污水回用技術研究發現

『壹』 一道化學題：利用「中水」的實際意義是__________________________________。

中水又叫再生水

中水是指污水經適當處理後，達到一定的水質指標，滿足某種使用要求，可以進行有益使用的水。和海水淡化、跨流域調水相比，中水具有明顯的優勢。從經濟的角度看，中水的成本最低，從環保的角度看，污水再生利用有助於改善生態環境，實現水生態的良性循環。
編輯本段簡介
再生水也是污水處理廠處理達標水，一般為二級處理，具有不受氣候影響、不與臨 北京再生水利用
近地區爭水、就地可取、穩定可靠、保證率高等優點。再生水即所謂「中水」，是沿用了日本的叫法，通常人們把自來水叫做「上水」，把污水叫做「下水」，而再生水的水質介於上水和下水之間，故名「中水」.再生水雖不能飲用，但它可以用於一些水質要求不高的場合，如沖洗廁所、沖洗汽車、噴灑道路、綠化等。再生水工程技術可以認為是一種介於建築物生活給水系統與排水系統之間的雜用供水技術。再生水的水質指標低於城市給水中飲用水水質指標，但高於污染水允許排入地面水體的排放標准。 再生水是城市的第二水源。城市污水再生利用是提高水資源綜合利用率，減輕水體污染的有效途徑之一。再生水合理回用既能減少水環境污染，又可以緩解水資源緊缺的矛盾，是貫徹可持續發展的重要措施。污水的再生利用和資源化具有可觀的社會效益，環境效益和經濟效益，已經成為世界各國解決水問題的必選。
編輯本段利用的可行性
污水再生利用的優勢
中水，也稱再生水，它的水質介於污水和自來水之間，是城市污水、廢水經凈化處理後達到國家標准，能在一定范圍內使用的非飲用水，可用於城市景觀和百姓生活的諸多方面。為了解決水資源短缺問題，城市污水再生利用日益顯得重視，城市污水再生利用與開發其他水源相比具有優勢。首先城市污水數量巨大、穩定、不受氣候條件和其它自然條件的限制，並且可以再生利用。污水作為再生利用水 再生水
源與污水的產生基礎上可以同步發生，就是說只要城市污水產生，就有可靠的再生水源。同時，污水處理廠就是再生水源地，與城市再生水用戶相對距離近供水方便。污水的再生利用規模靈活，既可集中在城市邊緣建設大型再生水廠，也可以在各個居民小區、公共建築內建設小型再生水廠或一體化處理設備，其規模可大可小，因地制宜。
技術可行性
在技術方面，再生水在城市中的利用不存在任何技術問題，目前的水處理技術可以將污水處理到人們所需要的水質標准。城市污水所含雜質少於0.1%，採用的常規污水深度處理，例如濾料過濾、微濾、納濾、反滲透等技術。經過預處理，濾料過濾處理系統出水可以滿足生活雜用水，包括房屋沖廁、澆灑綠地、沖洗道路和一般工業冷卻水等用水要求。微濾膜處理系統出水可滿足景觀水體用水要求。反滲透處理系統出水水質遠遠好於自來水水質標准。 國內外大量污水再生回用工程的成功實例，也說明了污水再生回用於工業、農業、市政雜用、河道補水、生活雜用、回灌地下水等在技術上是完全可行的，為配合中國城市開展城市污水再生利用工作，建設部和國家標准化管理委員會編制了《城市污水處理廠工程質量驗收規范》、《污水再生利用工程設計規范》、《建設中水設計規范》、《城市污水水質》等污水再生利用系列標准，為有效利用城市污水資源和保障污水處理的質量安全，提供了技術數據。
經濟可行性
城市污水採取分區集中回收處理後再用，與開發其它水資源相比，在經濟上的優勢如下： （1） 比遠距離引水便宜 城市污水資源化就是將污水進行二級處理後，再經深度處理作為再生資源回用到適宜的位置。基建投資遠比遠距離引水經濟，據資料顯示，將城市污水進行深度處理到可以回用作雜用水的程 再生水
度，基建投資相當於從30公里外引水，若處理到回用作高要求的工藝用水，其投資相當於從40~60公里外引水。南水北調中線工程每年調水量100多億立方米，主體工程投資超過1000億元，基單位投資約3500~4000元/t。因此許多國家將城市中水利用作為解決缺水問題的選擇方案之一，也是節水的途徑之一，從經濟方面分析來看是很有價值的。在美國，有300場、中國國際貿易中心、保定市魯崗污水處理廠等幾十項中水工程。實踐證明，污水處理技術的推廣應用勢在必行，中水利用作為城市第二水源也是必然的發展趨勢。 (2)比海水淡化經濟 城市污水中所含的雜質小於0.1%，而且可用深度處理方法加以去除，而海水中含有3.5%的溶鹽和大量有機物，其雜質含量為污水二級處理出水的35倍以上，需要採用復雜的預處理和反滲或閃蒸等昂貴的處理技術，因此無論基建費或單位成本，海水淡化都高於再生水利用。國際上海水淡化的產水成本大多在每噸1.1美元至2.5美元之間，與其消費水價相當。中國的海水淡化成本已降至5元左右，如建造大型設施更加可能降至3.7元左右。即便如此，價格也遠遠高於再生水不足一元的回用價格。 城市再生水的處理實現技術突破前景仍然非常廣闊，隨著工藝的進步、設備和材料的不斷革新，再生水供水的安全性和可靠性會不斷提高，處理成本也必將日趨降低。 (3)可取得顯著的社會效益 在水資源日益緊缺的今天，將處理後的水回用於綠化、沖洗車輛和沖洗廁所，減少了污染物排放量，從而減輕了對城市周圍的水環境影響，增加了可利用的再生水量，這種改變有利於保護環境，加強水體自凈，並且不會對整個區域的水文環境產生不良的影響，其應用前景廣闊。污水回用為人們提供了一個非常經濟的新水源，減少了社會對新鮮水資源的需求，同時也保持優質的飲用水源，這種水資源的優化配製無疑是一項利國利民、實現水資源可持續發展的舉措。當今世界各國解決缺水問題時。城市污水被選為可靠且可以重復利用的第二水源，多年以來，城市污水回用一直成為國內外研究的重點。成為世界不少國家解決水資源不足的戰略性對策。
編輯本段使用途徑
再生水水量大、水質穩定、受季節和氣候影響小，是一種十分寶貴的水資源。再生水使用方式很多，按與用戶的關系可分為直接使用與間接使用，直接使用又可以分為就地使用與集中使用。多數國家的再生水主要用於農田灌溉，以間接使用為主；日本等少數國家的再生水則主要用於城市非飲用水，以就地使用為主；新趨勢是用於城市環境「水景觀」的環境用水。 再生水的用途很多，可以用於農田灌溉、園林綠化（公園、校園、高速公路綠帶、高爾夫球場、公墓、綠帶和住宅區等）、工業（冷卻水、鍋爐水工藝用水）、大型建築沖洗以及游樂與環境（改善湖泊、池塘、沼澤地，增大河水流量和魚類養殖等），還有消防、空調和水沖廁等市政雜用。 根據再生水利用的用途，再生水可回用於地下水回灌用水，工業用水，農、林、牧業用水，城市非飲用水，景觀環境用水等五類。再生水回用於地下水回灌，可用於地下水源補給、防治海水入侵、防治地面沉降；再生水回用於工業可作為冷卻用水、洗滌用水和鍋爐用水等方面；再生水 再生水
用於農、林、牧業用水可作為糧食作物、經濟作物的灌溉、種植與育苗、林木、觀賞植物的灌溉、種植與育苗、家畜和家禽用水。
編輯本段中國再生水使用情況
現狀
進入21世紀前後，在中國水資源日趨緊張的背景下，再生水利用開始受到中國政府的重視。到2009年，中國污水再生利用率（污水再生利用量/污水處理率）在15%左右，而污水再生利用量/污水排放量的比率僅為5%左右。
必要性
中國是一個水資源貧乏的國家，屬世界上13個貧水國之一，人均水資源是世界平均水平的1/4。同時，中國地域廣大，水資源在時間和地區分布上很不平衡，南方多北方少，北方大部分地區，尤其是哈爾濱人均水資源更低。海河、淮河、遼河、黃河流域人均水資源量約為中國平均水平的1/5，海河流域包括京津兩市人均水資源量僅為中國平均水平的1/7。 隨著經濟發展和城市化進程的加快，城市缺水問題尤為突出。當前相當部分城市 再生水
水資源短缺，城市供水范圍不斷擴大，缺水程度日趨嚴重。據統計，中國669個城市中，400個城市常年供水不足，其中有110個城市嚴重缺水，日缺水量達，年缺水量，由於缺水每年影響工業產值2000多億元，天津、長春、大連、青島、唐山和煙台等大中城市已受到水資源短缺的嚴重威脅。據資料統計，國際極度缺水線是人均水資源佔有量500，而河北保定市區目前的人均水資源佔有量只有64，嚴重缺水，導致城市供水不足，地下水超采，引發一系列環境地質問題等。 2000年北方地區出現100年不遇的大旱，使許多水庫河流出現從來沒有過的斷流和枯乾，北方13個省318個縣級以上城市被迫限時供水，缺水人口達2000多萬。2001年的乾旱，中國受旱面積達k。 在水資源短缺的同時，中國水資源浪費和污染現象十分嚴重，而對這種短缺與浪費並存的狀況，傳統思想認為應該行政性提高水價來限制人們的用水量，但是浪費問題從來不是行政性的價格可解決的，因為在考慮浪費問題的時候，不能忽略限制人們行為本身帶來的效用損失。建設部的一次調查表明，當水費支出占居民家庭收入的2.0%時，人們才會考慮節水問題；達到5%時，對人們的生活才會產生較大影響；達到10%時，人們會考慮水的重復利用。為了緩解水資源的供需矛盾，污水回用在一定使用范圍內，為我們提供了一個經濟可靠的新水源，並且可以節省優質的飲用水源。 隨著改革開放的不斷深入，中國已進入經濟建設的新時期，雖然近年大力提倡節約用水，但各地用水量增勢強勁，加劇了水資源問題的嚴重性。水資源緊缺對國民經濟發展產生的影響，已經引起了領導和專家的關注。據預測，世紀水資源危機將位居世界各類資源危機之首。因而研究城市水資源利用及水資源開發勢在必行，這對城市用水健康循環和保障城市可持續發展具有深遠的戰略意義。因此，實現污水資源化，緩解不資源供需矛盾，促進國民經濟的可持續發展顯得十分得要。
使用情況
雖然中國早在20世紀50年代就開始採用污水灌溉的方式回用污水。但真正將污水深度處理後回用於城市生活和工業生產則是近幾十年才發展起來的，建設部在「六五」專項科技計劃中最先列入了城市污水回用課題分別在大連、青島兩地作試驗探索。這兩地研究成果表明，污水可以通簡易深度處理再次回用，是很有前途的水源。 從1986年開始，城市污水回用相繼列入國家「七五」、「八五」、「九五」重點科技攻關計劃，開始污水回用技術的探索和示範工程的試驗。「七五」攻關項目「水污染防治及城市污水資源化技術」，就污水再生工藝、不同回用對象的回用技術、回用的技術經濟政策等進行了系統研究。其中研究包括青島延安三路污水廠等14個污水不同程度或不同對象地開展污水回用工程，為「八五」期間污水回用項目的攻關提供了大量可行的依託工程。「八五」攻關項目「污水凈化與資源化技術」，分別以大 再生水
連、太原、天津、泰安、燕山石化為依託工程，開展工程性試驗。通過系列的生產性和實用性工程研究，「八五」提供了城市污水回用於工業工藝、冷卻、化工、石化、鋼鐵工業和市政景觀等不同用途的技術規范和相關水質標准。「八五」提供的成果較「七五」提高到了實用水平，研究內容經過了生產悵一檢驗，涵蓋了污水回用的大部分領域。「九五」攻關項目「城市污水處理技術集成化與決策支持系統建設」，具體攻關兩部分內容：一是回用技術集成化研究，二是城市污水地下回灌深度處理技術研究。這些攻關研究，完成了大量生產性試驗，取得了豐富數據，經國家專家級的鑒定驗收，許多成果被評為國際先進或國際領先水平。 在「21世紀國際城市污水處理及資源化發展戰略研討會」上建設部在會上指出「中國將會全面啟動污水資源化工程，並在此領域廣泛加強與國外的技術合作和技術交流，歡迎各國金融機構和企業投資於中國的城市污水資源化項目」，表明中國在未來的幾年城市對再生水利用的投資與需求將迅速升溫。
規劃
為了緩解中國的水資源短缺和治理水環境的污染，中國近期建設的集中污水處理與回用規劃如表1所示。 （1） 污水處理後回用作工業用水 污水處理廠的二級處理出水，根據用途不同，可直接或者再經進一步處理達到更高的水質後應用於工業過程中，其中最具有普遍性和代表性的用途是工業冷卻水，中國在污水處理廠二級出水或先進二級處理出水用作工業冷卻方面進行了大量試驗研究，並有運行成功的實例。北京高碑店污水處理廠的二級處理出水給華能熱廠提供冷卻水的水源，供應量為4萬噸每天。同時該污水處理廠還為三河熱電廠等工業企業供水。 再生水目前已經成為北京的第二大水源。統計數字顯示，2006年北京使用再生水3.6億立方米，今年預計達到4.8億立方米。再生水已經廣泛應用於工業製造、農業灌溉、城市綠化、河湖環境等領域。今年使用的4.8億立方米的再生水中，有6000萬立方米用於補充城市景觀和城市綠化用水的使用。朝陽公園、大觀園、陶然亭、萬泉河、南護城河以及奧運中心區等都實現再生水澆灌。同時，北京城區還建成20個自動中水加水機，每年可提供2000萬立方米可再生水用於綠化和市政管理。 （2） 污水處理後回用作生活雜用水 處理後污水回用生活雜用水，北京最具代表性。1984年北京市進行污水示範工程建設，並於1987年出台了「北京市中水建設管理實施辦法」，在該管理條例中，凡建築面積在以上的旅館、飯店和公寓以及建築面積在以上的機關科研單位和新建的生活小區都要建立中水設施。以此為契要，北京市的中水設施的建設得到了較快的發展，到目前為止，北京已經建成投入使用了160多個中水設施，這些設施大多集中在賓館、飯店和大專院校，它們以洗浴、盥洗等日常雜用水為水源，經過處理在到中水水質標准後，可以回用於沖廁、洗車、綠化等。目前這些中水設施處理能力已經達到4萬，回用水量約。中水建設已初具規模。為實現北京2008年「綠色奧運」的承諾，使城市污水回用率達到50%，北京市將新建9座中水廠，以加大污水再生回用，推廣城市中水的使用。 北京已經建成9座大型污水處理廠和相關的配套管網，在2008年奧運會之前，還將再有5座類似的污水處理廠投入運行。與此同時，郊區的污水治理也全面啟動。新城建設的14座中小型污水處理廠，年處理污水近1.7億立方米。 （3） 污水處理後回用作農業灌溉 在中國北方城市，城市污水和工業廢水已經成為某些郊區農田（包括菜田、稻田和麥田等）灌溉用水的主要水源之一。取得了一定的經濟效益，可以改良土壤結構，增加水分和肥分，導致作物增產，平均每一立方米生活污水，可以增產小麥或稻穀約0.5kg。但是污灌也體現了一些缺點，部分農田，由於用有毒有害的工業廢水灌溉而導致農田惡化和農業減產，地下水、土壤和農產品受污染。再生水用於農作物灌溉的面積逐年增加，大興、通州等地區形成了30萬畝再生水灌溉區。今年全市農業利用再生水達2.3億立方米。2006年底，隨著小紅門污水處理廠的排水閘門開啟，清澈的再生水湧入涼鳳灌渠，大興區青雲店、長子營、采育等8個鎮的20萬畝農田灌溉用上了再生水。再生水代替清水進行農田灌溉，每年可減少開采地下水6000萬立方米。
編輯本段使用意義
緩解水資源短缺的有效途徑
據有關資料統計，城市供水的80%轉化為污水，經收集處理後，其中70%的再生水可以再次循環使用。這意味著通過污水回用，可以在現有供水量不變的情況下，使城市的可用水量至少 再生水
增加50%以上。世界各國無不重視再生水利用，再生水作為一種合法的替代水源,正在得到越來越廣泛的利用，並成為城市水資源的重要組成部分。
實現水資源可持續利用的重要環節
水是城市發展的基礎性資源和戰略性經濟資源，隨著城市化進程和經濟的發展，以及日趨嚴重的環境污染，水資源日趨緊張，成為制約城市發展的瓶頸。推進污水深度處理，普及再生水利用是人類與自然協調發展、創造良好水環境、促進循環型城市發展進程的重要舉措。 國際上，對於水資源的管理目標已發生重大變化，即從控制水、開發水、利用水轉變為以水質再生為核心的「水的循環再用」和「水生態的修復和恢復」，從根本上實現水生態的良性循環，保障水資源的可持續利用。
能帶來可觀的效益
再生水合理利用不但有很好的經濟效益，而且其社會和生態效益也是巨大的。首先，隨著城市自來水價格的提高，再生水運行成本的進一步降低，以及回用水量的增大，經濟效益將會越來越突出；其次，再生水合理利用能維持生態平衡，有效的保護水資源，改變傳統的「開采一利用一排放」開采模式，實現水資源的良性循環，並對城市的水資源緊缺狀況起到了積極的緩解作用，具有一長遠的社會效益；第三，再生水合理利用的生態效益體現在不但可以清除廢污水對城市環境的不利影響，而且可以進一步凈化環境，美化環境。

『貳』 電廠廢水回用技術優點有哪些

電子產品生產中含有來大量的有機物質，源如纖維素、澱粉、糖和脂肪蛋白。因此，在污水排放前須經過電廠廢水回用處理，電廠廢水回用的技術特點有以下這些：
1、設備上方的地面埋於地下，可作為綠化或其他用地，無需建築、採暖和保溫。
2、二次生物接觸氧化處理工藝採用推流式生物接觸氧化，其處理效果優於全混合或兩級串聯生物接觸氧化槽。
3、生化池採用生物接觸氧化法。填料體積負荷較低，微生物處於氧化階段，污泥產量較低。
4、污水處理設備的除臭方法不僅是常規的高空排放，而且是土壤除臭措施。
5、整個設備處理系統設有電氣控制系統和設備故障報警系統。
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『叄』 污水再生回用和水資源可持續利用

方先金

（北京市市政工程科學技術研究所，北京市西城區大帽胡同號，100035，中國）

我國是一個水資源貧乏的國家，人均水資源擁有量只有2200m³，僅為世界平均水平的1/4，在世界銀行連續統計的153個國家中居第88位。同時，我國水資源在時間和地區分布上很不平衡，南方多北方少，北方大部分地區人均水資源擁有量低於聯合國可持續發展委員會確定的1750m³用水緊張線，其中9個地區低於500m³的嚴重缺水線。水資源短缺已成為制約我國經濟和社會發展的重要因素。

1水資源可持續利用面臨的問題

1.1水資源總量緊缺

50年來，全國用水總量從1949年的1000多億m³增加到1997年的5566億m³，其中農業用水佔75.3%，工業用水佔20.2%，城鎮生活用水佔4.5%，人均綜合年用水量從不足200m³增加到458m³。目前，全國每年缺水近400億m³，其中，農業缺水300億m³，因旱致災，年均減少糧食200多億千克；城市和工業缺水60億m³，影響工業產值2300多億元，全國668座城市有400多座缺水，有110個城市嚴重缺水。特別是1999年以來，我國北方地區持續乾旱，給工農業生產造成較大的影響，也給城市、農村居民生活用水造成很大的困難。2001年6月上旬旱情最為嚴重時，全國受旱面積一度達到4.2億畝（1畝＝100m²），由於持續乾旱，水源不足，造成城鄉人民生活用水緊張，有2198萬城鎮人口和3300萬農村人口及1450萬頭大牲畜發生飲水困難。天津、長春、大連、青島、唐山和煙台等大中城市已受到水資源短缺的嚴重威脅，許多水庫、河流出現從來沒有過的斷流和乾枯。今後隨著人口的增長、生活水平的提高、城市化的加快，水資源供需矛盾將更加突出，據預測，我國用水高峰將在2030年前後出現，2030年我國人口將達到16億人，糧食總產量需達到7億t，年用水總量為7000億～8000億m³，全國每年缺水將在700億m³左右。

氣候變化對我國水資源可利用量也產生了負面影響。據1950～1997年的降水和氣溫資料分析，我國近20年來呈現北旱南澇的局面。20世紀80年代華北地區持續偏旱，京津地區、海灤河流域、山東半島10年平均降水量偏少10%～15%。進入20世紀90年代，黃河中上游地區、漢江流域、淮河上游、四川盆地的8年平均降水量偏少約5%～10%，黃河花園口的天然來水量初步估計偏少約20%，海灤河和淮河的年徑流量也都明顯偏少。北方缺水地區持續枯水年份的出現，以及黃河、淮河、海河與漢江同時遭遇枯水年份等不利因素的影響，加劇了北方水資源供需失衡的矛盾。據相關研究，未來50年由於人類活動產生的溫室效應，全球年平均氣溫可能升高，氣溫升高將使地表蒸發量提高，水資源量將相應減少。

1.2水資源分布不均

我國水資源在時間和空間分布上很不平衡。長江流域及其以南地區國土面積只佔全國的36.5%，其水資源量佔全國的81%；黃淮海流域人口、糧食產量和國內生產總值都佔全國的1/3左右，但其多年平均水資源僅佔全國的7.2%。受季風氣候的影響，各地的降水量年內分配極不均勻，大部分地區每年汛期4個月的降水量佔全年降水總量的70%左右，很容易形成春旱夏澇。水資源在時間和空間分布上不平衡給水資源充分利用帶來了一定的難度。

1.3水資源浪費嚴重

我國一方面水資源嚴重短缺，另一方面卻浪費嚴重。長期以來，「以需定供」的水資源非可持續利用模式是造成水資源短缺的人為原因。盲目發展第一、第二產業，特別是片面追求糧食增產和重工業的發展，造成產業結構的不合理，水資源利用效率偏低，使本來就緊缺的水資源問題更加嚴重。

目前，我國農田灌溉面積中渠灌面積佔75%左右，而渠系損失約為50%，農田蒸發損失約為17%，實際利用量僅有33%左右。由於大多數地方採用傳統的灌溉模式，每畝實際灌水量達到450～500m³，超過了實際需水量的1倍左右，浪費極為嚴重。我國主要依靠降水的旱作耕地面積約12億畝，其中70%分布在降水量250～600mm的北方地區，由於蓄水和保水等基礎設施不足，農田對自然降水的利用率僅為56%左右。按最新統計估算，我國農田灌溉用水的利用率僅有1.0kg/m³，旱作耕地的水分利用效率為0.60～0.75kg/m³，全國農業用水的平均效率為0.8kg/m³，綜合經濟效益為0.2美元/m³，而以色列已超過1美元/m³，差距十分明顯。現階段我國農業水資源利用不符合水資源可持續利用的要求。

我國工業用水效率總體水平仍然較低，2001年我國萬元工業產值取水量為90m³，約為發達國家的3～7倍；工業用水重復利用率約為52%，遠低於發達國家80%的水平。2000年全國城市人均生活用水量達220.2L/d，遠高於發達國家的人均生活用水量。社會各界的水憂意識不強，浪費水資源的現象仍很嚴重，這說明節水措施尚未有效落實，節約用水的技術和管理水平不高。近十年來，我國根據經濟可持續發展戰略對經濟結構調整雖已初見成效，但水資源消耗利用模式尚未發生實質性變化。

1.4水污染形勢嚴峻

目前我國污水處理率還較低，大量的城市和生活污水未經處理直接排入江河湖庫水域，使全國大部分水域和近50%的重點城鎮的集中飲用水水源受到不同程度的污染，其中水污染比較嚴重的城鎮98個，主要分布在三河三湖流域。由於水污染一些水源被迫停止使用，尋找新的水源，從而加劇了城市缺水。水污染還影響到供水水質，損害居民的身體健康。目前，全國水土流失面積356km²，占國土面積的37%。全國地下水多年平均超采74億，已形成164個地下水超采區，部分地區出現地面沉降，海水入侵等問題。許多重要河流、湖泊污染嚴重，由於污染而引發的水事矛盾不斷增加。水污染嚴重影響我國的水資源可持續利用，影響我國經濟社會的可持續發展。

2實現我國水資源可持續利用應採取的措施

我國政府十分重視水資源可持續利用，明確指出：水資源可持續利用是我國經濟社會發展的戰略問題。多年來，針對我國水資源特點和水資源利用中存在的問題，採取了一系列措施來保證水資源的可持續利用。

2.1合理利用水資源

我國水資源可持續利用的根本出路在於堅持可持續發展戰略，變「以需定供」的傳統開發模式為「量水而行、以水定需」的水資源可持續利用的模式。立足於可利用水資源的保護和合理利用，根據水資源承載能力，確定經濟社會發展結構，確保各種水域的可持續利用，對經濟結構進行戰略調整，在水資源充裕和緊缺地區採用不同的經濟結構。大力發展節水、省能、高附加值的高新技術產業和服務業。根據我國水資源的時空分布特點合理發展農業，採取必要的退耕還林，使生態系統得到改善，保證水資源的供需平衡。

2.2合理調配水資源

根據我國降水年內分布不均的特點，應修建大量的蓄水設施，以充分利用水資源。目前，全國共建水庫8.5萬座，使年供水能力大大提高。蓄水設施一方面能將雨季多餘降水貯存起來，供乾旱季節使用。另一方面可以減少洪水災害，保證經濟的發展。在地域上，我國的水資源南多北少，南方水資源充裕，北方水資源嚴重不足。南水北調工程是解決我國北方地區水資源缺水矛盾，實現水資源合理配置的重大戰略工程。南水北調東、中、西三條線路將與長江、黃河和海河相互聯接，形成水資源合理配置的總體格局，達到南北調配、東西互濟的水資源配置目標。三條調水線路年調水總量380億～480億m³，可基本改變我國黃淮海地區水資源嚴重短缺的狀況，保證我國水資源總體上可持續利用。

2.3大力開展節水工作

我國歷來重視節約用水工作，20多年前，國家就提出了要實行開源與節流並重的方針，認真開展了節約用水工作，並制定了一系列節約用水的法規和標准，建立了節約用水的管理制度，也形成了比較健全的管理體制，城市節約用水工作取得了一定的成績，到2000年全國設市城市累計節約用水300多億m³，使近5年來城市用水總量基本無增長，改變了城市用水量隨經濟發展同步增長的趨勢。但是，目前我國農業用水利用率還較低、工業萬元產值用水量和城市居民日平均用水量還較高，節水的潛力還較大。在農業方面，應發展和推廣農業節水技術，減少農田的深層滲漏和地表流失量，減少單位面積的用水量，減少田間和輸水過程中的蒸發和蒸騰量，提高灌溉和降水的水分利用效率，不斷提高單位水資源的產量和效益。在工業節水方面，應在調整工業生產結構的同時，改進生產工藝，提高用水重復率，減少萬元工業產值的用水量。為了保證節水工作，要制定和完善相關的政策法規，建立一套符合市場經濟原則的體制和機制，對現有水價偏低進行改革，建立水資源的宏觀控制和微觀定額體系，形成總量控制與定額管理相結合的水資源管理體制。

2.4大力發展污水處理和再生回用工作

水污染加劇了我國水資源短缺形勢，直接威脅著飲用水的安全和人民的健康，影響到工農業生產和農作物安全，造成的經濟損失約為國民生產總值的1.5%～3%。水污染已成為不亞於洪災、旱災甚至更為嚴重的災害。水污染早在20世紀70年代已經顯現出來，但沒有引起足夠的注意，採取的措施不夠恰當有力，因此出現了今天的嚴重局面。如再不及時採取有效對策，將嚴重影響我國水資源可持續利用。長期以來採用的以末端治理、達標排放為主的工業污染控制戰略，已被國內外經驗證明是耗資大、效果差、不符合可持續發展的戰略。應大力推行以清潔生產為代表的污染預防戰略，淘汰物耗能耗高、用水量大、技術落後的產品和工藝，在工業生產過程中提高水資源利用率，削減污染排放量。對於工業和城市生活排水造成的點源污染，應大力發展污水處理工程，使我國的污水處理率在2000年34.3%的基礎上進一步提高。對於面污染源包括各種無組織、大面積排放的污染源，如含化肥、農葯的農田徑流，畜禽養殖業排放的廢水、廢物等，其控制應與生態農業、生態農村的建設相結合，通過合理使用化肥、農葯以及充分利用農村各種廢棄物和畜禽養殖業的廢水，將面源污染減少至最小。應積極開展污水資源化再利用工作，提高污水再生回用率。

3污水再生回用是實現水資源可持續利用的有效途徑

污水再生回用是經濟可靠的開源節流措施，與跨流域調水、海水淡化、雨水蓄用等開源措施相比，污水再生回用具有經濟性和可靠性。人類使用過的水，污染雜質只佔0.1%左右，比海水3.5%少得多，其餘絕大部分是可再用的清水。跨流域調水和雨水蓄用工程投資較大，並需投入大量資金控制水體進一步污染，跨流域調水還會對現有的生態系統產生影響。在我國現有經濟條件下，跨流域調水和雨水蓄用只能逐步進行。污水再生回用的本質是實行循環用水和分質用水，將污水經再生後回用到水質要求較低的用戶。隨著工業化的加速發展，人們生活水平不斷提高，水污染范圍也在擴大、污染程度加深，社會經濟發展和環境污染之間形成一對尖銳的矛盾。發展污水再生回用、減少廢水排放量是解決環境問題最有力的措施。另外，為滿足用戶的需要，再生水必須符合相應的水質標准，為此，需對污水處理廠二級出水進行深度處理，從而減少了污染物總量，減輕了廢水對環境的壓力。

污水再生回用應嚴格按回用對象和目的控制回用水水質，以確保回用水的安全性。為此，我國制定了一系列相關回用標准。如生活污水經二級處理後能夠達到《污水綜合排放標准》，但不能作為生活雜用水或工農業用水；若考慮回用，必須進一步處理。當污水回用於農田灌溉，水質指標應該滿足《農田灌溉水水質標准》；當污水回用於城市景觀，水質指標應該滿足《再生水回用於景觀水體的水質標准》；當污水回用於城市生活雜用，水質指標應該達到《生活雜用水水質標准》；工業污水回用水質指標應該滿足相應的工業用水標准等。

城市供水量的80%變為污水排入城市下水道，收集起來再生處理後，70%可以安全回用；二者合計，約城市供水量的56%可以轉變成再生水，返回到城市水質要求較低的用戶，替換出等量的清潔水，相應地增加城市一半以上的供水量。廢水是一種非常寶貴的資源，挖潛能力巨大。我國2000年全國污水排放量為620m³，這是很大的再生水資源。污水再生回用立足於自有水資源增加城市供水量，是實現水資源持續利用的有效措施。污水再生回用能有效地緩解城市水資源短缺。

為了保證水資源可持續利用，支持經濟可持續發展，針對我國水資源存在的問題，近十多年來，通過國家科技攻關，以及缺水城市為解決水污染和水資源短缺做出的努力，國內已經建成一批不同工藝、不同回用對象的城市污水回用示範工程。表1列出了華北地區部分城市污水回用工程情況統計結果。目前我國污水回用工程主要回用對象為污水處理廠內部用水、市政雜用、河道補水、綠化、工業用水等，尚未回用於地下回灌和飲用水源。北京市2001年完成的高碑店污水處理廠出水回用工程是我國目前最大的污水再生回用工程。大量的污水回用工程實踐表明：污水再生回用是解決水資源可持續利用的有效途徑。

表1華北地區部分城市污水回用情況單位：萬m³/d

4我國污水再生回用最大工程

4.1工程概況

高碑店污水處理廠回用工程是目前我國最大污水再生回用工程，該工程於1999年3月至8月完成該項目的前期研究工作，並完成了可行性研究，1999年10月完成項目立項和審批；2000年1月完成該工程的初步設計和審批工作，2月完成施工圖設計，同年4月開始施工，2001年5月完成工程施工，2001年6月完成調試和試運轉，2001年7月開始供水。

高碑店污水處理廠是目前我國最大的污水處理廠，處理能力為100萬m³/d。該廠污水系統流域面積96km²，服務人口240萬人，匯集北京市南部城區的大部分生活污水、東郊工業區、使館區和化工路的全部污水。該處理廠採用前置缺氧段活性污泥法工藝，即在推流式曝氣池前設置缺氧段，其目的是改善污泥性質，防止污泥膨脹。該廠出水水質水量穩定，其二級出水已接近相關的回用水水質標准。但該回用工程運轉前，高碑店污水處理廠二級出水直接排入通惠河下游，除每年約5500萬m³用於農業灌溉外，剩餘的出水每年超過3億m³沒有得到利用，這是很大的水資源浪費。為了緩解北京市面臨的21世紀城市發展和可利用水資源的矛盾，實現北京市水資源可持續利用，支持國民經濟可持續發展戰略，北京市政府決定開發該廠污水資源。高碑店污水處理廠回用工程使用回用水的區域達141km²，回用水用戶涉及到工業、公園綠化、道路噴灑和沖刷、河湖補水等。

4.2工程規模和技術方案

本工程近期規模為30萬m³/d，遠期規模為47萬m³/d。在回用工程技術方案確定中盡可能地利用現有設施，以降低工程投資。具體設計方案如下：高碑店污水處理廠二沉池出水經新建泵站（規模47萬m³/d）提升後用兩條管道分別輸送到高碑店湖（規模30萬m³/d）和水源六廠（規模17萬m³/d）。送至高碑店湖的處理水通過第一熱電廠現有深度處理設施進一步處理後供該廠冷卻用水；送至水源六廠的處理水在該廠進行深度處理後，一部分通過水源六廠現有供水系統供給東郊工業區和焦化廠；一部分通過新建管道輸送到西便門和東便門。在水源六廠現有供水管道和新建管道沿線設取水口，並新建回用水支線，供市政雜用取水。

4.3回用水水質技術保障措施

由於高碑店污水處理廠建設時，國家對城市污水處理廠出水要求中還沒有氮和磷的指標控制，因此，目前該廠出水中氮和磷的含量較高，這會直接影響回用水水質，必須對該廠進行技術改造，進一步提高該廠出水水質。改造規模為50萬m³/d，即對高碑店污水處理廠一期工程（50萬m³/d）進行改造。該改造工程分兩步進行。第一步改造後使出水水質優於目前第一熱電廠冷卻水取水水源高碑店湖的水質，出水中BOD、COD、總磷和氨氮分別達到10mg/L、40mg/L、1mg/L和10mg/L。第二步改造使該廠50萬m³/d滿足高碑店湖Ⅳ類水體的水質要求。第一步主要改造工作量包括曝氣池改造和污泥處理系統的改造。原曝氣池為1/12為厭氧區，其餘為好氧區，改造後原池2/9為缺氧區及厭氧區（水力停留時間共為2h），其中進水端分出一停留時間為15min的強化吸附區。其餘仍為好氧區（水力停留時間7.25h）。原污泥系統中剩餘污泥泵入初沉池，其混合污泥再進污泥濃縮池濃縮後消化脫水，因濃縮污泥池停留時間較長，處於厭氧狀態，磷又被釋放出來，通過上清液回到污水中，因此達不到除磷的目的。改造後，原有濃縮池改為濃縮酸化池，濃縮酸化池上清液做為碳源排入水處理系統；將消化池上清液和脫水機濾液及沖洗水收集後進行化學除磷。

高碑店污水處理廠二級出水水質水量穩定，達到設計要求，但還不能滿足市政雜用水標准，而綠化用水和道路噴灑等市政雜用水水質對人類健康和城市環境會產生影響，因此，市政雜用水必須在回用前進行深度處理，以滿足相應標准。在設計中將深度處理選擇在水源六廠。水源六廠現有日處理能力17萬m³/d的深度處理設施，主要採用機械加速澄清、砂濾和消毒等工藝處理過程，其出水可滿足相應用戶要求。由於北京市工業結構的調整，目前該廠平均實際供水量不足5萬m³/d，尚有12萬m³/d處理能力沒有得到利用。另外，水源六廠離市政雜用水用戶較近，市政雜用水深度處理設在水源六廠利用其剩餘處理能力，可滿足市政雜用水近、遠期規模需求，在該廠深度處理後的水質能滿足市政雜用水水質要求。

4.4主要回用對象

按規劃要求，該工程近期供北京市第一熱電廠冷卻循環用水20萬m³/d，遠期供北京市第一熱電廠冷卻循環用水30萬m³/d。近期通過北京市水源六廠供東郊工業區和焦化廠5萬m³/d，供城市綠化、道路噴灑和沖刷、市區河道景觀用水等市政雜用水共5萬m³/d。遠期通過水源六廠供工業和市政雜用水水量將擴充到17萬m³/d。

4.5主要工程內容和投資

本工程總投資3.6億元，其中征地拆遷費約1億元，工程費用為2.18億元，工程建設內容主要為：

（1）高碑店污水處理廠內47萬m³/d的泵站一座。

（2）高碑店污水處理廠改造。

（3）高碑店污水處理廠至高碑店湖輸水管：DN1800mm，長1480m。

（4）高碑店污水處理廠至水源六廠管道：DN1400mm，長4766m。

（5）市政雜用水配水管：DN1200mm，長6791m;DN1000mm，長1431m;DN800mm，長4615m;DN600mm，長2845m;D=500mm，長2880m。

（6）水源六廠改造：包括深度處理設施改造、蓄水池清淤和護砌、污泥池擴建、供水泵站改造、進出水口的改造、增加自控和電氣設備等。

（7）園林供水支線管道。

4.6工程效益

該工程每年可節約清潔水資源16673萬m³，節約自來水3650萬m³/a，相當於節約了建設一座10萬m³/d的自來水廠的投資4億元。該工程達到了開源節流的目的，為北京市城市綠化面積擴大和道路噴灑壓塵創造條件，對環境綜合治理具有較大的作用，環境的改善還會帶來了周圍地區的土地增值。該工程在一定程度上緩解了北京市水資源短缺的矛盾。該工程的巨大經濟和環境效益，推動了北京市節水和污水再生回用工作。目前北京已完成污水再生回用規劃，7個污水回用工程正在進行施工或做前期工作。北京市的污水再生回用實踐表明：污水再生回用符合環境保護和水資源可持續利用戰略，是解決水資源可持續利用的有效途徑。

5結論

我國是一個水資源貧乏的國家，隨著經濟發展和城市化進展的加快，水資源短缺的矛盾已經成為我國水資源可持續利用和管理中亟待解決的問題。我國水資源可持續利用面臨水資源總量不足、分布不均、水利用率低和水污染等問題，實現我國水資源可持續利用的出路在於堅持可持續發展戰略。應根據我國水資源特點進行水資源合理利用和配置，變「以需定供」的傳統開發模式為量水而行、以水定需的水資源可持續利用的模式，根據水資源承載能力，對經濟結構進行戰略調整；同時，應繼續發展節水技術，減少生產過程的水資源浪費，大力發展污水處理和再生回用工作，提高污水處理率和處理效果。污水再生回用可以減少污染物總量，增加供水能力，是經濟可靠的開源節流措施。幾年來污水再生回用實踐表明：污水再生回用能有效地緩解城市水資源短缺，是實現水資源可持續利用的有效途徑。

『肆』 污水回用的基本原理

污水處理技來術盡管很多，但源其基本原理主要包括分離、轉化和利用。 分離是指採用各種技術方法，把污水中的懸浮物或膠體微粒分離出來，從而使污水得到凈化，或者使污水中污染物減少至最低限度。轉化是指對已經溶解在水中、無法「取」出來或者不需要「取」出來的污染物， 採用生物化學、化學或電化學的方法，使水中溶解的污染物轉化成無害的物質，或者轉化成容易分離的物質。總之，污水處理應使水中污染物朝有利於治理的方向發展。

『伍』 廢水回用處理技術特點有哪些

食品工業生產內容極其復雜，包括製糖、釀造、肉類、乳品加工等生產，所排出的廢水都含有機物，具有強的耗氧性，且有大量懸浮物隨廢水排出。

工具/原料

• 食品廢水回用設備

方法/步驟

• 能高效地進行固液分離，將廢水中的懸浮物質、膠體物質、生物單元流失的微生物菌群與已凈化的水分開。分離工藝簡單，佔地面積小，出水水質好，一般不須經三級處理即可回用。

• 可使生物處理單元內生物量維持在高濃度，使容積負荷大大提高，同時膜分離的高效性，使處理單元水力停留時間大大的縮短，生物反應器的佔地面積相應減少。

• 由於可防止各種微生物菌群的流失，有利於生長速度緩慢的細菌(硝化細菌等)的生長，從而使系統中各種代謝過程順利進行。

• 使一些大分子難降解有機物的停留時間變長，有利於它們的分解。

• 膜處理技術與其它的過濾分離技術一樣，在長期的運轉過程中，膜作為一種過濾介質堵塞，膜的通過水量運轉時間而逐漸下降有效的反沖洗和化學清洗可減緩膜通量的下降，維持MBR系統的有效使用壽命。

• MBR技術應用在城市污水處理中，由於其工藝簡單，操作方便，可以實現全自動運行管理，在上海污水處理工程中得到了成功應用。

注意事項

• 動物性食品加工排出的廢水中還含有動物排泄物、血液、皮毛、油脂等，並可能含有病菌，因此耗氧量很高，比植物性食品加工排放的廢水的污染性高得多。所以食品工業廢水回收成為了污水處理中的重點。

『陸』 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。

『柒』 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。
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『捌』 污水回用的歷史意義

污水回用發展到今天，人們已經認識到污水作為水源的重要意義。實際上，版污水回用權系統是通過工程工藝來模擬自然界的水循環。水循環系統中包括了有計劃的污水再生、循環和回用，這是社會進步、技術發展、對公共衛生危險認識提高的反映。由於污水、再生水和水回用之間的關系鏈得到了人們越來越正確的認識，越來越小的循環圈是可能的，這意味著污水回用有著廣闊的發展前景。