有機廢水處理發展情況

A. 比較先進的有機工業廢水處理方法有哪些

目前來市場上有機工業廢自水處理的方法有十多種：
多效蒸發結晶技術、生物法、SBR技術、MBR技術、電解法、離子交換、膜分離、鐵碳微電解技術、Fenton氧化法、臭氧氧化、磁分離技術、等離子水處理技術、電化學催化氧化、輻射技術、光化學催化氧化、超臨界水氧化技術

綜述：目前，處理工業廢水應用最廣泛的是多效蒸發工藝、生物法、SBR工藝和MBR工藝，因為理論成熟，處理效果好，經濟高效，北成環境擁有成熟的工業廢水處理工藝。

個人認為目前較為先進的是超臨界水氧化技術，即SCWO技術，SCWO反應速率快、停留時間短；氧化效率高，大部分有機物處理率可達99%以上；反應器結構簡單，設備體積小；處理范圍廣，不僅可以用於各種有毒物質、廢水、廢物的處理，還可以用於分解有機化合物；不需外界供熱，處理成本低；選擇性好，通過調節溫度與壓力，可以改變水的密度、粘度、擴散系數等物化特性，從而改變其對有機物的溶解性能，達到選擇性地控制反應產物的目的。
超臨界氧化法在美國、德國、瑞典、日本等歐美國家已經有了工藝應用，但中國的研究起步較晚，還處於實驗室研究階段。

B. 煤化工污水處理現狀

我國是多煤少油的國家，隨著國民經濟的發展，對能源的需求越來越大，因此煤化工在儲煤豐富的地區得到了很大的發展。但煤化工行業耗水量大、廢水排量大，需要大量的水資源來保障。根據我國煤化工的分布來看，煤化工企業大部分分布在水資源貧乏地區。這就要求煤化工在用水和廢水處理方面投入很大的力度，以達到節約水資源和環境保護的目標，實現煤化工廢水的「零排放」。

隨著處理工藝的發展，目前煤化工廢水的處理工藝也不斷改進，發展。從其原理上來看主要有物理、化學、生化三個方面，每種都有各自對應的工藝。由於煤化工廢水的特點，單純的一種方法難以處理，這就對煤化工廢水的預處理要求提高。現在多採用活性炭結合其它工藝來處理煤化工廢水，這是一個煤化工廢水處理的關注點。

1 煤化工廢水的來源

煤化工廢水主要來源於煤焦化和煤氣化過程。

1.1焦化過程產生的廢水

焦化廢水主要來自煉焦、煤氣凈化及化工產品的精製等過程中產生的高濃度有機廢水。焦化廢水排放量大，成分復雜。主要來源於剩餘氨水、粗苯分離水、終冷富餘水、焦油水四部分。焦化廢水含有多種無機和有機化合物。其中無機化合物主要是大量的銨鹽、硫氰化物、硫化物、氰化物等，有機化合物除酚類外，還有單環及多環的芳香族化合物、含氮、硫、氧的雜環化合物等有毒有害物質，污染物色度高，屬較難生化降解的高濃度有機化工廢水。

1.2 煤氣化產生的廢水

在煤氣化過程中會產生污染物濃度極高的廢水，其中含雜環化合物、多環芳烴、酚、硫化物、氰化物和焦油等。因原煤種類、成分、氣化工藝及操作等不同，廢水水質也不盡相同。下表列出不同工藝廢水的情況。

C. 污水處理膜技術的發展階段及現狀！需要相關資料！

膜分離技術的發展和現狀

膜分離是人們所掌握的最節能的物質分離（包括分級、純化、精製、濃縮）技術之一。近三十年來發展極其迅速，已從單純的海水與苦鹹水脫鹽、純水及超純水的制備、工業用水的回用，逐步拓展到環保、化工、醫葯、食品、航天等領域中，以每年大於10%的速率遞增，發展前景備受關注。
自20世紀60年代Loeb和Saurirajan研製成功了世界第一張非對稱型醋酸纖維素反滲透膜以來，大規模海水淡化就變成了現實；20世紀70～80年代開發的超濾、氣體分離膜等也已進入工業應用；80～90年代建成無水酒精滲透氣化裝置，現已大規模推廣應用於有機物的回收和脫水；90年代以來被稱之為膜接觸器（membrane contactor）的膜萃取、膜吸收、膜汽提（membrane-based striping）、膜蒸餾（membrane distillation）等，為膜技術全面溶入大化工(流程工業：包括石油化工、化工、精細化工、制葯、食品、發酵工程)領域提供了技術支持；近幾年來膜促進傳遞（facilitated transport）、膜反應器（membrane-reactor）、膜感測器（membrane sensor）、控制釋放（controlled release）等膜技術發展很快，膜式燃料電池（membrane fuel cell）則成為當今發達國家探索研究的熱點。
目前膜分離技術已被廣泛地用於水處理領域如海水淡化、苦鹹水脫鹽、超純水製取；醫葯工業，人工臟器如人工腎
（artificial kidney）、膜式氧合器（membrane oxygenator）、人工肝的制備，以及葯劑的濃縮、提純；食品工業，如果汁和果肉等的濃縮、飲料的滅菌和純清、從家畜等動物的血液中提取蛋白質；石油化學工業，如天然氣中回收氦，合成氨廠尾氣中回收氫、石油伴生氣二氧化碳的回收、輕烴氣流中脫除硫化氫等；環境保護，如廢水（電鍍廢水、印染廢水、石油化工廢水、食品制葯工業廢水）中有用物質的回收，以及城市生活污水和放射性廢水的處理等。
膜與膜技術的應用領域十分廣闊，在當今世界高技術競爭中，也佔有極其重要的位置，特別是載人航天、大洋深海探索研究與開發中離不開它，因而深受發達國家的關注。歐盟、日本、美國等早年在膜材料的基礎研究和應用開發方面投入大量人力、物力，加拿大、義大利、荷蘭和英國等也在膜的基礎研究和開發應用上做出了大量的貢獻。這些國家（如美國的KOCH、GE、DOW、DuPont;荷蘭的norit等公司）在膜元件的制備技術上處於絕對領先的地位。
中國膜科學技術開始於1958年離子交換膜的研究；20世紀60年代研究反滲透膜，曾組織全國海水淡化會戰，大大促進我國膜科學技術的發展；70年代就已開發出反滲透（reverse osmosis）、超濾（ultrafiltration）、微濾（microfiltration）和電滲析（electrodialysis）等器件設備，隨後投入工業應用；80年代起除繼續發展液體分離之外，氣體膜分離和滲透氣化等已走過了開發和研究階段，現在已進入工業應用階段，其它新技術也在不斷研究開發之中。
膜科學與技術的發展與應用可分為膜元件的製造、膜設備的研製、膜軟體的研發、膜應用四個環節。膜製造商只保證膜本身的標准分離性能，即在規定測試條件下的分離性能；膜硬體與膜軟體是膜分離工程公司的工作，膜分離工程公司首先根據市場需求和用戶要求分離的物料性狀和目標產物標准進行實驗研究，在滿足用戶要求的條件下確定膜元件的種類和數量，膜分離穩定運行的條件和清洗恢復條件，這就是膜軟體；膜硬體就是膜元件和膜設備，膜設備實質上是機電一體化設備，膜元件是膜分離設備的核心，設備的其它部分都是為膜元件分離功能的發揮提供運行條件（溫度，壓力，流速流量等）的；膜軟體是靠膜硬體來運行的，膜硬體的設計製作基礎是膜軟體；膜用戶只能按照與膜分離工程公司達成的一致嚴格執行《膜分離設備運行規范》的要求，將膜分離設備與自己流程的前後工序連接運行以達到自己對膜分離工序所確定的運行目標。近年來膜過程（膜軟體、膜硬體）的國內市場已經進入成熟期（高速增長，價格穩定）。

膜技術的主要分離過程
國際理論與應用化學聯合會（IUPAC）將膜定義為:一種三維結構，三維中的一度（如厚度方向）尺寸要比其餘兩度小得多，並可通過多種推動力進行質量傳遞。這樣膜過程就應該被定義為以膜為介質進行質量傳遞的一種化工單元過程或化工單元操作；很顯然膜分離屬於化工單元操作。
膜分離技術按傳質推動力可分為壓力差、濃度差、溫度差、電位差等推動力膜；按膜組件結構可分為平板（盒式）膜、螺旋卷式膜、中空纖維膜、管式膜等；按功能層材料可分為無機膜（陶瓷膜、金屬膜、碳分子篩膜等）和有機膜。
微濾、超濾、納濾（nanofiltration）與反滲透都是以壓力差為推動力的液體膜過程，當膜兩側存在一定壓力差時，可使一部分溶劑及小分子的組分透過膜，而微粒、大分子、鹽的離子等被膜截留下來，從而達到分離目的。四個過程的透過機理基本相同，主要是被分離物顆粒或分子、離子的大小和所採用膜的結構與性能有所差異。按照國際理論與應用化學聯合會（IUPAC）對這四種膜過程的定義，微濾（MF）是指大於0.1μm的顆粒或可溶物被截留的壓力驅動型膜過程;超濾（UF）是指不大於0.1μm大於2nm的顆粒或可溶物被截留的壓力驅動型膜過程；反滲透（RO）是指高壓下溶劑逆著其滲透壓而選擇性透過的膜過程；納濾是指不大於2nm的顆粒或可溶物被截留的壓力驅動型膜過程。微濾的壓差范圍為0.10～0.20MPa;超濾的壓差范圍為0.10～0.50MPa; 反滲透被用於截留溶液中的鹽或其它小分子物質（分子量小於200），所施加的壓力在2MPa左右，也可高達10MPa；納濾用以分離分子量約為幾百至幾千的溶液組分，其壓差范圍為0.5～2.0MPa。
電滲析是在電場作用下使溶液中的陰、陽離子選擇性地分別透過陰、陽離子交換膜，進行定向遷移的分離過程。該過程主要用於苦鹹水脫鹽、飲用水制備、工業用水處理等。近十多年來，開始應用於有機酸脫鹽與純化、廢酸鹼回收等；膜電解過程中，在兩電極上存在電化學反應，並有氣體產生，主要在氯鹼工業中用於大規模生產離子膜級氫氧化鈉。
氣體分離膜是指在壓力差下，利用氣體中各組分在膜中滲透速率的差異，達到各組分分離的過程。氣體分離膜已大規模用於合成氨廠的氮、氫分離，空氣富氧、富氮，天然氣中二氧化碳與甲烷的分離等。
滲透氣化與蒸汽滲透（vaper permeation）均是利用待分離混合物中某組分具有優先選擇性透過膜的特點，使料液側優先滲透組分以溶解-擴散透過膜而實現分離的過程。兩者的差異在於滲透汽化過程採用負壓操作，進料物流為液態，優先透過膜的組分在膜下游側汽化，並在冷凝器中冷凝和收集；而蒸汽滲透採用正壓操作，進料物流為氣相，常為對膜具有相互作用的有機分子透過膜。滲透氣化主要用於有機物脫水（親水膜）、水中有機物的脫除（疏水膜）、有機混合物分離等方面的應用，被認為是最有希望取代高能耗精餾技術的膜過程，其中有機溶劑脫水及水中有機物脫除已有工業裝置；蒸汽滲透適用於空氣中有機溶劑的回收，隨著環保意識的增強，蒸汽滲透將會獲得較大的推廣應用。
另外還有兩類正在開發與推廣應用的新型膜技術：一類是目前稱之為膜接觸器，包括膜基吸收、膜級萃取、膜蒸餾、膜基汽提等。在這些過程中，膜介質本身對待處理的混合物無分離作用，主要利用膜的多孔性、親水性或疏水性，為兩相傳遞提供較大而穩定的相接觸面，可克服常規分離中的液泛、返混等影響，因而近十餘年來，深受化工界的關注；另一類是以膜為關鍵技術的集成分離過程，包括膜與蒸餾、膜與吸附、膜與反應等相結合的集成過程，具有常規分離過程所不能及的優點，也正在受到重視和發展。
隨著科學技術的發展，人們模仿生物膜的某些功能，研製出各種功能的合成膜，應用於日常生活與工業生產過程中。可以認為，膜產業已成為21世紀發展最快的高新技術產業之一。
http://wenku..com/link?url=jXA21_ggIENbKblGrdKo56PVI3W_nakV4uuuYRS9xiY_btaO4ZOrmW-3WOjIgo1mF2MYoDXihZ6oU2HKVM-67NhDEdq-zG4SSETB3m0xxBS

D. 印染廢水國內外研究現狀

基於印染廢水排放的現狀與特點，介紹了國內外在印染廢水處理方面的研究現狀與發展狀況。著重分析了其物化處理法以及生物處理法。研究了單一處理印染廢水方法得優缺點，提出多種方法聯合作用是目前發展趨勢。
0 .引言
紡織工業是中國重要的傳統工業之一。在工業廢水中，印染廢水所佔的比例較大，國內印染企業每年排放污水6.5×10 8t，占整個紡織工業廢水排放量的80%。印染工業是中國主要的工業污染之一和排污大戶，是治理難度較大的工業廢水之一。因其有機物含量高、成分復雜、色度深、水質變化大而成為國內外公認的難處理的工業廢水之一。隨著染料工業的迅速發展，目前使用的染料已達數萬種。PVA漿料、人造絲皂化物以及大量新型助劑的廣泛應用，使大量難降解的有機化合物進入廢水，印染廢水向著抗氧化、抗生物降解的方向發展，從而增加了廢水處理的難度及其處理費用。
1.國內外研究現狀
紡織印染工業是最大的污染源和水資源消耗者之一。印染廢水主要來源於印染加工的預處理(又叫漂煉，含退漿、煮煉、漂白、絲光等操作)、染色、印花、整理四道工序，預處理工序分別排出退漿、煮煉、漂白和絲光等四股廢水，而染色、印花、整理等工序則分別排出染色廢水、印花廢水和整理廢水。印染廢水的水質隨採用的纖維種類、染料和漿料的不同而水質變化很大。一般印染廢水pH值為6～10，COD為400 mg/L～1 800mg/L，BOD5為150 mg/L～600 mg/L，SS為100 mg/L～200 mg/L，色度100倍～400倍。印染廢水一般呈鹼性，廢水有機污染物較高，色度高，可生化性較差。印染過程排放大量廢水，嚴重的污染著環境，處理與凈化難度大 。
針對上述印染廢水存在的問題，為了提高廢水的可生化性，為後續好氧處理創造良好的條件，提高處理效果，近年來，在面臨上述問題的情況下，提出了幾種處理新工藝：a)厭氧一好氧一生物炭吸附；b)水解酸化一生物接觸氧化一沉澱一氣浮。厭氧法對染料中的偶氮基、蒽醌基、三苯甲烷基都可降解，對印染廢水厭氧或酸化處理可使原水中的難降解的大分子有機物開環或斷鏈，使其轉化為容易被生化降解的簡單結構的小分子有機物，提高廢水的可生化性，為後續好氧處理創造良好的條件，提高好氧處理效率。上述工藝逐漸在國內外得到應用。
2.印染廢水處理方法
2.1物化處理法
有機染料化學性質穩定、難以降解的化學品，一般的物化處理法，達不到對含染料廢水進行有效脫色的目的。至今所報道的較為有效的物化法，主要有輻射法、吸附一萃取法、磁分離法、混凝沉降法和氧化法。
a)輻射法—— 近年來，輻射法處理染料廢水得到了較大發展。Solpan等採用β射線輻射法對活性染料進行脫色和降解研究。Momani等採用遠紫外光解法進行了研究，但結果顯示，這種技術只能作為廢水生物處理的一個預處理手段 ；
b)吸附萃取法——20世紀70年代以來，工業廢水處理中，吸附法主要應用預處理和深度處理，活性炭和樹脂等是常用的吸附劑，但其缺點是成本高，需要再生。因此，改進成本的關鍵是低成本吸附劑的研製，這方面近年來已取得了較大進展。Sanghi等認為一些生物可降解的、低成本的甚至是廢棄物都是有效的吸附劑。閻存仙研究了粉煤灰對各種染料的脫色能力。Qodah採用頁岩油灰處理活性染料廢水，效果良好；
c)混凝沉降法——混凝沉降是處理染料廢水常用的方法之一，是迄今為止屬於工藝上比較成熟、處理效果比較穩定的染料廢水處理方法。目前得到普遍認可的混凝機理由壓縮雙層、電中和、橋聯作用和網捕作用。
2.2 生物處理法
生物處理法分為好氧法、厭氧法和缺氧法。近年來，採用厭氧法處理印染廢水越來越多的收到人們的關注。一些研究表明，好氧法和厭氧法由於能夠優勢互補，當它們同時應用，許多不能或難以氧化的有機染料，在不同程度上是能夠部分厭氧降解的。w等採用厭氧/好氧共代謝原理，研製了一個分6步走的序列氧化一還原批反應器。
a)活性污泥法——活性污泥法是目前使用最多的一種方法，有推流式活性污泥法、表面曝氣池等。活性污泥法具有投資相對較低、效果較好等優點同；
b)厭氧、好氧順序處理法——如果紡織廢水在厭氧反應器預處理後進行好氧處理，色度、AOX(吸附性有機鹵素化合物)和重金屬的去除都比僅採用好氧法好，因為一些降解更適宜發生在厭氧(或還原)條件下，而其他一些階段則適宜在好氧(氧化)條件下進行。二者結合可以取得好的效果。厭氧條件下，偶氮染料的偶氮鍵斷裂產生胺，但胺在厭氧條件下不能降解，只能在好氧條件下降解。為了創造厭氧條件反應器可採用如UASB反應器。實驗室規模的厭氧/好氧反應器：脫色率96%，COD去除率90%。某些情況下，厭氧生物反應器中的生物可被一些化合物如蒽醌染料抑制，如發生此類問題，可在厭氧反應器中加入顆粒活性碳解毒；
c)氧化溝——A.C.J.KooT等設計出一種低有機負荷曝氣系統，其耐沖擊負荷，產生污泥量少，操作簡便，BOD5、COD去除率分別為95%～98%和90%～95%，且投資費用低；
d)膜生物反應器——生物反應器是近年來發展起來的一種新型的處理技術。然而，由於膜易堵塞且製造費用高，這種技術要在水處理領域全面推廣還有一定困難。不過，隨著材料科學的發展，膜製造技術的進步會大大提高膜的質量，降低膜的製造成本，再加上工藝的改進，膜生物反應器的應用范圍將越來越廣。
2.3 物化一生化法
採用單一的物化法或生物處理法處理有機染料廢水，雖然有其各自的優點，但缺點也很明顯，研究人員開始嘗試將物化法和生化法聯合起來，目前已取得了良好的效果。許玉東針對毛巾廠印染廢水的水質特點(水量小、污染物含量高、濃度波動幅度大、偏鹼性、色度高和難生化)，採用厭氧折流板反應池一生物接觸氧化池一 昆凝沉澱一沙濾池處理工藝進行處理後，排放水質可達一級標准。盧平等在傳統處理工藝的基礎上，採用水解酸化一接觸氧化法處理印染廢水，試驗表明，該工藝流程簡單，處理效果好，出水水質穩定。
3 .結語
綜上所述，目前單一的處理工藝很難達到要求，需對不同處理工藝進行優化組合。因此，對廢水處理系統來說，開發不同工藝的有效組合，研究高效、經濟、節能的反應器將是印染廢水處理工藝研究的主要內容和發展方向。尤其是對於嚴重缺水省份，自然降水很少，隨著工業農業的發展，用水量越來越大，由於超采地下水，使地下水水位逐年下降。水資源的減少，已經成為制約城市社會經濟發展的重要因素。印染行業是用水大戶，因此，搞好印染行業的廢水處理和節水工作，減少用水量和廢水排放量，提高廢水循環利用率具有十分重要的意義。

E. 水處理行業發展現狀有沒有哪位大咖能全面解析下

1、行業技術水平和發展趨勢
內容選自產業信息網發布的《2015-2020年中國污水處理設備市場分析預測及投資戰略咨詢報告》
現代污水處理技術按原理可分為物理處理法、化學處理法和生物處理法。物理處理法是通過物理作用分離和去除廢水中不溶解的呈懸浮狀態的污染物（的方法，主要有篩濾法、沉澱法、氣浮法、過濾法和反滲透法等；化學處理法是利用化學反應分離污水中的污染物質的處理方法，主要有中和、電解、氧化還原和電滲析、氣提、吸附、吹脫、萃取等方法，一般適用於工業污水處理；生物處理法是利用微生物的代謝作用，使污水中呈溶解性、膠體狀態的有機污染物轉化為穩定的無害物質的處理方法，主要可分為好氧氧化法和厭氧還原法，其中好氧氧化法則廣泛用於處理城鎮生活污水，主要包括活性污泥法和生物膜法等。目前，城鎮污水處理過程中，應用最為普遍的即活性污泥法及其相關的衍生技術的生物處理工藝。
活性污泥法技術即是將空氣連續送入含有大量溶解有機物質的污水中，經過一段時間後，水中即形成生物絮凝體-活性污泥，通過附著其上的微生物的新陳代謝作用，將有機污染物轉變成無毒的氣體（CO2、N2 等）、液體（水）和富含有機物的固體（如微生物群體或稱生物污泥）；最後通過固液分離，實現生物污泥與凈化處理水的有效分離的過程。由於活性污泥法具有較高的化學轉化效率，對城市污水及有機工業廢水中所含的污染物的處理效率高，因此成為傳統的成熟技術。
隨著近些年來污水排放量的迅速增加，對污水處理要求也日益提高，污水處理技術在傳統活性污泥法工藝基礎上出現了如缺氧-好氧（A/O）法、厭氧-缺氧-好氧法（A2/O）、氧化溝法和序批式活性污泥（SBR）法等被較快推廣應用的新技術。其中，厭氧-缺氧-好氧法（A2/O）強化了脫氮除磷效果；氧化溝法簡化了有關構造，運行管理方便，且處理效果穩定等；SBR 法是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術，其主要特徵是在運行上的有序和間歇操作，主要優點在於節約土地。上述工藝均是在普通活性污泥法基礎上，通過對時間順序或空間位置等的調整，來給微生物生長創造更適合的生存條件，以提高其處理性能和效率，因此其均屬於活性污泥法的衍生技術。
另外，近年來新出現的MBR 工藝，即又稱膜生物反應器技術，是一種由活性污泥法與膜分離技術相結合的新型水處理技術，其基本原理是：通過膜的微孔分離，將需去除的有機物被阻擋在外，被活性污泥中的微生物和細菌分解，從而達到凈化污水的目的。與傳統工藝相比，MBR 工藝具有出水水質優質穩定、剩餘污泥產量少、易於實現自動控制等優點，但仍存在建造成本高、容易導致膜污染、能耗高等缺點，目前應用范圍還相對比較小。
未來，隨著國內水環境形勢日益嚴峻以及國家對環保要求的提高，未來對污水處理企業的技術要求將越來越嚴格，行業技術水平將向更高標準的污水深度化處理方向發展。
2、行業經營模式
目前，我國城鎮污水處理行業處於市場化改革的發展階段，主要存在以下幾種經營模式：
（1）政府直接經營
政府直接經營是指政府直接實施污水處理項目的建設和運營工作，項目建設資金來源於國家資金和地方配套資金，運行經費來源於地方政府行政撥款。當前，我國仍有相當部分地區的城鎮污水處理廠系由政府直接經營管理。
（2）BOT 特許經營模式
BOT（即建設-運營-移交）模式，是指政府通過特許經營協議，授予企業特許經營權，由企業負責污水處理設施項目的投資、建設、經營和維護。企業通過在特許經營期內向政府提供污水處理服務並收取服務費用，由此回收項目的投資和運營等成本並獲得合理的回報。特許經營期限屆滿，企業將設施無償移交給政府。
（3）TOT 特許經營模式
TOT（移交-運營-移交）模式，是指政府通過特許經營協議，出讓已建成的污水處理設施的使用權，並授予企業在特許經營期內的經營權，由企業負責污水處理項目的運營和維護等。企業通過在特許經營期內向政府提供污水處理服務並收取服務費用，由此回收項目的投資和運營等成本並獲得合理的回報。特許經營期屆滿，企業仍需將設施無償移交給政府。
（4）BT 模式
BT 即建設-移交，是指根據政府方通過對選定的投資者予以授權，由投資者負責進行項目的建設（包括籌集資金），並在規定時限內將建成後的符合質量要求的項目移交給政府方，政府方根據事先簽訂的回購合同在一定期限內分期向投資者支付項目總投資並加上合理資金回報。該模式一般作為政府利用外部資金來進行環保項目建設的一種融資模式。
（5）委託運營模式
委託運營是指政府將建成或即將建成的污水處理項目，整體委託給專業的水處理運營商進行運營管理，並支付一定的運營管理費用的經營模式。
特許經營模式由於能夠有效解決污水處理設施建設資金和提高運行效率，已逐漸成為新增污水處理設施的主要經營模式。根據建設部《中國城鎮排水與污水處理狀況公報（2006-2010）》，截至2010 年底，全國已有約40%的城鎮污水處理設施通過BOT、TOT、委託經營等特許經營模式引入社會資本和專業化服務，參與設施建設與運營。
3、行業周期性
我國政府高度重視污水處理行業的發展，出台了一系列鼓勵和扶持行業發展的法律法規及產業政策，極大地促進了污水處理行業的快速發展，不存在明顯的行業周期性。
4、行業季節性
城鎮污水處理行業沒有明顯的季節性特徵。一般情況下，根據不同地區的居民生活習慣差異，不同季節間的生活用水量不同，也會導致季節間污水處理量的略微變化。
5、行業區域性
城鎮污水處理作為市政公用設施項目，政府主導的特徵較為明顯。因此，一般經濟發達地區由於當地政府財政實力強、對環保重視程度高和投資力度大等，污水處理項目投資建設的速度也較快。如我國東南沿海經濟發達地區和水源地周邊地區的污水處理率高於全國平均水平，污水配套設施也相對齊備，西部不發達地區則污水處理項目的建設及發展則較為落後，行業的整體區域性特徵較為明顯。
6、行業與上、下遊行業之間的關聯性
污水處理行業的發展與上、下遊行業之間存在相互依存、互為促進的重要關聯性。污水處理行業的上遊行業主要包括處理設備製造、葯劑生產和電力供應行業等，下游為各地市政污水處理的公共服務需求。上游設備製造、葯劑生產等行業的技術進步及降低成本將有利於污水處理行業盈利水平的提高，而本行業的快速增長也將帶動對環保設備行業和電力行業的需求增長，進而促進其進一步發展。目前，隨著我國對環境保護重視程度的不斷加深，社會公眾對防治水污染、保護環境的要求也日益提高，從而有利於促進污水處理行業的進一步發展。
http://www.chyxx.com/instry/201411/293777.html

F. 焦化廢水深度處理研究現狀

焦化廢水主要是焦化廠在煤氣化、液化、煉焦過程中所產生的廢水,此種廢水中含有大量的有毒、難降解的有機物是一種較難處理的有機廢水。目前主要採用以下方法對焦化廢水進行處理:首先利用常規方法對廢水進行預處理、然後利用生化方法對預處理廢水進行二次處理。
但是,經過上述過程處理後的焦化廢水外排水中的氰化物、COD及氨氮含量仍然無法達標。針對焦化廢水組成復雜、難於處理、經傳統方法處理後無法達標排放這種狀況,綜合了近幾年來國內外有關焦化廢水處理方面的大量的研究成果,系統地介紹了焦化廢水深度處理過程中所應用的物化方法、氧化方法、膜處理三大類方法的優缺點,列舉了當前幾種焦化廢水回用實例及不足,並指出了焦化廢水處理技術今後的發展方向。
焦化廢水主要是指在煤煉焦、煤氣凈化、化工產品回收和化工產品精製過程中產生的廢水。由於受原煤性質、產品回收、生產工藝等多種因素的影響，導致廢水成分異常復雜。焦化廢水中所含有機物主要以酚類化合物為主，其含量達到有機物總量的一半以上，剩餘有機化合物主要為含硫、氧、氮的雜環有機化合物以及多環芳香族有機化合物等。
焦化廢水以其排放量大、成分復雜、處理困難等特點使焦化廢水極難再循環利用或者達標排放。因此，降低焦化廢水中的污染物濃度，提高廢水的循環利用率是亟待解決的問題。
隨著人們環保意識的加強和國家對環保問題的重視，中國環境保護部於2012年6月頒布了《煉焦化學工業污染物排放標准》(GB16171-2012)，該標准除對廢水中主要污染物給出了更為嚴格的排放標准，而且在原標准基礎上增加了苯、苯並芘、多環芳烴以及總氮等化合物的排放指標，該標准同時也對單位產品的排水量做了更為嚴格的要求，開發研究新型、高效能、低成本的廢水處理技術以及對現有技術進行優化改進提高廢水處理效果使其能夠達標排放是目前亟待解決的問題。
多年以來，雖然前人已做了大量關於焦化廢水處理的基礎研究工作，但是由於焦化廢水排放量大，水中污染物種類多且有些污染物難於生物降解而使得焦化廢水處理至今為止仍未有突破性的研究進展。因此研究並開發一種高效能、低成本、處理效果好的廢水處理技術以及對現有技術進行優化改進是今後焦化廢水處理研究的重點。
本文對廢水深度處理過程中所應用的物化方法、氧化方法、膜處理三大類方法進行了分析對比，並列舉了當前幾種焦化廢水回用實例及不足，同時指出了今後焦化廢水處理技術的發展方向。
1 焦化廢水深度處理技術
1.1 物理化學法
1.1.1 混凝沉澱法
混凝沉澱法是利用電中和原理對焦化廢水進行處理，具體處理過程如下：將混凝劑在一定條件下定量投入到焦化廢水中，廢水中的帶電物質與混凝劑發生電中和形成大顆粒膠團，而後經過進一步的沉澱使焦化廢水得以凈化處理。
盧建杭、王紅斌等開發出了針對上海寶鋼集團下屬焦化廠焦化廢水專用的混凝劑——M180，用於處理上海寶鋼焦化廠 A/O 生化池出水，通過實驗發現在 pH 值為 6.0～6.5、混凝劑投加量為 300mg/L時，專用混凝劑對焦化廢水的 COD、色度、CN等指標有良好的處理效果，並且在實驗過程中還發現進水水質的波動對專用混凝劑處理效能的影響很小。
周靜和李素芹研製出了一種新型的復合絮凝劑——PFASSB，並將其與 PFS、PAC 和 PFAC 進行對比研究，考察了 PFS、PAC、PFAC 以及新型新型絮凝劑 PFASSB 對焦化廢水 COD、濁度等的處理效果。
通過實驗結果發現，在相同的條件下新型復合絮凝劑對焦化廢水的處理效果明顯優於 PAC、PFS和 PFAC，並且新型絮凝劑的用量明顯比其他絮凝劑的用量低；當廢水 PH 為 8，新型絮凝劑投加量在 10 mg/L 時，經過絮凝處理後的出水 SS<70 mg/L，CODcr<150 mg/L。
鄭義、張琢等研究對比了硫酸鋁、聚合硫酸鐵和聚丙烯醯胺對焦化廠生化池出水的處理效果，並將其組合搭配，考察了它們聯合處理焦化廢水的能力。通過實驗發現，將聚合硫酸鐵與聚丙烯醯胺組合處理焦化廢水，處理效果明顯優於各混凝劑單獨使用時的處理效果；當 pH 為 5，投加量為聚合硫酸鐵 40 mg/L、聚丙烯醯胺 6 mg/L 時，組合混凝劑對焦化廢水處理效果最佳，此時處理後廢水出水色度為 70 倍，COD 為 68 mg/L，去除率分別達到了73.08%、62.22%。
通過以上分析發現，混凝沉澱法對焦化廢水色度，COD 等指標的去除效果較好，處理後的焦化廢水可實現達標排放。但是，使用混凝沉澱法對焦化廢水進行深度處理的過程中會產生大量的固體沉渣，而且這種固體沉澱物較難處理會對環境造成新的污染，並且採用混凝沉澱的方法處理焦化廢水需要對沉澱池入水以及出水調節 pH 值，而且混凝劑需要人工投加操作較為復雜，經過處理後的廢水只能外排無法實現達標回用。
1.1.2 吸附法
吸附法處理焦化廢水主要是利用吸附劑為比表面積較大的多孔類物質，對大分子有機物、油類物質、以及部分固體懸浮物等污染物具有良好的吸附性能，吸附劑在對焦化廢水吸附處理後經過沉澱得以分離。
周靜、李素芹等採用粉煤灰作為吸附劑，對焦化廢水生化出水中的氨氮進行深度處理，通過實驗對葯劑投加量、pH 值、吸附時間三個主要影響因素進行了考察。實驗結果表明：當廢水 pH 為 5，粉煤灰投加量為 150 g/L、生石灰投加量為 2.5 g/L，吸附時間為 1 h 時，焦化廢水中的氨氮含量由 77.67 mg/L降到了 25 mg/L 以下，氨氮去除率達到 70%以上。
王紅梅、鄭振暉利用改性膨潤土對焦化廢水生化出水進行深度處理。通過實驗結果發現：當焦化廢水 pH 在8.0～10.0，改性膨潤土投加量為 1 200～1 500 mg/L 時，焦化廢水脫色率達到 65％以上，氰化物、CODcr的去除率也分別達到了31％和26.5％。
孫寶東、馬雁林對南京鋼鐵聯合有限公司的兩座焦化廢水處理站進行技術改進，通過在原處理站基礎上增加活性炭過濾裝置，並對原有的操作方法進行改進。通過活性炭過濾裝置改進後，南京鋼鐵聯合有限公司焦化廢水處理站出水由原來的國家二級標准提升到了國家一級排放標准，並且通過改進操作方法使廢水處理站的運行成本得以降低，活性炭的使用壽命得以延長。
李茂、韓永忠等採用樹脂吸附和 Fenton 氧化的組合工藝處理高濃度的焦化廢水。通過實驗發現：當吸附樹脂與 Fenton 試劑在最佳的工作條件下時，焦化廢水中酚類有機化合物去除率幾乎可達100%，COD 的去除率達到 74.82%，並且經過樹脂吸附和Fenton氧化的組合工藝處理過的高濃度焦化廢水可生化性也有很大的提高。
張昌鳴等利用粉煤灰作為吸附劑對山西焦化集團有限公司下屬焦化廠的焦化廢水生化出水進行深度處理。當粉煤灰用量為 17.47 g/L 時，焦化廢水處理效果較好，除氨氮含量偏高外廢水中 COD、色度、油、硫化物、氰化物、揮發酚等污染物含量均達到國家排放標准。吸附後的粉煤灰可以燒磚或築路進行再利用。採用粉煤灰吸附處理焦化廢水，體現了以廢治廢的環保理念。
以活性炭作為吸附劑對焦化廢水進行深度處理，廢水處理效果較好，處理後的廢水可達標排放，但是由於活性炭價格較高再生困難使得廢水處理成本較高，目前絕大多數企業以棄之不用。而以粉煤灰作為吸附劑對焦化廢水進行深度處理，處理效果較好，吸附後的粉煤灰仍可進行燒磚築路等再利用對其品質不會產生影響，並且利用粉煤灰作為吸附劑處理焦化廢實現了廢物再利用符合當前國家綠色化工循環利用的政策。
1.1.3 化學沉澱法
採用化學沉澱的方法不僅使廢水中氨氮含量達到了國家的排放標准，同時也間接的提高了廢水的可生化性。但是，目前化學沉澱的方法處理焦化廢水的研究較少，技術還不成熟無法實現工業化
應用。
1.2 氧化法
1.2.1 Fenton 氧化法
Fenton 試劑通過將焦化廢水中難降解大分子有機物氧化分解成小分子有機物，降低了焦化廢水的COD 值和色度，同時在一定程度上提高了焦化廢水的可生化性，使焦化廢水得到較好的處理。
1.2.2 臭氧氧化法
臭氧分子中的氧原子具有強烈的親電子或親質子性以及極強的氧化活性，臭氧可將焦化廢水中的大分子有機物等物質氧化分解。臭氧氧化技術具有氧化能力強、反應速度快、處理效率高、不受溫度影響、不產生污泥等特點。
2 結 論
近年來，隨著國家對環保問題的的日益重視以及國民環保意識的不斷提高，廢水的排放標准也變得更為嚴格。各國學者經過不斷的探索研究出了一些新的焦化廢水處理技術，如：電化學氧化技術、光催化氧化技術、膜技術等。
這些技術對焦化廢水中的污染物處理的較為徹底且不會產生二次污染，但是這些技術投資成本和運行成本較高並且很多仍處於理論研究和實驗室研究階段，較難實現大規模工業化應用。因此在深人研究焦化廢水先進處理技術的同時，我們也應該充分發掘現有技術的優點，對現有技術進行優化改良提高其處理效能。
通過以上分析可以發現粉煤灰吸附效果較好且符合國家以廢治廢的環保節能政策，並且膜技術也已在部分工廠中應用並取得了較好的效果，採用粉煤灰吸附預先對焦化廢水進行預處理除去廢水中大部分有機物減輕膜過濾的負擔提高其使用壽命降低處理成本，將粉煤灰吸附技術與膜技術協同作用處理焦化廢水應是今後焦化廢水處理回用的研究重點。

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G. 　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）

H. 目前城市污水的現狀及處理措施

城市污水處理工作是社會發展的一重要組成部分，選擇恰當的城市污水處理工藝意義非凡。因為污水處理工藝的好壞雖不是社會發展的中心卻牽動著中心的發展，雖不是保護環境的重點，卻可波及到環境保護的成果。好的污水處理工藝具有投資成本低、工作效率高、操作方便簡單、處理效果達標且可回用等優勢。本文主要探討當前城市污水處理的一些方法。
在我國經濟快速發展的今天，環保問題，特別是城市污水處理已成為各國研究的熱點。在這種經濟體制下，我國城市污水處理的管理機構和管理方式等方面一直沿襲舊的經營管理模式，對污水處理設施方面的建造、設備運行和價費行使統一管理、分級領導的體制，給城市污水處理相關行業導致了很多弊端。城市污水的治理對改善城市水環境，保障城市經濟發展起著關鍵的作用。
一、城市污水的特點
城市污水指人類生活所產生的污水，以洗滌污水和排泄物等為主。城市污水的排量和居民生活水平有關，其排量較大，平均每人每日產生污水150-400L。城市污水有區別於工業污水，但也成為了當今社會的一個主要污染源。目前，除磷技術是城市污水處理的瓶頸問題。因為污水中含有的高量氮、硫、磷等物質在厭氧細菌作用下，極易生惡臭物質污染環境。此外，污水中還含有大量的病原菌、病毒和寄生蟲卵等微生物，以及糖類、脂肪、蛋白質等有機物，和一系列金屬物和鹽類物質。
二、城市污水處理的重要性和迫切性
我國淡水資源十分緊缺，人均擁有量為2300立方米，僅相當於世界人均擁有水平的1/4。更不為樂觀的是我國的城鎮污水：自1997年起，居民污水排放量首次超越了工業污水排放量（城市污水排放量占總排放量的45%），開始位居污水治理工作的首位。從而我國全面加強了城市污水的治理工作；1999年，城市污水污染負荷超過了工業廢水污染負荷，我國水污染控制重點也從工業污染轉變成了城市污水污染。到 2003 年，全國廢水排放總量為 460 億噸，其中城市生活污水排放量占污水排放總量的53．8％，為247．6億噸；廢水化學需氧量（COD）排放總量1333萬噸，其中生活污水占總量的61．6％，為821．7萬噸。如此醒目的數字說明了我國水污染的嚴峻形式，以及城市污水的嚴重所在。
據有關資料統計，我國的生活污水大多未經處理就直接排人江河湖海，比例高達80%。400億立方米的年排污量，污染了全國1/3以上的水域。專家指出，水污染無疑加重了水資源帶姿的緊缺程度，更為嚴重的是直接威脅到人類的生存環境及飲用水安全和工農業發展的進度。目前，城市污水已慢慢侵蝕人類的生存環蠢羨絕境，成為僅次於洪水、乾旱等自然災害的污染。而我國城市水污染之所以如此嚴峻，其主要原因是污水處理率低，導致污水未經處理直接排放到河流，由此，加強污水處理力度迫在眉睫。
三、污水處理常用方法探討
1.活性污泥法 活性污泥法具有處理能力高，出水水質好的優點，也是目前全球採用最為廣泛的處理城市生活污水的途徑。該方法是在人工充氧條件下，對污水和各種微生物群體進行連續混合培養，形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，來分解並去除污水中的有機污染物。活性污泥法的主要組成部分有曝氣池、沉澱池、污泥迴流和剩餘污泥派渣排放系統組成。具體流程為：①曝氣池作為一個生物反應器，容納廢水和迴流的活性污泥形成的混合液；再通過曝氣設備充入空氣，使氧溶人混合液，產生好氧代謝反應；同時保證混合液得到足夠的攪拌處於懸浮狀態，使廢水中的有機物、氧氣同微生物能充分接觸反應。②混合液進入沉澱池後，懸浮固體經沉澱後和水分離，就有凈化水流出沉澱池。同時沉澱池中的污泥迴流（稱為迴流污泥）進曝氣池，確保曝氣池內保持一定的懸浮固體濃度和微生物濃度。此外，在曝氣池中的生化反應引起微生物的增殖，微生物流經沉澱池時又被消除，來達到維持活性污泥系統的穩定運行的環境。活性污泥除了有氧化和分解有機物的能力外，還要有良好的凝聚和沉降性能，以使活性污泥能從混合液中分離出來，得到澄清的出水。
3.生物膜法 生物膜法也是污水生物處理的常用辦法。該方法的工作原理為通過去除廢水中的溶解性有機污染物來達到凈化的目的。生物膜法的適用對象主要為中小規模的的污水處理系統，在南方運用更為廣泛。具體流程為：污水和附著在介質「濾料」表面的微生物形成的生物膜接觸反應後，生物膜中的微生物會溶解去除有機污染物，將其轉化為水、二氧化碳等物質，有機物消失達到凈化的目的。
3.氧化法 據氧化劑的種類及反應器的類型，可將氧化法分為化學氧化法、催化氧化法、(催化)濕式氧化法，光催化氧化法、超臨界氧化法幾個種類。目前，氧化法處理污水採用率較高，且前景較為廣闊，但其中的化學氧化法操作簡單，但運行成本高且效果不佳，因此，採用率普遍不高。
4.氧化塘處理技術 氧化塘處理技術，是指污水中的有機污染物通過在塘中生長的微生物的代謝作用被氧化分解，達到凈化效果的一種污水處理技術。該技術投資小、構造簡單、運行維護管理方便、凈化效果好、節省能耗，在國內外城鎮污水處理領域被廣泛應用。
然而，污水處理在實際建設和運營中有著很多障礙，比如資金問題。因為與污水處理是一項側重於環境效益和社會效益的工程，因此資金問題往往成為了效果的瓶頸。總的說來，城市生活污水處理研究和應用領域，目前普遍存在以下問題：①傳統的活性污泥法，往往運行費用高，設備不能滿足高效低耗的要求，且易出現污泥膨脹現象；②現隨著污水排放標準的不斷嚴格，污水中氮、磷等營養物質的排放要求逐步提高。而可以去除氮、磷物質的工藝就是活性污泥法了；但是活性污泥法只有形成多級反應池，通過增加內循環來達到脫氮除磷的目的，這樣運行管理就更加復雜且各項費用也會大幅度提高；③目前城市污水的處理多以集中處理為主，龐大的污水收集系統的投資遠遠超過污水處理廠本身的投資。因此，如何使城市污水處理工藝朝著低能耗、高效率、少剩餘污泥量、最方便的操作管理，以及實現磷回收和處理水回用等可持續的方向發展，已成為目前水處理技術研究和應用領域共同關注的問題。
綜上所述，城市污水處理是一個迫在眉睫的問題，目前越來越多的受到人們的關注。但目前遇到的最到的問題是技術的改良和污水處理實際落實的問題。還希望城市污水廠和相關部門提高技術水平和管理水平，投資進行新技術的研究，保護好人們賴以生存的寶貴的水資源環境。

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I. 染料廢水處理方法的研究進展

紡織染料工業近年來快速發展，目前我國各種染料產量已達90萬T，染料廢水已成為環境重點污染源之一。染料行業品種繁多，工藝復雜。其廢水中含有大量的有機物和鹽份，具有CODCR高，色澤深，酸鹼性強等特點，一直是廢水處理中的難題。本文主要介紹了染纖困料廢水處理技術中的物理法、化學法、電化學法、生化法，以及這些技術的特點原理及其近年來研究進展和應用。
1物理法
1.1吸附法
吸附法是利用多孔性固體(如活性炭、吸附樹脂等)與染料廢水接觸，利用吸附劑表面活性，將染料廢水中的有機物和金屬離子吸附並濃集於其表面，達到凈化水的目的。
活性炭具有較強的吸附能力，對陽離子染料，直接染料，酸性染料、活性染料等水溶性染料具有較好的吸附功能，但活性炭價格昂貴，不易再生。由殼聚糖與活性炭及纖維素混合製成的染料吸附劑對活性染料和酸慧豎李性染料有優異的吸附能力，其吸附容量分別為264和421MG/G（椰子活性炭吸附容量少於80MG/G）。該吸附劑在水中具有優良的分散性，可採用簡單而廉價的接觸過濾法處理。
大孔吸附樹脂是內部呈交聯網路結構的高分子珠狀體，具有優良的孔結構和很高的比表面積。吸附樹脂可用於去除難以生物處理的芳香族磺酸鹽，萘酚類物質。它易再生，且物理化學穩定性好，樹脂吸附法已成為處理染料廢水的有效方法之一。
1.2膜分離
膜分離技術應用於染料廢水處理方面主要是超濾和反滲透。據報道，用管式和中空纖維式聚碸超濾膜處理還原染料廢水脫色率在95%～98%之間，CODCR去除率60%～90%，染料回收率大於95%。近年來，用殼聚糖超濾膜和多孔炭膜的新型膜材料來處理印染廢水，取得較好的效果。夏之寧等研究了染料廢水在超聲作用下，通過醋酸纖維素膜的透水率與透鹽率，發現超聲波在膜分離中有明顯的加速傳質和去「濃差極化」作用，有超聲波作用時其滲透率是無超聲波時的1.5倍，對透鹽率影響更大，其截留率分別為94%和67%。
2化學法
2.1化學混凝法
化學混凝法主要有沉澱法和氣浮法，此法經濟有效，但產生化學的污泥需進一步處理。常用的有無機鐵復合鹽類。近年來國內外採用高分子混凝劑日益增多。天然高分子絮凝劑主要有澱粉及澱粉衍生物、甲殼質衍生物和木質素衍生物3大類。曾淑蘭等用NAOH作催化劑將玉米澱粉和醚化劑M反應製得的陽離子澱粉CST，用量為7～15MG/L時，對酸性染料、活性染料的脫色率達90%以上。吳冰艷等用接枝聚合製得的木質素季胺鹽絮凝劑處理J酸染料廢水，絮凝劑中的季胺離子與廢水中的磺酸基團生成不溶於水的物質，投量20MG/L，色度去除率達90%。
方忻蘭利用海蝦、蟹殼為原料製得的殼聚糖用來處理印染廢水，CODCR去除率達85%以上。天然高分子絮凝劑電荷密度小，分子量低，易發生生物降解而失去絮凝活性。人工合成的有機高分子絮凝劑分子量大，分子鏈中所帶的官能團多，絮凝性能好，用量少，PH范圍廣。代表性的人工有機高分子絮凝劑有PAN-DCD(二氰二胺改性聚丙烯腈聚電解質)、WX系列高分子脫色絮凝劑、PDADMA-A(二甲基二烯丙基氯化銨聚合物)M。 2.2化學氧化法
化學氧化是利用臭氧、氯、及其含氧化物將染料的發色基團破壞而脫色。臭氧氧化法對多數染料能獲得良好的脫色效果。但對硫化、還原等不溶於水的染料效果較差。FENTON試劑氧化法，其脫色的實質是H2O2與FE2+反應所產生的羥基自由基使染料有機物斷鏈。FENTON試劑除氧化作用外，還兼有混凝作用。研究表明，用此法處理2-萘磺酸鈉生產廢水，先用FECL3混凝沉澱後，然後在PH1.5～2.5條件下以H2O22G/GCODCR，FE2+4G/L水，氧化60MIN可去除CODCR99.6%、色度95.3%[19]。
2.3濕式空氣氧化法
濕式空氣氧化法(WAO)是在高溫（125～320℃）、高壓(0.5～20MPA)條件下通入空氣，使廢水中的有機物直接氧化[20]。超臨前遲界水氧化（SCWO）是指當溫度、壓力高於水的臨界溫度（374℃）和臨界壓力（22.05MPA）條件下的水中有機物的氧化。它實質上是濕式氧化法的強化和改進。超臨界態水的物理化學性質發生較大的變化，水汽相界面消失，形成均相氧化體系，有機物的氧化反應速度極快。MODEL等[21]對有機碳含量27.33G/L的有機廢水，在550℃，60S內，有機氯和有機碳的去除率分別為99.99%和99.97%。超臨界水氧化法與傳統的方法相比，效率高，反應速度快，適用范圍廣，可用於各種難降解有機物；在有機物的含量低於2%時；可通過自身熱交換，無須外界供熱，反應器結構簡單，處理量大。
2.4光催化氧化法
光催化氧化法常用H2O2或光敏化半導體（如TIO2、CDS、FE2O3、WO3作催化劑），在紫外線高能輻射下，電子從價帶躍遷進入導帶，在價帶產生空穴，從而引發氧化反應。此法對染料廢水的脫色效率高，缺點是投資和能耗高。張桂蘭等用新型的旋轉式光催化反應器，在優化條件下採用懸浮態TIO2時，偶氮染料脫色率達98%。程滄滄等[23，24]分別採用固定床型光反應器和斜板式光反應器對有機染料直接耐翠藍GL進行了光催化降解研究，經60MIN光照，其降解率分別為83%和81.4%。
3生化法
生化法具有運行成本低，對環境污染少的特點。但染料廢水水質波動大，種類多，毒性高，對溫度和PH條件要求較苛刻的微生物很難適應。
好氧處理法運行簡單，對CODCR、BOD5的去除率較高，對色度的去除率卻不太理想。而厭氧處理法對染料廢水的色度去除率較高。厭氧處理法污泥生成量少，產生的氣體是甲烷，可利用作為能源。但單獨使用，效果不理想。黃天寅等在處理酞菁藍廢水過程中，採用氣提、吹脫和氣浮等物化手段去除原水中大部分NH3-N和CU2+，提高其生化性。
經厭氧處理後，各項指標均可達到污水綜合排放標準的一級標准，CODCR去除率90.0%，BOD5去除率88.9%，NH3-N去除率99.1%，CU2+去除率99.7%。由於近年來染料向抗分解，抗生物降解的方向發展，單獨一種工藝很難取得滿意的效果。現在處理工藝正朝向厭氧—好氧聯合處理工藝發展。閆慶松等[26]對染料廢水採用了厭氧—好氧工藝。厭氧段採用UASB工藝，中溫消化，停留時間48H，CODCR去除率可達55%，出水BOD5/CODCR值由0.1提高到0.42，系統內形成顆粒污泥，其沉降性能良好。好氧段採用接觸氧化法，經馴化後，污泥對廢水的降解能力逐步提高。 高效菌群（HIGHSOLUTIONBACTERIA）是利用復合的微生物群來處理染料廢水的方法，菌種現已發展到100多種，如反硝化產鹼菌、脫氮硫桿菌、氧化硫硫桿菌等。它可以針對不同的廢水配成不同的菌群去分解不同的污染物，具有較高的針對性。高效微生物群將有機物分解成SO2、H2O以及許多對水質沒有影響的有機小分子。運用H.S.B技術處理無錫某染料廠生產的分散染料、酸性染料（CODCR濃度達2000～2500MG/L）的廢水，出水CODCR小於100MG/L，平均去除率為92.68%。苯胺去除率94%，酚為93%，氨氮為92%，色度均在50倍以下[27]。為了增加優勢菌種在生物處理裝置中的濃度，提高對染料廢水的處理效率，通常將游離的細菌通過化學或物理的手段加以固定，使其保持生物活性和提高使用率。研究表明，高效脫色菌群固定在活性污泥上，脫色酶活力提高70%。
4電化學法
電化學法治理廢水，實質是間接或直接利用電解作用，把染料廢水中的有毒物質轉化為無毒物質。近年來由於電力工業的發展，電力供應充足並使處理成本大幅降低，電化學法已逐漸成為一種非常有競爭力的廢水處理方法。染料廢水的電化學凈化根據電極反應發生的方式不同，可分為內電解法、電凝聚電氣浮、電催化氧化等。
應用最廣泛的內電解法是鐵屑炭法。靳建永用鐵屑內電解法對5大類11種染料廢水進行脫色處理。研究表明，對中等色度和濃度的廢水，脫色率在96%以上；加入助劑可使廢水CODCR去除率在70%以上。內電解法的優點是利用廢物在不消耗能源的前提下去除多種污染成分和色度，缺點是反應速度慢、反應柱易堵塞、對高濃度廢水處理效果差。
在外電壓作用下，利用可溶性陽極（鐵或鋁）產生大量陽離子，對膠體廢水進行凝聚，同時在陰極上析出大量氫氣微氣泡，與絮粒粘附一起上浮。這種方法稱為電凝聚電氣浮。與化學凝聚法相比，其材料損耗少一半左右，污泥量較少，且無笨重的加葯措施。其缺點是電能消耗和材料消耗過大。
電催化氧化是通過陽極反應直接降解有機物，或通過陽極反應產生的羥基自由基、臭氧等氧化劑降解有機物。電催化氧化法的優點是有機物氧化完全，無二次污染。但該法真正應用於廢水工業化處理則取決於具有高析氧電位的廉價高效催化電極。同時電極與電解槽的結構對降低能耗也起重要的作用。賈金平等研究了活性炭纖維電極與鐵的復合電極降解多種模擬印染廢水，有較好的效果。
5結語
染料生產工藝復雜，廢水量大且難以處理，污染治理的費用很高。硫化鹼還原時排出的含硫廢水除使用昂貴的濕式氧化法處理外，其他方法難以達到排放標准。近年來採用加氫還原法，徹底消除了硫化物的污染。汞催化磺化法生產氨基蒽醌改為硝化還原法，徹底消除汞污染。各種新技術的研究和應用大大提高了染料廢水處理的效率，降低了處理成本。但治標更要治本，研究發展經濟合理的清潔生產工藝與發展高效經濟的廢水治理工藝同等重要。從根本上降低排污，才是長久之計。

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