水處理信息報道

① 污水處理廠已成污染源 多少重金屬超標

環保部最近准備對污水處理廠動刀。據媒體報道稱，環保部派出20個調研小組，正在對全國污水處理廠的污染問題進行摸底調研，不久將會有結果面世。
這已是一場遲到的全國性調研。污水處理廠成為「過水廠」、「曬太陽」工程早非新聞，從環保部到各地的日常監測來看，原本應為污水最後一道防線的污水處理廠，結果反成污染大戶。
環保組織公眾環境研究中心(IPE)在其編制的中國水污染地圖資料庫中，整理了從2008年到2013年間各地污水處理廠的違規監管記錄。目前全國設市城市、縣累計建成污水處理廠3622座，而根據IPE統計，6年間的違規監管記錄達到了驚人的4961條，平均每座污水處理廠就約有1.4條。
從數據分析中可以看出，很多在國內外上市的大型水務企業並不能獨善其身，不少已成為違規「專業戶」，嚴重程度不遜於其他普通污水處理廠。
污水處理廠：超標最多的污染源
2008年至2013年，正是國家兩個五年規劃期間，大量上馬污水處理廠的黃金時期。在「十一五」末年，即2010年，全國設市城市、縣及部分重點建制鎮累計建成污水處理廠，是「十五」末的3倍。
在這令人矚目的數據背後，另一組數據則令人難堪。
——從這6年共4961條記錄的時間趨勢上看，隨著污水處理廠數量的增多，違規記錄在逐年增加。2011年為陡增的一年，達到1163條，較2010年大幅上升160%。
陡增的原因，與政府環境監管信息公開密切關聯。2011年起，各省陸續開始每季度公布國家重點監控企業的監管記錄，而污水處理廠是重要一項。其中，因出水水質超標而被披露的污水處理廠記錄佔IPE資料庫記錄總數的三至四成，成為最主要的違規原因。其他常見的還包括：處理設施運行不正常、在線監控運行不正常、建設項目未完成環保驗收等。
——數據表明，污水處理廠超標情況甚至比其他污染源更嚴重。IPE對江蘇、山東、河北等14個有代表性省份2014年一季度監督性監測結果進行分析，污水處理廠的平均超標比例達17.7%，顯著高於國控廢水重點污染源9.5%的平均超標比例。
——從地域分布來看，江蘇、浙江和山東是監管記錄最多的前三名，包攬了監管記錄總數的超四成。這三省的共同特點是人口密集、工業發達、污水處理廠數量眾多，同時污染源信息公開也處在全國前列。比如，江蘇和浙江兩省自2008年起每年對污水處理廠環境運行狀況展開信用評級，公示記錄中顯示「有問題」的污水處理廠佔到該省記錄總數的兩到三成。
——從超標因子數量上看，上述抽樣中，超標最多的因子依次是糞大腸菌群、總磷、總氮、懸浮物、氨氮。
其中，一批污水處理廠對「十一五」減排最重要指標化學需氧量(COD)和氨氮依然未能有效控制。這個問題在江蘇、河北和新疆等省份更加突出。環保部副部長翟青在一次新聞發布會中強調，「有專家測算，化學需氧量和氨氮總量必須削減30%-50%，我們的水環境才會有根本性改變。」而今斥巨資建設的污水處理廠卻不能有效削減污染物總量，將嚴重影響水污染治理規劃的實施效果。
總磷、總氮、氨氮三項超標次數達263次，占總超標比例的43.5%。這一結果顯示污水處理廠二級處理中，脫氮除磷的效率及工藝穩定性存在不小問題。考慮到監測時間是在第一季度，冬季偏低的水溫也可能影響脫氮的效果。
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中國許多湖泊、河流受到富營養化的困擾，包括太湖、巢湖和滇池在內的重要水域多次暴發藍藻，近海亦常受到赤潮等影響。氮、磷等營養物質過量排入正是導致富營養化的最重要因素。
超標次數比較少的因子是有毒有害物質，包括重金屬鎳、鉻、汞、砷等，以及氰化物、苯胺類等有害物質。這些污染物主要是由工業污水處理廠排放造成。盡管次數少，但危害極大，很容易造成水污染突發事件。
例如，在2014年第一季度，多家污水處理廠被發現重金屬超標。其中專門為無錫一家工業園區處理電鍍廢水的江蘇金麟環境科技有限公司，被發現總鎳最大超標15倍;河北的元氏縣槐陽污水處理廠六價鉻最大超標6倍，總鉻最大超標2.6倍;而石家莊經濟技術開發區污水處理廠則被發現總汞最大超標2.5倍。

② 寧夏農村生活污水和黑臭水體治理攻堅提速，環境治理需要從哪些方面著手

在我看來，農村污水的處理，一方面要查清楚污水產生的源頭，並作出相應的應對措施，另一方面可以對農村的水源清理，引進更好的污水處理方法，幫助農村環境變得更加環保而自然。

由於農村的地理條件特殊，國家在這方面的相關投入，實際上純粹是很難賺到任何金錢利潤的。因此在農村的污水治理上，更應該講究梳清源頭，並有快有效的進行處理。只有這樣才能夠還當地美好的環境藍天。

對於產生污水的源頭進行追蹤調查。

雖然農村地區的地區經濟並不發達，但也正是因為如此，一些相關的工廠或者說製造公司在有關廢水或者說污染物的排放上就有可能產生偷工減料的情況，這需要當地政府部門在針對污水處理上進行落實有效的調查。只有針對真正的情況進行了了解，才能夠根本性的處理。才能夠減少污水處理方面的資金投入。

③ 有關於污水處理的知識,詳細點,

環境保護是我國的基本國策。世界經濟發展的實踐證明，為實現經濟的持續穩定的發展，必須解決好發展與環境保護的矛盾。隨著我國社會和經濟的高速發展，城市環境污染特別是水污染的問題日趨嚴重。城鎮生活污水的排放量逐年增加，2002年全國工業和城鎮生活廢水排放總量為439.5億噸，比上年增加1.5%。其中工業廢水排放量207.2億噸，比上年增加2.3%；城鎮生活污水排放量232.3億噸，比上年增加0.9%，其中僅有10%得到處理。[1]生活污水中含有較高的氮、磷等營養物質,未經處理直接排入江河湖海,是導致水域富營養化污染的主要原因。2002年監測數據顯示,遼河、海河水系污染嚴重，劣V類水體佔60%以上；淮河幹流水質以III-V類水體為主，支流及省界河段水質仍然較差；黃河水系總體水質較差，幹流水質以III-IV類水體為主，支流污染普通嚴重；松花江水系以III-IV類水體為主；珠江水系水質總體良好，以II類水體為主；長江幹流及主要一級支流水質良好，以II類水體為主。由於「污染性」造成的水資源短缺，已成為嚴重製約我國社會經濟持續發展的突出問題，丞待解決。目前我國水污染控制的重點已從以工業點源為主，逐步轉變為以城市污水污染為主的控制。根據預測 [2]，到2010年我國城市污水排放總量為1050億m3，城市污水處理率要達到50%，預計需新建污水處理廠1000餘座，而決定城市污水處理廠投資和運行成本的主要因素是污水處理工藝和技術的選擇，因此開發適合我國國情的、高效、低耗、能滿足排放要求、基建和運行費用低的污水處理新技術和新工藝，具有十分重要的現實意義。
二、生活污水處理工藝研究和應用領域共同關注的問題
長期以來，城市生活污水的二級生物處理多採用活性污泥法，它是當前世界各國應用最廣的一種二級生物處理流程，具有處理能力高，出水水質好等優點。但卻普遍存在著基建費、運行費高，能耗大，管理較復雜，易出現污泥膨脹、污泥上浮等問題，且不能去除氮、磷等無機營養物質。對於我國這樣一個資源不足、人口眾多的發展中國家，從可持續發展的角度來看，並不適合中國國情。由於污水處理是一項側重於環境效益和社會效益的工程，因此在建設和實際運行過程中常受到資金的限制，使得治理技術與資金問題成為我國水污染治理的「瓶頸」。歸納起來，目前在城市生活污水處理研究和應用領域，普遍存在的問題有：
（1）採用傳統的活性污泥法，往往基建費、運行費高，能耗大，管理較復雜，易出現污泥膨脹現象；工藝設備不能滿足高效低耗的要求。
（2）隨著污水排放標準的不斷嚴格，對污水中氮、磷等營養物質的排放要求較高，傳統的具有脫氮除磷功能的污水處理工藝多以活性污泥法為主，往往需要將多個厭氧和好氧反應池串聯，形成多級反應池，通過增加內循環來達到脫氮除磷的目的，這勢必要增加基建投資的費用及能耗，並且使運行管理較為復雜。
（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，因此建設大型的污水處理廠，集中處理生活污水，從污水再生回用的角度來說不一定是唯一可取的方案。
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，就要求污水處理不應僅僅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耗和少資源損耗為前提。
三、生物膜法處理工藝在生活污水處理中的應用研究發展
在污水生物處理的發展和應用中，活性污泥和生物膜法一直占據主導地位。隨著新型填料的開發和配套技術的不斷完善，與活性污泥法平行發展起來的生物膜法處理工藝在近年來得以快速發展。由於生物膜法具有處理效率高，耐沖擊負荷性能好，產泥量低，佔地面積少，便於運行管理等優點，在處理中極具競爭力。
1．生物膜法凈化污水機理
污水中有機污染物質種類繁多，成分復雜。但對於生活污水來說，其有機成分歸納起來主要包括：蛋白質（40%-60%），碳水化合物（25%-50%）和油脂（10%），此外還含有一定量的尿素[3]。生物膜法依靠固定於載體表面上的微生物膜來降解有機物，由於微生物細胞幾乎能在水環境中的任何適宜的載體表面牢固地附著、生長和繁殖，由細胞內向外伸展的胞外多聚物使微生物細胞形成纖維狀的纏結結構，因此生物膜通常具有孔狀結構，並具有很強的吸附性能。
生物膜附著在載體的表面，是高度親水的物質，在污水不斷流動的條件下，其外側總是存在著一層附著水層。生物膜又是微生物高度密集的物質，在膜的表面上和一這深度的內部生長繁殖著大量的微生物及微型動物，形成由有機污染物 →細菌→原生動物（後生動物）組成的食物鏈。生物膜是由細菌、真菌、藻類、原生動物、後生動物和其他一些肉眼可見的生物群落組成。其中細菌一般有：假單苞菌屬、芽苞菌屬、產鹼桿菌屬和動膠菌屬以及球衣菌屬，原生動物多為鍾蟲、獨縮蟲、等枝蟲、蓋纖蟲等。後生動物只有在溶解氧非常充足的條件下才出現，且主要為線蟲。污水在流過載體表面時，污水中的有機污染物被生物膜中的微生物吸附，並通過氧向生物膜內部擴散，在膜中發生生物氧化等作用，從而完成對有機物的降解。生物膜表層生長的是好氧和兼氧微生物，而在生物膜的內層微生物則往往處於厭氧狀態，當生物膜逐漸增厚，厭氧層的厚度超過好氧層時，會導致生物膜的脫落，而新的生物膜又會在載體表面重新生成，通過生物膜的周期更新，以維持生物膜反應器的正常運行。
生物膜法通過將微生物細胞固定於反應器內的載體上，實現了微生物停留時間和水力停留時間的分離，載體填料的存在，對水流起到強制紊動的作用，同時可促進水中污染物質與微生物細胞的充分接觸，從實質上強化了傳質過程。生物膜法克服了活性污泥法中易出現的污泥膨脹和污泥上浮等問題，在許多情況下不僅能代替活性污泥法用於城市污水的二級生物處理，而且還具有運行穩定、抗沖擊負荷強、更為經濟節能、具有一定的硝化反硝化功能、可實現封閉運轉防止臭味等優點。
通過人工強化作用將生物膜引入到污水處理反應器中，便形成了生物膜反應器。近年來，物物膜反應器發展迅速，由單一到復合，有好氧也有厭氧，逐步形成了一套較完整的生物處理系統。
填料是生物膜技術的核心之一，它的性能對廢水處理工藝過程的效率、能耗、穩定性以及可靠性均有直接關系。
2、厭氧生物膜法處理工藝在生活污水處理中的應用研究進展
（1）、復雜物料的厭氧降解階段
在廢水的厭氧處理過程中，廢水中的有機物經大量微生物的共同作用，被最終轉化為甲烷、二氧化碳、水、硫化氫和氨。在此過程中，不同的微生物的代謝過程相互影響，相互制約，形成復雜的生態系統。對復雜物料的厭氧過程的敘述，有助於我們了解這一過程的基本內容。所謂復雜物料，即指那些高分子的有機物，這些有機物在廢水中以懸浮物或膠體形式存在。
復雜物料的厭氧降解過程可以被分為四個階段。
水解階段：高分子有機物因相對分子質量巨大，不能透過細胞膜，因此不可能為細菌直接利用。因此它們在第一階段被細菌胞外酶分解為小分子。例如纖維素被纖維素酶水解為纖維二糖與葡萄糖，澱粉被澱粉酶分解為麥芽糖和葡萄糖，蛋白質被蛋白酶水解為短肽與氨基酸等。這些小分子的水解產物能夠溶解於水並透過細胞膜為細菌所利用。
發酵（或酸化）階段：在這一階段，上述小分子的化合物在發酵細菌（即酸化菌）的細胞內轉化為更為簡單的化合物並分泌到細胞外。這一階段的主要產物有揮發性脂肪酸（簡寫作VFA）、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等。與此同時，酸化菌也利用部分物質合成新的細胞物質，因此未酸化廢水厭氧處理時產生更多的剩餘污泥。
產乙酸階段：在此階段，上一階段的產物被進一步轉化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細胞物質。
產甲烷階段：這一階段里，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇等被轉化為甲烷、二氧化碳和新的細胞物質。
在以上階段里，還包含著以下這些過程：a、水解階段里有蛋白質水解、碳水化合物的水解和脂類水解；b、發酵酸化階段包含氨基酸和糖類的厭氧氧化與較高級的脂肪酸與醇類的厭氧氧化；c、產乙酸階段里有從中間產物中形成乙酸和氫氣和由氫氣和 氧化碳形成乙酸；d、甲烷化階段包括由乙酸形成甲烷和從氫氣和二氧化碳形成甲烷。除以上這些過程之外，當廢水含有硫酸鹽時還會有硫酸鹽還原過程。復雜化合物的厭氧降解可以利用圖來表述（見圖1）
（2）厭氧生物膜法處理工藝的應用研究進展
a、厭氧濾器（AF）
厭氧濾器是60年代末由美國McCarty 等在Coulter等研究基礎上發展並確立的第一個高速厭氧反應器。傳統的好氧生物系統一般容積負荷在2KgCOD/（m3?d）以下。而在AF發明之前的厭氧反應器一般容積負荷也在4-5kgCOD/（m3?d）以下。但AF在處理溶解性廢水時負荷可高達10-15 kgCOD/（m3?d）。[4]因此AF的發展大大提高了厭氧反應器的處理速率，使反應器容積大大減少。
AF作為高速厭氧反應器地位的確立，還在於它採用了生物固定化的技術，使污泥在反應器內的停留時間（SRT）極大地延長。McCarty發現在保持同樣處理效果時，SRT的提高可以大大縮短廢水的水力停留時間（HRT），從而減少反應器容積，或在相同反應器容積時增加處理的水量。這種採用生物固定化延長SRT，並把SRT和HRT分別對待的思想推動了新一代高速厭氧反應器的發展。
SRT的延長實質是維持了反應器內污泥的高濃度，在AF內，厭氧污泥的濃度可以達到10-20gVSS/L。AF內厭氧污泥的保留由兩種方式完成：其一是細菌在AF內固定的填料表面（也包括反應器內壁）形成生物膜；其二是在填料之間細菌形成聚集體。高濃度厭氧污泥在反應器內的積累是AF具有高速反應性能的生物學基礎，在一定的污泥比產甲烷活性下，厭氧反應器的負荷與污泥濃度成正比。同時，AF內形成的厭氧污泥較之厭氧接觸工藝的污泥密度大、沉澱性能好，因而其出水中的剩餘污泥不存在分離困難的問題。由於AF內可自行保留高濃度的污泥，也不需要污泥的迴流。
在AF內，由於填料是固定的，廢水進入反應器內，逐漸被細菌水解酸化、轉化為乙酸和甲烷，廢水組成在不同反應器高度逐漸變化。因此微生物種群的分布也呈現規律性。在底部（進水處），發酵菌和產酸菌佔有最大的比重，隨反應器高度上升，產乙酸菌和產甲烷菌逐漸增多並佔主導地位。細菌的種類與廢水的成分有關，在已酸化的廢水中，發酵與產酸菌不會有太大的濃度。
細菌在反應器內分布的另一特徵是反應器進水處（例如上流式AF的內部）細菌由於得到營養最多因而污泥濃度最高，污泥的濃度隨高度迅速減少。
污泥的這種分布特徵賦予AF一些工藝上的特點。首先，AF內廢水中有機物的去除主要在AF底部進行（指上流式AF），據Young和Dahab報道[4]， AF反應器在1m以上COD的去除率幾乎不再增加,而大部分COD是在0.3m以內去除的。因此研究者認為在一定的容積負荷下,淺的AF反應器比深的反應器能有更好的處理效率。其次,由於反應器底部污泥濃度特別大，因此容易引起反應器的堵塞。堵塞問題是影響AF應用的最主要問題之一。據報道,上流式AF底部污泥濃度可高達60g/L。厭氧污泥在AF內的有規律分布還使得反應器對有毒物質的適應能力較強,可以生物降解的毒性物質在反應器內的濃度也呈現出規律性的變化,加之厭氧生物膜形成各種菌群的良好共生體系,因此在AF內易於培養出適應有毒物質的厭氧污泥。例如在處理三氯甲烷和甲醛廢水中,發現AF反應器內的污泥產生了良好的適應性,這些有毒物質的去除效果和允許的進液濃度逐漸上升。AF同時也具有較大的抗沖擊負荷能力。一般認為在相同的溫度條件下，AF的負荷可高出厭氧接觸工藝2~3倍，同時會有較高的COD去除率。
AF在應用上的問題除了堵塞和由局部堵塞引起的溝流以外，另一個問題是它需要大量的填料，填料的使用使其成本上升。由於以上問題，國外生產規模的AF系統應用也不是很多。據Le-ttinga在1993年估計，國外生產規模的AF系統大約僅有30~40個。[4]
作為升流式厭氧濾池的革新技術——厭氧膜床（S?pecial Anaerobic Film Bed, SAFB）,採用較大顆粒及孔隙率的填料代替傳統的小粒徑填料，有效地解決了反應器的堵塞問題。厭氧膜床具有如下特點：
有效克服了厭氧濾池易堵塞和出水水質差的缺點；
生物固體濃度高，因此可獲得較高的有機負荷；
在厭氧膜床內微生物通過附著在填料表面形成生物膜，以及懸浮於填料孔隙間形成細菌聚集體，因此在厭氧膜床內可以保持較高的生物量。因此可縮短水力停留時間，耐沖擊負荷能力較強；
啟動時間短，停止運行後再啟動也較容易；
不需要迴流污泥，運行管理方便；
在水量和負荷有較大變化的情況下，耐沖擊性較好。
b、厭氧流化床反應器（AFBR）
在流化床系統中依靠在惰性的填料微粒表面形成的生物膜來保留厭氧污泥，液體與污泥的混合、物質的傳遞依靠使這些帶有生物膜的微粒形成流態化來實現。
流化床反應器的主要特點可歸納如下：
流態化能最大程度使厭氧污泥與被處理的廢水接觸；
由於顆粒與流體相對運動速度高，液膜擴散阻力小，且由於形成的生物膜較薄，傳質作用強，因此生物化學過程進行較快，允許廢水在反應器內有較短的水力停留時間；
克服了厭氧濾器堵塞和溝流問題；
高的反應器容積負荷可減少反應器體積，同時由於其高度與直徑的比例大於其它厭氧反應器，因此可以減少佔地面積。
但是，厭氧流化床反應器存在著幾個尚未解決的問題。其一，為了實現良好的流態化並使污泥和填料不致從反應器流失，必須使生物膜顆粒保持均勻的形狀、大小和密度，但這幾乎是難以做到的，因此穩定的流態化也難以保證。[5]其次，一些較新的研究認為流化床反應器需要有單獨的預酸化反應器。同時，為取得高的上流速度以保證流態化，流化床反應器需要大量的迴流水，這樣導致能耗加大，成本上升。由於以上原因，流化床反應器至今沒有生產規模的設施運行。有人認為它在今後應用的前景也不大。[5]
c、厭氧附著膜膨脹床反應器（AAFEB）
厭氧附著膜膨脹床（Anaerobic Attached Film Expanded Bed）是Jewell等人在1974年研究和開發出來的一種污水處理工藝。與生物流化床相比，區別在於載體的膨脹程度。以填料層高度計，膨脹床的膨脹率約為10%~20%，此時顆粒間仍保持互相接觸，而流化床則為20%~70%。Bruce J.Alderman等[6]通過對比厭氧膨脹床、滴濾池和活性污泥法等工藝的經濟性，發現對於小型污水處理廠而言，厭氧膨脹床後續滴濾池的設計是最為經濟的選擇，能耗量少，污泥產率量低。但目前此工藝仍主要停留在小試和中試研究階段。
綜上所述，採用厭氧生物膜反應器為主體的厭氧處理技術，作為生活污水處理的核心方法，在技術上已經成熟，並且較之其它方法有獨到的一些優勢。但是，厭氧方法在濃縮營養物（氮和磷）方面效果不大，同時它僅能除去部分病源微生物。此外，殘存的BOD、懸浮物或還原性物質可能影響到出水的質量。所以厭氧生物膜反應器要成為完整的環境治理技術，合適的後處理手段必不可少。
3、好氧生物膜法處理技術——生物接觸氧化
生物接觸氧化法是由生物濾池和接觸曝氣氧化池演變而來的。早在20世紀30年代，已在美國出現生產型裝置。當時的生物接觸氧化池，填料的材質是砂石、竹木製品和金屬製品，主要用於處理低濃度、低有機負荷的污水，它克服了活性污泥法在處理此類污水時，因污泥流失而不能維持正常運行的缺點，並取得了較好的效果。進入70年代，隨著大孔徑、高比表面積的蜂窩直管填料和立體波紋塑料填料的出現，使生物接觸氧化法的應用范圍得到拓寬，它不僅可用於處理生活污水，而且可用於處理高濃度有機廢水和有毒有害工業廢水，與其他生物處理方法相比，展現出了優越性，我國在70年代開始對生物接觸氧化法進行了研究，第一座生產性試驗裝置用於處理城市污水，在處理效果、動力消耗、經濟效益和管理維護等方面都明顯優於活性污泥法。與活性污泥法比較，生物接觸氧化具有以下主要優點：①生物接觸化法以填料作為載體，供生物群棲息生長，形成穩定的生態體系，有較高的微生物濃度，一般可達10~20g/l；氧的利用率高，可達10%。具有較高的耐沖擊負荷能力和對環境變化的適應能力，剩餘污泥量少。②生物接觸氧化法可以充分利用絲狀菌的強氧化能力且不產生污泥膨脹。並且不需要象活性污泥法那樣採用污泥迴流以調整污泥量和溶解氧濃度，易於管理和操作。隨著十餘年的大量實踐，對氧化池結構形式、填料的品種和安裝方式、供氣裝置的種類和布置形式等方面進行了不斷創新、不斷優化。目前，生物接觸氧化技術已經廣泛應用處理生活污水、生活雜用水和不同有機物濃度的工業廢水。
填料是微生物棲息的場所、生物膜的載體。填料的表面生長生物膜，生物膜的新陳代謝過程使污水得利凈化。填料的性能直接影響著生物接觸氧化技術的效果和經濟上的合理性，因而填料的選擇是生物接觸氧化技術的關鍵。
填料的特性取決於填料的材質和結構形式。填料的材質應具有分子結構穩定、抗老化、耐腐蝕和生物穩定性好等特性。填料的結構形式應具有比表面積大、空隙率高、硬度高、有布水布氣和切割氣泡的功能。填料之間的空隙在外力作用下可發生變化，有利於剝落的生物膜及時排出填料區，以及填料的體積應具有可壓縮性，並在復原後不發生變形，便於運輸和安裝。
固定化載體的發展
（1）固定式填料
固定式填料以蜂窩狀及波紋狀填料為代表，多用玻璃鋼、各種薄形塑料片構成。新近有陶土直接燒結生產的陶瓷蜂窩填料，孔形為六角形，孔徑在20~100mm之間。由於比表面積小，生物膜量小，表面光滑，生物膜易脫落，填料橫向不流通，造成布氣不均勻，易堵塞以至無法正常運轉，且造價較高，近年來，此類填料已逐漸淘汰。
（2）懸掛式填料
懸掛式填料包括軟性、半軟性及組合填料、軟性填料，理論比表面積大,空隙率>90%，掛膜快，空隙的可變性使之不易堵塞，而且造價低，組裝方便，出水穩定，處理效果較好,COD和BOD5去除率達80%以上。但廢水濃度高或水中懸浮物較大時，填料絲會結團，大大減少了實際利用的比表面積，且易發生斷絲、中心繩斷裂等情況，影響使用壽命，其壽命一般為1~2年。半軟性填料，具有較強的氣泡切割性能和再行布水布氣的能力、掛膜脫膜效果較好、不堵塞；COD和BOD去除率在70-80%。使用壽命較軟性填料長。但其理論比表面積較小（87-93m2/m3）生物膜總量不足影響污水處理效果，且造價偏高。
組合式填料，是鑒於軟性、半軟性存在的上述缺點並吸取軟性填料比表面積大、易掛膜和半軟性填料不結團，氣泡切割性能好而設計的新型填料，在填料中央設計半軟性部件支撐著外圍的軟性纖維束，其平面有如盾形，故又稱盾式填料。其比表面積1000~2500 m2/m3，空隙率98%-99%，具有掛膜快，生物總量大，不結團等優點。污水處理能力優於軟性、半軟性填料，在正常水力負荷條件下COD去除率70%-85%，BOD5去除率達80%~90%，與之類似的還有燈籠式（或龍式）和YDT彈性立體填料。
（3）分散式填料
分散式填料包括堆積式、懸浮式填料，種類繁多。特點是無需固定和懸掛，只需將之放置於處理裝置之中，使用方便，更換簡單。北京曉清環保公司的多孔球形懸浮填料和北京桑德公司的SNP無剩餘污泥懸浮填料等，具有充氧性能好，掛膜快，使用壽命長等優點。江西萍鄉佳能環保工程公司新近開發的堆積式填料—球形輕質陶料，填料粒徑2~4 mm，有巨大的比表面積，使反應器中單位體積內可保持較高的生物量，而且填料上的生物膜較薄，其活性相對較高，具有完全符合曝氣生物濾池填料的國際性能標准，在法國承建的我國大連馬欄河污水處理廠使用，這是我國新型填料開發的一項重大突破。
四、水解酸化—好氧活性污泥工藝在生活污水處理中的應用
城市污水經厭氧處理後，在現有的技術條件下，要達到二級出水標准，需要相當長的停留時間，結果使厭氧處理雖然在運行管理費用上佔有優勢，但在基建投資上卻失去了競爭力。因此從微生物和化學角度講，厭氧處理僅僅提供了一種預處理，它一般需要後處理方能滿足新的污水排放標准。印度和南美國家在積極推廣應用厭氧生活污水處理技術的同時，普遍意識到由於厭氧處理後氮和磷基本上沒有去除，因此對厭氧出水進一步處理很有必要。缺乏合適的後處理技術，是導致厭氧生物處理技術在生活污水處理領域應用緩慢的主要原因之一。雖然已有的小試實驗結果表明，兩級厭氧系統組合可以獲得良好的處理效果。但目前，在實際生產中，應用最為廣泛的仍然是厭氧與好氧組合系統。在印度，氧化塘是最常用的後處理方法。經厭氧、氧化塘兩級處理後的出水BOD5、CODcr和TSS去除率分別為87%、81%和90%。在巴西NovaVista市的7000人生活污水處理工程中，以及哥倫比亞Bucarmanga鎮的160000人生活污水處理工程中，後處理均採用的是兼性氧化塘。在墨西哥的厭氧生活污水處理工程中，後處理方法比較多樣化，二沉池＋氯消毒、淹沒濾池＋二沉池＋氯消毒、氧化溝等，最後直接排入城市污水管網或用於農灌。在日本，城鎮生活污水一般採用厭氧消化＋好氧活性污泥法聯合處理、厭氧濾池＋好氧濾池以及厭氧濾池＋接觸氧化法組合處理。並且最新研製的具有脫氮除磷功能的高級型JOHKASO小型家用生活污水凈化器系統，廣泛應用於分散處理生活污水方面。[7]厭氧和好氧生物處理技術的組合能夠有效的去除大部分有機和無機污染物。厭氧生物專家G·Lettinga教授斷言厭氧處理生物技術如果有合適的後處理方法相配合，可以成為分散型生活污水處理模式的核心手段，這一模式較之於傳統的集中處理方法更具有可持續性和生命力，尤其適合發展中國家的情況。[8]
厭氧-好氧組合處理工藝，充分發揮了厭氧技術節能、好氧技術高效的優勢，成為目前污水處理工藝發展的主要趨勢。在國外，由上流式厭氧污泥床反應器（UASB）和好氧生物膜反應器組成的厭氧—好氧組合處理工藝一直是研究的重點，[9，10，11]並針對組合工藝的硝化/反硝化性能和動力學機理展開了較為深入的研究。[12，13]近年來，Ricardo Franci Goncalves等[14，15]進行的小試和中試的研究結果表明，採用UASB和淹沒式曝氣生物濾池（BF）組合工藝處理生活污水，兩段HRT分別為6h和0.17h時系統對CODcr 、BOD5 和SS去除率均在90%以上，並且該組合系統相對單一的UASB污水處理系統而言，有更好的穩定出水水質的作用。當BF段的污泥迴流至UASB段時，厭氧反應器內有機物甲烷化的能力提高，使產氣量增加、剩餘污泥量減少，可以減少甚至省去污泥濃縮池和消化池。
由於以UASB為主體的厭氧-好氧組合處理工藝,受溫度的影響較大,特別是在低溫條件下,系統的性能不能得到充分的發揮。Igor Bodik等[16]通過中試試驗研究了厭氧折流板生物濾池反應器和淹沒式曝氣生物濾池組合工藝低溫下處理生活污水時的脫氮性能。系統經過一年的運行，在厭氧段和好氧段的水力停留時間分別為15 h和4h的條件下，即使環境溫度低於10℃（平均氣溫5.9℃），對CODcr、BOD5和SS的去除率仍達80%左右。低溫使硝化的活性受到一定的影響，溫度在4.5-23℃范圍內，TKN的去除率在46.4-87.3%間變化,並且該系統也具有一定的反硝化功能，為低溫環境下生活污水的脫氮處理提供了參考。
參考資料：http://..com/question/23545633.html?si=4

④ 酒店的污水是如何處理的

隨著城市及城市化的發展。賓館，酒店，食堂的規模日益擴大,數量日益增多,隨之產生的餐飲廢水量越來越大,據不完全統計,我國每年餐飲業排放的未經處理的廢水達上億噸,且有不斷增長的趨勢.另據資料報道,餐飲廢水排放量約占城市生活污水排放量的3%,但其BOD5和CODCr的含量卻占總負荷的1/3。可見餐飲廢水是高濃度污染源,是城市周圍水體受污染的主要原因之一。 隨著城市環境管理水平的提高及排放標準的嚴格,餐飲廢水排放前要達到污水排入城市下水道水質標准,否則面臨超標罰款和搬離市中心的危險。因此,餐飲廢水的治理達標排放具有重要的現實意義。

酒店客房排出的污水，先經化糞池後排出，廚房污水經三級隔油池後排出，其它幾種污水均直接排往下水道。採用以生物轉盤為主體的二級處理與過濾、消毒工藝處理賓館污水與回用是成功的，達到了《生活雜用水水質標准》(CJ25.1-89)，可建議對花園式用水量大的大型賓館的污水處理與回用工程推廣應用。 經過對生物轉盤處理各種污水實例的調研，處理效果有好有差，用於賓館污水的處理亦有好有差。我們認為：生物轉盤最忌污水中含油，因此在凈化站的設計和運行中重視了對廚房污水的除油措施。轉盤的工作環境必須通風良好。通過對轉盤的運行管理與監測，上述兩點是正確的。二沉池宜4h排泥一次，最長每班排泥一次，否則沉泥時間過長，沉泥厭氧發酵，成塊上浮，影響出水水質。 濾池工作存在的問題：濾池運行後，砂層表面產生板結現象，反沖洗強度與反沖洗時間均略大於設計參數。 濾池集水池水位須相對穩定，以保證過濾水頭在2.0m以上。 必須加強維護管理，規范操作。目前纖維束過濾技術發展很快，既有壓力式又有重力式，濾速高，出水水質好，濁度可達1度左右。我們認為在污水處理回用工藝中，可採用纖維束壓力罐進行過濾，佔地面積小，從技術性能和維護管理方面都優於砂濾池。

⑤ 安徽宿州市政管網污水處理作業發生事故致3死，導致事故的原因是什麼

經過對部分城市、城鎮污水設施的考察，其未達標的基本原因有三方面。其一，處理工藝落後，不能有效的起到凈化污水的功能。其二，污水處理構築物採用敞開式的池型，不適宜該地區高寒、日溫差大的氣候特點。其三，細節設計存在缺陷，不能滿足工藝要求。

為了治理污染，保護環境，保護人民身體健康，加強民族團結、鞏固邊疆穩定、促進社會和諧，經濟騰飛，正投入大量的資金修建污水處理及環保設施。並把以前的污水處理廠升級改造，以達到污水處理再利用的效果。

混凝沉澱池 + 曝氣生態塘，該工藝的生態塘內散發臭氣，使廠區內的樹木枯萎，由於不能灌溉，農民不允許其向外排放。二期改造的方案仍沿用一期的工藝，其處理結果還會和一期相同，因此各地政府及環保局不願再按該工藝實施，為了解決林木灌溉、城市綠化的水源問題，對原有污水處理廠進行升級改造，新建污水處理廠要採用新技術。

另外，生態塘不宜做污水的直接處理工藝，通常用在二級處理後進行深度處理，提高水質時採用，它也不適宜用於高寒地區。

⑥ 有什麼常用的軟化水處理方法

本發明公開了一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法，將電解槽分隔成陽極室和陰極室，並分別置有陽極板和陰極板;根據I≥1.01Qη(M+2M2)得到電流，待軟化的水流經陰極室，通電後，在陰極室內形成強鹼性區域，體系pH≥10，產生的OH‑，使Ca2+生成CaCO3晶體，Mg2+生成Mg(OH)2晶體，且隨著pH值的增大，碳酸鈣晶體的zeta電位降低，晶體聚團行為加強而訊速形成晶核;過飽和的晶體懸浮液隨水流流出電解室的過程中，以此晶核為生長點並迅速成長，實現自發結晶，再進行沉降或過濾，即完成軟化。本發明計算出適宜電流值，將水中鈣鎂離子一次性除去，且在處理過程中陰極板上幾乎不會附著水垢，電能利用效率高達90%，極大提高了設備的處理能力和便於實現數字化和自動化控制。
權利要求書
1.一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法，其特徵在於，包括以下步驟：
(1)通過隔膜或細孔板將電解槽分隔成陽極室和陰極室，並將陽極板和陰極板分別置於陽極室和陰極室中;
(2)通一電流，所述的電流根據I≥1.01Qη(M+2M2)計算得到，其中，I為電極板的電流，單位：A;η為目標軟化率，單位：1;Q為陰極室的水流量，單位：L/s;當M0>M1時，M=M0;當M0[(M0+M2)/(M1+M2)]時，M=2M1-M0;M0為待軟化水的鹼度，單位：mgCaCO3/L;M1為待軟化水的鈣硬度，單位：mgCaCO3/L;M2為待軟化水的鎂硬度，單位：mgCaCO3/L;
(3)待軟化的水流經陰極室，通電後，在陰極室內形成強鹼性區域，體系pH≥10，電解產生的OH-，與HCO3-反應生成CO32-，然後與水體中的Ca2+結合生成CaCO3晶體;與Mg2+結合生成Mg(OH)2晶體，且隨電解的繼續，陰極液pH值增大，CaCO3晶體的zeta電位降低，晶體聚團行為加強而迅速形成晶核，隨高速水流流出陰極室的過飽和CaCO3和Mg(OH)2懸浮液以此晶核為生長點並迅速成長，實現自發結晶，生成肉眼可見的固體顆粒物，懸浮於水中，再進行沉降或過濾，即完成軟化。
2.根據權利要求1所述的高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法，其特徵在於，還包括在M0[(M0+M2)/(M1+M2)]時，向陰極液中通入足量空氣或二氧化碳。
3.根據權利要求2所述的高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法，其特徵在於，常溫常壓下通入空氣的流量根據Q1=0.61Q(M1-M0)計算得到，其中，Q1為向陰極室通入空氣的流量，單位：L/s。
4.根據權利要求2所述的高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法，其特徵在於，常溫常壓下通入CO2的流量根據Q0=2.45Q(M1-M0)·10-4計算得到，其中，Q0為向陰極室通入CO2的流量，單位：L/s。
5.根據權利要求1所述的高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法，其特徵在於，所述的陽極板為碳電極、貴金屬電極或鈦基金屬氧化物電極中的一種;所述的陰極板為定型導電材料中的一種。
6.根據權利要求1所述的高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法，其特徵在於，所述的隔膜為陰離子交換膜、陽離子交換膜、雙極膜、石棉纖維膜、無紡布、化纖濾布或陶瓷隔膜中的一種;所述的細孔隔板為帶有微小細孔且不影響導電的塑料薄板。
7.一種利用權利要求1～6所述的高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法軟化硬水的裝置。
8.根據權利要求7所述的軟化硬水的裝置，其特徵在於，至少在所述的陰極室的兩端分別設有進水口和出水口，在所述的進水口上設有空氣或二氧化碳補氣口，在所述的出水口上連有過濾器或沉降池。
9.根據權利要求8所述的軟化硬水的裝置，其特徵在於，在所述的出水口與所述的過濾器或沉降池之間設有第一氣液分離器。
10.一種軟化硬水的系統，其特徵在於，將若干個權利要求8所述的電解槽並聯、串聯或串並復合連接，且在陰極室出水口的匯集處設有第二氣液分離器。
說明書
一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法及其裝置
技術領域
本發明屬於電化學軟化水技術領域，特別涉及一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法及其裝置。
背景技術
利用電化學技術進行水體脫鹽除垢處理，早在2006年就有文獻(Desalination,2006,201:150)報道，隨後也有不少國內文獻及專利(西安交通大學學報,2009,43(5):104;專利公開CN105523611A、CN204198498U)報道過，並在工程實踐中得到一定程度的應用。相比於傳統的消石灰軟化法，電化學脫鹽軟化水技術佔地空間小、處理速度快、不需要使用絮凝劑無二次污染、廢棄固體物少，操作簡單方便，可實現數字化控制，具有很高的經濟效益和環境效益。用於冷卻循環水的除垢防垢領域，與以往傳統的化學加葯方法以及電磁技術、超聲波技術相比，電化學技術的優點在於能夠將水中的成垢的鈣鎂離子以水垢沉積的方式從水中取出，並能提高濃縮倍數，達到節水減排的目的。
現有的電化學設備主要用於冷卻循環水的除垢防垢領域，為提高除垢效率，中國專利公開CN105621538A、CN201923867U及CN105329985A等專利對電化學除垢設備進行了相應的優化設計，其創新點在於充分優化電化學設備內部結構，擴大陰極面積，簡化操作，提高設備的處理效率與處理能力。
為了擺脫極板面積大小的限制因素，以色列文獻(Desalination,2010,263:285;Journal of Membrance Science,2013,445:88)提出了一種新的處理方法，利用陽離子交換膜將電解槽分隔為陽極室與陰極室，將待處理的水流經陰極室後，引入外部結晶器內進行誘發結晶以提高極板處理能力，電能利用率達到50%。中國專利CN204198498U利用刮刀刮掉陰極板垢以提供微小晶核增加結晶比表面積，雖在一定程度上提高了電能的利用率，但其電能利用率依舊偏低，一是增加了陰極動力旋轉部分的電耗，二是由於其輔助電極接正電且在陰極室內，其表面必定會析氧(氯)而產生H+，可消耗陰極產生的部分OH-而導致電能利用率降低，另外其在後續工藝中提及需添加絮凝劑造成二次污染及處理成本的增加，另外其設備內腔底部沒有隔膜將陰陽兩室分開，而其實施例中陽極室酸性水一直往復循環部分H+必會進入陰極室，也會降低電能的利用率。生活中大部分水體都是硬水即鹼度小於硬度(等同於重碳酸根的含量低於鈣鎂量)，故在不補加二氧化碳的情況下不能完全消除硬度。專利CN106277369A雖也提及陰陽極間加隔膜，但同樣要求陰極室出水口需連接一外部結晶器誘發結晶，結晶器體積龐大且時效性低，因無二氧化碳的補給同樣存在硬度水條件下不能完全消除硬度達到徹底軟化水的目的。
發明內容
本發明的第一目的是提供了一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法，向電解槽中通入電流，使得陰極室內形成強鹼性區域，利用電解產生的OH-，使得Ca2+生成CaCO3晶體，與Mg2+生成Mg(OH)2晶體，並隨著電解的進行，陰極室pH值增大，碳酸鈣晶體聚團行為加強而迅速形成晶核，使得過飽和的CaCO3和Mg(OH)2懸浮液高效自發結晶，避免了誘發結晶和外加絮凝劑而帶來的二次污染，減少了工序步驟，而且時間上也快很多，投資少、設備佔用空間也少，處理能力大。
本發明的第二目的是提供了一種利用上述高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法軟化硬水的裝置及其系統，向電解槽中通入電流，使得陰極室內形成強鹼性區域，利用電解產生的OH-，使得Ca2+生成CaCO3晶體，與Mg2+生成Mg(OH)2晶體，並隨著電解的進行，陰極室pH值增大，CaCO3晶體聚團行為加強而迅速形成晶核，使得過飽和的CaCO3和Mg(OH)2懸浮液高效自發結晶，避免了誘發結晶和外加絮凝劑而帶來的二次污染，減少了工序步驟，而且時間上也快很多，投資少、設備佔用空間也少，處理能力大。
本發明的技術方案如下：
一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法，包括以下步驟：
(1)通過隔膜或細孔板將電解槽分隔成陽極室和陰極室，並將陽極板和陰極板分別置於陽極室和陰極室中;
(2)通一電流，所述的電流根據I≥1.01Qη(M+2M2)計算得到，其中，I為電極板的電流，單位：A;η為目標軟化率，單位：1;Q為陰極室的水流量，單位：L/s;當M0>M1時，M=M0;當M0[(M0+M2)/(M1+M2)]時，M=2M1-M0;M0為待軟化水的鹼度，單位：mgCaCO3/L;M1為待軟化水的鈣硬度，單位：mgCaCO3/L;M2為待軟化水的鎂硬度，單位：mgCaCO3/L;
(3)待軟化的水流經陰極室，通電後，在陰極室內形成強鹼性區域，體系pH≥10，電解產生的OH-，與HCO3-反應生成CO32-，然後與水體中的Ca2+結合生成CaCO3晶體;與Mg2+結合生成Mg(OH)2晶體，且隨電解的進行陰極室pH值的增大，CaCO3晶體的zeta電位降低，晶體聚團行為加強而迅速形成晶核，隨高速水流流出陰極室的過飽和CaCO3和Mg(OH)2懸浮液以此晶核為生長點並迅速成長，實現自發結晶，生成為肉眼可見的固體顆粒物，懸浮於水中，再進行沉降或過濾，即完成軟化。
優選為，還包括在M0[(M0+M2)/(M1+M2)]時，向陰極液中通入足量空氣或二氧化碳。
優選為，常溫常壓下通入空氣的流量根據Q1=0.61Q(M1-M0)計算得到，其中，Q1為向陰極室通入空氣的流量，單位：L/s。
優選為，常溫常壓下通入CO2的流量根據Q0=2.45Q(M1-M0)·10-4計算得到，其中，Q0為向陰極室通入CO2的流量，單位：L/s。
優選為，所述的陽極板為碳電極、貴金屬電極或鈦基金屬氧化物電極中的一種;所述的陰極板為不銹鋼、鑄鐵、石墨、鋁或銅等定型導電材料中的一種。
優選為，所述的隔膜為陰離子交換膜、陽離子交換膜、雙極膜、石棉纖維膜、無紡布、化纖濾布或陶瓷隔膜中的一種;所述的細孔隔板為帶有微小細孔且不影響導電的塑料薄板，如聚四氟乙烯塑料薄板。
本發明還公開了一種利用上述的高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法軟化硬水的裝置。
優選為，至少在所述的陰極室的兩端分別設有進水口和出水口，在所述的進水口上設有空氣或二氧化碳補氣口，在所述的出水口上連有過濾器或沉降池。
優選為，在所述的出水口與所述的過濾器或沉降池之間設有第一氣液分離器，用來收集綠色能源—氫氣。
本發明還公開了一種軟化硬水的系統，將若干個上述的電解槽並聯、串聯或串並復合連接，且在陰極室出水口的匯集處設有第二氣液分離器，用來收集綠色能源—氫氣。
與現有技術相比，本發明的有益效果如下：
一、本發明的一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法，通過I≥1.01Qη(M+2M2)計算出一適宜電流，使得陰極室內形成強鹼性區域，體系pH≥10，利用電解產生的OH-，使得Ca2+生成CaCO3晶體，與Mg2+生成Mg(OH)2晶體，並隨著電解的進行，陰極室pH值增大，CaCO3晶體聚團行為加強而迅速形成晶核，流出陰極室的過飽和懸浮液以此晶核為生長點高效自發結晶，實現將水中大部分或全部鈣鎂離子一次性除去，且在陰極板上不會附著水垢，無需誘發結晶和外加絮凝劑，避免了二次污染，減少了工序步驟，具有軟化效率稿，投資少、設備佔用空間少，處理能力大等優點;
二、本發明的一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法，還根據Q1=0.61Q(M1-M0)計算通入空氣的流量和根據Q0=2.45Q(M1-M0)·10-4計算通入二氧化碳的流量，以提供足夠量的HCO3-，達到所需軟化率;
三、本發明的一種高效自發結晶的電化學脫鹽軟化水處理方法，根據通入電流的計算公式和通入空氣或二氧化碳的計算公式，計算出電流值及通入空氣或二氧化碳的速率，便於實現數控化和自動化，使用清潔電能作為唯一的「處理劑」，無色環保無污染。

⑦ 污水處理的政策和行業動向

一、城市污水污染成為水污染控制的首要問題
1、城市污水污染和處理現狀
自1985年以來，我國廢水年排放總量一直的維持在350～400億m3/a左右。1996年全國666個設市城市中532個城市沒有污水處理廠，134個城市建成的309座污水處理廠，城市污水處理總量僅為44.6億m3，其中經二級生化處理的僅佔6.9%，有77.4%的城市污水未經任何處理直接排入水體。1997年廢水排放量達到最高值416億m3，其中工業廢水排放量227億t，市政污水排放量189億t。1999年城市污水污染負荷首次超過了工業廢水污染負荷，我國水污染的重點已經從工業點源為主的控制，逐步轉變為以以城市污水污染為主的控制。根據建設部估計2000年廢水排放量為480億m3。
2、城市污水排放量的預測
目前，全國有設市城市640多個，建制鎮1.6萬多個，人口約2.7億人。自90年代以來，我國的國民生產總值連續以8～11％的高速率的增長，預計新世紀的頭20年內我國經濟增長將保持在6～9％的高、中速率穩定發展。污水量增加考慮上述因素按5%的速率考慮。到2010年增加污水量300億m3。
建制鎮的污水產生量，按照我國政府有關部門新制定的小城鎮發展規劃，今後新型小城鎮的發展重點為沿路、沿江河、沿海、沿邊境等地理位置和交通條件較好、資源豐富、鄉鎮企業有一定基礎或農村批發和專業市場初具規模的小城鎮；建設目標為布局合理、設施配套、交通方便、環境優美、經濟繁榮、各具特色、具有3 萬左右人口規模的新型小城鎮。到2010年，全國城鎮人口達到5.6億人左右，城市化水平達到40%左右。2010年，全國設市城市達到1200個左右，建制鎮達到2.5－3 萬個，到2010年，全國村鎮自來水普及率達到65%，小城鎮人均日用水量180升、村莊110升，依此計算村鎮年廢水量可能達到270億噸。
3、污水處理率與投資估算
考慮現狀污水量、污水增量和建制鎮污水量，到2010年污水排放總量為1050億m3/a。 綜上所述，考慮現狀污水量、污水增量和建制鎮污水量，到2010年城市污水排放總量為1050億m3。根據《國民經濟和社會發展「九五」計劃和2010年遠景目標綱要》的要求，到2010年城市污水處理率要達到50%，則需增加500億m3/a(1.4億m3/d天)的處理規模。城市污水污水量和投資按增長速率預測見表1。達到50%的污水處理率，按靜態投資(考慮配套管網)處理每立方米污水投資為2000-3000元，則需投資3000-4000億元。根據對於污水處理程度和污水量的增長，對於城市污水處理廠的主要技術設備(特別是二級處理相關設備)的市場份額分析見表2。為擴大內需，帶動經濟發展，1998年以來，國家加大了基礎設施的投入，城市基礎設施成為其中重要的一部分，目前發行的1000億國債中將有300億用於城市基礎設施建設。在地方上報建設部的給水排水建設項目中，供水項目322個、污水項目208個，總投資將達1100億元。1999年國家增發650億其中一部分國債主要用於1998年的在建項目和一些新建項目。如此巨大的投資和市場份額，這對我國水工業的發展既是機遇又是挑戰。

在以上份額中機械加工等傳統產業(機電產品：如水泵、風機等)佔了大約15-30%的份額，建築業佔35-45%的份額。這兩者之和占總投資的60%以上，在今後10年內存在每年200億左右的市場份額。從事以上行業的主體為國家大中型企業。從而可見對於城市污水和城市給水這種大規模的基礎建設項目，國家投資將帶動大批如機電行業、機械製造和加工行業和建築行業等傳統行業的發展。從而可帶動相關產業的發展和消費總量的增加，有利於大中型企業的改革和經濟發展，這也與國家目前的搞活大中型企業的政策是一致的。在水污染治理中自控和儀表和技術服務所佔的比例雖然不高在8-15%左右，但是相對的產值較高。這一部分市場額定大約在40-60億元/年。另外，一般污水處理的運行管理費用約占投資的10％，運營服務業的份額約40億/年。
面對中國環境污染治理的如此巨大的市場，外國公司已經開始進入。目前許多城市污染處理廠利用外資建設，如1996-1998年有數十個外資貸款項目建設城市大型污水處理廠，其中的不少關鍵設備和配套產品從國外進口。由於國外的水處理產品技術成熟、質量較好、服務上乘，對我國水處理產業提出了嚴峻挑戰。

二、城市污水處理技術發展
1、城市污水處理工藝
我國城市污水處理技術從「七五」國家科技攻關開始逐步進行研究。「七五」和「八五」攻關項目在氧化塘、土地處理和復合生態系統等自然處理技術方面的研究較多，以這些成果為設計依據。建立了一些氧化塘、土地處理城市污水示範工程。在人工處理技術方面，「八五」對高負荷活性污泥、高負荷生物膜、一體化氧化溝技術進行了深入研究，引進、開發了A/B、A/A/O、A/O、B/C、SBR等處理工藝，研究成果已被應用於大批污水處理廠；城市污水廠污泥處置問題在「九五」科技攻關中受到重視，並配套開發成套的污泥處理。「九五」期間工藝技術研究重點為中小城鎮簡易高效污水處理實用的成套技術，解決人工處理能耗高、自然處理佔地大等問題。
經過「七五」、「八五」和「九五」期間的努力，我國在城市污水處理技術方面取得了較大的成就，攻關成果豐碩。就工藝技術的廣度而言，與國際上的差距已經縮小。目前在水污染治理技術上，已能提供下列技術的工藝參數。傳統活性污泥法技術包括傳統法、延時法、吸附再生法和各種新型活性污泥工藝，如：SBR、AB法和氧化溝技術等等；A-O法和A2-O技術；酸化(水解)-好氧技術；多種類型的穩定塘技術；土地處理技術等等。這已經可以滿足大多數城市污水污水治理的要求。

二、城市污水處理技術發展
1、城市污水處理工藝
我國城市污水處理技術從「七五」國家科技攻關開始逐步進行研究。「七五」和「八五」攻關項目在氧化塘、土地處理和復合生態系統等自然處理技術方面的研究較多，以這些成果為設計依據。建立了一些氧化塘、土地處理城市污水示範工程。在人工處理技術方面，「八五」對高負荷活性污泥、高負荷生物膜、一體化氧化溝技術進行了深入研究，引進、開發了A/B、A/A/O、A/O、B/C、SBR等處理工藝，研究成果已被應用於大批污水處理廠；城市污水廠污泥處置問題在「九五」科技攻關中受到重視，並配套開發成套的污泥處理。「九五」期間工藝技術研究重點為中小城鎮簡易高效污水處理實用的成套技術，解決人工處理能耗高、自然處理佔地大等問題。
經過「七五」、「八五」和「九五」期間的努力，我國在城市污水處理技術方面取得了較大的成就，攻關成果豐碩。就工藝技術的廣度而言，與國際上的差距已經縮小。目前在水污染治理技術上，已能提供下列技術的工藝參數。傳統活性污泥法技術包括傳統法、延時法、吸附再生法和各種新型活性污泥工藝，如：SBR、AB法和氧化溝技術等等；A-O法和A2-O技術；酸化(水解)-好氧技術；多種類型的穩定塘技術；土地處理技術等等。這已經可以滿足大多數城市污水污水治理的要求。
2、城市污水處理技術問題討論
從20世紀60-70年代，氧化溝和SBR工藝發展迅速，近年來成為我國城市污水處理廠佔主導性的工藝。而曝氣生物濾池和一級強化工藝是國際上20世紀80年代末、90年代初新開發的、具有發展潛力的高效城市污水處理工藝。城市污水處理新工藝---水解-好氧生物處理工藝是我國自主知識產權的工藝。我國在近年引進了很多國外的新工藝，建立了相當多的工程，這些工作是我國在城市污水領域的寶貴財富，應該對此進行系統的總結。但我國的污水處理技術研究以單項研究為主，且偏重於工藝研究，缺乏足夠的系統性、完整性，也缺乏綜合性的比較研究和技術經濟評價體系。這也是近年來，首先流行AB工藝，然後流行三溝氧化溝，以及其他形式的氧化溝，目前又在流行SBR工藝的原因所在。缺乏全面和綜合比較能力，在很長的一段時間內國外的新技術和新產品就不斷沖擊國內市場，國產技術總是無法在市場上佔有一席之地。
從另一方面講，目前我國城市污水處理廠普遍採用的工藝為普通活性污泥法、氧化溝法、SBR(間歇式活性污泥)法、AB法等，這與美國、德國等發達國家所採用的技術與工藝幾乎處在同一水平上，而我國的國民生產總值遠遠低於上述國家。上面各項技術是國外在水污染控制中，被證明是行之有效的技術。但以上的技術並不一定是先進的技術，特別並不一定都完全適合我國的國情。
例如：目前國內大多採用國外引進的氧化溝、延時曝氣的SBR等工藝。延時曝氣是一種低負荷工藝，對於我國這樣一個資源不足、人口眾多的發展中國家，是否適合推廣這種低負荷的活性污泥工藝是值得推敲的問題。首先，低負荷的曝氣池的池容和設備是中、高負荷活性污泥工藝的幾倍，所以相應的投資要高數倍；其次，延時曝氣對污泥是採用好氧穩定的方法，其能耗比中、高負荷活性污泥要高40～50%左右；能耗增加固然帶來了直接運行費的增加，同時還要增加間接投資。據資料報道目前每kW發電能力脫硫需要投資1000美元，則每萬噸污水增加的脫硫投資需要70萬元。如果按脫硫投資為電站投資10%計，則增加的電廠投資為700萬元，這接近污水處理單位投資的50%。從可持續發展角度講，採用延時曝氣的低負荷工藝，如氧化溝工藝等等是不適合中國國情的。
從城市污水污泥處理和處置方面，在我國還剛剛起步與國外先進國家相比尚有較大差距。隨著大量污水處理廠的投產，污泥產量將會有大幅度的增加。污泥厭氧消化的投資高，污泥處理費用約占污水處理廠投資和運行費用的20-45%。並且污泥厭氧消化處理技術較復雜。在我國僅有的十幾座污泥消化池中，能夠正常運行的為數不多，有些池子根本就沒有運行。這也是導致我國近年大量採用帶有延時曝氣功能的氧化溝等技術的原因。所以採用高效(高負荷)、低耗污水處理工藝的關鍵之一是解決城市污水廠污泥處理技術，可以講今後我國城市污水工藝的進步在很大程度上取決於污泥處理和利用技術的進步。能否解決好污泥問題是污水凈化成功與否的決定性因素之一。為了解決這一問題有必要加強污泥處理與利用的研究。從污泥最終處置的出路來看，污泥農用從我國具體情況來說是最為可行和現實的處置方案。結合污泥的最終處置考慮污泥堆肥和利用，是適合我國國情的污泥處理工藝另外一條技術上可行，經濟是有利的技術途徑。
由於我國經濟發展水平還較低，資金匱乏，投資力度不足等諸多因素，導致目前發達國家大批水處理環保企業採取貸款方式，大舉進軍我國水處理環保市場。1988年以來，我國開放了城市基礎設施的建設，給水排水利用外資建設項目共約200個，總金額達78億美元。由於外資的利用，特別是利用了歐洲發達國家的政府貸款(只能用於購買貸款國的設備)，雖然推動了一批現代化污水處理廠的建設，但是增加了工程投資(國外設備的價格一般是國內設備的4-6倍)和今後的日常維護費用(需要外匯更新配件)。同時也嚴重抑制了國內污水處理設備製造業的發展。由於技術和資金投入不足使國內污水處理設備無法達到國際水平。但總體上我國機電設備製造業經過適當重組、調整和改造是能夠製造所需的污水處理成套設備的。目前，我國城市污水處理約90％來自於國際各種貸款，基本被國際各大公司所佔領。

三、我國城市污水處理發展趨勢
水污染控制技術涉及到有關水處理技術研究開發、工程設計、工程實施、設備加工和運營管理等各個方面。但是，從水處理技術市場化和產業化的觀點，特別是從投資結構的劃分，水處理技術產業可以分為：1) 工藝技術；2) 工程和設備產業化；3) 設施運營產業化等三個部分。我國下一步主要任務是在以上三個方面進行重點發展。
1、大力發展先進的水處理工藝技術
對於我國這樣一個污染嚴重、資源短缺，並且社會主義初級階段的國家，先進的水處理工藝的標准應該是適合我國國情、高效、低耗和低成本的污水處理技術。各類效率高、投入低、可達到一定治理深度的城市污水處理新技術，對經濟尚不夠發達而污染亟待治理的我國，尤其是絕大多數沒有污水處理設施的17000多個建制鎮，在一段時期內都將具有重要意義。因此，迫切需要一批能滿足排放要求、處理效果好、基建和運行費用低的污水處理新技術和新工藝。因此，國家環保總局提出需要建立與我國現階段國情相適應的、經濟實用的先進工藝技術的示範工程，示範工程應該滿足：1) 噸水投資低，噸水造價應該控制在800元；2) 運行費用低，噸水運行費應該控制在0.3元以下；3) 在工程中採用國產化的設備，並且採用總承包和實施運營的機制。

達到上述目標，需要在新工藝、新材料和高新技術的應用和示範上加大力度。眾所周知高效工藝可以大幅度降低污水處理的基建投資，比如目前國內延時曝氣的氧化溝和SBR工藝一般在0.05-0.07kgBOD/m3.d，與中、高曝氣池負荷(0.3-0.5kgBOD/m3.d)相差幾倍甚至到十倍，這樣曝氣池的投資也相應增加幾倍甚至到十倍。從新工藝角度講現有的物化-生化工藝、水解-好氧工藝、曝氣生物濾池和高、中負荷的好氧工藝以及厭氧－好氧處理技術等工藝都是有希望的新工藝，但需進一步完善。要在短期內提高污水處理率，除了制定合理可行的產業技術經濟政策、加大建設城市污水處理廠的投資力度外，必須依賴技術進步，盡快開展一些先進的污水處理工藝示範推廣工作。
同樣，新材料和新施工方法的利用可以降低工程造價。比如德國國外百樂卡(Biolack)技術，採用高密度聚乙烯作水處理的構築物的防滲材料，降低了水處理構築物的造價。在污水處理構築物方面可以推廣國外先進的制罐技術，如拼裝式反應器。將處理構築物設備化，以快速低耗的設備型式，成套提供城市污水處理的單元反應器設備；提高水處理設備的成套化和設備化，將完整工藝技術、成熟自控技術、以及嚴格的製造技術結合為一體，設計生產具有高科技含量的的廢水處理成套設備；
另外，高新技術的使用特別是高度自動控制系統，使電氣控制、儀表、計算機一體化，即監、控、管一體化是環保廠生產過程自動化的必然要求和發展趨勢。污水處理廠自控程度的提高，給運行管理機制改變、基建費用的降低和運行成本減少帶來一系列好處，根據國際上發展的趨勢，大力發展我國的環保自控技術和設備，是提高我國的環保工程管理水平和處理設施穩定運行的根本保障。
2、大力推進水處理技術和設備的產業化
水污染控制的實施是通過工程設施和技術裝備來實現。當前水處理工程有以下特點：首先，工程中設備和施工技術含量及投資比例不斷提高，從而反映了水處理工程技術的設備化、產業化和市場化的趨勢。我國需要建立污水處理成套設備產業基地，建立污水處理成套設備產業基地，水污染控制的實施是通過工程設施和技術裝備來實現，我國需要建立污水處理成套設備產業基地；其次，工程市場已由傳統的承發包方式引入了國際通用的「Turnkey」總承包的運作方式。參與這種工程和設備總承包的「工程公司」在國際已是一個跨行業的產業。工程公司一般是具有系統設計、工程管理、設備集成、安裝調試和運行培訓的綜合能力的大型公司，我國目前還缺乏這樣具有綜合能力的大型專業工程公司。
水污染控制的實施是通過工程設施和技術裝備來實現。我國需要建立污水處理成套設備產業基地。對於不同規模和類型城市污水處理廠，產業化發展目標是不一樣的。
1) 超大型城市污水處理廠建設
污水量≥20萬m3/d這一類的城市污水處理廠在全國總共不超過100個，但是占污水排放總量的30%～50%。雖然在90年代初期和目前正在建設的超大型項目已有一部分，由於項目的重要性和資金來源有保障，近期建設的重點仍然是這一類的污水處理廠。根據國內外的經驗對於超大型城市污水處理廠採用的工藝大多是比較成熟的傳統活性污泥工藝，因此相關設備發展重點是大型污水處理廠的單項技術設備(特別是二級處理相關設備)。其中包括：
① 大型自動格柵除污設備；
② 各種成套除砂、洗砂設備；
③ 大型沉澱池刮吸泥設備；
④ 高效曝氣設備；
⑤ 大型污水通用機械設備，如離心風機、污水泵等；
⑥ 大型濃縮、脫水一體化設備；

⑦ 污泥消化成套設備；
⑧ 沼氣利用成套設備；
⑨ 配套的自控系統和儀器儀表等；
⑩ 污泥處理和處置成套設備，如堆肥、造粒裝置等等。
2) 大、中型城市污水處理廠建設
由於城市污水廠污泥採用厭氧消化處理技術，污泥厭氧消化的投資占污水處理廠投資的30%～40%，並且污泥厭氧消化處理技術較復雜。這一問題一直沒有達到很好的解決，我國的污泥處理處置與利用起步晚，不論是科研開發，還是工程實踐，均遠遠落後於發達國家和國內需求。因此根據大、中型城市污水處理廠的特點，近期眾多城市採用低負荷氧化溝和SBR工藝採用好氧穩定污泥的方法。對於中型污水處理廠的發展重點是對已基本掌握的氧化溝法和SBR等處理工藝技術加速推廣，同時要加快這幾種工藝的專用設備的國產化、規模化生產，形成從設計、設備製造、項目建設到運行管理的總體能力。形成如下設備的生產能力：
① 氧化溝的曝氣設備：如轉刷、轉盤和表曝機；
② 污泥濃縮、脫水一體化設備；
③ SBR工藝中的潷水器；
④ SBR專用曝氣設備；
⑤ SBR自控設備。
3) 中、小城鎮污水處理廠建設
對於我國大量的中、小城鎮產生的污水量≤5萬m3/d的小型城市污水處理廠，是我國水污染控制的重點和難點。由於我國目前還處於社會主義發展的初級階段。大多數中小城鎮處於不太發達的農村地區，但是其造成污染的是量大面廣，是我國下一階段三湖三河治理的重點。根據這一特點必須開發中小城鎮適用的簡易高效污水處理成套技術，重點要解決城市污水處理廠的三高問題，即投資高、電耗高和運行費用高。以水解－好氧生物處理工藝、曝氣生物濾池等為代表的低耗、高效工藝可以滿足這一需求。因此對於小型城市污水處理廠需要作如下工作：
① 適用的簡易、高效城市污水處理裝置成套化；
② 簡易高效城市污水處理裝置的全自動化；
③ 污泥堆肥、造粒制肥技術成套化。3、大力鼓勵水處理設施運營產業化根據污水處理廠建設投資估算，今後城市污水處理廠的運營費用逐年增加到2010年可以達到40億元/a。污水處理設施的運營產業化涉及兩個層次的問題，其一是傳統的技術服務的范圍不斷擴展。由於環境法規健全和執法力度的加強，對於水處理設備運行的達標率和完好率要求更高，因此技術要求的時效性不斷加強；同時隨著社會主義市場經濟的發展，BOT方式的引入在水處理領域也會逐步打破傳統甲、乙方概念，產生甲、乙方角色互換，導致了類似於物業管理型的技術服務需求。這對技術服務提出了更高層次的要求。因此，技術服務范圍的擴展、要求的加強和形式的更新等一系列變化，導致技術服務市場內涵的擴大。其二是隨著甲、乙方角色互換，資金籌措方式的發生了改變。計劃經濟導致目前絕大多數污水處理廠的現狀是：由政府投入巨額資金或利用外國政府貸款建設，建成後多為事業單位編制，運行經費由政府有關部門核定撥給，相當一部分污水處理廠運行費用嚴重不足。這使污水處理廠的良好運行、投資回收、資金還貸等沒有保證，甚至出現了即使「有錢建」也「無錢養」的局面。採用BOT投資方式有利於降低工程投資，提高污水處理廠的運行管理水平，同時還能大大減輕地方政府的經濟壓力，並加快基礎設施建設步伐，滿足全社會對公共工程和基礎設施的需求。金融業也進入了水污染控制市場，今後各種基金、上市公司、投資公司和銀行將加速投入這一市場，在將加劇這一市場的競爭，但是同時無疑會促進水污染控制市場的成熟和發展。因此，水污染控制市場具有設備化、專業化、資本化和開放性的特點，從事水污染控制的研究、設計和生產部門要適應這種產業化形式。

⑧ 冷卻水處理的主要步驟有哪些

(1)化學法。目前，大型冷卻水系統多採用化學方法，為此必須在冷卻水中加入阻垢劑、緩蝕劑、殺菌滅藻劑及其配套的清洗劑等，從而形成了冷卻水的全套水處理技術。可供設計大型空調冷卻水處理的參考。化學處理方法的原理如圖1.由於阻垢可保證傳熱效果(節能)，級蝕劑、殺菌滅藻劑可減少設備腐蝕，延長設備壽命均屬正效益，所以被世人所關注，國外各大水處理公司都把此技術作為第一重點來抓，據報道1987年工業水處理劑(冷卻水部分)銷譽值為5.86億美元，年初1992年銷售值為7.65億美元，年增長率為6寫。近幾年來，隨著我國國民經濟的快速發展，對水處理劑的研究和開發也有了長足的發展。
(2)加葯處理法：該方法較早應用於熱水鍋爐和船泊水處理，近幾年來，該方法也被用於冷卻水系統，常用的葯劑多為固態晶體硅酸鹽被膜緩蝕劑。實踐證明，有以下幾點需要注意：不同的被膜劑要求有不同的溶解溫度，對於把加葯灌設在循環水系統上的，水溫往往能達到溶解溫度，而對於把加葯灌設在補水系統上的，應特別注意防止水溫過低，如果水溫過低，被膜緩蝕劑的溶解不好，就會影響緩蝕的作用。
(3)物理方法：是近幾年開始普遍廣泛使用的一種方法，該方法運行費用低、使用方便、易於控制、無污染是一種比較理想的水處理方法，實際上國外早在60年代便把注意力由化學方法轉移到物理方的開發上來。目前，應用的物理方法有磁力法、電解法、超聲法、靜電法等。
電解法能抑制水垢的附著，但是除垢不徹底，且具有電解孔蝕的危險;早期應用的磁力法穩定性比較差，長時間使用不能控制積垢，必須定期清掃積聚在控制器中的氧化鐵;而靜電法則克服了上述諸方法的缺點，並且，除了防垢和溶垢外，還有顯著的殺菌滅藻的效能。但是靜電法和電子水處理法緩蝕作用較專用的化學緩蝕略低，在一般空調冷卻水系統內可不考慮採用其它緩蝕方法。而在一些對緩蝕要求較高的系統最好同時適量添加一些緩蝕劑，可獲得更好效果。

⑨ 水處理技術

《水處理技術》雜志入選：全國中文核心期刊；中國期刊方陣雙效期刊；全國科技論文統計源期刊；中國科學引文資料庫來源期刊；中國學術期刊（光碟版）；中國期刊網；萬方數據資源系統；中文科技期刊資料庫；美國《化學文摘》（CA）；日本《科技文獻速報》（JICST），美國《劍橋科學文摘：自然科學》CSA:NS）等。
《水處理技術》專業報道：膜和膜過程研究開發及應用；水處理系統設計和運行管理；工業純水和超純水製造；海水和苦鹹水淡化；瓶裝水優質飲用水水凈化；工業軟化水冷卻水處理；電廠給水排水；廢水處理和再利用；液體分離濃縮和提純；水處理葯劑的研製和應用；國內外行業的最新信息和市場動態。
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