以色列污水處理方法

2. 　水污染治理現狀

一、水污染源治理現狀

70年代，我國的工業污染治理主要集中在點源上，以治理工業「三廢」為主；80年代，通過調整不合理的工業布局、產業結構和產品結構，結合技術改造，強化環境管理等措施，對工業污染進行了綜合防治，並在小范圍內開展了區域環境綜合治理；進入90年代以來，在加強工業污染防治的同時，大規模開展了重點城市、流域的區域環境綜合整治和農村面源污染防治，力爭使部分城市和地區環境質量有所改善。國家確定的「三河」、「三湖」的水污染防治全面展開。

1998年度我國廢水排放總量為395億t，化學需氧量（COD）排放量為1499萬t。分別比上年下降了5.0%和14.7%，其中，工業廢水排放量201億t，化學需氧量排放量806萬t，分別比上年降低了11.5%和24.9%；生活污水排放量194億t，化學需氧量（COD）排放量693萬t，分別比上年增加了2.6%和1.3%（表7-3）。

表7-31998年與1997年廢水及化學需氧量排放對比

縣及縣以上工業和重點鄉鎮工業廢水處理率和排放達標率分別為87.4%和65.3%，比上年分別提高了8.5%和10.9%。全國已建成並運行的城市污水廠266座，日處理能力1136萬t，城市污水集中處理超過20%。

二、水污染治理技術現狀

1.污水常規處理技術

污水處理技術，按其作用原理大體可分為物理法、化學法和生物法三類。物理法是利用物理作用使污染物在不改變其化學性質條件下從污水中分離的方法，如沉澱、過濾、氣浮、吸附、蒸發等方法，多用於污水的預處理和後處理；化學法是利用化學反應作用來分離、回收污水中的污染物，或使其轉化成無害物質的方法，如混凝法、中和法、氧化還原法、電解法等，多用於污染物濃度較高、毒性較大或微生物難以降解的工業污水處理；生物法則是利用微生物新陳代謝功能使污水中呈溶解和膠體狀態的有機污染物降解並轉化為無害物質的方法，多用於可生化性較好的有機污水的治理。生物法根據微生物對氧的需求可分為厭氧法和好氧法兩大類，同時又根據生物絮體在反應器中的存在方式分為活性污泥法和生物膜法兩種。厭氧法多用於處理高濃度污水，好氧法則多用於處理較低濃度污水。

國內外污水處理工藝主要以生物法技術為主，原因在於生物法具有微生物來源廣、種類多、繁殖力強、容易馴化和發生變異的特點，處理成本相對較低。特別是近些年來，隨著對微生物凈化機理和反應動力學認識的深入，生物法技術也更加成熟和完善，不僅凈化效率和出水效果有了很大提高，運行成本也有了大幅度降低。我國污水處理雖然起步較晚，但在消化吸收國外技術基礎上，通過積極的研究與開發，也已形成了一系列適合我國國情的新技術、新工藝。

目前國內外普遍採用的污水處理工藝包括：好氧法中的傳統活性污泥法、氧化溝法、A-B法、生物接觸氧化法；厭氧法中的厭氧污泥床法、兩相厭氧消化法；厭氧、好氧相結合的A-O法、A-A-O法等。

（1）傳統活性污泥法。傳統活性污泥法自1914年在英國曼徹斯特建成第一座試驗廠以來已有80多年歷史，通過多年生產實踐中的不斷完善，現已十分成熟，並在許多國家的大中型污水廠應用。其凈化機理重點利用了微生物對數增長期的高活性，因此具有凈化效率高的特點。

該工藝的優點是凈化效率高，出水效果好；缺點是污泥產量大、脫氮除磷能力差，操作管理技術要求嚴，一旦疏與管理將引起活性污泥的異常現象（如生物中毒、污泥膨脹等），重新恢復需較長時間；因此該工藝目前已逐步被其它工藝取代。

土耳其安長拉污水處理廠，日處理水量76.5萬t，運行參數如表7-4。我國北京（高碑店）城市污水廠、天津（紀莊子）城市污水廠也屬此類。

表7-4土耳其安卡拉污水處理廠效果

（2）氧化溝法。氧化溝又稱循環曝氣池或氧化渠，50年代由荷蘭衛生工程研究所開發，屬活性污泥法的變種，凈化機理也稍有不同。開發的目的在於滿足污水處理要求的同時，使剩餘污泥量進一步減少，從而降低污泥處理成本。原理是通過延長曝氣反應時間，並採用環形循環曝氣池，使污水在池內有一個較長的循環期，在距曝氣器較近的區段溶解氧濃度高，微生物處於高活性期，有利於有機物的降解；在遠離曝氣區，溶解氧濃度偏低，微生物處於缺氧環境，有利於提高系統中污泥的自身消化和脫氮、磷能力。氧化溝法就其結構形式而言，又有許多變種，其中較典型的有奧拜爾式（orbal）、卡魯塞爾式（cor-rousel）和交替式。

該工藝的優點是工藝流程簡單，出水水質好，氮、磷去除率高，污泥產量少。缺點是污水停留時間長、基建投資大，同時由於該法採用表面轉蝶曝氣，水渠較淺，不僅曝氣效率低，對環境溫度要求也較高。

工程實例：河北省邯鄲市橋東污水廠引進丹麥技術建成了一套三溝交替式氧化溝系統，水處理規模10萬m³/d，各項運行指標均優於設計要求（表7-5）。北京燕山石化公司石油化工污水廠（6萬m³/d）、昆明市蘭花溝污水廠（5.5萬m³/d）則分別採用的是奧拜爾式和卡魯塞爾式氧化溝，運行效果也十分理想。

表7-5邯鄲市污水處理廠運行效果

（3）A-B活性污泥法。A-B活性污泥法又稱吸附-生物氧化法，是德國亞琛大學賓克教授於70年代中期，為有效去除污水中的氮、磷和難降解有機物而設計的。該法按微生物反應原理將污水處理過程分為兩個階段，第一階段（A）為高負荷吸附合成段，第二段（B）為低負荷生物氧化再生段。通過分段，使每段中的生態系相對獨立，避免生物間的相互干擾，可充分發揮不同生物群體自身的凈化作用，提高系統的總體凈化能力。在A段，由於微生物較強的吸附作用和自身合成能力，不僅能較高程度地去除可生物降解污染物，還可大量去除難降解污染物；在B段，由於在低負荷環境下運行，有利於消化菌和聚磷菌的繁殖，因此還可提高系統的脫氮、除磷能力。

該工藝的特點是：凈化效率高、基建投資省、耐沖擊能力強、出水水質好。缺點是工藝較復雜，運行管理不便。

工程實例：德國Krefeld污水處理廠，日處理污水2.4萬m³/d，進水水質BOD5400mg/L、COD800mg/L、TKN45mg/L、TP10mg/L，其處理結果見表7-6。

表7-6德國Krefeld污水處理廠運行結果

（4）生物接觸氧化法。生物接觸氧化法屬生物膜法的一種，70年代由日本初創。原理是在生物反應器中裝載填料（或稱載體），利用微生物自身的附著作用在填料表面形成生物膜，使污水在與生物膜接觸過程中得到凈化。該方法由於填料的存在，一方面增大了反應池內的生物量，提高了系統的凈化能力；另一方面還由於生物膜是由好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物和較高等的水生動物共同組成的高密集生態系，因此具有良好的凈化效果。

生物接觸氧化法的供氧多採用底部鼓風曝氣方式，空氣氣泡在填料間迂迴上浮過程中，一方面可與生物膜充分接觸，提高氧的利用率，降低鼓風動力消耗。另一方面由於氣泡的攪動作用，還可促進生物膜的更新，提高生物活性。

該法的優點是凈化效率高，抗沖擊能力強，污泥產率低，操作管理方便，動力消耗低，脫氮除磷能力強。缺點是對於較大型污水廠需要填料量過大，不便於運輸和裝填。近幾年我國又在普通生物接觸氧化工藝基礎上根據生物吸附原理，開發出了二段生物接觸氧化工藝，進一步提高了該技術的凈化效率和脫氮除磷能力，拓寬了應用范圍。

工程實例：北京燕山石化公司星城生活污水處理廠（2萬m³/d）、內蒙古東勝市城市綜合污水處理廠（3萬m³/d）、河北邯鄲叢台酒廠（2000m³/d）、河北晉州市印染廠（2000m³/d）等均採用了二段生物接觸氧化工藝，運行效果良好。

（5）上流式厭氧污泥床法。厭氧法也稱厭氧消化法，是在無氧條件下，借兼性菌及專性厭氧菌對有機物的消化降解作用，使污水得到凈化的方法。消化降解過程可分為酸性水解和鹼性消化（鹼性發酵或甲烷消化）兩個階段。在第一階段中，通過酸性腐化菌或產酸菌的作用，最終產物是包括丁酸、丙酸、乙酸和甲酸在內的有機酸以及醇、氨、CO₂、硫化氫、氫以及生物能量，為下一階段的甲烷消化作準備；第二階段中，在甲烷菌的作用下，第一階段的產物進一步分解成消化氣，主要產物是甲烷（CH₄）和二氧化碳（CO₂）。

上流式厭氧污泥床法就是在厭氧反應原理下產生的。所謂污泥床，是指在人工培養或馴化條件下，厭氧污泥以顆粒狀絮體形式沉積於反應器的底部所形成的高濃度污泥層。當污水向上流動、首先穿過污泥層時，就會使大部分有機物轉化為消化氣。因此，上流式厭氧污泥床法成功的關鍵是要形成沉降性能良好的顆粒狀高活性污泥。

該方法的優點是有機負荷高，凈化能力強，能夠直接處理較高濃度的有機廢水，並能產生新的能源。缺點是對反應溫度要求嚴，當污水中含硫化合物濃度較高時會對反應產生抑製作用。

目前，該方法已廣泛應用於高濃度有機廢水處理中，如啤酒、制葯、食品、肉類加工、酒精等行業。

（6）兩相厭氧消化法。前已述及，厭氧消化過程包括酸性水解和鹼性消化兩個階段，每一階段都有自己獨立的微生物群體參與其反應。由於兩大類微生物群體對環境條件的要求有很大差異，對底物的反應速率也不相同，整個反應過程受鹼性消化速率所控制。因此，當在同一個消化池中生活棲息這兩大類微生物群體時，必然不能使它們都處於生長繁殖的最佳狀態，發揮各自應有的作用。兩相厭氧消化法就是根據這一原理，將兩個反應階段分別在兩個消化池中完成，使每一段的生物菌體都生長在各自最佳環境條件，從而大大提高了消化效率、有機物分解程度和系統有機負荷，還提高了消化氣中甲烷的純度。此外，由於酸化水解段中微生物群體對反應環境（水質、溫度、pH值等）的要求范圍比第二段寬得多，因此還增強了該工藝的適用范圍，特別是對於難降解的有機污染物，通過第一段的預處理，可較大程度地提高污水生化性能，為後續處理打下了良好基礎。

目前，由於兩相厭氧第一段的特殊凈化作用，人們還利用這一點，使其與好氧法工藝直接相連，開發出了A-O和A-A-O法等新工藝，克服了好氧法不敢涉足高濃度污水或生化性較差污水的不足。

2.污水處理非常規技術

污水二級處理，並不能徹底解決對環境的污染，處理後的污水也不能直接回用於工農業生產。隨著世界各國水資源的急劇短缺，單純的污水二級處理已遠不能滿足經濟發展的需要，因此在西方發達國家已逐步開始了污水三級處理和深度處理，但在實際運行中，其昂貴的基建投資和運行費用使許多水廠陷入了困境。為了尋求既經濟又節能的處理技術，人們打破常規，又重新回到了自然凈化的老路。如近幾年大力推廣應用的土地處理、人工濕地和氧化塘技術等，被稱為革新與代用技術（Innovative and Alternative Technology），簡稱IA技術。目前IA技術在發達國家的污水深度處理中已廣泛應用，如美國、英國、加拿大、以色列等國。在污水二級處理方面，發展中國家也進行了大膽嘗試，並取得了良好的處理效果，在許多國家得到了推廣和應用，如中國、印度、巴西等國。

IA技術的優點是基建費用和運行費用低、操作管理簡單、易維護、處理水質好。缺點是凈化效率較低、佔地面積大、不適宜在寒冷地區應用。

（1）土地處理系統。土地處理系統是在人工控制條件下將污水投配在土地上，通過土壤吸附、微生物分解和植物根系吸收，使污水得到自然凈化的污水處理技術。基本工藝包括：漫滲、快滲、地表面漫流和濕地。為了更好地提高凈化效率和經濟效益，有的還專門引種了具有較高經濟價值、較強凈化能力和適應能力的植物或林木，稱為人工土地處理系統。利用該技術最有代表性的國家是以色列。在該國，經過二級處理的污水幾乎80%以上都要再經土地處理進一步凈化，然後回用於工農業生產。

我國近幾年也開展了這方面的研究，並在污水二級處理中得到廣泛應用，如北京燕山石化公司的人工濕地和內蒙古寧城老窖酒廠的土地快速滲濾系統等。

（2）穩定塘（俗稱氧化塘）。穩定塘是利用天然或經人工改造、修建的池塘，通過諸如厭氧、好氧、兼性生物分解和水生植物吸收等自然凈化能力，完成污水凈化的處理技術。穩定塘根據塘中溶解氧含量的不同，可分為厭氧塘、好氧塘和兼性塘，在實際應用中根據各種塘體的功能、效能進行單獨使用或組合使用。處理負荷以系統自凈能力為限。為了進一步提高系統的凈化能力，還可加入許多人工措施，從而又派生出了諸如強化曝氣塘、水生植物塘和生態系統塘等。

工程應用：如聯邦德國Ohlstadt城的Biolak曝氣塘、巴西Bahia省的水葫蘆塘和我國北京燕化公司牛口峪水庫的生態塘等。

（3）生態系統法。生態系統法是根據生態學觀點和系統學理論，通過多種廉價處理技術的優化組合，實現污水凈化的技術方法。該法1990年於我國北京燕山石化公司牛口峪水庫石油化工污水處理中（5.5萬m³/d）首次應用，不僅取得了良好的處理效果，還迅速恢復了庫區生態，得到了國內外環保專家的高度評價，被稱之為既治標又治本的「中醫療法」。

採用的生態系統包括：

·有機質→菌、藻類→原（後）生動物→高級水生動物（生物凈化系統）

·有機質→微生物→水、陸生植物（植物凈化系統）

·有機質→生物床→土壤層（土壤凈化系統）

3. 在沙漠中尋找到水源極其困難，以色列究竟是怎樣做到的

以色列對水資源太看重了，任何關於水的問題都被放在了重中之重。

以色列幾乎涉及到水的問題都很注重，包括一系列有效的新技術，例如海水淡化，先進的灌溉方法，先進的污水處理概念，尖端的計量和泄漏檢測系統，所有國家都不能和以色列相比。以色列對水的關注太看重了，目前，以色列水量約為13.25億立方米，地下水僅佔38％，其餘的62％來自污水再生水，海水淡化，鹽水淡化和雨水利用，其中約6提供了％。巴勒斯坦和約旦。資源不會耗盡。只有採取行動的先進意識和決心才能預先計劃並解決問題，不僅是水，而且還有其他能源。

4. 哪一個國家最先進行的污水處理

最先進行的污水處理國外有，中國也有。大家知道，由於我國的污水處理發起步晚、發展快，污水處理採用的工藝主要是生化處理，常見工藝有接觸氧化法、AB法、A/O法、氧化溝、SBR、曝氣生物濾池、導流曝氣生物濾池、微生物發生器等。其中導流曝氣生物濾池和微生物發生器就是最先進行的污水處理。
導流曝氣生物濾池是我國自主知識產權的污水處理新工藝，根據後續處理工藝的不同，它又分為：水解-導流曝氣生物濾池、厭氧-導流曝氣生物濾池、氣浮-導流曝氣生物濾池、快沉-導流曝氣生物濾池、超超聲波-導流曝氣生物濾池、微波-導流曝氣生物濾池、臭氧-導流曝氣生物濾池等。
導流曝氣生物濾池在舊污水處理工程升級改造、脫氮除磷、中水回用方面與其它工藝結合，發展出AB法-導流曝氣生物濾池；A／O法-導流曝氣生物濾池；A2／O法-導流曝氣生物濾池；氧化溝-導流曝氣生物濾池；SBR-導流曝氣生物濾池；生物接觸氧化-導流曝氣生物濾池等多種深度處理工藝。
導流曝氣生物濾池充分借鑒了曝氣生物濾池法、接觸氧化法、生物膜法、間隙曝氣法、人工快濾法、沉降分離法、硝化返硝化法、給水快濾法等八者設計手法，並結合二級或三級污水處理工藝而研製出來的污水處理新工藝、新技術。 導流曝氣生物濾池在我國的北京、山東、河北、貴州、山西、四川、內蒙古、黑龍江、江蘇、吉林、河南、湖北、天津、新疆等地已有工程實例，案例涉及生活、醫院、化工、屠宰、食品、亞麻、酒精、制葯、榨菜等領域的污水處理。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。
導流曝氣生物濾池使污水在同一個處理池內，完成兩次曝氣，兩次沉澱、兩次過濾，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，實現間隙曝氣，活性污泥迴流，整個運行沒有閑置，其優點較傳統處理方法較為突出，處理效果尤為顯著。2009年8月，被國家科技部列為「創新項目」；2009年12月，該產品被國家環保部列為「國家鼓勵發展的環境保護技術目錄」；2010年5月，被國家科技部、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為「國家重點新產品」；2012年7月，又被國家環保部列為十二五期間「國家鼓勵發展的環境保護技術」。
生化是我 國目前對於污水處理的主流，過去主要以研製生化工藝為主，生化處理的技術核心，就是培養微生物，常用的污水生化處理，是通過曝氣的方式在污水中培養微生物，由於曝氣生化法產生的微生物量不能滿足污水處理的需要，設計時常常採取加大曝氣量、擴大曝氣池、增延長污水長停留時間這三種方式來彌補工藝上的不足。但是由於氣候環境、沖擊負荷、水質因素等影響出水水質很難穩定達標，進而出現工程升級、工程改造，還有的工程改了又改、升了又升，不但耗資、耗時、耗力。
微生物發生器充分借鑒好氧生物法、包埋微生物固法化、生物菌劑投加法等四者的設計手法而研製出來的污水凈化新設備。該設備能節省污水處理投資、減少污水處理佔地、節約污水處理運行費用、消除污水臭味、減少污泥排量等條件下，使污水經強化處理後優於國標，可排放或循環利用，2014年獲國家專利。
微生物發生器是廢水處理中的廢強化設備，能與各種廢水或污水處理工藝配套使用，根據後續工藝不同，可有機結合成：AB法-微生物發生器強化工藝； A／O法-微生物發生器強化工藝； A2／O法-微生物發生器強化工藝；氧化溝-微生物發生器強化工藝； SBR-微生物發生器強化工藝；接觸氧法-微生物發生器強化工藝、膜生物發應器-微生物發生器強化工藝；曝氣生物濾池-微生物發生器強化工藝；導曝氣生物濾池-微生物發生器強化工藝等。
發生器即能用於新建污水處理項目；也能用於升級改造舊污水處理項目；還能用於脫氮除磷、江河、湖泊、河道景觀治理；濕地公園生態修復；污水處理廠污泥減量、中水回用、高濃度、高氨氮、高鹽量、重金屬等有毒有害廢水處理領域。
利用微生物發生器進行強化處理工藝已在我國的重慶、河北、貴州、吉林等地已有工程實例，案例涉及高鹽廢水、醫院污水、化工廢水、屠宰廢水、食品廢水、制葯廢水印染廢水等領域。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。
微生物發生器具有以下特點：
1、快速降解BOD5、CODcr、TSS，使污水得到凈化；
2、提高總氮（TN）和總磷（TP）的脫除效果和去除能力；
3、處理效率可提高達50％左右，進水負荷提高40％左右；
4、快速應對曝氣池可能發生的緊急故障情況；
5、提高難分解污染物的生化效率；
6、有效解決污水量增加或負荷增大，而無場地改擴建的難題；
7、有效解決絲狀菌異常增殖導致污泥膨脹的問題；
8、在處理污水的同時減量污泥，達到不用清淤除泥的效果；
9、僅需幾天就能消解污水中的味道，去除污水中的惡臭；
10、採用自然界或國內外選育出來的優勢無害菌種，無二次污染的後顧之憂；
11、污染凈化完畢後，微生物因失去存活的能源而自滅，變成CO2和H2O；
12、未滅的微生物還可成為魚類和浮游生物的餌料； 升級改造舊污水處理工程，13、較其它污水處理方法節省投資70％；
14、較其它生化處理方法，節省電能80%左右；
15、微生物濃度高達1.8×1020CFU/ml以上，高濃度微生物大大提高了處理效率，減少了曝氣池容積，節省工程投資40%；
16、解決了因氣候變化、水溫降低而導致微生物數量減少，進而影響污水處理效果的技術難題；
17、微生物大軍前仆後繼、協同作戰，有效解決了高鹽、高濃度、有毒、有害、化工、重金屬、垃圾滲透液等抑制微生物生長、微生物難以存活的技術難題；
18、在不改動土建的條件下實現舊污水處理工程的升級改造或工程擴容；
19、在不改動污水處理工藝的前提下，有效脫除污水中的磷和氮，並提高處理後的污水出水水質，實現達標排放或中水回用效果；
20、直接用於江河、湖泊等微污染源上游，直接堵住污染源頭，在有效治理微污染的同時，實現無泥排放，徹底地革新了傳統河道治理離不開閘壩、斷水、清淤方式，為微污染治理提供了的理想設備；
21、安裝方便、應用靈活、操作簡單，只用一人兼管，就能完成任務；
22、布局靈活、佔地面積小、自動化程度高、操作管理簡單、運行費用低。

5. 以色列的最新水處理技術如何先進

中國水處理人才網
在以色列主題日上，以色列專門推廣了自己的水處理技術回，以解決北京等地答缺水和水污染的問題。凱丹水務CEO、以色列水務論壇主席艾蕊在演講中表示，中國水資源不足且分布不均勻。根據世界銀行數據，中國人均水資源為2124立方米，是世界人均水資源6442立方米的三分之一。中國目前迫切需要解決給所有社區提供安全的飲用水、污水、廢水的處理、農業灌溉、水循環等問題，在這方面以色列擁有比較先進的解決方案。
艾蕊介紹，目前以色列在中國創建了水務技術示範中心，希望推動以色列水處理技術和服務進入中國。

6. 以色列有哪些比較厲害的技術

以色列農業技術也很厲害，你別看他那各地方都是不毛之地，但農業很發達的，中國不少農業技術都來自於他。

7. 以色列滴灌技術

以色列農業的滴灌技術

以色列首任總理本．古里安曾預言，以色列的未來在南方沙漠。水是改造沙漠的命脈，以色列從1952年起耗資1.5億美元，用11年時間建成了145公里長的「北水南調」輸水管道。然而傳統灌溉使農業革命和沙漠改造進展緩慢。

1962年，一位農民偶然發現水管漏水處的莊稼長得格外好。水在同一點上滲入土壤是減少蒸發、高效灌溉及控制水、肥、農葯最有效的辦法。這一發現立即得到了政府的大力支持，聞名世界的耐特菲姆滴灌公司於1964年應運而生。

發明滴灌以後，以色列農業用水總量30年來一直穩定在13億立方米，而農業產出卻翻了5番。滴灌的原理很簡單，然而，讓水均衡地滴滲到每顆植株卻非常復雜。以色列研製的硬韌防堵塑料管、接頭、過濾器、控制器等都是高科技的結晶。以色列滴灌系統目前已是第六代，最近又開發成小型自壓式滴灌系統。如今，世界80多個國家使用以色列的滴灌技術，耐特菲姆滴灌公司年收入2.3億美元，其中80％來自出口。

滴灌根本改變了傳統耕作方式，以色列大地遍布管道，公路旁藍白色輸水干管連接著無數滴灌系統。大田地頭是1米多直徑的黑塑料儲水罐，電腦自動把摻入肥料、農葯的水滲入植株根部。滴灌使沙漠城市也照樣綠蔭濃濃。

在以色列，「水利是農業的命脈」的真諦，不在於挖溝渠，而在於科學灌溉高效用水。滴灌使每寸土地都透著高科技，電腦控制的水、肥、農葯滴噴灌系統是現代農業的基礎。它巨大的經濟和社會效益證明，以滴灌為代表的科學灌溉將大大緩解全球水資源危機。

滴灌的優勢：

○滴灌比漫灌節水1／3－1／2。

○滴灌可使單位面積土地增產1／3到5倍。

○滴灌使水、肥利用率高達90％。

○滴灌有效防止土壤鹽鹼化和土壤板結。

○以色列水資源總共才16億立方米，其用水總量為20億立方米，不足部分靠污水處理和海水淡化補足。

8. 實現城市廢水資源化有什麼方法

1.城市廢水資源化的意義近20年來，經濟的持續快速發展和人口的膨脹加劇了對水的需求，造成世界范圍水資源短缺。水資源短缺威脅著人類的生存和發展，已成為全球人類共同面臨的最嚴峻的挑戰之一。

為解決困擾人類發展的水資源短缺問題，開發新的可利用水源是世界各國普遍關注的課題。城市廢水水質、水量穩定，經處理和凈化以後可以作為新的再生水源加以利用。世界上不少缺水國家把城市廢水的資源化作為解決水資源短缺的重要對策之一，圍繞城市廢水的資源化與再生利用開展了大量的研究，包括廢水回用途徑的分析與開拓，廢水資源化工藝與技術研究，回用水水質標準的建立，回用水對人體健康的影響，促進廢水資源化的政策與管理體系等。

城市廢水如不加以凈化，隨意排放，將造成嚴重的水環境污染。如將城市廢水的凈化和再生利用結合起來，去除污染物，改善水質後加以回用，不僅可以消除城市廢水對水環境的污染，而且可以減少新鮮水的使用，緩解需水和供水之間的矛盾，為工農業的發展提供新的水源，取得多種效益。許多國家和地區把城市廢水再生水作為水資源的一種重要組成，對城市廢水的資源化進行了系統規劃，例如美國佛羅里達州的南部地區、加利福尼亞州的南拉谷那、科羅拉多州的奧羅拉、沙烏地阿拉伯、義大利及地中海諸國等。實踐表明，城市廢水經處理後可以用於農業、城市和工業等領域。作為緩解水資源短缺的重要戰略之一，城市廢水資源化顯示了光明的應用前景。

2.廢水資源化途徑與再生水水質標准（1）廢水資源化途徑根據城市廢水處理程度和出水水質，經凈化後的城市廢水可以有多種回用途徑。大體可分為城市回用、工業回用、農業回用（包括牧漁業）和地下水回灌。在工業回用中，主要可用作冷卻水；城市回用中有城市生活雜用水、市政與建築用水等；農業用水則主要是灌溉用水。

（2）再生水水質標准對於城市廢水的回用工程，最重要的是再生水的水質要滿足一定的水質標准。回用對象不一樣，所規定的標准也不一樣。以下介紹幾種廢水回用途徑及相應的水質標准。

①回灌地下水：再生水回灌地下蓄水層作飲用水源時，其水質必須滿足或高於國家生活飲用水衛生標准（GB5749—85）。美國加利福尼亞州衛生署於1976年制訂了再生水回灌地下水的建議水質標准，1977年進一步對水質標准進行了修訂。考慮到難生物降解有機物對地下水質影響以及對人體健康的危害，除一般常規監測指標外，還要求對苯、四氯化碳等20種有機物和6種農葯有機物進行監測。

②工業回用：再生水的工業回用主要有3個方面：回用作冷卻水、工藝用水以及鍋爐補給水。回用作冷卻水的再生水水質應滿足冷卻水循環系統補給水的水質標准；回用作工藝用水時，由於工藝的不同，水質也千差萬別，應根據不同工業的不同工藝，滿足其相應的水質標准；用作蒸汽鍋爐補給水的水質與鍋爐壓力有直接關系。再生水往往需要經過補充處理後才能用作鍋爐補給水。

③農業回用：再生水的農業回用主要用於灌溉。通常對灌溉用水的水質要求為：不傳染疾病，確保使用者和公眾的衛生健康；不破壞土壤的結構與性能，不使土壤退化或鹽鹼化；不使土壤中的重金屬和有害物質的積累超過有害水平；不得危害作物的生長；不得污染地下水。為了使再生水回用農業的水質符合以上要求，以保障人民身體健康，促進農業持續發展，世界衛生組織以及各國均制訂了污水灌溉農田的水質標准。我國最新頒布了「農田灌溉水質標准（GB5084—92）」。

3.城市廢水資源化實例作為解決水資源短缺的重要對策之一，國內外對城市廢水的資源化與回用都十分重視，並取得了許多成功的經驗。以下列舉一些廢水資源化的成功實例，以供我國廣大缺水地區在探索、研究和推廣廢水資源化中借鑒和參考。

（1）美國的廢水再生與回用美國城市廢水的再生與回用起步較早。全美有再生水回用點536個，其中加州有238個。下面介紹美國廢水再生與回用的幾個實例。

①加利福尼亞州橘子縣21世紀水廠再生水回灌地下：該城市由於超量開采地下水，造成地下水位低於海平面，促使海水不斷流向內陸，致使地下淡水退化不宜飲用。為防止地下水位下降造成海水入侵，美國加州橘子縣早在1965年就開始研究將三級處理出水回灌地下，以阻止海水入侵。橘子縣為此興建了「21世紀水廠」，該廠設計能力為5678米3/天。原水為城市污水二級處理出水，進一步經沉澱、過濾和活性炭處理後回灌地下水。由於回灌地下總溶解性固體的限制為500毫克/升，因此一部分再生水在回灌地下水之前還採用反滲透法進行了脫鹽。21世紀水廠的凈化水通過23座多點注入管井分別注入4個蓄水層，與深層蓄水層井水以2∶1的比例混合以阻止海水的入侵。該項工程表明：人工控制海水入侵是可行的；城市廢水經深度處理後能夠達到飲用水水質標准；工程經長期運行證明穩定、可靠。

②佛羅里達州聖彼得斯堡的廢水再生與回用：該市是城市廢水回用的先驅之一。1978年實施了雙配水系統，供給用戶兩種質量的水（飲用水和非飲用水），再生水開始用於非飲用水目的的使用。1991年該市向7000多戶家庭及辦公樓提供再生水（8×103）米3/天，並用做公園、操場、高爾夫球場灌溉用水以及空調系統冷卻水和消防用水。該市共有4座廢水處理廠，總處理能力達（270×103）米3/天，採用活性污泥生物處理工藝，並附加有鋁鹽混凝、過濾及消毒處理，雙管輸水系統管道共長420千米。通過10口深井將多餘的再生水注入鹽水蓄水層，一年間平均約有60％的再生水注入深井。由於使用再生水，節約了優質水，因此盡管該市入口增加了10％，但飲用水仍能滿足供應。

③亞利桑那州派洛浮弟核電站回用再生水作冷卻水：該核電站是美國最大的核電站。第一期三個反應堆分別於1982、1984及1986年投產，每個發電能力為1270兆瓦。此外擬再建兩個反應堆。核電站地處沙漠，嚴重乾旱，因此採用再生水作為冷卻水。再生水來自兩座城市廢水處理的二級生物處理出水。輸至核電站再經補充處理，使之達到所需水質。該核電站採用冷卻水系統，補給水約（200×104）米3天。

（2）日本的廢水再生與回用日本近20多年來在廢水再生和利用方面進行了大量研究開發和工程建設。1986年城市廢水回用量達（6300×10）米3/年，佔全部城市廢水處理量的0.8％。再生水主要回用於中水道、工業用水、農田灌溉、河道補給水等。各種用途及其所佔的比例為：中水道系統為40％、工業用水29％、農業用水15％、景觀與除雪16％。中水道系統是日本污水回用的典型代表。1988年日本共建有中水道844套，其中辦公樓、學校為大戶。學校佔18.l％、辦公樓佔17.3％、公共樓房佔9.2％、工廠佔8.4％。中水道再生水主要用於沖洗廁所（佔37％）、沖洗馬路（佔16％）、澆灌城市綠地（佔15％）、冷卻水（佔9％）、沖洗汽車（佔7％）、其他（景觀、消防等）為16％。

（3）其他國家的廢水再生與回用世界上第一座將城市廢水再生水直接用作飲用水源的回收廠設在納米比亞的首都溫德和克市。該回收廠於1968年投產，第一階段產水量為2300米3/天，正常處理能力可達4500米3/天，後增至6200米3/天。水為城市廢水廠二級生物處理出水，處理流程如下：

深度處理水的水質經嚴格的水質監測，證明符合世界衛生組織（WHO）及美國環保局發布的標准。以色列屬半乾旱國家。再生水已成為該國的重要水資源之一。100％的生活廢水和72％的城市廢水已經回用。據1987年資料，全國廢水總量（832.5×10）立方米，處理量達（2.18×108）立方米，處理率接近90％。再生水用作灌溉達（1.046×108）立方米（佔42％），回灌地下為（0.7×108）立方米（佔29％左右），排海水量（0.7×108）立方米（佔29％左右）。廢水處理後貯存於廢水庫。全國共修建127座廢水庫，其中地面廢水庫123座，地下廢水庫4座。廢水進行農業灌溉之前一般通過穩定塘系統處理。有些城市將城市二級生物處理出水再經物化處理後回用於工業冷卻水。此外，廢水經深度處理後回灌地下水，再抽出至管網系統，或並入國家水資源調配系統，輸送至南部地區，或用於一般供水系統，最南部地區甚至將它作為飲用水源。

由於採取了上述廢水回用的措施，以色列大大提高了水資源的有效利用，從而緩和了水資源短缺對社會經濟發展的制約作用。科威特利用經三級處理後的城市廢水進行農業灌溉。印度目前至少有200個農場利用城市廢水進行灌溉，面積達23000公頃。

（4）我國的廢水再生與回用我國長期以來有利用生活污水灌溉農田的經驗，先後開辟了1042多個大型污水灌溉區。在我國北方乾旱地區，利用污水灌溉農田，可充分利用其水肥資源發展農業生產，確實收到了一定效果。但由於一些污灌區地址選擇不當，設計不合理，廢水預處理不夠，又缺乏水質控制標准和及時的監測，出現了土壤、農作物及地下水的嚴重污染，威脅著人體健康和安全。若干年前，曾開展大規模的污灌區環境質量綜合評價工作，研究與制訂了污水灌溉與污泥用於農田的各項環境標准與規定，已將污水農業利用引向科學的道路。由於我國不少地區，如北方地區水資源緊缺，迫切需要把城市廢水作為第二水源加以回收利用，實現廢水資源化。為此，國家組織了有關開發城市廢水資源化工藝的科技攻關，研製成套技術設施，建立示範工程，並逐步推廣應用。攻關內容包括工業回用、市政景觀利用的水質預處理技術、水質標准、衛生安全評價、中小城鎮和住宅小區污水回用技術的研究等。一些成果已在天津紀莊子污水處理廠改造工程中應用，並在天津、太原、大連等城市建設了污水回用工程。例如，大連春柳廢水處理廠的二級生物處理出水經深度處理後用於冷卻水；太原楊家堡廢水處理廠採用生物填料接觸氧化池處理城市污水用於冷卻水；北京高碑店熱電廠亦將高碑店污水處理廠的出水作為冷卻水水源。經過十多年來的努力，我國在城市廢水資源化以及回用方面取得了一定的成績，為今後更大范圍的推廣應用奠定了堅實的基礎。隨著我國城市廢水處理廠的普及與興建，廢水再生利用規模和速度亦將迅速發展。

9. 關於以色列水資源的問題

以色列一半以上的地區屬於典型的乾旱和半乾旱氣候，大部分土地被丘陵、沙地所覆蓋，地中海的沿海岸狹長地帶和幾個內陸山谷是全國僅有的幾處土地肥沃的地區，森林覆蓋率為5．7％。而且由於降雨稀少，一半的農耕地必須使用灌溉供水才能種植作物。多樣的氣候條件、季節溫度，不利的特殊自然環境，以及發展經濟的緊迫要求，促使以色列不得不自行開發資源，挖掘潛力，因地制宜地發展農業生產，走一條獨特的科技興農發展之路。由於以色列在農業方面有著合理的水資源利用與管理制度和先進而高效的農業水利灌溉技術，因此極大地緩解了農業生產中水資源嚴重不足的狀況。
一、以色列乾旱半乾旱的氣候類型，導致了該國降雨量的稀少和水資源的匱乏
北部地區年降雨量為700-800mm，中部為 400－600mm。南部內格夫沙漠地區年均降雨量則僅為25－40mm，全國每年可利用的水資源為20億m3。為了解決中南部地區農業生產的缺水狀況以色列從1953年開始，利用世界銀行貸款，動工修建國家輸水工程，歷時 14年 ，總投資 l．7億美元，於1967年建成，開始實施"北水南調工程"。即把北部海拔208m的加利利湖的淡水抽取後，向南一直輸送到南部內格夫沙漠地區。在輸水管理方面，由國家專門成立了 MEKOROT國家水公司來管理。該公司除管理輸水工程外，還從事打井、凈化海水、鹽水和污水等有關水開發的工作。
二、以色列議會於1955年制定並通過了《水法》，對全國有限的水資源進行合理的開發和有效的管理，為經濟的發展提供保障
以色列《水法》規定，全國境內的所有水資源都屬國家所有，必須專門用於國家經濟建設需要和居民生活需求，並設立水利委員會為全國水資源管理的專門機構，負責制定水政策、發展規劃、用水計劃和供水配額，以及水土保護、防治污染、廢水凈化、海水淡化等有關水資源開發與管理的具體工作。委員會內設有一個理事會，成員中的l／3為政府部門指派，2/3為各行業的水用戶單位代表。每年水利委員會要把75％的用水配額分配給農業經營者，用於農田灌溉。然後由委員會的理事會根據農業生產中各種農作物，如蔬菜、花卉和水果種植的不同用水量，制訂出不同的用水分配定額。
三、水資源的不足還促使以色列開發和實施了先進的農業節水灌溉方法
長期以來，水資源問題始終是制約以色列農業發展的主要因素。20世紀60年代以來，隨著工業的發展和科學技術的進步，以色列在積極挖掘水資源的同時，也不斷開發出新的節水農業灌溉技術與方法，並推廣到農業生產中，力爭以少量的水生產出更多的農產品主要採取了以下農業節水措施和技術：
1．加大使用循環水的力度 把工業與城市生活產生的污水，集中進行凈化處理後二次用於農業生產灌溉。對海水淡化後的生活使用水也同樣如此。如位於特拉維夫附近的沙夫丹污水處理凈化廠，最初是由MEKOROT國家水公司於 1987年投資建設的，主要用於處理特拉維夫市排放出的工業和生活污水，現已逐步發展成為全國最大的污水處理凈化中心。處理方式與技術也由當初的大面積水池集水日曬分解污水中的化合物，發展到現在的新型現代化處理凈化方法。不僅大大減少了污水處理裝置的佔地面積，而且處理能力和生產效率也大為提高。1996年採用現代化處理技術後，該廠的處理設備和裝置每天24h運轉，收集和處理各大城市產生的各種污水，日處理污水達34萬mL生產過濾出的清水再注人地下，供農業灌溉時抽取用水。原來工廠由於是MEKOROT國家水公司投資興建，管理權全部屬MEKOROT，工廠只生產而不經營。現在工廠規模擴大後，向 MEKOROT出資購買了股份產權，所以能夠自主經營銷售凈化水。為鼓勵農業經營者多使用二次凈化水，凈化水價格低廉。如由農庄和農戶自己簡單處理的水質不太好的凈化水，則價格更低，現在，以色列每年要把2．3億m2的凈化水用於農業生產，占農業用水總量12億m2的19％，到2010年，農業生產用水的1／3能夠使用上污水凈化水。這不僅節約了水資源，同時也在很大程度上避免了各種廢水的大量排人對有限的土地資源與環境所造成的污染與侵蝕，因而大大有利於土地和生態環境的保護。
2．不斷增建集水設施，以最大限度地收集和貯在降雨季節的天然降水資源，在農耕時用於生產種植。
3．推廣普及使用壓力灌溉技術和方法。所謂壓力灌溉包括噴灌和滴灌兩種方式。以色列的農業灌溉技術經歷了大水漫灌、溝灌、噴灌和滴灌的幾次革命，每次革命都是農業節水技術的一次大飛躍。以色列建國初期的20世紀50年代，就以噴灌技術代替了長期使用的漫灌方式。到了1965年，水利工程師西姆查·布拉斯受到自家花園中一次由於水管偶然漏水而滴濕了植物這一現象的啟示，首次提出了滴水灌溉的想法，並由他的兒子初步研製出了滴灌裝置。後來由於塑料工業技術的發展與普及，使得滴灌技術的實現不僅成為可能，且日臻完善。現由NETAFIM滴灌公司生產的滴灌設備每小時可供水1-20L不等，此種灌溉方法非常適用於精細種植。與其他灌溉方式相比，滴灌技術的主要優點在於：
1）節約了水資源。滴灌直接供水到植物根系，減少了水蒸發損失。它不是灌溉土壤，而是灌溉植物的根系。還可將肥料與水一起輸送給作物 倍肥料灌溉入。
2）使土壤保持良好的通氣性，降低土壤的鹽化程度，減少雜草生長。
3）灌溉時，農民不必守在田間，可同時從事其他的施肥、剪枝、收割等工作。
4）可減少農葯的用量，從而節省了資金和勞動力投人，最終降低了耕種的生產成本。
滴灌技術的發明及其發展，是近幾十年來以色列農業生產技術發展史上的一個里程碑，更是以色列對世界農業節水灌溉技術和方法最大貢獻。現在，以色列全國的灌溉土地都使用了壓力灌溉這種技術和方法，使單位面積土地的耗水量下降了50％，而水的使用效率大大提高，農業用水量大量減少。以色列的耕地面積為34.7萬hm2，灌溉面積為18.7萬hm2，灌溉率為52％，單位灌溉量390m3，人均灌水量164m哨ll可養活1個人，用水量很低。同時，以色列80％的灌溉土地都在滴灌時使用水肥灌溉法，即"肥料灌」將灌溉與施肥同時進行，一次完成。以色列每年都推出新的滴灌技術與設備。現在從滴灌技術中又派生出埋藏式灌溉，以及噴灑式灌溉、散布式灌溉等其他的灌溉方式。以色列在農業灌溉領域具有良好的經驗，以此為基礎還開發出了一系列新的灌溉技術，並使這些技術成功地走人國際市場。如位於南部內格夫地區哈采里姆的"基布茲"農場內的NETAFIM滴灌技術設備公司，有員1400多名，現已發展成為以色列和國際上著名的滴灌設備大型企業。除在以色列本土設有4家設備工廠以外，還在美國、法國、澳大利亞、中國、南非、巴西和印度等20多個國家設立了辦事處，擁有雇員近4100人，產品銷售和服務遍及70多個國家和地區，年產滴頭300多億只，年銷售額超過2億美元，佔全球灌溉設備市場總銷量的70％。現在，以色列的滴灌設備生產者NE皿FIM公司和污水過濾裝置生產者ARKAL公司每年都要推出多種新產品，所生產的灌溉設備80％用於出口。1995年，以色列的農用物資出口額為12.18億美元，其中灌溉設備出口額為2.23億美元，占總出口額的18.4％，僅次於化肥（出口額5.58億美元）而居第二位。以色列正是依靠這一整套節水制度與措施，在河谷地區有了發達的農業，在沙漠中建起了片片綠洲，使以色列的農業臍身於發達國家的行列

10. 以色列這個貧水國家是如何節水的

以色列一開始就通過立法的形式規定了水資源屬於國家所有，並且先後制定了「水法」、「水計量法」、「水井控製法」、「經營許可法」等一系列法規，並嚴格執行。
充分利用北部的剩餘水源以灌溉農田，同時，把地中海的水引往死海以防止內海日益乾涸。為此，於1947年開始興建第一條長達190公里，年輸水量達3000立方米輸水管道，建用於向內蓋夫地區提供有限的但有保障的水供應。隨後又興修了更大規模的長約130公里，年輸水量1億立方米的管道，目的是把亞爾康河水輸送給南部的新移民區。1953年一條更為宏偉的輸水管道開始破土動工，以色列人先把加利利湖水抽到365米的最高點，然後通過直徑2.74米的混凝土管道，越過加利利山,向中、南部輸送水。從加利利湖到羅什·哈阿因，管道總長144.8公里。為此國家還修建了許多輔助工程,，共興建了25座水庫和蓄水池，6處水質檢驗站、4000處泵站、1000眼機井，它們聯成網路,把清澈的水源送往全國各地。北水南調系統使內蓋夫地區的供水量增加了75% ，茫茫沙海中形成了面積達5.7公頃的綠洲。
以色列還比較注重雨洪資源的利用，在北部丘陵地區修建了很多位於農田之間的小型蓄水池，這些蓄水池一方面積蓄雨期的洪水，另外還存蓄處理污水用作農業灌溉；在一些供水困難的山區坡地還安置了一些大型水箱以直接蓄集雨水利用。南部荒漠地區雖然降雨量小，但雨量集中，容易形成洪水，所以這些地方也修建了一些簡易的蓄水池，專門積蓄洪水以回補地下水和用於農業灌溉。
新水源開辟的另一個方向是海水利用，這是解決水資源短缺問題的最終也是最廣闊的途徑。海水利用的一大方向是海水直接供工業使用，目前應用較廣的是供發電廠作冷卻用水。目前以色列6家大型發電廠有5家坐落在海邊，直接用海水冷卻。另一方向是海水淡化，這是投資較大，工藝復雜的一項技術。淡化技術也由最初的多級閃蒸逐步發展到比較先進的反滲透法。
在農業上使用滴灌技術是最為有效的節水方法。滴灌就是把水通過滴頭直接輸入靠近根系的土壤中，水被根系立即吸收，減少了空氣蒸騰，其水資源的使用效率為95%，遠遠高於使用表面灌溉的45%和噴灌的75%，尤其是在乾旱地區，效益更為突出。另外，滴灌可以不斷洗掉根系的鹽分，在鹽鹼地中灌溉使用微鹹水時，能夠避免鹽分在根系附近的積累。
污水利用被認為是解決以色列目前水源不足的主要途徑。1971年以色列議會通過水法修正案，禁止將未處理的污水直接排放於環境中。同時將污水作水資源的一部分加以管理和利用，並開始建立一些大型污水處理工程。除此之外，以色列全國普遍使用兩檔廁所水箱、節水龍頭、綠化滴灌專用水管等節水技術，大大減少了水資源的浪費。