㈠ 城市污水處理中深度處理有哪些工藝
深度處理常見的方法有以下幾種。
1.1 活性炭吸附法與離子交換
活性炭是一種多孔性物質,而且易於自動控制,對水量、水質、水溫變化適應性強,因此活性炭吸附法是一種具有廣闊應用前景的污水深度處理技術。活性炭對分子量在500~3 000的有機物有十分明顯的去除效果,去除率一般為70%~86.7%[1],可經濟有效地去除嗅、色度、重金屬、消毒副產物、氯化有機物、農葯、放射性有機物等。
常用的活性炭主要有粉末活性炭(PAC)、顆粒活性炭(GAC)和生物活性碳(BAC)三大類。近年來,國外對PAC的研究較多,已經深入到對各種具體污染物的吸附能力的研究。淄博市引黃供水有限公司根據水污染的程度,在水處理系統中,投加粉末活性炭去除水中的COD,過濾後水的色度能降底1~2度;臭味降低到0度[2]。GAC在國外水處理中應用較多,處理效果也較穩定,美國環保署(USEPA)飲用水標準的64項有機物指標中,有51項將GAC列為最有效技術[3]。
GAC處理工藝的缺點是基建和運行費用較高,且容易產生亞硝酸鹽等致癌物,突發性污染適應性差。如何進一步降低基建投資和運行費用,降低活性炭再生成本將成為今後的研究重點。BAC可以發揮生化和物化處理的協同作用,從而延長活性炭的工作周期,大大提高處理效率,改善出水水質。不足之處在於活性炭微孔極易被阻塞、進水水質的pH 適用范圍窄、抗沖擊負荷差等。目前,歐洲應用BAC技術的水廠已發展到70個以上,應用最廣泛的是對水進行深度處理[4]。撫順石化分公司石油三廠採用BAC技術,既節省了新鮮水的補充量,減少污水排放量,減輕水體污染,降低生產成本,還體現了經濟效益和社會效益的統一[5]。今後的研究重點是降低投資成本和增加各種預處理措施與BAC聯用,提高處理效果。
1.2 膜分離法
膜分離技術是以高分子分離膜為代表的一種新型的流體分離單元操作技術[6,7]。它的最大特點是分離過程中不伴隨有相的變化,僅靠一定的壓力作為驅動力就能獲得很高的分離效果,是一種非常節省能源的分離技術。
微濾可以除去細菌、病毒和寄生生物等,還可以降低水中的磷酸鹽含量。天津開發區污水處理廠採用微濾膜對SBR二級出水進行深度處理, 滿足了景觀、沖洗路面和沖廁等市政雜用和生活雜用的需求[8]。
超濾用於去除大分子,對二級出水的COD和BOD去除率大於50%。北京市高碑店污水處理廠採用超濾法對二級出水進行深度處理,產水水質達到生活雜用水標准,回用污水用於洗車,每年可節約用水4 700 m3[9]。
反滲透用於降低礦化度和去除總溶解固體,對二級出水的脫鹽率達到90%以上,COD和BOD的去除率在85%左右,細菌去除率90%以上[10]。緬甸某電廠採用反滲透膜和電除鹽聯用技術,用於鍋爐補給水。經反滲透處理的水,能去除絕大部分的無機鹽、有機物和微生物[11]。
納濾介於反滲透和超濾之間,其操作壓力通常為0.5~1.0 MPa,納濾膜的一個顯著特點是具有離子選擇性,它對二價離子的去除率高達95%以上,一價離子的去除率較低,為40%~80%[12]。潘巧明等人採用膜生物反應器-納濾膜集成技術處理糖蜜制酒精廢水取得了較好結果,出水COD小於100 mg/L,廢水回用率大於80%[13]。
我國的膜技術在深度處理領域的應用與世界先進水平尚有較大差距。今後的研究重點是開發、製造高強度、長壽命、抗污染、高通量的膜材料,著重解決膜污染、濃差極化及清洗等關鍵問題。
1.3 高級氧化法
工業生產中排放的高濃度有機污染物和有毒有害污染物,種類多、危害大,有些污染物難以生物降解且對生化反應有抑制和毒害作用。而高級氧化法在反應中產生活性極強的自由基(如•OH等),使難降解有機污染物轉變成易降解小分子物質,甚至直接生成CO2和H2O,達到無害化目的。
1.3.1 濕式氧化法
濕式氧化法(WAO)是在高溫(150~350 ℃)、高壓(0.5~20 MPa)下利用O2或空氣作為氧化劑,氧化水中的有機物或無機物,達到去除污染物的目的,其最終產物是CO2和H2O[14]。福建煉油化工有限公司於2002年引進了WAO工藝,徹底解決了鹼渣的後續治理和惡臭污染問題,而且運行成本低,氧化效率高[15]。
1.3.2 濕式催化氧化法
濕式催化氧化法(CWAO)是在傳統的濕式氧化處理工藝中加入適宜的催化劑使氧化反應能在更溫和的條件下和更短的時間內完成,也因此可減輕設備腐蝕、降低運行費用[16,17]。目前,建於昆明市的一套連續流動型CWAO工業實驗裝置,已經體現出了較好的經濟性[18]。
濕式催化氧化法的催化劑一般分為金屬鹽、氧化物和復合氧化物3類。目前,考慮經濟性,應用最多的催化劑是過渡金屬氧化物如Cu、Fe、Ni、Co、Mn等及其鹽類。採用固體催化劑還可避免催化劑的流失、二次污染的產生及資金的浪費。
1.3.3 超臨界水氧化法
超臨界水氧化法把溫度和壓力升高到水的臨界點以上,該狀態的水就稱為超臨界水。在此狀態下水的密度、介電常數、粘度、擴散系數、電導率和溶劑化學性能都不同於普通水。較高的反應溫度(400~600 ℃)和壓力也使反應速率加快,可以在幾秒鍾內對有機物達到很高的破壞效率。
美國德克薩斯州哈靈頓首次大規模應用超臨界水氧化法處理污泥,日處理量達9.8 t。系統運行證明其COD的去除率達到99.9%以上,污泥中的有機成分全部轉化為CO2、H2O以及其他無害物質,且運行成本較低[19]。
1.3.4 光化學催化氧化法
目前研究較多的光化學催化氧化法主要分為Fenton試劑法、類Fenton試劑法和以TiO2為主體的氧化法。
Fenton試劑法由Fenton在20世紀發現,如今作為廢水處理領域中有意義的研究方法重新被重視起來。Fenton試劑依靠H2O2和Fe2+鹽生成•OH,對於廢水處理來說,這種反應物是一個非常有吸引力的氧化體系,因為鐵是很豐富且無毒的元素,而且H2O2也很容易操作,對環境也是安全的[20]。Fenton試劑能夠破壞廢水中諸如苯酚和除草劑等有毒化合物。目前國內對於Fenton試劑用於印染廢水處理方面的研究很多,結果證明Fenton 試劑對於印染廢水的脫色效果非常好。另外,國內外的研究還證明,用Fenton試劑可有效地處理含油、醇、苯系物、硝基苯及酚等物質的廢水。
類Fenton試劑法具有設備簡單、反應條件溫和、操作方便等優點,在處理有毒有害難生物降解有機廢水中極具應用潛力。該法實際應用的主要問題是處理費用高,只適用於低濃度、少量廢水的處理。將其作為難降解有機廢水的預處理或深度處理方法,再與其他處理方法(如生物法、混凝法等)聯用,則可以更好地降低廢水處理成本、提高處理效率,並拓寬該技術的應用范圍。
光催化法是利用光照某些具有能帶結構的半導體光催化劑如TiO2、ZnO、CdS、WO3等誘發強氧化自由基•OH,使許多難以實現的化學反應能在常規條件下進行。銳鈦礦中形成的TiO2具有穩定性高、性能優良和成本低等特徵。在全世界范圍內開展的最新研究是獲得改良的(摻入其他成分)TiO2,改良後的TiO2具有更寬的吸收譜線和更高的量子產生率。
1.3.5 電化學氧化法
電化學氧化又稱電化學燃燒,是環境電化學的一個分支。其基本原理是在電極表面的電催化作用下或在由電場作用而產生的自由基作用下使有機物氧化。除可將有機物徹底氧化為CO2和H2O外,電化學氧化還可作為生物處理的預處理工藝,將非生物相容性的物質經電化學轉化後變為生物相容性物質。這種方法具有能量利用率高,低溫下也可進行;設備相對較為簡單,操作費用低,易於自動控制;無二次污染等特點。
1.3.6 超聲輻射降解法
超聲輻射降解法主要源於液體在超聲波輻射下產生空化氣泡,它能吸收聲能並在極短時間內崩潰釋放能量,在其周圍極小的空間范圍內產生1 900~5 200 K的高溫和超過50 MPa的高壓。進入空化氣泡的水分子可發生分解反應產生高氧化活性的•OH,誘發有機物降解;此外,在空化氣泡表層的水分子則可以形成超臨界水,有利於化學反應速度的提高。
超聲波對含鹵化物的脫鹵、氧化效果顯著,氯代苯酚、氯苯、CH2Cl2、CHCl3、CCl4等含氯有機物最終的降解產物為HCl、H2O、CO、CO2等。超聲降解對硝基化合物的脫硝基也很有效。添加O3、H2O2、Fenton試劑等氧化劑將進一步增強超聲降解效果。超聲與其他氧化法的組合是目前的研究熱點,如US/O3、US/H2O2、US/Fenton、US/光化學法。目前,超聲輻射降解水體污染物的研究仍處於試驗探索階段。
1.3.7 輻射法
輻射法是利用高能射線(γ、χ射線)和電子束等對化合物的破壞作用所開發的污水輻射凈化法。一般認為輻射技術處理有機廢水的反應機理是由於水在高能輻射的作用下產生•OH、H2O2、•HO2等高活性粒子,再由這些高活性粒子誘發反應,使有害物質降解。
輻射法對有機物的處理效率高、操作簡便。該技術存在的主要難題是用於產生高能粒子的裝置昂貴、技術要求高,而且該法的能耗大、能量利用率較低;此外為避免輻射對人體的危害,還需要特殊的保護措施。更多資料可登錄易凈水網查看。因此該法要投入運行,還需進行大量的研究探索工作。
1.4 臭氧法
臭氧具有極強的氧化性,對許多有機物或官能團發生反應,有效地改善水質。臭氧能氧化分解水中各種雜質所造成的色、嗅,其脫色效果比活性炭好;還能降低出水濁度,起到良好的絮凝作用,提高過濾濾速或者延長過濾周期。目前,由於國內的臭氧發生技術和工藝比較落後,所以運行費用過高,推廣有難度。
㈡ 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。
㈢ 一般的污水處理工藝有哪些
不溶態污染物來的分離技術:自
1、重力沉降:沉砂池(平流、豎流、旋流、曝氣)、沉澱池(平流、豎流、輻流、斜流);
2、混凝澄清;
3、浮力浮上法:隔油、氣浮;
4、其他:阻力截留、離心力分離法、磁力分離法。
污染物的生物化學轉化技術:
1、活性污泥法:SBR、AO、AAO、氧化溝等;
2、生物膜法:生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池等;
3、厭氧生物處理法:厭氧消化、水解酸化池、UASB等;
4、自然條件下的生物處理法:穩定塘、生態系統塘、土地處理法。
污染物的化學轉化技術:
1、中和法:酸鹼中和;
2、化學沉澱法:氫氧化物沉澱、鐵氧體沉澱、其他化學沉澱;
3、氧化還原法:葯劑氧化法、葯劑還原法、電化學法;
4、化學物理消毒法:臭氧、紫外線、二氧化氯、氯氣、次氯酸鈉。
溶解態污染物的物理化學分離技術:
1、吸附法;
2、離子交換法;
3、膜分離法:擴散滲析、電滲析、反滲透、超濾、納濾、微濾 ;
4、其他分離方法:吹脫和氣提、萃取、蒸發、結晶、冷凍。
㈣ 生活污水處理新工藝
生活污水處理新工藝?
1、水解—好氧處理工藝
水解沉澱是利用兼性菌使污水在特殊的沉澱池中預先降解40%的有機物,具有集沉澱、吸附、生物絮凝、生物降解為一體的處理功能,可以使後續處理的曝氣池容積減少約50%,曝氣量也可減少約50%;與初沉池相比COD、BOD5、SS去除率都提高了一倍左右,經水解、酸化後的出水再經好氧生物處理,有效地提高了污染物的去除率。該工藝基建投資可較普通活性污泥工藝節約30%~40%,佔地可減少20%~30%,總耗電可節約34%,處理成本可節約37%~40%。
2、管道處理工藝
管道處理工藝是利用輸送污水的管道加壓作為處理設備,並在管內充氧,使污水在輸送過程中進行生物處理,以減輕管道末端污水處理廠的負擔。末端生活污水處理廠只需建設沉澱池,不需活性污泥迴流。管道處理工藝的處理能力可在較大范圍內靈活變化,與普通活性污泥法比較,可節約投資40%,運轉費用低,適用於污水輸送距離較遠的城鎮(管道長度為6km~10km)
3、生物膜自然凈化工藝
生物膜自然凈化是指移植生物膜技術,採用厭氧菌和兼性菌處理生活污水。該工藝具有運行費用低、幾乎不耗能的特點,適合在旅遊區和居民小區生活污水處理中採用。
4、深井曝氣工藝
深井曝氣是以深井作為曝氣池的高效率活性污泥工藝,井直徑1m~6m,深度50m~100m。一般利用廢井進行改造,投資費用較低。深井曝氣具有很高的充氧能力,並能維持很高的混合液污泥濃度,處理效率較普通曝氣法提高約5倍,電耗節省40%~50%。其主要優點是高效、低耗、佔地少,是目前國內城鎮污水處理推廣應用較好的處理工藝。
㈤ 城市污水處理廠工藝
城市污水處理廠工藝是非常重要的,初衷是為了更好的處理污水,減少有害物質排放,最關鍵的是工藝要做好才能解決問題。中達咨詢就城市污水處理廠工藝和大家介紹一下。
建設城市污水處理廠是水資源利用和水污染控制的必然趨勢,是可持續發展要求的必然結果。而污水處理廠工藝的選擇,直接關繫到建設費用和運行費用的多少、處理效果的好壞、佔地面積的大小、管理上的方便與否等關鍵問題。因此,在進行污水處理廠設計時,必須做好工藝方案的比較,以確定最佳方案。
處理廠工藝是指在達到所要求的處理程度的前提下,污水處理各單元的有機組合。確定污水處理廠工藝的主要依據是所要達到的處理程度,而處理程度則主要取決於接受處理後污水的水體的自凈能力或處理後污水的出路。因此,各個地區、各個城市的具體情況不同,需求不同,選擇的工藝亦有所不同。根據統計資料,目前世界上使用最多的是活性污泥法,其中又有不同的模式,如傳統活性污泥法、階段曝氣法、曝氣沉澱池、A B法、A O法等。當然,也有採用其它方法的如:生物膜法、物理化學法以及自然處理法、氧化塘等培卜。每種處理工藝方法均有其各自的特點及適應范圍,應根據當地的各種不同條件和要求選擇處理形式。
1 活性污泥法
活性污泥法是水體自凈的人工強化,是使微生物群體在曝氣池內是懸浮狀,並和污水接旅運觸而使之凈化的方法。包括標准活性污泥法、STEP曝氣法、長時間曝氣法、分段式曝氣法、限制曝氣法以及AB法等傳統活性污泥法的改型和AO法、AOO等.近年來開發高效脫氮除磷工藝。目前,活性污泥法佔主導地位,適用於處理生活污水所佔比重較大的城市污水,但隨著如AO法、AOO法、AB法等新工藝的開發,對於工業污配鎮穗水成份比較高的污水的處理效果也有了提高。
1.1 傳統活性污泥法
優點:①不宜採用物理化學方法處理的廢水,BOD去除率可達95%以上。②建設投資額高,但處理的動力費較低。
缺點:所需停留時間長,設備龐大,基建投資大,因而要加各種構築物,使各種構築物容積增大,從而使處理廠面積增大,增加管理人員及管理難度。
發展方向:①為了廢水體系的組分、濃度均勻化,重新估價預處理,重新研究調整槽。②探討選擇活性污泥微生物系的菌種。③ 活性污泥法的設備中引入儀表化和擬定管理指標。
1.2 間歇式活性污泥法
近幾年來隨著城市規模的不斷擴展以及城鎮自身的發展,下水道設施已呈現出大城市轉向中小城市、農村小鎮的趨勢,小規模污水處理設施逐步增加,農村小城鎮對於改善生活環境條件的要求越來越迫切了。
小規模污水處理設施與大規模處理設施比較,它的自然條件和社會條件大不相同,因此,必須研究採用適於小規模污水處理設施,用以取代過去的大規模處理方式。小規模污水處理應具備如下特點:① 容易運行管理;② 維修方便;③建設費用低;④出水水質良好。經過國內外一些污水處理廠(如日本千葉縣的大原町污水凈化廠等)的多年實踐證明,間歇式活性污泥法正是一種能滿足這些條件的處理方法。
間歇式活性污泥法是採用一個處理池進行曝氣、沉澱、排出處理水,使設備簡單化、小型化,池內流態分明,運行管理方便,可做到無人運轉,對於流入污水的負荷變動,有緩沖能力,處理性能穩定,不僅能去除有機物質和懸浮固體而且脫氮效果好。間歇式活性污泥法具有代表性的方式,一般設2個曝氣沉澱池,連續進入混合污水,各自錯開半個周期進行運轉,運行一個周期為6h,周而復始,反復進行。
1.3 AB工藝法
AB工藝法也稱為吸附生物降解法,是七十年代中期首先在德國興起的,是傳統活性污泥法的一種改型,從許多污水廠資料中表明該工藝在處理難降解的工業廢水或較高濃度的城市污水處理方面,它與普通活性污泥法相比,有特殊的凈化機制和多方面的優越性,它把傳統活性污泥法的曝氣池分為兩段——A段和B段,A段在對有機物質吸附、吸收、氧化三種方式中,前兩者起主要作用,而B段主要由後兩者起作用,特別是氧化作用佔主要地位。
從工藝流程來看,AB工藝的主要特徵是:①AB工藝不設初沉池,污水經細格柵、沉砂池後直接進入A段曝氣池;②設置中間沉澱池,使A段和B段污泥嚴格分開,單獨迴流,保持各自的菌群特徵;③AB工藝的A段曝氣吸附池以高負荷運行,污泥泥齡較短,B段曝氣池以低負荷運行;④AB工藝的A段曝氣池可以根據污水組分進行兼氧或好氧運行,改善污水的可生化性,這樣大大降低B段曝氣池的負荷。因此,AB工藝兩段曝氣池的總容積比傳統活性污泥法的曝氣池顯著減小;⑤由於AB工藝中A、B兩段運行條件的差異,而導致兩段中微生物群落新陳代謝功能不同,因此A、B兩段均設有污泥迴流設備,但據專家的研究及一些污水廠實際運行(如我市北中部污水凈化責任有限公司)證明,一般情況下仍然比傳統活性污泥法節省基建投資和電耗,污水濃度越高,節省投資和電耗就越多,優越性就越明顯。
1.4 AO法及AOO法
AO法及AOO法是近年來開發出的生物脫氮除磷新工藝,與傳統的化學和生物脫氮除磷相比,它還有效提高了BOD、COD、SS的出水指標。AO法是缺氧、好氧的簡稱,AOO法是厭氧、缺氧和好氧的簡稱,脫氮是在缺氧段完成的,除磷則要求有厭氧段。AO法主要是脫氮,AOO法可以同時去除氮、磷。這兩種工藝都要求污水充分曝氣,使含氮有機物充分硝化,所以必須降低污泥負荷,延長曝氣時間和增大鼓風量。根據天津東郊污水處理廠和沈陽市北部污水處理廠的實踐,採用A O工藝比傳統活生污泥流程的曝氣池容積、二沉池容積、迴流污泥量、鼓風量和曝氣裝置數量都增大一倍左右,而且由於該工藝要求比較低的污泥負荷,否則不足以達到污泥好氧穩定,所以AO法將帶來基建投資和電耗的大幅度增加。AOO法在缺氧段前面還加有一個厭氧池,以達到對磷的有效去除效果,基建費用與電耗比AO工藝更高點。1/2 12下一頁尾頁
2 生物膜法
污水的生物膜處理法是與活性污泥法並列的一種好氧生物處理技術。它是土壤自凈的人工強化,是使微生物群體附著在其他物體表面上呈膜狀,並讓它和污水接觸而使之凈化的方法。包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法等形式。優點:①對水量、水質變動有較強的適應勝;②在低水溫條件下,也能夠保持一定的凈化功能;③宜於固液分離;④ 能夠處理低濃度的污水;④動力費用低,產生的污泥量少。缺點:① 負荷低,佔地面積大,不適用處理水量較大的污水;②濾料易於堵塞;③產生濾池蠅,影響環境衛生;④生物膜再生管理相對復雜。在我國只有少數幾家污水處理廠使用該工藝,我市的殷家堡污水處理廠就是較早採用該工藝的污水處理廠之一,從三十多年的運行管理經驗來看,該工藝確實運行費用低,但生物膜易脫落,且不易培養,在一定程度上增加了管理難度。
3 氧化塘
氧化塘是一種構造簡單、易於維護管理、污水凈化效果良好、節省能源的污水處理法。氧化塘對污水的凈化過程和自然水體自凈過程很相近,污水在塘內經較長時間的緩慢流動、貯存,通過微生物的代謝活動,使污水中的有機污染物降解,污水得到凈化。據統計,目前全世界已有近5 0個國家採用氧化塘處理污水。氧化塘具有一些較為突出的優點:①可以充分利用地形,工程簡易,基建投資省;②能夠實現污水資源化,使污水凈化與利用相結合;③污水處理成本低廉。但氧化塘也具一定的不足之處:① 佔地面積大;②污水凈化效果不穩定;③ 污泥應及時清除;④浮油應及時去除。
氧化溝在世界上應用也很廣泛,我市北郊污水凈化廠在2OO6年也採用了奧貝爾氧化溝工藝,經過一年的試運行,處理效果基本能達到原設計指標,對氮的去除率很高,但對磷的去除效果一般。氧化溝工藝相對普通活性污泥法,提高了混合液污泥濃度(M L s s),降低了剩餘污泥生成量。氧化溝有很多形式:卡魯塞爾型、三溝式、合建式等等。一般用機械曝氣器擊動水面而充氧,曝氣器有水平軸轉刷型的,氧化溝的水深為3m左右,最大水深不超過3.6m。有的氧化溝採用碟式或立軸倒傘曝氣器。三溝式氧化溝在在某些污水廠中被應用,如香洲凈化廠、深圳污水廠,這種氧化溝不另設二次沉澱池,進出水通過程序定時切換兼有曝氣沉澱功能,不需要污泥迴流,節省能耗和地建費用,但由於曝氣設備利用率低,增加了設備費用。
由於可不設迴流污泥裝置運行管理簡單,且氧化溝具有氧化塘的某些優點,並克服了氧化塘佔地面積大,處理效果不穩定等缺點,應用有一定發展。合建式氧化溝是近年來開發出的一系列改型的總稱,它們的特點是沉澱池與氧化溝合建,進水和曝氣都連續不變,它同時具備了其它氧化溝的優點,達到基建費省,運行費用低,管理又簡單方便。但是不論是何形式的氧化溝,都由於受水深不能過大的限制,在部分曝氣器是滿負荷運行等,致使其發展受到影響。
4 序批式曝氣法(SBR法)
序批式曝氣法(SBR)是一種古老的工藝,最初是在一個池中間歇進水、間歇曝氣,然後沉澱、排水、排泥,處理工序相當簡化。如採用延時曝氣的SBR法,還可省去污泥消化、沼氣貯存利用工序,整個污水廠只需要幾個構築物。目前我國只在一些規模不大的城市污水廠應用,規模為每天10 0(~n3以下,但由於其突出的簡易特點,已顯示出管理簡單、運行穩定等優點,引起人們廣泛的重視。該工藝不僅工藝簡單,而且對水量水質的變化有很強的適應性,可以省去調節池,不存在污泥膨脹的危險,污泥沉降性好,可以脫氮除磷,出水水質好,佔地省,在一定規模下造價省,運行費用低。它的缺點是進水、曝氣倒換頻繁,且由於排出裝置,國內尚未形成該工藝,發展有一定限制,一直未能推廣。但仍是兩種很有潛勢的工藝,逐漸受到重視。
SBR工藝近年來發展很快,已出現多種改型,目前常用的有以下幾種型式:①傳統間歇進水,間歇曝氣,這種型式對水量水質變化適應性強,水量變化很大,水型污水廠最為適用。②連續進水,間歇曝氣,對進水不加控制,但必須使其不影響沉澱。③雙池串聯,連續進水,前池連續曝氣,後池間歇曝氣,從後池往前池迴流混合液以保持污泥濃度。後兩種形式均為連續進水,可用於較大型污水處理廠。
5 下水道內部處理
污水中含有微生物和容易同化的有機物,因此,如果污水處於一種需氧狀態(存在溶解氧),則大部分有機物逐漸氧化為二氧化碳或轉化成新的細菌細胞。當污水在壓力管道中長時間輸送時,就中斷了大氣中氧的供給,所剩餘的溶解氧迅速被用光,短時間後特殊的微生物就開始將硫酸鹽還原成硫化氫,因而此時的污水就稱為腐化污水。當這種污水同空氣再次接觸時,會釋放出硫化氫,並在下水道的管壁上氧化成硫酸鹽,從而造成嚴重的危害與腐蝕。在英國,至少有50種下水道已經成功地採用向下水道內噴入氧氣來預防這種腐蝕與損害。但這種氧的氧化作用,部分地受到懸浮污水中的微生物和下水道干管表面生長的生物膜的影響,而且氧的用量大,費用也比其它方法高25倍左右。所以這種技術僅適用於一定的條件,但它們仍可以作為減輕超負荷運轉的污水處理廠負荷的一種有效的補充方法。在我國目前尚無使用此項方法的實例,這是由於該方法投資太巨大,我國目前的經濟條件還不能達到。但就我站對全市下水道的十數年監測資料,如果能徹底貫徹誰污染、誰治理的方針,由各排水大戶承擔起部分責任,對整個城市的水環境是有不容忽視的益處的。
6 結論
通過以上工藝的比較,我們不難看出,從處理效果上講,通常活性污泥法的處理效率較高,生物膜法則較低,在活性污泥法中,SBR法、氧化溝法、AB法等處理效率更高。污水的有機物濃度高時,AB法、AO法等工藝比較有利。當有機物濃度低時,氧化溝、SBR法等延時曝氣工藝具有明顯)的優勢。而傳統活性污泥法的適應范圍很廣,有機物濃度高、低都能很好適應,當其他工藝的優點不明顯時,傳統污泥法往往是最好工藝。當對出水有脫氮除磷的特殊要求時,可根據要求的不同,利用AO法、AOO法等法實現脫氮或除磷或同時脫氮除磷。從投資方面來看,活性污泥法比其它方法要多一些,生物膜法、氧化塘較少,但生物膜法管理上有較嚴格的要求,而氧化塘衛生條件差,還會污染地下水。從佔地面積來講,傳統活性污泥法、氧化塘佔地面積較大。目前從世界各國的污水處理看,大型污水廠多用傳統活性污泥法,小型污水廠中氧化溝則占很大比例。
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㈥ 城鎮污水處理一般工藝有哪些
物理處理方法 化學處理方法 和生物處理方法
生物處理方法又分:活性污泥法工藝 生物膜工藝 氧化塘工藝
活性污泥處理工藝:AO工藝 AAO工藝 氧化溝工藝 SBR工藝 等另外還有衍生工藝 氧化溝的衍生工藝:CASS UNITANK 還有三溝式
生物膜法:生物濾塔 曝氣生物濾池 生物轉盤 生物流化床等
氧化塘工藝:厭氧塘 好氧塘 兼氧塘
㈦ 污水處理有什麼新的工藝
生物處理(活性污泥法)
生物處理中採用的處理工藝有:氧化塘法:Carrousel.交替式.Orbal.Phostrip法.Phoredox法.SBR法、AB法、生物流化床法、ICEAS法、DAT-IAT法、 CASS(CAST,CASP)法、UNITANK法、MSBR法、A/O法、A2/O、A3/O、UCT法、VIP法、UASB法、一體化生化法、集成生化加過濾法、增加流動載體法、深井曝氣法、生物濾池法、生物轉盤法、塔式生物濾池的生物膜法等等的城市污水一級、二級、深度處理法。
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。
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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。
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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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中國污水處理行業發展
地球雖然有70.8%的面積為水所覆蓋,但淡水資源卻極其有限,人類真正能夠利用的是江河湖泊以及地下水中的一部分,僅佔地球總水量的0.26%,而且分布不均。
20世紀50年代以後,全球人口急劇增長,工業發展迅速。全球水資源狀況迅速惡化,「水危機」日趨嚴重。一方面,人類對水資源的需求以驚人的速度擴大;另一方面,日益嚴重的水污染蠶食大量可供消費的水資源。
全世界每天約有200噸垃圾倒進河流、湖泊和小溪,每升廢水會污染8升淡水;所有流經亞洲城市的河流均被污染;美國40%的水資源流域被加工食品廢料、金屬、肥料和殺蟲劑污染;歐洲55條河流中僅有5條水質差強人意。20世紀,世界人口增加了兩倍,而人類用水增加了5倍。世界上許多國家正面臨水資源危機:12億人用水短缺,30億人缺乏用水衛生設施。
中國水資源人均佔有量少,空間分布不平衡。隨著中國城市化、工業化的加速,水資源的需求缺口也日益增大。在這樣的背景下,污水處理行業成為新興產業,目前與自來水生產、供水、排水、中水回用行業處於同等重要地位。
截至2005年底,全國661個設市城市中,已有383個城市建成污水處理廠792座,污水處理率由2000年的34%提高到52%,並形成了適合國情的污水處理技術路線和管理機制。其中,有135個城市的污水處理率已達到或接近70%,單廠處理規模達到每天100萬立方米。
2007年,中國水污染治理投資達到3387.6億元,比上年增加32%,占當年GDP的1.36%。中國水環境質量總體保持穩定。2007年,共取締一級水源保護區內排污口942個,停建二級水源保護區內可能造成污染的建設項目1294個,限期治理931個。
截至2010年9月底,全國設市城市、縣及部分重點建制鎮(以下簡稱「城鎮」)累計建成污水處理廠2631座,污水處理能力達到1.22億立方米/日;全國正在建設的城鎮污水處理項目達1849個,總設計能力約4660萬立方米/日。在全國設市城市中,已有593個城市建有污水處理廠,占設市城市總數的90.7%;累計建成污水處理廠1623座,形成污水處理能力1.04億立方米/日;其中36個大中城市(直轄市、省會城市和計劃單列市)建有污水處理廠376座,處理能力達4368萬立方米/日。在縣城及鄉、鎮中,全國已有933個縣(含新疆生產建設兵團團級單位)建有污水處理廠,約占縣城總數的52.1%;縣城及鄉、鎮建有污水處理廠1008座,處理能力達1826萬立方米/日。
雖然由於國家和各級政府對環境保護重視程度的不斷提高,中國污水處理行業正在快速增長,污水處理總量逐年增加,城鎮污水處理率不斷提高。但目前中國污水處理行業仍處於發展的初級階段。
一方面,中國目前的污水處理能力尚跟不上用水規模的迅速擴張,管網、污泥處理等配套設施建設嚴重滯後。另一方面,中國的污水處理率與發達國家相比,還存在著明顯的差距,且處理設施的負荷率低。
因此中國應完善污水處理的政策法規,建立監管體制,創建合理的污水處理收費體系,扶植國內環保產業發展,推進污水處理行業的產業化和市場化。污水處理行業是一個朝陽產業,發展前景十分廣闊。中國將在「十一五」期間投資3000億元以推進城市污水處理和利用,中國污水處理行業由此迎來高速發展期。
㈧ 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。
㈨ 市政污水處理工藝和回用技術
我國面臨著非常嚴重的水資源短缺形勢:人均佔有水資源量約為世界平均值的1/4,水資盯鄭帆源的地區分布很不均勻,同時我國用水效率不高、用水浪費的現象凱雹也普遍存在。本文就市政污水處理的工藝進行分析,具體闡述了污水的處理和回用的技術。
隨著城市污水處理廠的大量建設,傳統的生活污水處理工藝所具有的污泥產量高、污泥處理困難、處理過程中產生惡臭、設備復雜、管理難度大、投資大等問題開始逐步顯現,使其推廣存在一定困難。而社會對污水處理廠所產生的二次污染問題、帶來的綜合社會效益及其覆蓋面也日益重視,所以必須尋求一種新的工藝來解決上述問題。目前,我國的城市污水主要來自城鎮居民的生活污水和工廠排放的工業廢水,為了達到國家要求的排放標准,污水處理廠所採用的處理工藝需具有一定的脫氮除磷效果。
一、污水處理工藝
1.超濾工藝處理廢水的原理及其技術要點
1)超濾的基本原理
超濾是指溶液在靜壓差的推動作用下進行的液相分離過程,其分離機理主要是物理的篩分作用。超濾分離是指在對料液施加一定壓力後,高分子物質、膠體物質因膜微孔吸附,孔內阻塞截留及膜表面的篩分作用等3種方式被超濾膜阻止,而水和其他低分子物質通過膜的過程。超濾膜比微濾膜孔徑小,在0.7~7kg/cm2的壓力下,可用於分離直徑小於10μm的分子和微粒,超濾材料大多數是有機高分子膜或者無機膜材料。
2)超濾工藝的技術要點
超濾的工作壓力一般為0.1~0.6MPa,溫度為60℃,此時超濾的透過通量為1~500L/m2・h,一般情況下為1~100L/m2・h。根據工程使用經驗,超濾透過通量的影響因素有料液流速、操作壓力、運行溫度、運行周期和膜的清洗維護等因素,可通過工藝技術參數的合理選取,使超濾膜保持良好的工作狀態,保證出水水質的穩定和可靠。
2.外置正壓膜過濾工藝(CMF)
這種膜過濾形式是目前最為成熟和應用最廣泛的一種過濾方式,它是在傳統膜過濾工藝的基礎上加入反洗、氣水雙洗、加葯強化清洗等膜污染控制手段後使膜過濾保持在高通量穩定運行。目前該工藝已經廣泛用於市政污水三級深度處理,地表水凈化,海水淡化預處理、工業用水處理等方面,CMF也是最常用的反滲透預處理技術,與反滲透組成的雙膜工藝(CMF+RO)是目前制備高品質再生水以回用到生產過程的常規工藝。
3.膜生物反應器(MBR)工藝
這是一種將膜浸沒於活性污泥混合液中的使用方式,其直接作用是泥水分離,間接作用是可以提高污泥濃度,有效截留各種微生物,具有強化有機物、氨氮的去除效果,減少佔地面積。因此在用地緊張及高標准排放要求地區,或高氨氮廢水處理方面具有較大優勢。MBR技術正以超乎想像的速度在污水處理領域拓展其應用。
4.生物濾池法
生物濾池法是指利用需氧微生物對污水或有機廢水進行生物氧化處理的方法,是一種生物膜處理工藝。生物膜以淬石、焦炭、礦渣或人工濾襯等作為填層濾膜。污水流過濾床時,其中一部分污水中的污染物和細菌附著在表面,形成有大量微生物的成熟的生物膜。進而對污水中的有機污染物進行吸附、降解,從而得到凈化。生物濾池系統由初沉池、生物濾池、二沉池組合而成,由於生物濾池主要依賴生物膜中的微生物進行反應,因此所處理的污水需具有適於生物處理的水質。生物濾池既可有效去除污水中氨氮、耗氧物質,又可與多種工藝組合,實現有機物的降解。曝氣生物濾池即是將生物氧化降解和吸附過濾兩種處理過程結合在同一反應器中的新型污水處理技術,它有良好的脫氮效果,可達到回用水水質標准,適用於生活污水和工業有機廢水的處理和資源化利用。
5.WWRR工藝
WWRR工藝是集A2/O法和生物接觸氧化於一身的生物處理工藝。使用WWRR工藝的曝氣叢租池是本水廠的核心部分。WWRR工藝的曝氣池工作原理與A2/O法相似,但在布置上有其獨特之處。它是將水平布置的A2/O水處理單元垂直疊置起來,形成一個深度達9.45m的水池。也就是說,這種布置取消水處理單元的界面,形成「垂直布置無界面水處理單元綜合模型」。原水自進水端池底進入曝氣池,從出水端池頂流出,自下而上流經以上三個區WWRR工藝綜合著活性污泥、生物膜等生物凈化及凝聚、沉澱等物理凈化過程,存在著厭氧―缺氧―好氧的交替過程,幾乎包含了目前生活污水處理的所有有效方法,因此能夠達到比較理想的效果。
採用此種工藝的生化處理只需要一個曝氣池,而不像傳統工藝需要很多處理單元相互配合運行,其設備簡單、技術難度低、維修方便,操作人員的數量少,可利用當地廢棄坑塘或不規則用地,節約耕地。主要設備可在中國國內采購,可以減少工程設施的投入,並縮短建設周期。同時,本工藝便於污水分散處理,可節省市政管網建設投資。
二、污水處理中應該注意的問題
1.優化設計並注重設備的選型
在設計階段就要充分地考慮進水水質與水量的波動性,並多參照成功的污水處理廠的運行數據,合理選擇提升機驅動設備,優化設計,把降低能耗的理念貫徹到整個污水處理設計中。
2.注重污水處理廠的運行維護,並及時優化升級污水處理設備
要定期對污水處理設備進行檢測、維護,對落後的、老化的設備及工藝要進行及時的更換和升級改造。
3.優化處理工藝
現在所有的污水處理工藝中還是存在著許多問題的,能耗的浪費情況較嚴重,應該利用現代的科技,對污水處理工藝進行優化,例如用計算機建立數學模型,通過輸入必要的數據計算出所用設備的最佳氣量、污泥的運行狀態或安裝距離等。這樣就更能准確地選擇處理設備,達到降低能耗的目的。
三、、城市工業污水回用規劃
1.中水系統服務范圍和分類
建築的中水系統一般建設在建築群和大型的建築中,對建築施工中排放的污水進行及時的收集和處理,採用地下室等進行污水的處理和再回收,回收的水一般用於澆花,沖洗廁所等,這樣可以促進水資源的充分利用,實現道路保潔、綠化等服務。區域的水系統的運用中,建築的小區和區域的機關單位為主要的使用對象。一般住宅區的人比較多,污水資源比較豐富,可回收的價值比較高,相對的處理的流程也會比較多,處理費用比較高,要達到比較高的回收標准,以包租人們日常生活的需要。一般來說,經過濾網、自然沉澱、混凝、過濾、消毒、供水調節池等,有的甚至用到活性炭和臭氧氧化等技術,通過踔厲的水質標准一般達標,可以用在城市生活的很多方面,能夠有效的促進城市的工業、道路的養護、灑水、綠化等。
2.處理回用方式
進行處理過的污水大致可以分為兩種回用方式:集中回用和分散回用兩種。對建築和區域中的水系統的利用屬於分散回用的方式,城市整體的二次回水的利用屬於集中使用的方式。一般來說,分散利用的方式比較容易實現,它不必採用城市的污水管道,可以實現自身的污水的回收再利用,方法比較簡單,對於城市市政建設污水管網的設備不完善的情況來說,這樣方法比較方便,可以作為污水處理的水源補充,滿足了人們對水資源的利用,達到了節水的目的,但是採用猜中方法的處理費用相對的比較高。
城市中的污水處理廠組成了集中回用的系統。根據污水廠實際處理的情況,對其所在的位置、華寧等因素進行分析後,要採取不同的污水處理的辦法和流程對城市的污水進行處理,採用這樣辦法回收的水質的性質也是不同的,但無論採用何種辦法,要保證污水的處理達到規定水質的標准,這樣可以促進城市污水的利用,進行資源的充分利用。
綜上所述,對城市的污水進行處理和回用,能夠有效的節約資源,保證水資源的充分利用,保護城市環境,促進城市可持續發展。
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㈩ 小城鎮常用哪些污水處理工藝
傳統活性污泥法
處理工藝:生活污水進水-格柵-沉沙池-一次沉澱池-曝氣池-二次沉澱池-(消毒)-出水。
該工藝穩定成熟,但有機物處理容積負荷偏低,造價高:處理1立方米污水工程造價為1200-1500元;運行維護費用高:處理1立方米污水運行費用一般為0.6-0.8元。而且市政污水需要由管網收集輸送到污水處理廠,同時污水處理廠對周邊生活環境也有一定影響。處理過程排放的污泥需要進行脫水處理後才能處置。
城市污水厭氧處理工藝
該工藝的流程是:生活污水進水-格柵-沉沙池-上流式厭氧反應器(UASB)-氧化塘-出水。
處理工藝需要機械設備少,運行管理簡單。因此,處理城市生活污水採用該工藝要比傳統活性污泥法工藝工程投資和運行費用都降低約38%。剩餘污泥排入後續氧化塘進行穩定處理,不需再設污泥處理裝置。缺點是後處理的氧化塘佔地大。
水解-好氧生物處理工藝
工藝流程:原污水-格柵+沉沙池-水解池-曝氣池-二沉池-出水,水解池-污泥池-污泥脫水處理。
該工藝將厭氧反應控制在水解-酸化階段,縮短了污水停留和後續的曝氣時間,減少了工程建設投資。採用該工藝,按10萬噸/年規模的污水處理廠計,處理1立方米污水工程投資800元,運行費用為0.3元左右。缺點是需要對污泥進行專門處理。
序批式活性污泥法(SBR)處理工藝
該工藝的工作原理是在一個池子里對污水在時間上交替實現曝氣、微生物降解、二次沉澱功能來處理污水。污泥需要進一步處理。
優點包括:工藝簡單,可不建二沉池,不需污泥迴流等,節省投資;處理效率高,可以去除氮、磷。按現有工程概算,噸水工程投資為800-1000元,噸水處理成本為0.2-0.3元。
氧化溝處理工藝
氧化溝屬於活性污泥處理工藝的一種變形工藝,一般不設初沉池,採用延時曝氣。在封閉的環型溝渠結構內完成曝氣、生物降解有機物、除氮、二次沉澱等。
該工藝的優點是:曝氣可控性強,佔地小,建設投資和運行費用都比傳統活性污泥法節省20%左右。處理效率高、運行穩定,可去除氮,對中、小型污水處理廠尤其適用。
生物膜法工藝
生物膜法工藝是通過布水器使污水均勻流過濾料、生物轉盤或填料表面的生物膜,生物膜具有較大的表面積、含大量的微生物,能夠吸附氧化分解污水中的有機物,在分解有機物的同時,膜上的微生物快速繁殖增長,更新換代,老化的生物膜從表面脫落,隨水流排出,這樣使污水得到凈化。生物膜法有曝氣生物濾池、生物轉盤、接觸氧化等工藝類型。
由於生物膜法處理污水的負荷高於活性污泥法,且供氧效率高,其噸水處理工程造價和運行費用都比活性污泥法低20%左右。採用生物膜法處理污水還有佔地小、出水質量高、抗沖擊負荷性能好、臭氣雜訊對周圍環境影響小等優點。
AB工藝
AB(Adsorption Biodegradation)工藝是吸附-生物降解工藝簡稱。典型的AB工藝流程:污水-格柵-沉沙池-A段曝氣池-中間沉澱池(污泥迴流至A段曝氣池)-B段曝氣池-二次沉澱池(污泥迴流至B段曝氣池)-出水。A段(高負荷)、B段(低負荷)嚴格分開,串聯運行,可視為一種改進的兩段生物處理技術。
AB法的基建投資與傳統活性污泥法相當,但運行費用要低20%左右;AB法通過採用變形的AB工藝,可以對氮磷進行有效去除,但運行管理較復雜。而且對於工業廢水比例高的城市污水,不宜採用AB法處理。