ,准確確定了SPR污水凈化器內部的水動力學數據 ,使得在罐體中上部形成了一個有幾十厘米厚的 、十分緻密的懸浮泥層
。所有經過混凝的出水都必須通過此懸浮泥層的過濾 ,才能升流到罐體上部的清水匯集區 。它十分成功地起到了污水高級處理工藝中極為重要的過濾作用 。
這個緻密的懸浮泥層是由污水中的污泥及混凝葯劑形成的絮體本身組成的 。隨著絮體由下向上運動 ,使泥層的下表層不斷增加 、變厚 ;同時
,隨著過濾水力學原理形成的罐體的旁路流動,引導著懸浮泥層的上表層不斷流入中心接泥桶 ,上表層不斷減少 、變薄 。這樣 ,懸浮泥層的厚度達到一個動態的平衡
。當混凝後的出水由下向上穿過此懸浮泥層時 ,此絮體濾層靠界面物理吸附和電化學特性及范德華力的作用 ,將懸浮膠體顆粒 、絮體
、細菌菌體等等雜質全部攔截在此懸浮泥層上 ,使出水水質達到三級處理的水平 。由於泥層是由絮體組成 ,緻密度高 ,過濾效率遠遠高於常規的沙粒層過濾
;由於是處於懸浮狀態的絮體泥層作濾層 ,其過濾的水頭(阻力)損失非常小 ,所以動力消耗遠遠低於常規的砂層過濾 、微孔過濾
、或反滲透膜過濾;又由於過濾泥層是凈化過程中由污水中的污泥自動補充添加 ,又自動被引走 ,即過濾泥層自身在不斷地更新
,過濾泥層總是保持著穩定的厚度,而且總是保持著穩定的物理吸附和電化學吸附性能 ,因此能獲得穩定的過濾效果
。而且完全免去了常規系統中必不可少的過濾層的反沖洗以及反沖洗帶來的眾多麻煩 。這種結構和原理與常規的三級污水處理的過濾裝置是完全不同的
,這里沒有價格昂貴的反滲透膜過濾 、微孔過濾 、或活性炭過濾等裝置 。所以 ,投資省 、動力消耗小 、運行費用低是SPR系統的必然優勢。
6.SPR系統選用的絮凝劑 ,同時也是良好的污泥助濾劑 ,所以 ,系統最後排出的污泥漿 ,其脫水性能良好 ,可以不另外添加助濾劑
,就直接泵入壓濾機脫水 。泥餅可以製成人行道地磚再利用 ,不會帶來二次污染的問題 。它沒有傳統的生化法產生的污泥含水率很高、脫水性能很差的致命弱點。
7.本類型污水凈化器曾開機運行處理過養豬場污水 、養雞場污水 、煤礦礦井坑道污水 、生豬屠宰場污水 、高粱釀酒廠酒糟污水
、紡織印染污水、再生紙造紙污水和城市生活污水等等含有大量有機污染物和氨氮的污水;也成功應用於陶瓷廠污水、牆地磚廠污水、大理石水磨拋光污水、洗煤污水、燃煤鍋爐濕法除塵污水、石英砂洗砂污水等懸浮物含量極高的污水的凈化和回用。
各地權威檢測部門測試了污水凈化器進水和出水的有關數據 。測試報告單表明 :氨氮去除率可以達到85%,總氮去除率可達95% ,有機氮去除率可達96%
,BOD去除率可達95% ,懸浮物的去除率則高達98.3% ~ 99.6% ,出水濁度達到3 度(3 毫克 / 升)以下。這是本凈水系統在低投資
、低運轉費的前提下所獲得的出水指標 。 這是常規的物化法和生物化學法的一級 、二級處理系統都無法達到的 。
除發達國家有專門的城市生活污水管路系統外,實際的城市污水往往混入有許多工業污水,可生化性差和污染物成分不規則地快速變化是我們面臨的現實,而針對降解某種有機污染物的微生物生長、繁殖的過程卻太長,所以,傳統生化系統難以適應當今愈來愈工業化了的城市的污水。SPR系統已擁有處理眾多工業污水的適應能力和物化法具有的快速應變能力,容易通過自動化的手段應付系統入口污水水質的變化,保持穩定的凈化效果。
8.在SPR系統中投放殺菌消毒葯劑時 ,只要增加一些投氯量(無需另外增加設備)就可以起到用氯來氧化除氨的作用 ,進一步提高污水處理系統去除氨氮的效率
。
9.假如經過SPR系統處理後的出水氨氮含量還未達到較嚴格的要求(如某些發達國家或發達地區將排水標準定為含氨氮1毫克 / 升以下)
,也可以後續再串聯設置一級離子交換裝置 ,靠斜發沸石離子交換柱最終達到除氨氮的目標 。
因為斜發沸石離子交換系統要求進口水質的懸浮物含量要低於35毫克 / 升 ,否則會影響離子交換柱的功能和壽命 ,從而大大增加離子交換的運行費用 。過去
,常規的一 、二 級污水處理裝置是難以長期穩定地達到這樣的前處理水平的 ,因而限制了離子交換法除氨氮技術的廣泛應用 。現在
,SPR污水處理系統絕對可以保證凈化後出水的懸浮物含量低於3毫克 / 升(實際運行中出水的懸浮物含量多為1毫克 / 升)
,使得後續的斜發沸石離子交換系統去除氨氮的負荷減輕很多 ,交換柱的使用壽命會大大延長 ,即離子交換的運行費用會大大降低
,將使離子交換法除氨氮技術的優點得到更充分的發揮 。
早在七十年代 ,美國Minnesota 州Minneapolis 市的羅茲芒污水廠就是用純粹的物理化學法處理城市生活污水的
,其工藝流程是:化學混凝----沉澱----過濾和活性炭吸附----斜發沸石離子交換 。其最後出水水質標准為:氨氮1 毫克 / 升 ,BOD 10毫克 / 升
,磷 1毫克 / 升,懸浮物 10毫克 / 升 ,pH 8.5 。證明純粹的物理化學法處理城市污水在技術上是可行的 。現在 ,依靠新發明的SPR凈水技術
,將使這項工藝的經濟性更為圓滿 。
10 。其實 ,經過SPR污水凈化系統處理後的出水 ,其懸浮物的含量小於3 毫克 / 升 ,濁度也小於3 度 (毫克 / 升 ) ,達自來水標准
,不再會堵塞輸水管路 ,並且已經經過了良好的消毒 。將此出水回送到城市各地 ,作為城市草坪綠地和樹木綠化澆灌用水是十分安全 、可靠的
。經過SPR系統處理後的出水中 ,殘存的氮含量已經很低 ,氮作為植物生長的營養物是不必去除 、或不必去除得那麼干凈
的。從而可以免去除氮的深度處理投資及其運行費用 ,既保證了環境質量 ,又為社會節省了大筆資金 。 用此回用水取代自來水作為城市綠化用水
,將大大節省城市的淡水資源 ,減輕城市市政部門的供水壓力 ,對城市的整體經濟發展定會產生十分巨大的效益 。這是城市污水回用的新概念。
11 。這種純粹的物理化學法污水處理系統 ,受天氣 、環境 及人為因素的影響少 ,操作人員控制處理系統的能力和靈活性都大大優越於生物化學法
,這是眾所周知的 。
城市生活污水處理廠的工藝流程可採用下列新模式 :
方案〔1〕:一般的城市:污水經SPR系統處理後 ,回用於城市綠化 、澆灌草地樹木,或作為工業用水 。
城市生活污水儲存調節池:SPR污水處理系統 ----污泥脫水------ 污泥製成人行道地
出水回用於澆灌城市草地、樹木,或作為工業用水
方案〔2〕:特殊要求的城市:生活污水經SPR系統處理後 ,再進行離子交換除氨氮 ,最後排海 ,或回用。
城市生活污水儲存調節池:SPR污水處理系統 ------ 污泥脫水 ------ 污泥製成人行道地磚
斜發沸石離子交換除氨氮,出水排入近海 、或回用於澆灌城市草地、樹木,或作為工業用水。
如果有關部門能協助創造一些現場表演的簡易條件 ,將可以運送一台處理水量為10 ~ 20 立方米 /
日的SPR污水凈化器及其完整的配套系統到現場作城市污水凈化處理的連續開機運行操作表演 ,並通過播放錄像和幻燈片詳細講解有關的凈化機理
,同時請當地水質檢測的權威部門進行凈化效果的水質測試 。全套裝置輪廓最大尺寸為長3米 ,寬1.4米 ,高2.4米 ,總重量為一噸以下 。
在技術展示成功的基礎上 ,與當地的環保部門及環保產業密切合作 ,依靠當地自身的科技力量和自身的製造能力 ,建造城市生活污水處理廠 。
另外,SPR系統也可用於市區內的公園湖水的凈化及自循環 。希望將要興建的城市污水處理廠採用SPR污水處理技術後,能成為全球城市生活污水處理技術的典範 。
如果在已有的城市污水一級和二級處理系統的基礎上,附加採用SPR污水處理系統作為最後的深度處理裝置,使出水達到工業自來水的標准,以實現最後出水回用的目標,也是現有城市污水處理系統升級換代的極佳方案。
三、BIOLAK污水處理技術
l、百樂卡(BIOLA)工藝特點
百樂卡工藝是一種具有除磷脫氮功能的多級活性污泥污水處理系統。它是由最初採用天然土池作反應池而發展起來的污水處理系統。自1972年以來,經多年研究形成了採用土池結構、利用浮在水面的移動式曝氣鏈、底部掛有微孔曝氣頭的一種具有一定特色的活性污泥處理系統。
由於採用土池而大大減少了建設投資,採用曝氣鏈曝氣系統進一步強化了氧的磚移效率,並減少運行費用,大大提高了處理效果。工藝設計簡捷,不需復雜的管理,在適宜的條件下具有較大的經濟和社會效益.
1.1低負荷活性污泥工藝
百樂卡工藝污泥迴流量大,污泥濃度較高,生物量大,相對曝氣時間較長,所以污泥負荷較低。龍田污水廠BOD5污泥負荷率為
0?05kgBOD/kgMLSS.d,污泥濃度為400Omg/L,污泥齡為29d,所以剩餘污泥雖很少。
1.2 曝氣池採用士池結構
根據國家環保局1992年《工業廢水處理設施的調查與研究》,我國工業廢水處理設施資金的54%用於土建工程設施,而只有36%用於設備,造成這
種投資分配格局的主要原因是工藝池大都採用價格昂貴的鋼筋混凝土池。而龍田污水廠土建工程造價500萬元,僅占總投資的20%。
大的鋼筋混凝土池不僅價格昂貴,而且施工難度大。但對於許多種曝氣工藝來講,都不考慮採用土池,因為土池會造成地下水的侵蝕,同時也由於在土池基礎上安裝曝氣頭是十分困難的。
為了減少投資,百樂卡技術在研究土池結構的曝氣池上做了大量工作,首先是使用HDPE防滲膜隔絕污水和地下水,其次是懸掛在浮管上的微孔曝氣頭避免了在池底池壁穿孔安裝。
這種敷設HDPE防滲膜的土池不僅易於開挖、投資低廉,而且完全能滿足污水處理池功能上的要求,並能因地制宜,極好地適應現場的地形,存某些特殊的地質條件下,如地震多發地區、土質疏鬆地區,其優點得到更充分的體現。敷設HDPE防滲膜的土池使用壽命遠遠超過鋼筋混凝土池。
1.3 高效的曝氣系統
百樂卡曝氣系統的結構是,曝氣頭懸掛在浮鏈上,停留在水深4一5m處,氣泡在其表面逸出時,直徑約為50um。如此微小的氣泡意味著氧氣接觸面積的增大和氧氣傳送效率的提高。同時,因為氣泡向上運動的過程中,不斷受到水流流動,浮鏈擺動等擾動,因此氣泡並不是垂直向上的運動,而是斜向運動,這樣延長了在水中的停留時間,同時也提高氧氣傳遞效率。運行表明:百樂卡懸掛鏈的氧氣傳遞率,遠遠高於一般的曝氣工藝以及固定在底部的微孔曝氣工藝。百樂卡曝氣頭懸掛在浮動鏈上,浮動鏈被鬆弛地固定在曝氣池兩側,每條浮鏈可在池中的一定區域蛇形運動。在曝氣鏈的運動過程中,自身的自然擺動就可以達到很好的混合效果,節省了混合所需的能耗。
採用百樂卡系統的曝氣池中混合作用所需的能耗僅為1?5W/m3,而一般的傳統曝氣法中混合作用的能耗為l0一l5W/m3。由於百樂卡曝氣頭(BIOLAK)-Friox)特殊的結構,即使在很復雜的環境里曝氣頭也不至於阻塞,這意味著曝氣裝置可運行幾年不維修,所需維護費用很少。
曝氣系統與配套的高效鼓風機保證了很高的氧氣傳遞效率,供氧能力為2?5kgO2/kW?h),而傳統的污水處理廠該值為lkgO2/lkW?h)。鼓風機就設在池邊,減少了鼓風機房和空氣輸送管道的費用。
1.4 簡單而有效的污泥處理
百樂卡工藝的另一特點是迴流污泥量大,其剩餘污泥比傳統工藝少許多。
在恆定的負荷條件下,百樂卡工藝的污泥在曝氣池中的停留時間是傳統工藝的幾倍。由於污泥池中的污泥是完全穩定的,它不會再腐爛,即使長期存放也不會產生氣味,這就是它同傳統工藝相比污泥更容易處理的原因。而且污泥池完全可以做成土池結構,節省廠土建費用。
1.5 簡單易行的維修
百樂卡系統沒有水下固定部件,維修時不用排乾池中的水,而用小船到維修地點將曝氣鏈下的曝氣頭提起即可。實踐表明,曝氣頭運行幾年也不用任何維修,這主要是因為曝氣管是由很細的纖維(直徑約0?003mm)做成,並用聚合物充填,以達到防水和防臟物的目的。同時,曝氣頭有大約80%的自由空隙和20%的表面,和傳統曝氣頭剛好相反。因此,微生物可生長的面積很小,並很容易被去除。當曝氣頭必須維修時,也不影響整個污水處理場的運行。該工藝的移動部件和易老化部件都很少。在選擇設備和材料時,都採用了可靠耐用的材料。該工藝無需太多的自動化。它既不需要任何易損的探測器,也不需要任何復雜的控制系統,而操作這些控制系統還需要專門的技術和昂貴的配件。
1.6 二次曝氣和安全池
為了保證負荷變化時用水質量,百樂卡工藝利用一個相對獨立的池來進行二次曝氣,以保證出水清潔,保證水中有足夠的溶解氧。
1.7 二沉池
曝氣池中產生的污泥在二沉池中被分離,並重新回到曝氣池參與污水凈化。有的百樂卡工藝的二沉池和曝氣池合並到一起,進一步節省了土建費用和佔地面積。二沉池沉澱污泥由漂浮式刮泥機、吸泥機排入污泥槽迴流。
⑦ 為什麼現今的污水處理技術有哪些
化學強化生物除磷污水處理工藝
污水處理過程中,我國的主要河流和湖泊由於受磷污染,富營養化嚴重,國家環保局為控制磷污染,對磷排放制定了比較嚴格的標准。化學強化生物除磷污水處理工藝以除去污水中有機污染物和各種形態的磷為主,此污水處理工藝將化學除磷和生物除磷一體化,通過厭氧消化生物系統中活性污泥產生揮發性有機酸,作為聚磷菌生長的基質或稱之為營養物,使聚磷菌在活性污泥中選擇性增殖,並將其迴流到生物系統中,使生物污水處理系統工作在高效除磷狀態;同時污泥在厭氧條件下產生的磷釋放,通過化學除磷消除。這是一種高效市政污水處理工藝技術,滿足了我國現階段,為解決水體富營養化,需要在常規二級污水處理基礎上進一步除磷的要求。
循環間歇曝氣污水處理工藝
我國經濟發展水平各地相差較大,經濟發展滯後的城市還不能拿出很多資金用於污水治理,因此,怎樣利用有限的資金,降低環境污染,是很多城市政府面臨的問題。在污水處理方面,直到不久前,一些城市還採用一級或一級強化處理工藝技術,出水達不到國家二級排放標准對除去有機污染物的要求。循環間歇曝氣工藝充分發揮高負荷氧化溝處理效率高的優點,又充分利用序批式活性污泥污水處理工藝出水好的特點,保證了系統出水達到國家污水排放一級標准在除去有機污染物方面的要求。在投資和運行費用上比通常以除去有機污染物為主的二級生物污水處理系統降低30%左右,是適合我國現階段污水處理要求的工藝技術。
旋轉接觸氧化污水處理工藝
旋轉接觸氧化污水處理工藝技術是在生物轉盤技術基礎上,結合生物接觸氧化技術優點發展起來的新一代好氧生物膜處理技術。旋轉接觸氧化污水處理工藝技術和成套設備提供了一種簡單和可靠的污水處理方法。整個污水處理系統中的轉軸是唯一的轉動部分,一旦機器出了故障,一般機械人員都可以進行維修。系統生物量會根據有機負荷的變化而自動補償。附在轉盤上的微生物是有生命的,當污水中的有機物增加時,微生物隨之增加,相反,當污水中的有機物減少時,微生物隨之減少。所以這污水處理系統的工作效果不容易受到流量和負荷的突然變化和停電的影響。運行費用低,只有其他曝氣污水處理系統耗電的八分之一到三分之一。佔地面積僅相當常規活性污泥法一半。由於生物系統中生長的微生物種類多,能夠高效處理各種難降解工業污水。
連續循環曝氣系統工藝
連續循環曝氣系統工藝(Continuous Cycle Aeration System)是一種連續進水式SBR曝氣系統。污水處理工藝CCAS是在SBR(Sequencing Batch Reactor,序批式處理法)的基礎上改進而成。CCAS污水處理工藝對污水預處理要求不高,只設間隙15mm的機械格柵和沉砂池。生物處理核心是CCAS反應池,除磷、脫氮、降解有機物及懸浮物等功能均在該池內完成,出水可達標排放。 污水處理工藝CCAS上獨特的優勢: (1)曝氣時,CCAS污水處理的污水和污泥處於完全理想混合狀態,保證了BOD、COD的去除率,去除率高達95%。 (2)「好氧-缺氧」及「好氧-厭氧」的反復運行模式強化了磷的吸收和硝化-反硝化作用,使氮、磷去除率達80%以上,保證了出水指標合格。 (3)沉澱時,整個CCAS反應池處於完全理想沉澱狀態,使出水懸浮物極低,低的值也保證了磷的去除效果。 CCAS污水處理工藝的缺點是各池子同時間歇運行,人工控制幾乎不可能,全賴電腦控制,對處理廠的管理人員素質要求很高,對設計、培訓、安裝、調試等工作要求較嚴格。
曝氣生物濾池生活污水處理工藝流程
污水處理工藝流程簡介:曝氣生物濾池,就是在生物濾池處理裝置中設置填料,通過人為供氧,使填料上生長大量的微生物。這種污水處理工藝流程裝置由濾床、布氣裝置、布水裝置、排水裝置等組成。曝氣裝置採用配套專用曝氣頭,產生的中小氣泡經填料反復切割,達到接近微控曝氣的效果。由於反應池內污泥濃度高,處理設施緊湊,可大大節省佔地面積,減少反應時間。
城市污水SPR除磷工藝
污水處理工藝流程簡介:水體富營養化主要原因是人類向水體排放了大量的氨氮和磷,磷是水體富營養化的最主要因素。縱觀國內污水處理流程工藝,除磷技術一直是困擾污水處理廠運行的難題。傳統的物化除磷技術需要大量的葯劑,具有運行成本高、污泥產量大的缺點;前置厭氧的生物除磷工藝具有運行費用低的優點,但是由於完全依賴於微生物的攝磷、釋磷作用,難以達到國家污水處理工藝流程的要求。當考慮中水回用時,則更難達到要求。
A/O生物濾池污水處理工藝流程
污水處理工藝流程簡介:由於我國小城鎮居住點分散,污水源分布點多量少,城鎮級污水廠的規模多低於10000噸/日。目前國內大中型城市污水處理廠經常採用的污水處理工藝有傳統活性污泥法、A2/O、SBR、氧化溝等,如果以這些技術建設小城鎮污水處理廠會造成由於居高不下的運行費用,無法持續運行。必須針對小城鎮的特點採用投資省,運行費用低,技術穩定可靠,操作與管理相對簡單的工藝。
MBFB膜生物流化床工藝
MBFB工藝用於污水深度處理,能在原有污水達標排放的基礎上
,經過生物流化床和陶瓷膜分離系統,進一步降低COD、NH-N、濁度等指標,一方面可直接回用,另一方面也可作為RO脫鹽處理的預處理工藝,替代原有砂濾、保安過濾、超濾等冗長過濾流程,同時有機物含量的降低大大提高RO膜使用壽命,降低回用水處理成本,無機陶瓷膜分離系統,是世界第一套污水處理專用的無機膜分離系統,和其它的有機膜、無機膜相比,具有膜通量大、可反沖、全自動操作等優勢。
編輯本段國外污水處理技術
歐洲城市污水處理技術——可持續生物除磷脫氮工藝 以控制富營養化為目的的氮、磷脫除已成為各國主要的奮斗目標。無疑,應付日趨嚴格的排放標准,傳統工藝會因上述弊端而雪上加霜。在此情形下,發展可持續污水處理工藝變得勢在必行。所謂可持續污水處理工藝就是朝著最小的COD氧化、最低的CO2釋放、最少的剩餘污泥產量以及實現磷回收和處理水回用等方向努力。這就需要以較綜合的方式來解決污水處理問題,即污水處理不應僅僅是滿足單一的水質改善,同時也需要一並考慮污水及所含污染物的資源化和能源化問題,且所採用的技術必須以低能量消耗(避免出現污染轉移現象)、少資源損耗為前提。 發展新穎的污水生物處理工藝依賴於在微生物學及生物化學方面的新發現或新認識。荷蘭研究人員Mulder在10年前發現了厭氧氨(氮)氧化現象。與此同時,南非、荷蘭、日本等國科學家對生物攝/放磷代謝機理重新認識後確定了反硝化除磷新途徑。這兩種新技術的研發與應用對發展可持續污水生物處理工藝具有劃時代意義的推動作用。本文以厭氧氨氧化和反硝化除磷技術為藍本,詳細介紹它們的技術原理、工藝流程以及在歐洲的應用情況;在此基礎之上提出一個以轉換有機能源(甲烷)、回收磷化合物(鳥糞石)和回用處理水(非飲用目的)為目標的可持續城市污水生物除磷脫氮技術推薦工藝。 在污水生物除磷實踐中,南非開普頓大學(UCT)研究人員最早發現專性好氧細菌不是唯一對磷的生物攝/放起作用的菌種,兼性反硝化細菌也有著很強的生物攝/放磷現象。反硝化細菌的生物攝/放磷作用被荷蘭代爾夫特工業大學(TUDelft)和日本東京大學(UT)研究人員合作研究確認,並冠名為反硝化除磷(denitrifyingdephosphatation)。在磷的生物攝/放過程中,反硝化除磷細菌以硝酸氮取代氧作為電子接受體,也就是說反硝化除磷細菌能將反硝化脫氮和生物除磷這兩個原本認為彼此獨立的作用合二為一。顯然,在結合的除磷脫氮過程中,COD和氧的消耗量均能得到相應節省。比較傳統的專性好氧磷細菌去除工藝,反硝化除磷細菌能分別節省約50%和30%的COD與氧的消耗量,相應減少剩餘污泥量50%。在反硝化除磷過程中由於COD需要量的大為減少,過剩的COD因此能被分離,並使之甲烷化,從而避免COD單一的氧化穩定(至CO2)。歸因於曝氣能量的減少,以及過剩COD甲烷化後能量的產生,這種綜合的能量節約最終會導致釋放到大氣的CO2量明顯減少。因此,具有反硝化除磷細菌富集的處理系統可以被視為可持續處理工藝。 傳統上,兩個已得到充分確認的生物途徑,硝化(NH+4→NO3-)與反硝化(NO3→N2)被應用於污水處理的生物脫氮。這種傳統生物脫氮途徑從可持續角度看並不是最佳的,因為充分地氧化氨氮到硝酸氮首先要消耗大量能源(因曝氣);其次,還需要有足夠碳源(COD)來還原硝酸氮到氮氣。對這一傳統脫氮途徑的改進可藉助於新近由荷蘭TUDelft研發的一種中溫亞硝化技術——SHARON來實現。在亞硝化/反硝化脫氮途徑中,亞硝酸氮為僅有的中間過渡形態;這一途徑無論對氧化(NH+4→NO2-)還是還原(NO2-→N2)均能起到最小量化的作用,意味著O2和COD消耗量的雙重節約。顯然,亞硝化/反硝化脫氮途徑可以成為一種可持續的脫氮技術。 此外,荷蘭TUDelft研究人員幾乎在同一時期還試驗確認了一種新的氨氮轉換途徑,這使得氨氮以亞硝酸氮作為電子接受體而被直接氧化至氮氣成為可能。這種厭氧條件下的氨氮氧化與亞硝化過程(如SHARON工藝)相結合在工程上能夠實現氨氮的最短途徑轉換,這就意味著生物脫氮過程中能源與資源消耗量的最小化完全可能。污水處理過程中氮的所有可能轉換途徑列於圖1.與傳統脫氮工藝相比較,很明顯,由厭氧氨氧化與亞硝化工藝相結合的氮的完全自養轉換方式是一種最可持續的污水脫氮途徑。
編輯本段中國污水處理近況及未來
概況
我國污水處理產業發展進步較晚,建國以來到改革開放前,我國污水處理的需求主要是以工業和國防尖端使用為主。改革開放後,國民經濟的快速發展,人民生活水平的顯著提高,拉動了污水處理的需求。進入二十世紀九十年代後,我國污水處理產業進入快速發展期,污水處理需求的增速遠高於全球水平。 1990年以來,全球污水處理表觀消費量以年均6%的速度增長,而九十年代的十年間,我國污水處理表觀消費量年均增長率達到17.73%,是世界年均增長率的2.9倍。進入二十一世紀,我國污水處理產業高速增長。2000年—2004年,我國污水處理消費量從188萬噸增長到447萬噸,增加了2.3倍,年平均增長率在27%以上。其中,2001年,我國污水處理表觀消費量達到225萬噸,超過美國成為世界第一污水處理消費大國。同時,污水處理進口也大幅度增加。1998年,我國污水處理進口100萬噸,由此成為世界上最大的污水處理進口國。2004年與1998年比,污水處理進口增長幅度年均達到27.14%。預計2005年,中國污水處理表觀消費量將達到500萬噸,進口仍將保持在300萬噸左右。 伴隨著污水處理市場的快速發展,我國污水處理產量也結束了長期徘徊的局面,實現了高速增長。我國污水處理產量從2000年的46萬噸增長到2004年的236萬噸,年平均增長率在82.6%,占國內市場需求的比重也由2000年的24.47%提高到2004年的52.80%。而同期,世界污水處理產量則僅以6%左右的速度增長。 從九十年代後期起,我國太鋼、寶鋼以及寶新、張浦等國有和合資企業通過引進和技術改造,先後建成了一系列污水處理生產線,污水處理工藝技術裝備達到國際先進水平,污水處理生產初具規模。污水處理品種結構也發生了積極的變化,污水處理產品質量迅速提高。特別是國內污水處理冷軋板增長迅速,2003年,國內冷軋板產量達到170萬噸,首次超過進口量,自給率達到66%;2004年,國內冷軋板產量達到200萬噸,自給率達到70%以上。從2004年底到2005年底,國內冷軋污水處理產能將增加約150萬噸,基本滿足國內市場需求。到2007年,我國將成為污水處理的凈出口國。 從總體上看,我國污水處理正在經歷由規模小、水平低、品種單一、嚴重不能滿足需求到具有相當規模和水平、品種質量顯著提高和初步滿足國民經濟發展要求的深刻轉變,污水處理需求將逐步實現自給。
我國城市污水處理資本金來源難題
(難題一)人口增加,污水增多 在我國,隨著城市人口的增加和工農業生產的發展,污水排放量也日益增加,水體污染相當嚴重,而且幾乎遍及全國各地。到2000年底,全國設市的663個城市中有310個建有污水處理設施,建設污水處理廠427座,年污水處理量113.6億立方米,污水處理率只有34.23%。 (難題二)加快發展,急需資金 在社會主義市場經濟條件下,污水處理是從一定量的資金投入開始的。污水處理資金的規模決定著污水處理的規模。污水處理資金自身的發展速度決定著污水處理發展的速度和污水處理技術進步的速度。現實的污水處理中,技術先進、處理費用低的決策方案通常是預付資金量較大的方案。從這個意義上說,資金自身的發展速度越快,污水處理技術的進步和應用才能越快,污水處理也才能越快。 (難題三)處理資金,來源困難 1、我國城市污水處理資本金來源的難處所在 長期以來,我國城市污水處理設施採取的是免費使用政策,不僅擴大再生產由財政投資,簡單再生產也需要財政撥款才能完成,財政撥款因此成了污水處理設施維護建設投資的唯一來源。只是在不同時期,來源的名稱不同,但都是以財政為中心的資金循環。經濟體制改革,否定了我國傳統大一統"財政模式,否定了國家作為生產經營者的身份,也否定了生產資料所有者身份和政權行使者合一,要求政企分開,政資分開。與此相適應,在國家為主體的統一財政的前提下,我國財政分成公共財政與國有資產管理兩部分。公共財政是以政權行使者身份出現的國家,主要以稅收形式籌集資金,解決市場配置資源所不能解決的問題,滿足公共需要。城市污水處理是公益事業,污水處理資金財政撥款應是公共財政支出。因我國社會主義市場經濟體制改革還在深化中,公共財政收入佔GDP的比重、中央公共財政收入占公共財政收入的比重目前還不夠合理,城市污水處理資金很難像美國等發達國家哪樣絕大多數來自財政撥款或貸款。 2、污水處理借入資金來源的難處所在 城市污水處理資金需求巨大,銀行貸款是污水處理資金的一個重要來源。銀行貸款分商業銀行貸款與國家開發銀行貸款。商業銀行資金來源為居民與企業存款,大多為短期資金,雖然也可作部分中長期貸款,但比重不宜過大;商業銀行資金運用要求安全性、流動性和盈利性的"三性"統一,而污水處理資金的運用和迴流很難與商業銀行資金運用「三性」相吻合。因此,商業銀行很難對污水處理項目進行貸款。
我國城市污水處理資本金來源難題的破解
(破解方法一)加大財政撥款力度 城市污水處理資金的一部分,在社會主義市場經濟條件下,還必須由政府給予必要的補助,原因是多方面的。主要是:1、污水處理普遍存在著價格需求彈性較小和政府"壟斷"經營,其收費制定必須考慮居民的承受能力,而不能依靠競爭價格來完全地解決設施建設和企業發展問題。2、污水處理提供的服務具有公共性,許多設施的使用難以計算,使其服務收費不能直接進入市場實行等價交換,而只能成為公共消費的一部分。3、污水處理提供的服務具有廣泛的社會性和外部經濟性,衡量其投資效益時,首先是社會效益。 國家財政對城市污水處理的撥款,在我國主要有基本建設安排的投資,中央財政撥給的專款和地方財政撥款。基本建設安排的投資,分國家預算內和地方自籌兩種。國家預算內的基本建設投資由中央政府確定數額,由財政部交國家計委統一安排。地方自籌基本建設投資,是在國家規定的額度內由地方自籌資金安排的投資。中央和地方財政撥款,一種是根據需要,財政每年撥給一定數額的資金,作為污水處理的專項資金;另一種是按項目定額補助,項目建成,補助停止。 (破解方法二)增加企業自籌強度 在市場經濟的條件下,污水處理只有在其建設經營活動中把它的價值轉化到周而復始的資金迴流中,才能實現污水處理的再生產。按價值規律的要求,污水處理的投入與產出理順到市場經濟的新秩序中,是加快我國城市污水處理的客觀要求。污水處理收費,不應是一項臨時性的籌資措施,而是實現污水處理資金補償的市場化方式,同時也是調節污水處理設施合理利用的一種經濟手段。 污水處理的自籌資金,在社會主義市場經濟條件下,要按照價值規律制定污水處理收費標准,按照國家規定從營業收入中提取生產發展基金、固定資產折舊基金和大修理基金。污水處理單位不僅要依靠自身的力量來完成簡單再生產和擴大再生產,還要向國家繳納稅費。為此,污水處理的合理收費,必須建立在合理成本和合理利潤率的基礎之上。 污水處理收費的合理成本,一般應包括生產費用、經營費用、固定資產折舊、大修理基金、貸款利息等。其中固定資產折舊要有恰當的折舊率,要改變現在折舊年限過長、折舊率較低的做法,以免企業的明盈實虧。污水處理收費的合理利潤率,是指利潤率的核定既要考慮企業的合理福利和必要的積累,又要考慮污水處理收費需求彈性小、社會服務性強的特點,防止利用其壟斷性追求過高利潤。為防止壟斷強加給用戶的負擔,政府可通過行政和經濟手段對經營者加以限制,使其可能獲得的利潤不超過全社會的平均利潤。 (破解方法三)試行優先股票發行 市場經濟國家的經驗表明,發行優先股票吸收國內外私人資本進行城市污水處理,既能滿足污水處理的巨大資金需求,又不喪失政府對污水處理項目的控制權。優先股票是相對普通股票而言的。投資購買普通股票的好處還有投資收益比其他類似證券的投資收益高,在證券交易市場上流通性強,交易公平進行等。 優先股票是比普通股票具有一定優先權的股票,主要是優先分得股利和公司剩餘財產的權利。優先股的最大優點是較普通股收益穩定,風險小。但當股份公司經營成績卓著,經營利潤激增時,優先股享受到的收益卻不會增加,而普通股的收益卻可隨著公司經營效益的提高而增加。從這一點考慮,優先股較普通股又缺乏發展性和進取性。 按我國現行做法,股票是根據投資者身份的不同,劃分為國家股、法人股、個人股和外資股,沒有優先股與普通股的劃分。我國《公司法》中沒有優先股的概念,也沒有做出相應的規定。這是因為我國的股份制企業都是從計劃經濟體制下的企業改造而來,因而帶有種種歷史的痕跡,成為歷史遺留問題正待在改革中進一步探索解決。從城市污水處理的實際出發,我們可以進行污水處理股票發行的探索。這就要對現有的污水處理企業進行股份制改造,向國內外私人資本發行部分優先股票,或將部分國有股以優先股的形式轉讓給私人資本,籌措的資金由污水處理企業用於污水處理。這種方式由於是以現有企業的發展業績為基礎,且改造後的企業業績繼續增長,所以集資成功的可能性較大。
希望能夠幫助你哦!污水凈化團隊竭誠為你服務!