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国内外城市污水处理技术发展历程

发布时间:2022-07-09 20:43:52

A. 国外污水处理设备发展简史

生物接触氧化是挪威安能国际开发的国外应用成熟的新型污水处理工艺。首先在挪威Lillehammer水厂,生物接触氧化工艺单独用于氮污染物的去除取得良好地效果;此后该项工艺已广泛应用于世界上48个国家的市政污水和工业废水等行业的500多座污水处理厂中,出水水质可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级(A)标准。生物接触氧化作为预处理和后续处理也都分别在英国和美国、贝加莫、意大利等地得到了很好的应用。

升流式厌氧污泥床UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed,注:以下简称UASB)工艺由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点,作为能够将污水中的污染物转化成再生清洁能源——沼气的一项技术。1971年荷兰瓦格宁根(Wageningen)农业大学拉丁格(Lettinga)教授通过物理结构设计,利用重力场对不同密度物质作用的差异,发明了三相分离器。使活性污泥停留时间与废水停留时间分离,形成了上流式厌氧污泥床(UASB)反应器的雏型。1974年荷兰CSM公司在其6m3反应器处理甜菜制糖废水时,发现了活性污泥自身固定化机制形成的生物聚体结构,即颗粒污泥(granular sludge)。颗粒污泥的出现,不仅促进了以UASB为代表的第二代厌氧反应器的应用和发展,而且还为第三代厌氧反应器的诞生奠定了基础。
SBR是序列间歇式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)的简称,是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术,又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同,SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式,非稳定生化反应替代稳态生化反应,静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作,SBR技术的核心是SBR反应池,该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,无污泥回流系统。

B. 国内外污水处理的主要技术有哪些

我国的污水处理发起步晚、发展快,污水处理采用的工艺主要是生化处理,常见工艺有接触氧化法、AB法、A/O法、氧化沟、SBR、曝气生物滤池、导流曝气生物滤池等。
导流曝气生物滤池是我国自主知识产权的污水处理新工艺,根据后续处理工艺的不同,它又分为:水解-导流曝气生物滤池、厌氧-导流曝气生物滤池、气浮-导流曝气生物滤池、快沉-导流曝气生物滤池、超超声波-导流曝气生物滤池、微波-导流曝气生物滤池、臭氧-导流曝气生物滤池等。
导流曝气生物滤池在旧污水处理工程升级改造、脱氮除磷、中水回用方面与其它工艺结合,发展出AB法-导流曝气生物滤池;A/O法-导流曝气生物滤池;A2/O法-导流曝气生物滤池;氧化沟-导流曝气生物滤池;SBR-导流曝气生物滤池;生物接触氧化-导流曝气生物滤池等多种深度处理工艺。
导流曝气生物滤池充分借鉴了曝气生物滤池法、接触氧化法、生物膜法、间隙曝气法、人工快滤法、沉降分离法、硝化返硝化法、给水快滤法等八者设计手法,并结合二级或三级污水处理工艺而研制出来的污水处理新工艺、新技术。2005年获得国家专利。
导流曝气生物滤池在我国的北京、山东、河北、贵州、山西、四川、内蒙古、黑龙江、江苏、吉林、河南、湖北、天津、新疆等地已有工程实例,案例涉及生活、医院、化工、屠宰、食品、亚麻、酒精、制药、榨菜等领域的污水处理。大量的应用证明:出水水质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。

C. 污水处理技术发展趋势

中国污水处理行业发展趋势

——提标改质是城镇污水处理未来发展方向,农村污水处理需求大

一直以来,我国水资源短缺,水污染问题严重,同时废水排放量居高不下,水环境亟待改善。目前我国城镇污水处理规模已经基本达到要求,截止2019年底,我国城市污水处理率已经达到96.81%和93.55%,而农村污水处理渗透率仍较低,进行污水处理的建设镇及乡数量占比较低,同时农村污水处理率不到30%。

整体来看,未来我国污水处理需求将会逐渐往经济欠发达地区发展,提标改质是未来我国城镇污水处理的主要增长点,农村污水处理发展空间巨大。

此外,我国污水处理长期存在“重厂轻网”问题。一方面,污水处理设施虽然已经建成,但是由于收集管网不到位,“晒太阳工程”写低负荷率的情况时有发生。另一方面,由于管网年久失修、破损渗漏以及错误接驳,影响河道水质。

相对于污水处理厂有明确的收费来源,管网的建设和维护基本依赖政底付费,给地方政府带来较大的压力,因此这也是未来我国污水处理模式创新的重点与难点。

在市场竞争方面,PPP政策趋严、项目绩效考核强化,促使拥有不同优势的市场主体加速资产整合,领先企业积极并题,巩固市场地位,除传统水务公司外,外部企业也纷纷通过并购等方式跨界进入污水处理行业,转型进入污水处理领域,市场竞争呈现多元化趋势,同时促进行业加速走向集中。



——以上数据来源于前瞻产业研究院《中国污水处理行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

D. 中国最新的水资源现状 污水处理现状

根据前瞻产业研究院发布的《中国污水处理行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》数据显示,截至年底,我国污水处理及其再生行业企业个数达到了213个,资产总计844.13亿元,较2011年增长了11.43%,销售收入为236.64亿元,较2011年增长了16.16%,扩张速度较快。

但是我国当前污水处理费还处于较低的水平,在我国36个大中城市中还有14个城市的污水处理费低于0.8元/吨,未能达到国家规定的上涨幅度,虽然当前我国污水处理及其再生行业的毛利率较高,2012年华东地区和西北地区的毛利率超过了100%,但是由于污水处理费的工业事业特征,其市场调节能力较差,2012年我国污水处理及其再生行业七个地区有四个毛利率在下降,而且华东、华中地区连续两年处于下降趋势,在一定程度上会打击企业投资这个行业的积极性。

前瞻产业研究院污水处理及其再生行业小组认为,从我国污水日处理能力和污水排放总量对比来看,我国污水处理能力尚不能满足需处理的污水量,加上污水处理行业存在产能利用率低的问题,每年都有大量的没有得到处理的污水流入水体中污染水环境,行业需求大于供应。

受到经济回暖,国家政策推动以及环保行业热度增长等有利因素作用,污水处理行业整体生产经营状况较好,基于多项政策的利好作用具有持续性,加之随着工业的持续增长,污水处理的行业需求将稳定增加,预计2013年污水处理行业的财务运行仍将保持较好水平。

国家环境保护“十二五”规划指出,“十二五”期间中国环保投资将达3.1万亿,较“十一五”期间1.54万亿的投资额上升121%。“十二五”期间,随着环境税费改革,市场化和特许经营制度完善,税费优惠政策落实和处理费用征用水平提高,污水处理、垃圾处理运行服务市场将迅速发展,环境咨询、环境设计、环境贸易等服务领域也将进一步扩大,行业发展前景广阔。

总体来说,我国污水处理行业前景比较良好,行业增长空间很大。

E. 谁知道城市污水处理厂的发展历史

五六十年代:刚刚起步 技术和管理水平较落后

解放初期由于工农业生产刚刚起步,当时的污水污染程度很低,且提倡利用污水进行农业灌溉,特别是北方缺水地区将污水灌溉利用作为经验进行推广,如著名的沈抚灌渠等,所以全国仅有几个城市建设了近十座污水处理厂(还包括1921~1926年间外国人兴建3座污水处理厂),在处理工艺有的还是一级处理,处理的规模也很小,每天只有几千立方米,最大的也只有每天5万立方米左右,致使污水处理技术和管理水平处于较落后的状态。

我国解决城市污水的净化问题始于二十世纪70年代。一些城市利用郊区的坑塘洼地、废河道、沼泽地等稍加整修或围堤筑坝,建成稳定塘,对城市污水进行净化处理。据调查,这个时期在全国已建成各种类型的稳定塘有38座,日处理城市污水约173万立方米。其中生活污水量占一半,其余包括石油、化工、造纸、印染等多种工业废水。此阶段开始重视引进国外先进技术和设备,开展与国外的技术交流,逐步探索适合我国国情的工程技术和设计,为以后的建设奠定了基础。

七八十年代:天津市纪庄子污水处理厂投产运行带动新建污水处理厂几十座

随着工农业生产的不断发展,人民生活水平的逐步提高,城市污水的万分也随之而变化,污染程度由低向高逐渐演变,一些发达的资本主义国家由于污水的污染,使人民身体健康受到威胁的沉痛教训(如,日本国骨疼病、水俣病的出现),引起人们的关注和我国政府的高度重视,建立了国家级环保组织(国务院环境保护办公室),大学也陆续设置环境工程系或环境工程专业,国务院环保办投资在天津兴建污水处理试验厂(天津市纪庄子污水处理试验厂),70年代末开始兴建,处理规模:一级处理0.1立方米/s,二级处理0.025立方米/s,北京高碑店污水处理试验厂也先后运行。国家和地方都为筹备建设国内大型污水处理厂做前期工作,此刻天津市政府与建设部及有关部委率先决定建设天津市纪庄子污水处理厂,并于1982年破土动工,1984年4月28日竣工投产运行,处理规模26万立方米/d。

我国第一座大型城市污水处理厂——天津市纪庄子污水处理厂于1982年破土动工,1984年4月28日竣工投产运行,处理规模为26万立方米/d。纪庄子污水处理厂投产运行后多年来达到设计出水水质标准,使黑臭的污水变为清流,它的诞生填补了我国大型污水处理厂建设的空白。在此成功经验的带动下,北京、上海、广东、广西、陕西、山西、河北、江苏、浙江、湖北、湖南等省市根据各自的具体情况分别建设了不同规模的污水处理厂几十座。

“九五”期间:正式启动“三河”、“三湖”流域水污染治理

“九五”期间,我国正式启动对“三河”(淮河、海河和辽河)、“三湖”(太湖、巢湖、滇池)流域和“环渤海”地区的水污染治理,国家给予相应资金和技术上的支持。1996~1999年竣工投入运行的城市污水处理项目有22个,投资59.58亿元,日处理规模371.7万立方米;在建项目109个,计划投资161.83亿元,日处理规模832.0万立方米。

国家“七五”、“八五”、“九五”科技攻关课题的建立,使我国污水处理的新技术、污泥处理的新技术、再生水回用的新技术都取得了可喜的科研成果,某些项目达到国际先进水平。国外污水处理新技术、新工艺、新设备被引进到我国,在活性污泥工艺应用的同时,AB法、A/O法、AA/O法、CASS法、SBR法、氧化沟法、稳定塘法、土地处理法等也在污水处理厂的建设中得到应用。由过去只具有去除有机物功能的污水处理工艺技术发展行业的市场。如格栅机、潜水泵、除砂装置、刮泥机、曝气器、鼓风机、污泥泵、脱水机、沼气发电机、沼气锅炉、污泥消化搅拌系统等大型设备。

由于建设大型城市污水处理厂的投资很大,我国的建设资金有限,无法适应水污染治理的需要。为此引进国外资金建设污水处理厂成为建设资金的重要组成部分,从而也加快了我国城市污水处理厂的建设速度。一批大型的城市污水处理厂利用国外贷款项目相继建成投产。如:我国20世纪最大的污水处理规模为60万立方米/d;天津东郊污水处理厂、成都三瓦窑污水处理厂、沈阳北部污水处理厂、郑州王新庄污水处理厂处理规模均为40万立方米/d。

据统计,到2000年底,全国已建设城市污水处理厂427座,其中二级处理厂282座,二级处理率约为15%。2000年用于城市污水处理工程建设的总投资约为150亿元。但目前绝大多数小城镇尚未建污水处理设施。七大硬伤制约城市污水处理的发展

污水处理专家朱雁伯分析,我国城市污水处理目前存在七大问题,制约着我国城市污水处理事业的发展。

其一、污水处理厂建设资金的短缺

我国虽然已建成污水处理厂100多座,但是还远远不能满足城市工农业生产和人民生活的需要,表现在某一个城市本身的处理率不高,也就是污水处理的量不够,还表现在大城市已开始着手进行污水处理厂建设的规划和建设计划工作。但在中小城市,特别是在西北部中小城市还没有将污水处理的规划建设纳入城市发展的议程。其主要原因之一就是没有专门建设资金,有的地区的水污染日趋严重,若等待有资金投入时再兴建污水处理厂,就会使环境趋于恶化,给人民生活带来不便,对人民身心健康带来危害,所以促使我们要多方筹措资金,加快水环境污染的治理,为子孙后代留下一个优美的生活环境。

其二、污水处理厂运行经费不能到位

全国目前已经建成投产运行的污水处理厂共计100多座,能够满负荷运行的污水处理厂不到1/3 没有满负荷运行的原因:大多数均是由于运行经费不能到位而造成的,有的省市没有收取污水处理费,有的是只收工厂、企业的,不收居民的,有的是工厂、企业、居民的都收了,但收费标准定得很低,远远不能满足污水处理厂正常运行所需的最低费用,使一些污水处理厂出现了能得到多少经费就处理多少吨污水的实际问题。这样长此下去既发挥不了建设污水处理厂应有的效益,也会使仪表、设备受损,同时也无法发挥污水处理厂专业管理人员的作用。

其三、进口设备的维修及设备配件的开发

由于大批的进口设备进入污水处理行业,经过几年的运转后,设备陆续会出现大小不等的损坏,特别是索赔期后的维修和正常的大修。这就需要有专业技能的技术人员来进行,叵请国外的专家来维修,维修成本将会大幅度增高实在难以接受,或使进口设备能够维持正常运转,必须培养对进口设备维修保养的国内专业人员,使其掌握维修技能达到进口设备的维修标准。有了维修的专业人才还得有充足的备品配件,特别是一些将要淘汰的设备被引进中国,备品配件国外也不会再生产了,就需要国内自行测绘、加工制造,只有这样才能使进口设备发挥出它的作用,否则设备的损坏,配件的缺乏会影响污水处理厂的正常运行。

其四、污水处理工艺选择跟风,不结合实际情况

选择热门工艺是在选择污水处理工艺时,出现的单纯追求工艺新,追求时髦工艺,不考虑本地区的进水水质、处理水量以及出水用途的问题,在我国已建成的一些污水处理厂中,本来进水水质都比较低,还要选择AB法,结果不能得到充分的利用,造成设施设备的闲置。有的地区经处理的再生水直接用于农业灌溉,还过分强调除磷脱氮,采取A/A/O法,增大了建设投资也提高了日常运转成本,还有一些个别地区在建设污水处理厂时,看当时风刮什么工艺就采取什么工艺。

其五、污水处理后的再生水得不到充分的利用

巨大的投资建设了污水处理厂,经过处理后的再生水不能得到充分利用,甚至有的地区还将处理后的再生水与未经处理的污水混在一起同流合污,有的地区没有将再生水回用却排入大海造淡水资源的浪费。目前世界的淡水资源极为匮乏,中国淡水资源的占有量在世界上排第121位,人均淡水占有量仅为2000立方米。

其六、污泥没有真正达到无害化,没有最终处置的途径

污水经过各种不同工艺处理后,出水达到了国家规定的排放标准,但是在污水处理过程中奖惩的污泥却未能得到妥善的处置,还会给环境造成二次污染。有些地区污泥不经过无害化处理,将污泥堆放在场外,任意取走不知下落。有的地区将污泥进行干燥用作农肥,重金属含量是否达标考虑的很少,对农作物有多大的危害分析不足。国家环保部门禁止将污泥作为菜田、稻田的肥料,作为旱田的农肥需要对污泥的成份进行分析,重金属及有毒家物质不超标方能使用。污泥作为绿地用肥要有园林部门认可,有监测部门跟踪分析方能使用,总之污泥若没有最终处置的途径,是给环境带来再次污染的隐患。

其七、污水处理厂没有除臭装置

污水处理厂的进水池,格栅间,沉砂池,初沉池及污泥处理系统的储泥池,脱水机房(除离心机外)都会产生严重的臭气,既影响操作运行人员的身体健康,也给周围居民生活环境带来污染,特别是一些建设较早,周围过去是农田、水池、远离市区的污水处理厂,目前成为市区,污水处理厂周围盖起了民宅,形成了居民区,污水厂的周边百姓深受其害,应该多渠道解决除臭装置,因为污水处理厂本身就是消除污染保护环境的企业。

F. 国内和国外污水处理有什么大的区别,比如技术、应用普及方面。

国外现状
美国是目前世界上污水处理厂最多的国家,平均5000人就有1座,其中78%为二级生物处理厂;英国共有处理厂约8000座,平均7000人1座,几乎全部是二级生物处理厂;日本城市废水处理厂约630座,平均20万人l座,但其中二级处理厂及高级处理厂占98.6%;瑞典是目前污水处理设施最普及的国家,下水道普及率99%172上,平均5000人1座污水处理厂,其中91%为二级生物处理厂。这些国家的经验表明,大力兴建有了明显改善;日本不符合环境标准水域,已从1971年的O.6%下降到1980年的0.05%;欧洲莱茵河的有机污染已基本控制,部分河段水质明显改善,鱼类复生;英国泰晤士河绝迹了100多年的鱼群又重新出现,目前已达119种。

截至上世纪70年代,发达国家基本上普及二级处理但是二级处理耗能多,运行费用高,基建投资也不低。发展中国家普遍“建不起”,或是“养不起”,因此纷纷寻求适用于本国国情的经用的高昂引起了众多的非议,据悉,美超过10亿美元,因此他们也在大力研究新技术,或改革传统的流程。
国内现状
我国城市污水处理事业开始于1921年。上海首先建立了北区污水处理厂,1926年又建了西区和东区污水厂,总处理能力为4万吨/日。近几年来随着经济的发展,水污染控制所面临的问题也愈加严重,目前不仅大、中、小城市建设污水厂,还有些郊区县也建设污水厂,几年了,上海市青浦徐泾镇、重庆市渝据2000年统计,全国城镇的污水处理率达到25%,2010年将达到50%。
然而,同先进国家相比,我国城市及机械化、自动化程度上,还都存在着技术政策》要求,城区人口达50万以上的城市,必须建立污水处理设施;在重点流域和水资源保护区,城区人口在50万以下的中小城市及村镇,应依据当地水污染控制要求,建设污水处理设施。在宪法中也有明文规定,并组建了许多工厂,许多产品已系列化了,但自动化仪表,检测仪与国外差距还很大,资金不足仍是根本性问题。

G. 污水处理的发展

关于水污染的话题不断被提起,特别是地下水污染问题,浙江杭州、温州等地有农民或者企业家出资请环保局长下河游泳,以此来引起大家对水污染严重程度的关注,虽然各个环保局长都选择了沉默或者拒绝,但是民众环保意识的觉醒,对水污染的关切程度达到了空前。
地表水污染显而易见,地下水的污染却是触目惊心。中国13亿人口中,有70%饮用地下水,660多个城市中有400多个城市以地下水为饮用水源。但是据介绍,全国90%的城市地下水已受到污染。
而另一组数据亦表明,地下水正面临严峻挑战。2011年,北京、上海等9个省市对辖区内的857眼监测井进行过评价水质为I类、II类的监测井占比2%,而IV类、V类的监测井多达76.8%。
九个省市中,水质最好的当属海南省,以II类为主;上海、北京次之,多为III类;黑龙江及江苏则以IV类水占比最高,而吉林、辽宁、广东、宁夏四省区普遍只达到V类的水平。
水污染情况不断加剧,使得污水处理和再生行业受到空前的关注,近两年各地区毛利率都保持在70%左右,甚至有的地区超过了100%,行业发展潜力非常大。 按污水来源分类,污水处理一般分为生产污水处理和生活污水处理。生产污水包括工业污水、农业污水以及医疗污水等,而生活污水就是日常生活产生的污水,是指各种形式的无机物和有机物的复杂混合物,包括:①漂浮和悬浮的大小固体颗粒;②胶状和凝胶状扩散物;③纯溶液。
按水污的质性来分,水的污染有两类:一类是自然污染;另一类是人为污染。当前对水体危害较大的是人为污染。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。污染物主要有:⑴未经处理而排放的工业废水;⑵未经处理而排放的生活污水;⑶大量使用化肥、农药、除草剂的农田污水;⑷堆放在河边的工业废弃物和生活垃圾;⑸水土流失;⑹矿山污水。
处理污水的方法很多,一般可归纳为物理法、化学法和生物法等。
污水处理厂:有人调查100多座大处理厂,一半晒太阳呢,还有资金不足成本高效率低的,普遍效率不足70%,低的只有40%。
污水处理成本能耗情况:基本都是高能耗低效率。
2013年城市生活污水排放已是中国城市水的主要污染源城市生活污水处理是当前和今后城市节水和城市水环境保护工作的重中之重,这就要求我们要把处理生活污水设施的建设作为城市基础设施的重要内容来抓,而且是急不可待的事情。
随着科技的发展,污水的直接利用已成为可能,使用污水源热泵系统对城市原生污水进行利用。
所谓原生污水就城市直接排放未经处理的生活或者是工业废水,现阶段的利用方法是原生污水直接进入污水源热泵系统进行换热,在消耗少量电力的情况下为城市建筑物室内制冷供暖。污水再利用有几个技术难点需要克服:堵塞,腐蚀,换热效率。
污水源热泵系统是有污水换热器和污水源热泵两部分构成。城市原生污水直接进入污水换热器进行换热后,换取的热量由污水源热泵内部的热泵做功传递到室内。
对城市原生污水再利用,优点是:节能环保,无污染。 村镇污水主要由生活污水和农业废水组成。生活污水成分比较固定,主要含有碳水化合物、蛋白质、氨基酸、脂肪等有机物,比较适合于细菌的生长,成为细菌、病毒生存繁殖的场所;但生活污水一般不含有毒性,且具有一定的肥效,可用来灌溉农田。农业废水的成分则多种多样,不同的季节,不同的地方,不同发展目标的村镇,其废水需要用不同的处理方法。在处理污水时,为减小污水排放量及其复杂程度,应结合国家正在大力推广的沼气池建设,将生活用水中的冲厕用水(黑水)和其他生活用水(灰水)分开。灰水用自然净化系统处理,黑水以及人畜粪便经厌氧沼气池处理,不但可以降低污水的排放量、复杂程度和处理费用,而且对发展农村清洁新能源,保护人居环境、促进农村经济社会的可持续发展等具有重要的意义。
污水处理站的作用是对生产、生活污水进行处理,达到规定的排放标准,是保护环境的重要设施。工业发达国家的污水处理站已经很普遍,而我国村镇的污水处理站很少,但今后会逐渐多起来。要使这些污水处理站真正发挥作用,还需要靠严格的排放制度、组织和管理体制来保证。
有条件的村庄,应联村或单村建设污水处理站。并应符合下列规定:
①雨污分流时,将污水输送至污水处理站进行处理;
②雨污合流时,将合流污水输送至污水处理站进行处理;在污水处理站前,宜设置截流井,排除雨季的合流污水;
③污水处理站可采用人工湿地,生物滤池或稳定塘等生化处理技术,也可根据当地条件,采用其他有工程实例或成熟经验的处理技术。
人工湿地适合处理纯生活污水或雨污合流污水,占地面积较大,宜采用二级串联;生物滤池的平面形状宜采用圆形或矩形。填料应质坚、耐腐蚀、高强度、比表面积大、孔隙率高,宜采用碎石、卵石、炉渣、焦炭等无机滤料;地理环境适合且技术条件允许时,村庄污水可考虑采用荒地、废地以及坑塘、洼地等稳定塘处理系统。用作二级处理的稳定塘系统,处理规模不宜大于5000m3/d。
站的选址,应布置在夏季主导风向下方,村镇水体的下游,地势较低处,便于污水汇流入污水处理站,不污染村镇用水,处理后便于向下游排放。它和村镇的居住区有一段防护距离,以减小对居住区的污染。如果考虑污水用于农田灌溉及污泥肥田,其选址则相应的要和农田灌溉区靠近,便于运输。医疗机构的污水必须进行严格的消毒处理,达到规定的排放标准后,才能排入污水管网,并应符合国家现行的标准《医院污水处理设计规范》(CECS07:2004)的有关规定。利用中水时,水质应符合国家现行的标准《建筑中水设计规范》(GB50336-2002)和《污水再生利用工程设计规范》(GB503352002)的有关规定,并应设置开闭装置,在突发公共卫生事件时停止使用。
污水处理站出水应符合现行国家标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的相关规定;污水处理站出水用于农田灌溉时,应符合现行国家标准《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)的有关规定。污水处理与利用的方法很多,选择方案应考虑以下因素:
①环境保护对污水的处理程度要求;
②污水的水量和水质;
③投资能力。污水处理技术,就是采用各种方法将污水中所含有的污染物分离出来,或将污染物转化成无害物质,从而使污水得到净化。

H. 几种先进的污水处理技术介绍

一、连续循环曝气系统(CCAS)
A、CCAS工艺简介
CCAS工艺,即连续循环曝气系统工艺(Continuous Cycle Aeration
System),是一种连续进水式SBR曝气系统。这种工艺是在SBR(Sequencing Batch
Reactor,序批式处理法)的基础上改进而成。SBR工艺早于1914年即研究开发成功,但由于人工操作管理太烦琐、监测手段落后及曝气器易堵塞等问题而难以在大型污水处理厂中推广应用。SBR工艺曾被普遍认为适用于小规模污水处理厂。进入60年代后,自动控制技术和监测技术有了飞速发展,新型不堵塞的微孔曝气器也研制成功,为广泛采用间歇式处理法创造了条件。1968年澳大利亚的新南威尔士大学与美国ABJ公司合作开发了“采用间歇反应器体系的连续进水,周期排水,延时曝气好氧活性污泥工艺”。1986年美国国家环保局正式承认CCAS工艺属于革新代用技术(I/A),成为目前最先进的电脑控制的生物除磷、脱氮处理工艺。
CCAS工艺对污水预处理要求不高,只设间隙15mm的机械格栅和沉砂池。生物处理核心是CCAS反应池,除磷、脱氮、降解有机物及悬浮物等功能均在该池内完成,出水可达标排放。
经预处理的污水连续不断地进入反应池前部的预反应池,在该区内污水中的大部分可溶性BOD被活性污泥微生物吸附,并一起从主、预反应区隔墙下部的孔眼以低流速(0.03-0.05m/min)进入反应区。在主反应区内依照“曝气(Aeration)、闲置(Idle)、沉淀(Settle)、排水(Decant)”程序周期运行,使污水在“好氧-缺氧”的反复中完成去碳、脱氮,和在“好氧-厌氧”的反复中完成除磷。各过程的历时和相应设备的运行均按事先编制,并可调整的程序,由计算机集中自控。
CCAS工艺的独特结构和运行模式使其在工艺上具有独特的优势:
(1)曝气时,污水和污泥处于完全理想混合状态,保证了BOD、COD的去除率,去除率高达95%。
(2)“好氧-缺氧”及“好氧-厌氧”的反复运行模式强化了磷的吸收和硝化-反硝化作用,使氮、磷去除率达80%以上,保证了出水指标合格。
(3)沉淀时,整个CCAS反应池处于完全理想沉淀状态,使出水悬浮物(SS)极低,低的SS值也保证了磷的去除效果。
CCAS工艺的缺点是各池子同时间歇运行,人工控制几乎不可能,全赖电脑控制,对处理厂的管理人员素质要求很高,对设计、培训、安装、调试等工作要求较严格。
B、国内外城市污水处理厂发展概况
水是经济发展和社会可持续发展的一个重要因素。随着城市规模的不断扩大和人口的增加,水环境污染成了一大难题。城市污水是目前江河湖泊水域污染的重要原因,是制约许多城市可持续发展的主要原因之一。“环境保护”是我国的基本国策,中国可持续发展的战略与对策制定的2000年治理目标,要求城市污水集中处理率达20%。目前,我国正处于城市污水处理事业的大发展时期,尤其随着国家西部大开发战略的实施,中国中西部环境与生态保护已被提上首要议事日程。
城市生活污水处理自200年前工业革命以来,越来越受到人们的重视。城市污水处理率已成为一个地区文明与否的一个重要标志。近200年来,城市污水处理已从原始的自然处理、简单的一级处理发展到利用各种先进技术、深度处理污水,并回用。处理工艺也从传统活性污泥法、氧化沟工艺发展到A/O、A2/O、AB、SBR(包括CCAS工艺)等多种工艺,以达到不同的出水要求。我国城市污水处理相对于国外发达国家、起步较晚,目前城市污水处理率只有6.7%。在我们大力引起国外先进技术、设备和经验的同时,必须结合我国发展,尤其是当地实际情况,探索适合我国实际的城市污水处理系统。
结合我国实际情况,参考国外先进技术和经验,建设城市污水处理厂应符合以下几个发展方向:
(1)总投资省。我国是一个发展中国家,经济发展所需资金非常庞大,因此严格控制总投资对国民经济大有益处。
(2)运行费用低。运行费用是污水处理厂能否正常运行的重要因素,是评判一套工艺优劣的主要指标之一。
(3)占地省。我国人口众多,人均土地资源极其紧缺。土地资源是我国许多城市发展和规划的一个重要因素。
(4)脱氮除磷效果。随着我国大面积水体环境的富营养化,污水的脱氮除磷已经成为一个迫切的问题。我国最新实施的国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)也明确规定了适用于所有排污单位,非常严格地规定了磷酸盐排放标准和氨氮排放标准。这就意味着今后绝大多数城市污水处理厂都要考虑脱氮除磷的问题。
(5)现代先进技术与环保工程的有机结合。现代先进技术,尤其是计算机技术和自控系统设备的出现和完善,为环保工程的发展提供了有力的支持。目前,国外发达国家的污水处理厂大都采用先进的计算机管理和自控系统,保证了污水处理厂的正常运行和稳定的合格出水,而我国在这方面还比较落后。计算机控制和管理也必将是我国城市污水处理厂发展的方向。
C、几种处理系统的工艺比较
为了选择出工艺上最可靠,投资上最经济,管理上最方便的城市污水处理系统,结合当地的实际情况,我们调研了国内外污水处理厂的成熟经验和发展趋势,并进行了比较。
目前,国内外城市污水处理厂处理工艺大都采用一级处理和二级处理。一级处理是采用物理方法,主要通过格栅拦截、沉淀等手段去除废水中大块悬浮物和砂粒等物质。这一处理工艺国内外都已成熟,差别不大。二级处理则是采用生化方法,主要通过微生物的生命运动等手段来去除废水中的悬浮性,溶解性有机物以及氮、磷等营养盐。目前,这一处理工艺有多种方法,归结起来,有代表性的工艺主要有传统活性污泥、氧化沟、A/O或A2/O工艺、SBR及CCAS工艺等。目前,这几种代表工艺在国内外都有实际应用。
二、SPR高浊度污水处理技术
在天然淡水资源已被充分开发、自然灾害日益频繁暴发的今天,缺水已经对世界各国众多城市的经济和市民生活构成了十分严重的威胁,缺水危机已经是我们面临的现实,解决城市缺水问题的重要途径应该是将城市污水变为城市供水水源。城市污水就近可得,来源稳定,容易收集,是可靠且稳定的供水水源。城市污水经净化后回用主要可作为市政绿化、景观用水和工业用水。
城市污水再生回用工程包括污水收集系统、污水净化处理技术及其系统、出水输配系统、回用水应用技术和监测系统。其中污水净化再生技术及其系统是关键,污水净化处理的流程要简单可靠,投资和运行费用要为该城市经济实力所能承受,处理后出水的水质要满足回用的要求。
沿用了许多年的传统的“一级处理”及“二级处理”水处理工艺技术和设备已经难以适应当今的高浊度和高浓度污水的净化处理要求,处理后出水更不能满足城市对水回用的水质要求。沿着传统的工艺技术路线只能进一步附加传统的“三级处理”设备系统,既回避不了庞大复杂的传统二级生化处理系统,也回避不了投资和运行费用都十分昂贵的传统三级过滤吸附处理系统。这些恰恰是实现污水回用的忌讳之处。所以,环保市场十分迫切需要净化效率更高、处理后出水能满足现有环保标准并且能回用于城市,投资和运行费用又要为现有城市的经济实力所能接受的污水处理新技术和新设备。
最新发明的“SPR高浊度污水净化系统”(美国发明专利 )将污水的“一级处理”和“三级处理”程序合并设计在一个SPR污水净化器罐体内
,在30分钟流程里快速完成
。它容许直接吸入悬浮物(浊度)高达500毫克/升至5000毫克/升的高浊度污水,处理后出水的悬浮物(浊度)低于3毫克/升(度);它容许直接吸入CODcr为200毫克/升至800毫克/升的高浓度有机污水,处理后出水CODcr可降为40毫克/升以下。只需用相当于常规的一
、二级污水处理厂的工程投资和低于常规二级处理的运行费用 ,就能够获得三级处理水平的效果 ,实现城市污水的再生和回用。
SPR污水处理系统首先采用化学方法使溶解状态的污染物从真溶液状态下析出,形成具有固相界面的胶粒或微小悬浮颗粒;选用高效而又经济的吸附剂将有机污染物、色度等从污水中分离出来;然后采用微观物理吸附法将污水中各种胶粒和悬浮颗粒凝聚成大块密实的絮体;再依靠旋流和过滤水力学等流体力学原理,在自行设计的SPR高浊度污水净化器内使絮体与水快速分离;清水经过罐体内自我形成的致密的悬浮泥层过滤之后,达到三级处理的水准,出水实现回用;污泥则在浓缩室内高度浓缩,定期靠压力排出,由于污泥含水率低,且脱水性能良好,可以直接送入机械脱水装置,经脱水之后的污泥饼亦可以用来制造人行道地砖,免除了二次污染。
最新发明的SPR污水净化技术以其流程简单可靠、投资和运行费用低、占地少、净化效果好的众多优势将为当今世界的城市污水的再利用开创一条新路。城市污水实现再利用之后,为城市提供了第二淡水水源,为城市的可持续发展提供了必不可少的条件,其经济效益和社会效益是不可估量的.
SPR污水处理系统与众不同的技术特点
1.城市生活污水和处理药剂的混合主要是在泵前吸药管道 、污水泵 叶轮、蛇形反应管 和瓷球反应罐的组合作用下完成的 ,依照紊流速度 、混合时间
、和水力学结构数据设计 ,得以十分充分的混合 ,为取得最佳混凝净化效果和最大限度地节省药剂创造了前提条件 。这是过去常规的一级处理和二级处理之水工结构所做不到的

2.SPR系统处理城市污水时 ,采用五种以上污水处理药剂及其最佳配方组合使用 ,靠化学反应使污水中溶解状态的有机污染物 、重金属离子
和有害的盐类从水中析出 ,成为有固相界面的微小颗粒 (它包含有污水三级处理的作用)。其中还选用了一种吸附效果很好而价钱又很便宜的吸附剂,以吸附有机污染物和色度
。靠消毒剂在30分钟的流程内杀灭细菌和大肠杆菌 。靠混凝的物理化学吸附作用将悬浮物及各类杂质凝聚成大而且密实的絮团
。这样发挥各药剂的单独作用和它们之间的交联作用的用药方式是与常规的物理化学法不相同的 。而且SPR系统使用的组合药剂配方
,只能在具有十分精细的水动力学参数设计的SPR污水净化器及其系统里才能充分发挥作用 ,在常规的水工系统里是无法使用的 。
3.SPR系统装置能够依照模拟试验得出的配方 ,借助大气压力和流量计 ,十分精确地投加混凝药剂和絮凝药剂
,不致因加药过量而造成药剂残留在净化后的出水中,而且动力消耗很少 。
4.SPR污水净化器内部结构是完全按照混凝机理精确设计的 ,形成的涡旋流动和各部位恰当的水流速度 ,使得胶体颗粒之间有最多的碰撞次数
,并且有凝聚吸附所需的最佳流速环境 。从而在极小的容积内获得了极充分的凝聚效果 。这也是常规水工装置无法比拟的 。
5.根据混凝形成的絮团实际状况 ,准确确定了SPR污水净化器内部的水动力学数据 ,使得在罐体中上部形成了一个有几十厘米厚的 、十分致密的悬浮泥层
。所有经过混凝的出水都必须通过此悬浮泥层的过滤 ,才能升流到罐体上部的清水汇集区 。它十分成功地起到了污水高级处理工艺中极为重要的过滤作用 。
这个致密的悬浮泥层是由污水中的污泥及混凝药剂形成的絮体本身组成的 。随着絮体由下向上运动 ,使泥层的下表层不断增加 、变厚 ;同时
,随着过滤水力学原理形成的罐体的旁路流动,引导着悬浮泥层的上表层不断流入中心接泥桶 ,上表层不断减少 、变薄 。这样 ,悬浮泥层的厚度达到一个动态的平衡
。当混凝后的出水由下向上穿过此悬浮泥层时 ,此絮体滤层靠界面物理吸附和电化学特性及范德华力的作用 ,将悬浮胶体颗粒 、絮体
、细菌菌体等等杂质全部拦截在此悬浮泥层上 ,使出水水质达到三级处理的水平 。由于泥层是由絮体组成 ,致密度高 ,过滤效率远远高于常规的沙粒层过滤
;由于是处于悬浮状态的絮体泥层作滤层 ,其过滤的水头(阻力)损失非常小 ,所以动力消耗远远低于常规的砂层过滤 、微孔过滤
、或反渗透膜过滤;又由于过滤泥层是净化过程中由污水中的污泥自动补充添加 ,又自动被引走 ,即过滤泥层自身在不断地更新
,过滤泥层总是保持着稳定的厚度,而且总是保持着稳定的物理吸附和电化学吸附性能 ,因此能获得稳定的过滤效果
。而且完全免去了常规系统中必不可少的过滤层的反冲洗以及反冲洗带来的众多麻烦 。这种结构和原理与常规的三级污水处理的过滤装置是完全不同的
,这里没有价格昂贵的反渗透膜过滤 、微孔过滤 、或活性炭过滤等装置 。所以 ,投资省 、动力消耗小 、运行费用低是SPR系统的必然优势。
6.SPR系统选用的絮凝剂 ,同时也是良好的污泥助滤剂 ,所以 ,系统最后排出的污泥浆 ,其脱水性能良好 ,可以不另外添加助滤剂
,就直接泵入压滤机脱水 。泥饼可以制成人行道地砖再利用 ,不会带来二次污染的问题 。它没有传统的生化法产生的污泥含水率很高、脱水性能很差的致命弱点。
7.本类型污水净化器曾开机运行处理过养猪场污水 、养鸡场污水 、煤矿矿井坑道污水 、生猪屠宰场污水 、高粱酿酒厂酒糟污水
、纺织印染污水、再生纸造纸污水和城市生活污水等等含有大量有机污染物和氨氮的污水;也成功应用于陶瓷厂污水、墙地砖厂污水、大理石水磨抛光污水、洗煤污水、燃煤锅炉湿法除尘污水、石英砂洗砂污水等悬浮物含量极高的污水的净化和回用。
各地权威检测部门测试了污水净化器进水和出水的有关数据 。测试报告单表明 :氨氮去除率可以达到85%,总氮去除率可达95% ,有机氮去除率可达96%
,BOD去除率可达95% ,悬浮物的去除率则高达98.3% ~ 99.6% ,出水浊度达到3 度(3 毫克 / 升)以下。这是本净水系统在低投资
、低运转费的前提下所获得的出水指标 。 这是常规的物化法和生物化学法的一级 、二级处理系统都无法达到的 。
除发达国家有专门的城市生活污水管路系统外,实际的城市污水往往混入有许多工业污水,可生化性差和污染物成分不规则地快速变化是我们面临的现实,而针对降解某种有机污染物的微生物生长、繁殖的过程却太长,所以,传统生化系统难以适应当今愈来愈工业化了的城市的污水。SPR系统已拥有处理众多工业污水的适应能力和物化法具有的快速应变能力,容易通过自动化的手段应付系统入口污水水质的变化,保持稳定的净化效果。
8.在SPR系统中投放杀菌消毒药剂时 ,只要增加一些投氯量(无需另外增加设备)就可以起到用氯来氧化除氨的作用 ,进一步提高污水处理系统去除氨氮的效率

9.假如经过SPR系统处理后的出水氨氮含量还未达到较严格的要求(如某些发达国家或发达地区将排水标准定为含氨氮1毫克 / 升以下)
,也可以后续再串联设置一级离子交换装置 ,靠斜发沸石离子交换柱最终达到除氨氮的目标 。
因为斜发沸石离子交换系统要求进口水质的悬浮物含量要低于35毫克 / 升 ,否则会影响离子交换柱的功能和寿命 ,从而大大增加离子交换的运行费用 。过去
,常规的一 、二 级污水处理装置是难以长期稳定地达到这样的前处理水平的 ,因而限制了离子交换法除氨氮技术的广泛应用 。现在
,SPR污水处理系统绝对可以保证净化后出水的悬浮物含量低于3毫克 / 升(实际运行中出水的悬浮物含量多为1毫克 / 升)
,使得后续的斜发沸石离子交换系统去除氨氮的负荷减轻很多 ,交换柱的使用寿命会大大延长 ,即离子交换的运行费用会大大降低
,将使离子交换法除氨氮技术的优点得到更充分的发挥 。
早在七十年代 ,美国Minnesota 州Minneapolis 市的罗兹芒污水厂就是用纯粹的物理化学法处理城市生活污水的
,其工艺流程是:化学混凝----沉淀----过滤和活性炭吸附----斜发沸石离子交换 。其最后出水水质标准为:氨氮1 毫克 / 升 ,BOD 10毫克 / 升
,磷 1毫克 / 升,悬浮物 10毫克 / 升 ,pH 8.5 。证明纯粹的物理化学法处理城市污水在技术上是可行的 。现在 ,依靠新发明的SPR净水技术
,将使这项工艺的经济性更为圆满 。
10 。其实 ,经过SPR污水净化系统处理后的出水 ,其悬浮物的含量小于3 毫克 / 升 ,浊度也小于3 度 (毫克 / 升 ) ,达自来水标准
,不再会堵塞输水管路 ,并且已经经过了良好的消毒 。将此出水回送到城市各地 ,作为城市草坪绿地和树木绿化浇灌用水是十分安全 、可靠的
。经过SPR系统处理后的出水中 ,残存的氮含量已经很低 ,氮作为植物生长的营养物是不必去除 、或不必去除得那么干净
的。从而可以免去除氮的深度处理投资及其运行费用 ,既保证了环境质量 ,又为社会节省了大笔资金 。 用此回用水取代自来水作为城市绿化用水
,将大大节省城市的淡水资源 ,减轻城市市政部门的供水压力 ,对城市的整体经济发展定会产生十分巨大的效益 。这是城市污水回用的新概念。
11 。这种纯粹的物理化学法污水处理系统 ,受天气 、环境 及人为因素的影响少 ,操作人员控制处理系统的能力和灵活性都大大优越于生物化学法
,这是众所周知的 。
城市生活污水处理厂的工艺流程可采用下列新模式 :
方案〔1〕:一般的城市:污水经SPR系统处理后 ,回用于城市绿化 、浇灌草地树木,或作为工业用水 。
城市生活污水储存调节池:SPR污水处理系统 ----污泥脱水------ 污泥制成人行道地
出水回用于浇灌城市草地、树木,或作为工业用水
方案〔2〕:特殊要求的城市:生活污水经SPR系统处理后 ,再进行离子交换除氨氮 ,最后排海 ,或回用。
城市生活污水储存调节池:SPR污水处理系统 ------ 污泥脱水 ------ 污泥制成人行道地砖
斜发沸石离子交换除氨氮,出水排入近海 、或回用于浇灌城市草地、树木,或作为工业用水。
如果有关部门能协助创造一些现场表演的简易条件 ,将可以运送一台处理水量为10 ~ 20 立方米 /
日的SPR污水净化器及其完整的配套系统到现场作城市污水净化处理的连续开机运行操作表演 ,并通过播放录像和幻灯片详细讲解有关的净化机理
,同时请当地水质检测的权威部门进行净化效果的水质测试 。全套装置轮廓最大尺寸为长3米 ,宽1.4米 ,高2.4米 ,总重量为一吨以下 。
在技术展示成功的基础上 ,与当地的环保部门及环保产业密切合作 ,依靠当地自身的科技力量和自身的制造能力 ,建造城市生活污水处理厂 。
另外,SPR系统也可用于市区内的公园湖水的净化及自循环 。希望将要兴建的城市污水处理厂采用SPR污水处理技术后,能成为全球城市生活污水处理技术的典范 。
如果在已有的城市污水一级和二级处理系统的基础上,附加采用SPR污水处理系统作为最后的深度处理装置,使出水达到工业自来水的标准,以实现最后出水回用的目标,也是现有城市污水处理系统升级换代的极佳方案。
三、BIOLAK污水处理技术
l、百乐卡(BIOLA)工艺特点
百乐卡工艺是一种具有除磷脱氮功能的多级活性污泥污水处理系统。它是由最初采用天然土池作反应池而发展起来的污水处理系统。自1972年以来,经多年研究形成了采用土池结构、利用浮在水面的移动式曝气链、底部挂有微孔曝气头的一种具有一定特色的活性污泥处理系统。
由于采用土池而大大减少了建设投资,采用曝气链曝气系统进一步强化了氧的砖移效率,并减少运行费用,大大提高了处理效果。工艺设计简捷,不需复杂的管理,在适宜的条件下具有较大的经济和社会效益.
1.1低负荷活性污泥工艺
百乐卡工艺污泥回流量大,污泥浓度较高,生物量大,相对曝气时间较长,所以污泥负荷较低。龙田污水厂BOD5污泥负荷率为
0?05kgBOD/kgMLSS.d,污泥浓度为400Omg/L,污泥龄为29d,所以剩余污泥虽很少。
1.2 曝气池采用士池结构
根据国家环保局1992年《工业废水处理设施的调查与研究》,我国工业废水处理设施资金的54%用于土建工程设施,而只有36%用于设备,造成这
种投资分配格局的主要原因是工艺池大都采用价格昂贵的钢筋混凝土池。而龙田污水厂土建工程造价500万元,仅占总投资的20%。
大的钢筋混凝土池不仅价格昂贵,而且施工难度大。但对于许多种曝气工艺来讲,都不考虑采用土池,因为土池会造成地下水的侵蚀,同时也由于在土池基础上安装曝气头是十分困难的。
为了减少投资,百乐卡技术在研究土池结构的曝气池上做了大量工作,首先是使用HDPE防渗膜隔绝污水和地下水,其次是悬挂在浮管上的微孔曝气头避免了在池底池壁穿孔安装。
这种敷设HDPE防渗膜的土池不仅易于开挖、投资低廉,而且完全能满足污水处理池功能上的要求,并能因地制宜,极好地适应现场的地形,存某些特殊的地质条件下,如地震多发地区、土质疏松地区,其优点得到更充分的体现。敷设HDPE防渗膜的土池使用寿命远远超过钢筋混凝土池。
1.3 高效的曝气系统
百乐卡曝气系统的结构是,曝气头悬挂在浮链上,停留在水深4一5m处,气泡在其表面逸出时,直径约为50um。如此微小的气泡意味着氧气接触面积的增大和氧气传送效率的提高。同时,因为气泡向上运动的过程中,不断受到水流流动,浮链摆动等扰动,因此气泡并不是垂直向上的运动,而是斜向运动,这样延长了在水中的停留时间,同时也提高氧气传递效率。运行表明:百乐卡悬挂链的氧气传递率,远远高于一般的曝气工艺以及固定在底部的微孔曝气工艺。百乐卡曝气头悬挂在浮动链上,浮动链被松弛地固定在曝气池两侧,每条浮链可在池中的一定区域蛇形运动。在曝气链的运动过程中,自身的自然摆动就可以达到很好的混合效果,节省了混合所需的能耗。
采用百乐卡系统的曝气池中混合作用所需的能耗仅为1?5W/m3,而一般的传统曝气法中混合作用的能耗为l0一l5W/m3。由于百乐卡曝气头(BIOLAK)-Friox)特殊的结构,即使在很复杂的环境里曝气头也不至于阻塞,这意味着曝气装置可运行几年不维修,所需维护费用很少。
曝气系统与配套的高效鼓风机保证了很高的氧气传递效率,供氧能力为2?5kgO2/kW?h),而传统的污水处理厂该值为lkgO2/lkW?h)。鼓风机就设在池边,减少了鼓风机房和空气输送管道的费用。
1.4 简单而有效的污泥处理
百乐卡工艺的另一特点是回流污泥量大,其剩余污泥比传统工艺少许多。
在恒定的负荷条件下,百乐卡工艺的污泥在曝气池中的停留时间是传统工艺的几倍。由于污泥池中的污泥是完全稳定的,它不会再腐烂,即使长期存放也不会产生气味,这就是它同传统工艺相比污泥更容易处理的原因。而且污泥池完全可以做成土池结构,节省厂土建费用。
1.5 简单易行的维修
百乐卡系统没有水下固定部件,维修时不用排干池中的水,而用小船到维修地点将曝气链下的曝气头提起即可。实践表明,曝气头运行几年也不用任何维修,这主要是因为曝气管是由很细的纤维(直径约0?003mm)做成,并用聚合物充填,以达到防水和防脏物的目的。同时,曝气头有大约80%的自由空隙和20%的表面,和传统曝气头刚好相反。因此,微生物可生长的面积很小,并很容易被去除。当曝气头必须维修时,也不影响整个污水处理场的运行。该工艺的移动部件和易老化部件都很少。在选择设备和材料时,都采用了可靠耐用的材料。该工艺无需太多的自动化。它既不需要任何易损的探测器,也不需要任何复杂的控制系统,而操作这些控制系统还需要专门的技术和昂贵的配件。
1.6 二次曝气和安全池
为了保证负荷变化时用水质量,百乐卡工艺利用一个相对独立的池来进行二次曝气,以保证出水清洁,保证水中有足够的溶解氧。
1.7 二沉池
曝气池中产生的污泥在二沉池中被分离,并重新回到曝气池参与污水净化。有的百乐卡工艺的二沉池和曝气池合并到一起,进一步节省了土建费用和占地面积。二沉池沉淀污泥由漂浮式刮泥机、吸泥机排入污泥槽回流。

I. 国内外关于污水处理厂可行性研究的概况

城市污水处理城市污水处理是指为改变污水性质,使其对环境水域不产生危害而采取的措施。城市污水处理一般分为三级:一级处理,系应用物理处理法去除污水中不溶解的污染物和寄生虫卵;二级处理,系应用生物处理法将污水中各种复杂的有机物氧化降解为简单的物质;三级处理,系应用化学沉淀法、生物化学法、物理化学法等,去除污水中的磷、氮、难降解的有机物、无机盐等。至于采取哪级处理比较合理,应视对最终排出物的处理要求而定简介通常城市污水处理以一级处理为预处理,二级处理为主体,三级处理很少使用。一般工厂排出的污水,至少应采取两级处理。由于二级处理排出的污泥有可能造成二次污染,因此,还要进行污泥处理。 编辑本段所用工艺技术 城市污水处理技术就是利用各种设施设备和工艺技术,将污水所含的污染物质从水中分离去除,使有害的物质转化为无害的物质、有用的物质,水则得到净化,并使资 源得到充分利用。 城市污水处理技术通常有物理处理技术、化学处理技术、物理化学处理技术、生物处理技术等。 典型的物理处理技术在城市污水处理中应用的有沉淀技术、过滤技术、气浮技术等。 典型的化学处理技术和物理化学处理技术有中和、加药混凝、离子交换等。 典型的生物处理技术有好氧牲氧化分解和厌氧生物发酵技术。 城市污水处理工艺,实际上是以上这些技术的应用与组合。 城市污水处理工艺:城市污水处理工艺按流程和处理程序划分,可分为预处理工艺,一级处理工艺、二级处理工艺、深度处理工艺和污泥处理工艺,以及最终的污泥处置。 编辑本段预处理工艺 城市污水处理厂的预处理工艺通常包括格栅处理,泵房抽升和沉砂处理。格栅处理的目的是截流大块物质以保护后续水泵管线、设备的正常运行。泵房抽升的目的是提高水头,以保证污水可以靠重力流过后续建在地面上的各个处理构筑物。沉砂处理的目的是去除污水中裹携的砂、石与大块颗粒物,以减少它们在后续构筑物中的沉降,防止造成设施淤砂,影响功效,造成磨损堵塞,影响管线设备的正常运行。一级处理工艺:主要是初级沉淀池,目的是将污水中悬浮物尽可能地沉降去除,一般初次沉 淀池可去除50%左右的悬浮物和25%左右的BOD5。 编辑本段二级处理工艺 主要是由曝气池和二次沉淀池构成,利用曝气风机及专用曝气装置向曝气池内供氧,主要目的是通过微生物的新陈代谢将污水中的大部分污染物变成CO2和H2O,这也就是好氧技术。曝气池内微生物在反应过后与水一起源源不断地流入二次沉淀池,微生物沉在池底,并通过管道和泵回送到曝气池前端与新流入的污水混合;二次沉淀池上面澄清的处理水则源源不断地通过出水堰流出污水厂。 深度处理:是为了满足高标准的受纳水体要求或回用于工业等特殊用途而进行的进一步处理 ,通用的工艺有混凝沉淀和过滤。深度处理的末端往往还要有加氯要求和接触池。随着城市社会经济的高水平发展,深度处理是未来发展的需要。 编辑本段污泥处理和污泥最终处置 主要包括浓缩、消化、脱水、堆肥或家用填埋。浓缩有机械浓缩 或重力浓缩,后续的消化通常是厌氧中温消化,也就是厌氧技术。消化产生的沼气可作为能源燃烧或发电,或用于作化工产品等。消化产生的污泥性质稳定,具有肥效,经过脱水,减少体积成饼成形,有利运输。为了进一步改善污泥的卫生学质量,污泥还可以进行人工堆肥或机械堆肥。堆肥 后的污泥是一种很好的土壤改良剂。对重金属含量超标的污泥,经脱水处理后要慎重处置,一般需要将其填埋封闭起来。 编辑本段几种典型的工艺流程 城市污水处理工艺目前仍在应用的有一级处理、二级处理、深度处理,但国内外最普遍流行的是以传统活性污泥法为核心的二级处理。 城市污水处理工艺的确定,是根据城市水环境质量要求、来水水质情况、可供利用的技术发展状态、城市经济状况和城市管理运行要求等诸方面的因素综合确定的。工艺确定前一般都要经过周密的调查研究和经济技术比较。最近几年国内应用较多的有A-O或A-A-O工艺、SBR工艺、氧化沟工艺等类型。A-O或A-A-O工艺也叫缺氧-好氧或厌氧-缺氧-好氧工艺。这一工艺的开发主要是为了满足脱氮除磷的需要,这是一种经济有效的生物脱氨除磷技术,我国南方不少污水厂就采用这一工艺。 SBR工艺也叫续批式活性污泥法工艺。这一工艺构筑物主要是一个池子既作曝气池又作二沉淀,管理简单,特别适合中小城镇的城市污水处理,对于较大水量的连续操作,处理一般要几 套池子组合运行。氧化沟工艺是一种延时曝气的活性污泥法,由于负荷很低,而冲击负荷强,出水水质好,污 泥产量少且稳定,构筑物少运行管理简单。氧化沟可以按脱氮设计,也可以略加改造现脱氮 除磷。另外,城市污水处理还有传统活性污泥法的一些变型工艺,以及A-B工艺等一些工艺类型。 编辑本段城市污水的水质水量变化规律 在人类的生产和生活过程中用过的水,绝大部分排人污水管道,但这并不说明污水量就等于给水量,因为有时用过的水并没有排人污水管道,如消防、冲洗街道水排人了雨水管道或蒸发掉,再加上污水管道的渗漏等造成了污水量小于给水量,一般城市的污水量约为给水量的80%~90%。另外在某些情况下,实际排入污水管道的污水量也可能大于给水量,如地下水经管道接口处渗入,雨水经检查井u流入以及工厂或其他用户没有分散的给水设备,这些用户的给水量可能未包括在城市集中给水量之内等等,这时就可能出现污水量大于给水量。 在不同的工业企业中,工业废水的排除情况很不一致,某些工厂的工业废水是均匀排出的,但很多工厂废水排出情况变化很大,甚至一些个别车间的废水也可能在短时间内一次排放,再加上工厂新工艺及新厂品的出现等使城市污水的水质水量也随之不断地变化。综上所述,城市污水的水质、水量变化还与城市的发要状况、人民生活水平的高低、卫生器具的多少、城市的地理位置、气候和季节有关。 城市污水处理厂设施的设计规模取决于排入下水道的工业废水总量Q2和与雨水量Q3以及使用下水道的城市人口排污量。 编辑本段城市污水处理行业的发展 20世纪50年代以后,全球人口急剧增长,工业发展迅速。全球水资源状况迅速恶化,“水危机”日趋严重。一方面,人类对水资源的需求以惊人的速度扩大;另一方面,日益严重的水污染蚕食大量可供消费的水资源。 中国水资源人均占有量少,空间分布不平衡。随着中国城市化、工业化的加速,水资源的需求缺口也日益增大。在这样的背景下,污水处理行业成为新兴产业,目前与自来水生产、供水、排水、中水回用行业处于同等重要地位。 2007年,中国水污染治理投资达到3387.6亿元,比上年增加32%,占当年GDP的1.36%。中国水环境质量总体保持稳定。2007年,共取缔一级水源保护区内排污口942个,停建二级水源保护区内可能造成污染的建设项目1294个,限期治理931个。 截至2008年10月,全国设市城市、县及部分重点建制镇共建成污水处理厂1459座,日处理能力8553万吨(36个大城市共建成288座,日处理能力为3497万吨),分别比“十五”末期增加60.5%和42.6%,全国设市城市污水处理率已由2005年的52%增加到2007年的63%;在建城镇污水处理项目1033个,设计日处理能力约3595万吨。2008年1至10月,全国已投入运行的城镇污水处理厂累计处理污水达190亿吨,运行负荷率达到76%,同比分别增长了21%和约3个百分点。 在国际金融危机的背景下,中国采取继续扩大内需,促进经济增长政策,把环境保护放在突出的战略位置。2008年四季度新增的千亿元中央投资中,投向节能减排和生态建设的资金达120亿元。用于重点流域的水污染防治工程投资及用于城镇污水和垃圾处理设施、污水管网建设提速的资金高达60亿元,前者投资为10亿元,后者为50亿元。可以说,污水处理行业迎来空前的发展机遇。

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