A. 水处理技术论文
水处理技术
创刊于1975年，主要报道各种水处理方法的研究和应用成果，尤其是膜技术在水处理、化工、电力、电子、煤炭、医药、食品、纺织、冶金、铁路、环保、军事等领域的应用成果，同时为水源开发、工业用水除盐、工艺用水处理、超纯水制备、废水治理、水再生回用、海水淡化提供有效的新技术。 《水处理技术》为环境类中文核心期刊,“中国期刊方阵”期刊，全国科技论文统计源期刊，中国科学引文数据库来源期刊。本刊论文被美国CA和日本科技文献速报摘录。曾多次荣获国家海洋局、华东地区和浙江省优秀期刊奖。 《水处理技术》已加入《中国学术期刊(光盘版)》和“中国期刊网”、“万方数据资源系统”、“中文科技期刊数据库”。 1、公司依托独特而实用的水基化学向华理论和先进的水质分析仪器，可以对客户的水质情况进行系统的分析，根据水质情况及处理要求，筛选最佳水处理药剂，制定最佳处理工艺。 2、对客户现有的效果不理想的水处理系统进行改造，使出水水质达到回用要求或达标排放。 3、提供各种工业废水快速高效脱色技术，处理速度快，基建投资小，运行成本低，操作简单，去除SS、COD、BOD效果好。 4、特别提供低成本造纸黑液处理技术，造纸中段水处理技术，造纸白水回用技术。 5、提供多种工业废水处理小试、初步设计、中试、工程调试及人员培训。小试、初步设计不收费。
渗透技术
反渗透技术是当今最先进和最节能有效的膜分离技术。其原理是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。由于反渗透膜的膜孔径非常小（仅为10A左右），因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等（去除率高达97%-98%）。反渗透是目前高纯水设备中应用最广泛的一种脱盐技术，它的分离对象是溶液中的离子范围和分子量几百的有机物；反渗透（RO）、超过滤（UF）、微孔膜过滤（MF）和电渗析（EDI）技术都属于膜分离技术。 近30年来，反渗透、电渗析、超过滤和膜过滤已进入工业应用，主要应用于电子、化工、食品、制药及饮用纯水等领域。
反渗透的原理:
首先要了解“渗透”的概念.渗透是一种物理现象.当两种含有不同盐类的水,如用一张半渗透性的薄膜分开就会发现,含盐量少的一边的水分会透过膜渗到含盐量高的水中,而所含的盐分并不渗透,这样,逐渐把两边的含盐浓度融合到均等为止.然而,要完成这一过程需要很长时间,这一过程也称为渗透压力.但如果在含盐量高的水侧,试加一个压力,其结果也可以使上述渗透停止,这时的压力称为渗透压力.如果压力再加大,可以使方向相反方向渗透,而盐分剩下.因此,反渗透除盐原理,就是在有盐分的水中(如原水),施以比自然渗透压力更大的压力,使渗透向相反方向进行,把原水中的水分子压力到膜的另一边,变成洁净的水,从而达到除去水中杂质、盐分的目的.
RO反渗透的由来:
1950年美国科学家DR.S.Sourirajan有一回无意发现海鸥在海上飞行时从海面啜起一大口海水,隔了几秒后,吐出一小口的海水,而产生疑问,因为陆地上由肺呼吸的动物是绝对无法饮用高盐份的海水的.经过解剖发现海鸥体内有一层薄膜,该薄膜非常精密,海水经由海鸥吸入体内后加压,再经由压力作用将水分子贯穿渗透过薄膜转化为淡水,而含有杂质及高浓缩盐份的海水则吐出嘴外,此即往后反渗透法的基本理论架构;并在1953年由University of Florida应用于海水淡化去除盐份设备,在1960年经美国联邦政府专案支助美国U.C.L.A大学医学院教授Dr.S.Sidney Lode配合DR.S.Soirirajan博士着手研究反渗透膜,一年约投入四亿美元经费研究,以运用于太空人使用,使太空船不用运载大量的饮用水升空,直到1960年投入研究工作的学者、专家越来越多,使之质与量更加精进,从而解决了人类钦用水中的难题.
混合床
在同一个交换器中,将阴阳离子交换树脂按照一定的体积比例进行填装,在均匀混合状态下,进行阴阳离子交换,从而除去水中的盐分.混合床的阴阳离子交换树脂在交换过程中,由于是处于均匀混合状态,交错排列,互相接触,可以看作是由许许多多的阴阳离子交换树脂而组成的多级式复床,因为均匀混合,所以阴阳离子的交换反应几乎是同时进行的,所产生的H+ 和OH- 随即合成H2O,交换反应进行得很彻底,出水水质稳定.
混合床常见的工艺流程有：
一级反渗透系统→混合床
阳床→阴床→混合床
二级反渗透系统→EDI
设备出水量的大小根据客户的要求设计，设备的工艺根据当地的水质状况做相应的改进，设备材料的选型又可根据您的需求做相应的调整
设备操作中常见的几种疑问：
设备使用周期短：系统设计不合理、进水水质某种成份偏高、阴树脂未完全再生起来等
设备出水PH值偏出正常范围：罐体内某种树脂未完全再生好、阴树脂被污染再生不起等
树脂变色：树脂受到重金属（如Fe）等物质污染失效
树脂再生不起：药剂投放量不够、树脂失效、再生液未清洗干净、树脂再生是未分好层、树脂再生后未混合均匀等。
软化水设备
软化水处理是利用阳离子交换树脂中可交换的阳离子，把水中所含的钙、镁离子交换出来，典型反映可用下列离子反应式表示：
Ca2++2RNa=R2Ca+2Na+
Mg2++2RNa=RMg+2Na+
当水流经树脂层后出水硬度超过某一规定值后，离子交换树脂饱合，不再起软化作用，为恢复离子交换树脂的交换能力对离子交换树脂进行再生（“又称还原”）。
□ 软水设备怎样选型
软水设备怎样选型？
只要您了解并提供给我们技术部以下参数，就可以较准确的选择适合贵单位系统设备所要求的软化设备了。
◇ 1．首先您要提供所需要使用软化水的系统是：工艺用水？采暖？冷却补水？蒸汽锅炉？钢铁冶炼行业？化工制药行业？
◇ 2．系统用水时间：明确运行时间/小时用水量/平均值/峰值流量/
用户是否需要连续供水？若需要则选择单阀双罐或双控双床系列，否则可选单阀单罐系统。
◇ 3．源水总硬度？：水源是市政自来水？地下水？地表水源（江,河,湖水）您需提供使用地区的原水硬度。对一定型号的软水设备来说水硬度高，其周期制水量必然要少，由此而来导致再生频繁。对树脂的使用寿命不利。为避免这种情况出现，应加大树脂体积，这意味着选用加大型号的软水设备。
如果您不了解所用水源的水质情况，您可以委托给我公司的分析实验室，我们提供免费的常规水质分析。
◇ 4、 所需的软水单位流量（吨/小时）。这由用户设备的性质和要求决定，以此选定标准型号的软水设备；
◇ 5、周期制水量的设定
在软水设备型号设定之后，根据原水硬度，所用树脂的交换工作容量就可以确定理论周期制水量（吨）。
软化设备选型须知
◇ 1、控制器：完全采用美国FLECK富莱克、AUTOTROL阿图祖自动控制阀
◇ 2、树脂罐：可供选择：国产RFP罐、金属内衬塑罐（PE内衬）
进口（斯特洛）RFP罐
◇ 3、设备运行控制形式：
L—流量型：制备水量达到设定值时自动还原，可适用于所有的给水系统软水制备。
S—时间型：以时间为控制再生计量方式，适合用水量稳定的系统供水，最短还原再生 周期为24小时。
◇ 4、可供选择的设备组合：
⑴—单控单床：还原期间停止供水2小时或继续供原水（硬水旁通）。
⑵—单控双床：交替供水，一用一备型。
⑶—双控双床：交替供水，一用一备型。
⑷—双控双床：同时供水，交替再生。
⑸—多控几床：三个以上树脂罐并联使用，适合大型供水系统。
注：应根据所处理的原水硬度值选型。如属高硬度水（＞8mmol/L时），建议加大一级选型；＞12mmol/L时，应采用二次软化或配合其它方法.
我公司可免费为用户提供常规水质分析，外阜客户可通过邮寄方式。
注：如果您需要经济的选型方案的话，请电话或传真给我公司技术部，一定会给您一个满意的回复。
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粘胶纤维生产废水治理的改进工艺
摘要：粘胶纤维生产废水的污染物质主要有酸、碱、锌离子、硫化物、COD等。通常采用的方法是酸、碱废水混合曝气吹脱除硫化物，加石灰乳中和沉淀除锌的一级物化处理，但很难达到排放标准，主要是锌和COD超标。当增设二级生化处理后，可全面提高出水水质，使COD等各项指标达到国家一级排放标准。介绍了物化-生化两级处理粘胶纤维生产废水的工艺流程、主要构筑物(设备)及设计参数、工艺的优越性、存在问题和建议等。
在常规的物化+生化处理工艺的基础上引入浅层气浮和铁碳过滤的粘胶纤维生产废水治理的新工艺，并阐释了其工艺原理。中试结果表明：该工艺特别适合该项废水的治理，处理后的出水水质能稳定地达到国家一级排放标准。
关键词：粘胶纤维废水；浅层气浮；铁碳过滤；新工艺
Abstract:
Wastewaters of viscose fiber proction containing acid, alkali, Zn ion, sulfides and COD are usually treated by primary treatment including mixing of acid and alkali discharges, aerated stripping to remove sulfides, liming neutralization and sedimentation for Zn removal. The effluent of primary treatment with higher Zn and COD resies will not be enough to meet the discharge standard. The situation will be improved by further secondary biological treatment, the COD and other indicators of the secondary effluent shall be quite fair to meet the requirement of class I of the national discharge standard. In this paper the full two-stage treatment scheme of physical and biological treatment processes including the main structures (facilities), design parameters, the advantages, problems and recommendations are presented. Engineering Design and Performance Analysis of High Concentration Wastewater.
A new treatment process of shallow air-floatation and Fe-C filtration based on the traditional process of physicochemical and biological treatment is introced to treat the wastewater from viscose fiber proction.The principle of the process is explained.A pilot-scale experiments were carried out,the results showed that the new process is very suitable for treatment of the wastewater from viscose fiber proction,and the effluent quality can steadily meet the requirementof national integrated wastewater discharge standards grade1.
Keywords: viscose fiber wastewater;shallow air-floatation;Fe-C filtration;new process
引言：随着水污染的日益严重，资源短缺日益成为当今经济和社会发展的制约因素，通过污水资源化途径实现大部分水的循环再用，这是解决水资源短缺的必由之路。为了克服常规处理工艺的不足，满足不断提高的废水的排放标准，对常规处理工艺出水在进行深度净化将成为以后的选择之一。物化+生化两级处理粘胶纤维生产废水的工艺目前已作为废水深度净化的一个重要途径而被水工业界重视。
目前，全世界粘胶纤维产量占化纤总产量的1/3左右，我国粘胶纤维年产达几十万吨，是主要的化纤品种。粘胶纤维的生产过程中会产生大量的酸、碱废水，其直接排放将造成严重的水污染和大量纤维资源的流失浪费。由于粘胶纤维生产混合废水的酸性很强且富含锌盐和硫化物，治理难度较大，采用常规的物化+生化治理工艺存在运行效果不够稳定、占地面积大和投资高等问题，急需研究开发既可靠又经济的治理新工艺。
1.粘胶纤维生产废水概况
1.1 废水来源
粘胶纤维生产废水主要包括酸性和碱性废水两大类，其中酸性废水主要来源于纺丝车间和酸站，包括塑化浴溢流水、洗纺丝机水、酸站过滤器洗涤水、洗丝水和后处理酸洗水等；碱性废水主要来源于碱站排水、原液车间废水胶槽及设备洗涤水、滤布洗涤水、换喷丝头时的带出水和后处理的脱硫废水等。〔1〕
1.2 废水水量及特征污染物
粘胶纤维生产过程中废水排放总量大致为：短纤维300m3/t，长纤维1200m3/t。粘胶纤维生产混合废水中的特征污染物为硫酸、硫化物、锌盐和纤维素。其中硫酸、硫化物(主要是H2S、CS2等)和锌盐污染主要来自粘胶成形工段废水，且锌盐主要以硫酸锌和纤维素磺酸锌的形式存在；纤维素主要是由于碱性废水中的粘胶纤维素与酸性废水混合后酸析而产生。
2.粘胶纤维生产废水的常规治理工艺
2.1 一级物化处理
目前，国内粘胶纤维生产废水的一级物化处理工艺普遍采用如图1所示的流程。粘胶纤维生产过程中产生的酸性废水和碱性废水经混合中和、曝气吹脱硫化物、加石灰乳除锌和沉淀澄清后，出水很难达到国家排放标准，尤其是废水的S2-、Zn2+和COD等不易达标。
存在的问题：
（1）废水经混合后酸性仍较强(pH＝2～3)，此时原废水中的粘胶纤维素大量地被酸析出来，而纤维素体积质量小，以常规的沉淀方式难以彻底去除，从而影响出水水质，造成COD超标和资源的流失浪费。
（2）该工艺主要通过曝气吹脱方式去除硫化物(如H2S、CS2等)，但受到诸多因素的影响，吹脱效率不是很高，出水常会出现S2-超标的现象。
（3）在加石灰乳除锌的沉淀过程中，由于其沉淀反应的最佳pH值范围较窄(pH＝8～9)，反应条件难于控制，加上人工投药，出水常出现Zn2+超标的现象。
（4） 由于混合废水的pH值较低，要达到后续的沉淀反应条件需投加大量的石灰乳液，这一则增加了运行费用，二则产生的大量石灰渣增加了后续沉淀池的负荷，从而也增加了整个治理过程中的污泥处理量和处置难度。
2.2 二级生化处理
为全面提高粘胶纤维生产废水治理后的出水水质，达到国家一级排放标准，丹东化纤厂和山东高密化纤厂在国内率先采用了在一级物化处理的基础上再加活性污泥二级生化处理工艺(如图2所示)。
粘胶纤维生产废水经一级物化处理后，一些主要污染物(如COD、SO2-4、Zn2+和硫化物等)有相当一部分被去除，再经后续的活性污泥二级生化处理，使得废水中BOD5、COD等得以进一步去除，正常运行时出水可达国家一级排放标准。稳定运行90d后，由环境监测中心站进行验收监测，监测数据见表1。
表1废水处理站进出水监测结果（mg/L）
pH COD BOD5
进水 出水 进水 出水 进水 出水
9
月
3
日 6.11 6.89 969.6 20.2 291 6.1
6.18 6.99 925.6 29.5 278 6.9
6.10 6.96 981.7 19.0 295 5.7
6.03 7.02 973.6 25.4 292 7.6
9
月
4
日 6.04 7.06 825.7 18.4 248 5.5
6.06 7.14 871.6 22.9 261 6.9
6.08 7.10 793.6 20.6 238 6.2
6.04 7.17 834.9 22.0 250 6.6
总均值 — — 897.0 22.2 269 6.4
出口执行标准 — 6～9 — 100 — 20
处理效率（%） 97.5 97.6
评价
结果 达标 达标 达标
存在的问题：
（1）由于仅是在物化处理的基础上增加了一道活性污泥生化处理工艺，故原物化处理过程中的一些问题(如资源的流失浪费、运行费用高、泥量大)仍然存在。
（2）由于前面物化处理过程的自动化控制程度不高，运行效果不稳定，使得一级处理后的出水时常出现SO2-4、Zn2+超标的现象，而通常当SO2-4＞1000mg/L或Zn2+＞20mg/L时，微生物的生长会受到明显抑制，这大大影响了后续生化处理的效率。
（3） 由于前面物化处理过程对COD的去除效率不高，使得废水中酸析出的大量轻质纤维素进入后续的活性污泥生化处理时，污染负荷较大，活性污泥质量不高，需要较长的停留时间(5.7～9.5 h)，这使整个基建投资和运行成本较高，占地面积也较大。
3.粘胶纤维生产废水处理后的改进 改进工艺及中试效果
根据目前国内粘胶纤维生产废水治理工艺存在的一些不足，结合该废水的实际水质水量情况，通过中试试验研究，提出了在常规的物化+生化处理工艺的基础上增添浅层气浮+铁屑过滤的改进新工艺(如图3所示)。
3.1 主要工艺原理
（1） 浅层气浮工艺
原水从气浮池中心的旋转进水管进水，通过旋转布水管布水，布水管的移动速度和进水流速相同，这样就产生了“零速度”，在这种状态下进水不会对池水产生扰动，使得颗粒的悬浮和沉降都在一相对静止的状态下进行，且这类气浮装置的池深一般不超过650 mm。正是依据“零速理论”和“浅池理论”，使得该装置的进水停留时间短(仅3～5min)，表面负荷高达9.5～12m3/(m2•h)，悬浮物的去除效率可达85%以上。
（2）铁屑过滤工艺
铁屑过滤系统是用废铁屑经预处理和活化后作填料，利用其产生的电化学反应的氧化还原、电附集、催化、混凝、吸附过滤等综合效应达到处理效果〔2〕，其中主要作用是氧化还原和电附集。
废铁屑的主要成分是铁和碳，当将其浸入电解质溶液中时，由于铁和碳之间存在1.2V的电极电位差，因而会形成无数的微电池系统，在其作用空间构成一个电场〔3〕，其电极反应如下：
阳极 Fe¬¬¬—2e－→Fe2+
阴极 2H+＋2 e－→2〔H〕→H2↑
O2+4H++4 e－→2H2O
O2+2H2O+4 e－→4OH-
阳极反应生成大量的Fe2+进入废水，形成具有较高吸附絮凝活性的絮凝剂；阴极反应产生大量新生态的H•，在偏酸性的条件下，新生态的H•能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，使有机大分子发生断链降解，提高废水的可生化性，且阴极反应消耗了大量的H+生成了大量的OH-，这使得废水的pH值也有所提高。
3.2 工艺说明
（1）粘胶纤维生产中产生的酸性和碱性废水按配比混合至pH＝2～3后进入吹脱反应池，酸析出大量呈悬浮状的粘胶纤维素，大部分H2S、CS2等成分也得以吹脱去除。
（2）吹脱反应池出水进入浅层气浮，大量纤维素得以较为彻底的去除并回收，这既降低了后续处理的污染负荷，也实现了粘胶纤维素的资源回收。[4]
（3）气浮池出水经铁屑过滤产生了氧化还原和电附集作用，废水中的主要污染物(纤维素磺酸锌)发生了断链脱锌反应，利于后续处理对Zn2+的彻底沉淀去除，废水的pH值和可生化性均得到了提高(pH＝5～6)，大大减少了后续中和沉淀的投碱量和污泥产量，也有利于生化处理过程。与此同时，该过程产生的大量Fe2+既可兼作絮凝剂，使后续沉淀过程中不必外加絮凝剂，又可使废水中残留的S2-以FeS沉淀的方式得以彻底去除。
（4） 铁屑过滤塔出水进入曲颈槽与电石乳液(代替石灰乳，节省药剂费用)充分混合反应，然后进入初沉池沉淀。通过pH值自动控制投药系统的控制，反应pH值控制在8～8.5，此时废水中的Zn2+被彻底沉淀去除，废水中的绝大部分Fe2+也得到沉淀去除。经铁屑塔处理后的废水，沉淀性能好(仅需0.5～1.0h即可完全沉淀下来)，大大减少了沉淀池的池容；另外，出水中含有的极少量Fe2+，它是生物氧化酶的重要组成部分，同时在Fe2+→←Fe3+的过程中，电子传递对生化反应有刺激作用，从而使生化反应速度有所提高。
（5） 初沉后的出水进入好氧池进行生物处理，由于废水的可生化性得到了提高，使废水中残余的COD、BOD5能在很短时间内得到进一步的降解去除，出水再经二沉池沉淀后达标排放。
（6）初沉池和二沉池中的污泥，先经污泥泵泵入污泥浓缩池浓缩，再经脱水机脱水(因纤维素含量少，其脱水性能好)，产生的泥饼外运，浓缩池的上清液回流至好氧池进行生化处理。
3.3 治理效果
在南平天元化纤厂现场进行了粘胶纤维废水的中试，原水水质情况见表2。
表2粘胶纤维废水水质
碱性和酸性废水按1∶2.5混合，经处理后出水水质能达到国家一级排放标准。试验结果见表3。
表3粘胶纤维废水处理中试结果
① 经浅层气浮后的出水，其COD含量能降至250mg/L，COD的去除率能达到85.9%以上的水平，这充分说明了浅层气浮在本工艺中运用的合理性和优越性。[5]
② 废水在铁屑过滤塔中反应，停留30min左右后，出水Zn2+的含量＜0.05mg/L，硫化物的含量＜0.5mg/L，这充分说明了铁屑过滤完全满足本工艺对Zn2+和硫化物的治理要求。
4 .结论
通过改进工艺的中试研究，可得出以下结论：
（1） 采用改进工艺处理粘胶纤维生产废水切实经济可行，出水水质能稳定地达到国家一级排放标准，且能回收纤维素资源，值得在实践中推广应用。[6]
（2）实践证明：浅层气浮和铁屑过滤在粘胶纤维生产废水治理过程中的运用是合理、先进的，彻底解决了常规处理中时常会出现的COD、Zn2+和S2-等超标的问题。
（3） 结合粘胶纤维生产废水的实际水质情况，充分发挥浅层气浮和铁屑过滤的特点和优势，整个工程投资和占地面积较常规方法均能节省1/3左右，也无需另外投加絮凝剂，用电石乳废液代替石灰乳使投加量大为减少，故投药费用也能节省近2/3。
（4）采用改进工艺能使处理过程中产生的污泥量大为减少，大大降低了污泥的处置费用和难度。
（5）改进工艺设施操作简单方便、运行可靠、自动化程度较高。
（6）对粘胶纤维厂现有的物化+生化治理设施，利用本改进工艺能很容易地实现技术改造。
参考文献：
〔1〕罗院生.物化—生化法两级处理粘胶纤维厂酸碱废水工艺设计〔J〕.给水排水，1999，(9)：34-37
〔2〕曹曼.铁屑固定床及其在废水中处理的运用〔J〕.上海环境科学，1994，(2)：43-44.
〔3〕祁梦兰.铁屑微电解法处理经编厂染色废水〔J〕.环境保护，1993，(7)：14-16.
〔4〕 刘章富，熊杨，侯铁．同步生物除磷脱氮的几种实用新工艺．中国给水排水，2002，18(9):65～68．
〔5〕 陈新宇，陈翼孙，李长兴．水解酸化-生物接触氧化处理合成橡胶废水实验研究．化工环保，1997，17(4):221～225．
〔6〕 张自杰．环境工程手册（水污染防治卷）．北京:高等教育出版社，1996．
C. 含油废水处理工艺浅析论文怎么写
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〈2）论文正文：正文是论文的主体，正文应包括论点、论据、 论证过程和结论。主体部分包括以下内容：
a.提出-论点；
b.分析问题-论据和论证；
c.解决问题-论证与步骤；
d.结论。
6、一篇论文的参考文献是将论文在和写作中可参考或引证的主要文献资料，列于论文的末尾。参考文献应另起一页，标注方式按《gb7714-87文后参考文献著录规则》进行。
中文：标题--作者--出版物信息（版地、版者、版期）：作者--标题--出版物信息所列参考文献的要求是：
（1）所列参考文献应是正式出版物，以便读者考证。
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D. 污水处理论文求助
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加载絮凝磁分离（简称BFMS）工艺原理和优势
BFMS技术是在传统的絮凝工艺中，加入磁粉，以增强絮凝的效果，形成高密度的絮体和加大絮体的比重，达到高效除污和快速沉降的目的。磁粉的离子极性和金属特性，作为絮体的核体，大大地强化了对水中悬浮污染物的絮凝结合能力，减少絮凝剂用量，在去除悬浮物，特别是在去除磷、细菌、病毒、油、重金属等方面的效果比传统工艺要好。由于磁粉的比重高达5.0×10³kg/m³，大约是砂子的两倍，混有磁粉的絮体比重增大，絮体快速沉降，速度可达20米/时以上，整个水处理从进水到出水可在10分钟左右完成。污泥中的磁粉，利用磁粉本身的特性使用磁鼓进行分离后回收并在系统中循环使用。高梯度磁过滤器捕集流过水中的残余微小颗粒，磁过滤器依照设定的要求被自动清洗，以达到高度净化出水的目的。根据在美国采用BFMS作深度水处理的报告，磁过滤器可达到去除26纳米病菌的结果。下面图示说明了BFMS工艺的处理过程。
BFMS Process 加载絮凝磁分离工艺
絮凝/ + 加载絮凝+ 沉淀分离+磁过滤
Coagulation+Baiiasted Flocculation+Solids Separation+Magnetic Separation
该工艺以前在工程中应用很少，原因是磁种的回收技术一直没有很好的解决，而现在这一技术难点已成功地被突破，磁种的回收率达到99%以上，该工艺技术在美国也进行了项目示范和商业项目运行。我们公司已在国内申请多项专利，形成了公司的自主知识产权。在过去三年中，我们公司用250吨/日的中试车已在城市污水处理、中水回用、地表水和地下水以及自来水处理、江水、湖水、河道水处理、高磷废水处理、造纸废水处理、采矿废水处理、炼油和油田废水处理方面成功的做了多项不同运行参数的试验，取得很好的结果；10000吨/日的中试车已于2007年5月在青岛李村河入海口的城市污水投入运行一个月，运行良好。在北京金源经开污水处理厂的出水进行除高磷深度处理运行月余，处理效果佳。作为奥运会应急城市污水处理工程，在北京清河污水厂安装了4×10000吨/日和2×5000吨/日共6组BFMS系统，综合处理效果好。该技术在胜利油田应用于处理采油废水的东营胜利油田一期工程（5000吨/日）已经投入使用，油田500吨/日地下水BFMS项目和30000吨/日采油水BFMS项目也在实施中。
与其他工艺相比，磁分离技术具有以下优点：
1） BFMS工艺能应用于城市污水的一级、二级、三级、中水和各种工业污水以及饮用水。
2） 处理效果好，其出水质与超滤膜出水相媲美，BFMS工艺能有效地从水中除去微粒污染物、微生物污染物和部分已溶解于水中的污染物，如：COD、BOD、悬浮物、总磷、色度、浊度等，特别是对磷有强大的去除效果。也能结合生物工艺非常有效和经济地脱氮。
3） 耐冲击负荷能力强，对水质的冲击有独特的耐冲击能力。当前段工序出现故障时，或其他有害金属离子进入污水处理系统，污水可直接进入磁分离系统，系统仍然能够保持较高的去除效果，大幅度去除水中污染物。
4） 占地极小，20000吨/日BFMS系统的占地约为400㎡左右，另加走道、加药及操作设施总占地约700㎡左右。
5） 投资低，比膜处理有明显的优势。
6） 运行成本低，设备使用寿命长，除了正常的维护外，不用更换部件而造成高昂的二次投资。
7） 运行管理方便，启动快捷，运行管理简单。
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摘要：本文系统地介绍并分析了污水处理厂流程中各个处理构筑的能耗情况，并针对各个构筑物提出有效的节能途径。指出了常用的污水好氧处理能耗过高的突出问题，建议改用能耗低，但是造价稍高的好氧过滤等处理方法。污水再生利用也是解决污水处理能耗高的途径之一。 关键词：污水能耗与功效 好氧过滤 生态处理 自净 一、前言 目前我国城市污水处理率低、环境污染压力大，但现行的处理技术多数面临高额资金投入的难题，当前迫切需要低能耗、生态型的污水处理技术。并且，随着人民生活水平的提高和城市化的日益加快，我国城市污水排放量持续增长。我国水污染的治理重点已经开始从工业点源为主的控制治理，逐步转变为以城市生活污水污染为主的控制治理。如何经济有效地解决生活污水的污染问题已成为一个亟待解决的难题，引起了人民群众和政府部门的极大关注。 然而污水处理的费用也是一个很大的问题，要想将污水和废水处理好，对环境的污染降到最低，我们就必须以最经济的方式处理污水，这就涉及到一个污水能耗与功效的问题。下面就污水处理厂的整个污水处理的流程进行分析，找到当前常用的污水处理流程中工艺的不足之处，并提出更好的解决方法，使以后的污水处理更加容易，更加全面，将污水对环境的污染降到最低的限度。 二、污水处理厂的工艺流程 目前，常用于我国城市污水处理的方式为集中污水处理系统和传统的三格式化粪池。其它的处理构筑物也都是大同小异的，主要的流程不外乎如此： 污水收集设施［包括污水管道、雨水管道、工厂排放水管道等］-->污水提升泵站-->格栅拦截-->沉砂池-->初沉池-->曝气池、厌氧池等核心处理工艺流程-->二次沉淀池-->排水管道或渠排入水体[①] 其中核心处理流程可分为一级处理和二级及以上的深度处理。深度处理流程主要有好氧处理流程、厌氧处理流程及两者相结合的处理方法。 目前，好氧处理方法有SBR工艺、UASB工艺、氧化沟、氧化塘等工艺，在曝气池里充入空气或氧气，让好氧细菌除去污水中的有机物杂质；厌氧处理流程主要有厌氧流化床、两相厌氧发酵、厌氧滤池等利用厌氧菌进行厌氧发酵的方法除去污水中的有机物的；另外常用的还有像A20及其变种的工艺流程都是好氧处理和厌氧处理相结合的处理流程，其处理效果往往比单一的处理方式好得多。 深度处理构筑物不外乎以下几种：曝气池、厌氧池、氧化塘、厌氧反应器及特殊的除磷脱氮设备，或者是它们的变种工艺，但是处理原理都是大同小异的。 三、各个处理构筑物的能耗分析 3.1、污水处理系统[②] 目前，污水处理系统又有集中污水处理系统和分散式处理系统。前者是指各种城市生活污水，经预处理符合管道排放标准的工业废水和城市融雪、降水等混合废水经过城市下水管道收集，然后集中被输往城市污水处理厂，城市污水处理厂再根据进水的水质，综合规划，采用适宜的措施集中处理；在达到国家排放标准后，排入自然水系的一种污水处理方式。一般用于经济比较发达的大中型城市。该系统初始投资大，需要敷设相应的城市污水管网，运行管理成本很高，因而对于经济欠发达地区的中小城镇有极大的应用局限性。 分散式污水处理系统，是指在小区或一个工厂设置化粪池或小型的污水处理设施，对生活污水进行预处理，对能够利用的中水进行冲厕所、洗车、浇洒路面花坛等。虽然分散式处理流程可能导致处理费用提升，但是这种处理方式是有它的优越性的，特别是现在过于集中的污水处理费用越来越高，处理流量也越来越大的情况下，分散式处理方式更显示了它的优越性。 3.2、污水提升泵站的能耗分析 随着人们对环境污染越来越严重这一状况的认识和对加强环境保护意识的加强，现在大多数城市都纷纷建设了污水处理厂，处理流程也由简单的一级处理升级为二级或更深度的处理。但是对于大中型城市来说，普启遍还是采用集中处理的方式。一个污水处理厂处理的污水面积都很大，这就需要用提升泵站将远处的污水提升到污水处理厂进行集中处理，这些污水提升泵站不仅要保障所有污水都要提升到污水处理厂，还要适应污水量变化的要求，一般其流量都是很大的，输送的路程也很远，再者污水管道一般都埋设较深，泵站需要有很高扬程，电耗十分可观。 电费是污水提升泵站的主根能耗，输送路程越远，电价越高，像武汉的龙王嘴污水处理厂就设有五个污水提升泵站，将附近很大面积的污水汇集起来，其流量还是不大，目前正在扩建的工程处理流量也才15万吨。 3.3、格栅、沉砂池和初沉池的能耗分析 格栅是利用栅条拦截污水中粗大的杂质，污水经过格栅时，由于栅条的阻挡会引起水头损失，这就需要有水泵提升污水以增大污水的势能；再者，栅渣的机械粉碎处理也是耗能过程。这两者是格栅处理流程的主要能耗根源。 沉砂池和初沉池用以除去污水中粗大的砂粒以及细小的悬浮物，除了污水在池子中的水损外，刮砂刮泥设施以及其后续处理会有很大的能耗，但是这些能耗都不大。 3.4、曝气池的能耗分析 曝气池是好氧处理工艺的能耗大户，大部分的能耗都集中于此。能降低曝气池的能耗就相当于解决了好氧处理工艺流程的能耗问题。 常规的曝气池都是用机械的方式向污水中鼓入空气或是从池底充入空气，并且用搅拌等方式让空气和污水充分混合，从而使空气均匀地分布于污水中，提高好氧使理的效果。 污水在曝气池里的停留时间一般会在两个小时以上，其容积是相当大的，不管是采用叶轮旋转曝气还是通气帽在池底鼓入空气的方式曝气，电机的功率很大，且要昼夜运行，其能耗之大是可想而知的了。 3.5、厌氧池及厌氧处理设备的能耗分析 除了好氧处理技术之处，厌氧处理工艺也很容易为人们所接受，厌氧处理工艺的能耗相对较低，并且可以产生沼气，回收利用也很方便，只是厌氧处理过程中，污水停留时间很长，并且要保证好的处理效果，必须要有较好的隔绝空气的措施。尽管如此，厌氧处理的趋势还是很看好的。 3.6、二沉池及其它处理设施的能耗分析 二沉池是处理后的污水进行泥水分离的地方，现在普遍使用的二沉池都设有刮渣挡板，出水排泥等装置，二沉池的面积也比较大。分离出来的污泥还要用污泥泵输送到污泥泵房，污泥的压缩处理等也是耗能很大的。 现在常用的污泥机械压缩处理，浓缩后的污泥外运填进等方法，耗能巨大，并容易引起二次污染。像污泥中的高浓度污染物很容易随雨水再次进入水循环系统，造成二次污染，有关二次污染的处理也是很伤脑筋的事情。 四、污水处理各个环节的节能途径 4.1、再生回用以减少深度处理 城市污水处理出水的再生利用在我国，花费大量投资建设了城市污水处理厂，但经过处理后的再生水并没有得到充分利用，在城市污水处理决策中应充分考虑污水的再生利用。发展再生水在农业灌溉、绿地浇灌、城市杂用、生态恢复和工业冷却等方面的利用。 城市污水再生利用，应根据用户需求和用途，合理确定用水的水量和水质。污水再生利用，可选用混凝、过滤、消毒或自然净化等深度处理技术。因此，缺水城市和水环境污染严重的地区，在规划建设远距离调水之前应积极实施城市污水再生利用工程，同时做好非投资性或低投资性的节水减污工作。 城市污水再生利用规划建设要依照客观需要和实际可能的原则，按照远期规划确定最终规模，以现状水量及用水需求为主要依据确定实施规模。城市污水再生利用技术选择与工程实施要考虑国情、实际条件和用户需求，城市污水再生利用规模、处理程度、处理流程、输水方式、再生水质、使用用途的选择上，既要满足要求，又要经济合理。目前城市污水再生利用应着重于农业灌溉、市政杂用、景观水体、生活杂用、工业冷却、生态环境和补充地表水。 但是，城市污水再生过程和再生水的使用应确保公众和操作人员的健康安全，以及周边的环境安全，尤其要有效地控制病原菌的污染和传播。再生水使用应满足国家和地方有关污水再生利用的水质标准和规定，处理工艺的选择，尤其是工艺的可靠性和安全性的保障，应经过严格的专家论证、评估和主管部门的批准。 4.2、环境自净和生态处理以降低能耗 城市污水处理厂出水也可看作是水文循环的组成部分，将合乎质量要求的出水排放到河流水体中，使河流水体能维持或变成供下游使用的原水源，不仅经济可行，而且可减少风险并发挥河流自净能力。 正是因为自然环境自身有很强的处理污水的能力，我们可以用生态的方法处理污水，这样不仅可以获得很好的处理效果还能省去很多处理费用，是两全其美的办法。 目前的生态处理方法中很多处理方法都存在占地多，处理流量小的问题。所以生态处理方法要因地制宜，用在空地较多、生物生长好的地方，像人工湿地、土壤层微生物滤池、植物浮床等都是很好的生态处理方法，能耗低，很值得推广。 4.3、各个处理构筑物的节能途径 在污水处理流程中，各个污水处理构筑物的节能途径很多，下面就污水处理流程中各个构筑物的节能方法。 污水提升泵站节能途径。将现有的集中式污水处理改成分散式处理，并充分利用一级处理后的中水，可以减小城市污水处理厂的压力，更可以大大减少深度处理所需的费用。同时污水提升泵站的水量也会适当减少，甚至可以取消，全部采用分散处理模式。污水处理厂只负责处理工厂附近、污水量大的用户排放的污水。 格栅的节能途径。尽量将污水处理设备安装在地势较低的地方，可以减小提升泵的功率。污水经过格栅的时候可以凭借其较快的流速通过栅条，必要时再用提升泵将污水提升至沉淀池。 曝气设施的节能途径[③]。不管是好氧处理还是厌氧处理设施，其能耗都是非常大的。因为我们必须要用电力设备将空气充入到污水中，但是我们可以采用多层好氧过滤的方式减小这一能耗开支。好氧过滤的各个滤层的厚度的材料都是不相同的，实现的过滤效果也大相径庭。 好氧过滤具体的方法是：污水经过格栅拦截之后，即可以直接进入第一层好氧过滤层，第一层好氧过滤层的孔隙是很大的，一般用粗大的砂石铺垫，主要去除污水中大的悬浮物并通过水流在砂石中紊动的流动将空气中的氧气混入污水中。然后污水进入第二层好氧过滤层，这一层的砂石粒径相对较小，污水在这一层的停留时间相对较长，主要是好氧微生物对有机物的氧化过程，在这一好氧滤层里，很容易生成生物膜，类似于生物膜的处理。如果污水的有机物的含量不是很高的话，处理水已经基本达到了排放的标准了，也可以将处理后的水收集起来作中水使用。如果污水的有机物含量很高的话，可以让污水继续进行下一层的好氧过滤，滤层的孔隙也将更小，处理时间更长，效果也更好。在这一层中，由于污水的停留时间较长，对污水中的N和P也有较好的去除效果。 进行好氧过滤处理的排放水已经可以达到排放的要求，没有必要设置二次沉淀池进行泥水分离。这种处理流程适用于建设在河湖的旁边，有利用处理水的就近排放，而且可以不用清水管道或管渠即可。 五、结论 上面提到的比较节能的污水处理方法主要是生态的处理方法，其中好氧生物滤池尽管很节能，但是也有它自身的限制因素所在： 1 占地较大。因为这种处理方式全靠生物进行氧化分解有机物的方式处理污水，污水停留时间很长，所以处理流量是十分有限的，但是正如前面提到的，在大部分污水都用分散式处理方式的情况下，处理流量都不会很大，所以这种处理方式是有它的优势所在的。 2 不能进行反冲洗，容易堵塞。由于污水通过滤层的时候，会生成很厚的生物膜，老化的生物膜脱落后很容易堵塞住滤层的孔隙，过滤效果会因此而大为降低。所以我们只能用孔隙较大的滤料层，并且尽量避免用垂直分层的布置方式。 3 初期造价高，但是处理费用低。初期造价主要集中在滤层铺砌和滤层上面草皮的种植上，但是一经运行，其运行费用是很低的。 该处理方案有以下几个方面的特点： 1 如果在滤层上面种植植被的话，可以将过滤和湿地相结合建设，处理效果会更好。 2 这种处理方案只适用于分散式处理方案中，处理流量很小，具体的设施可以同家庭的小花坛、花园合建，并不会影响建设的美观性。处理后的水可以直接渗透到附近的水池里，用于花坛的浇灌，路面浇洒等，甚至可以回用于冲洗厕所。 3好氧过滤可以结合化粪池共同使用，有化粪池进行初步处理，粗大的杂质已经去除，滤层的堵塞的几率会大大减小。 参考文献： ［1］《排水工程》第四版，张自杰主编，顾夏声主审，中国建筑工业出版社出版。 ［2］《污水处理能耗与能效》[美]W.F.OWEN，章北平、车武译，金儒霖校，能源出版社出版。 [①] ：这里没有分析污泥处理流程和能耗。 [②] ：这里的污水处理系统分类是针对污水收集和处理方式而言，分为集中处理和分散处理两种。 [③] ：二级及以上的深度处理流程未完全列出，只以好氧处理流程中的曝气池为例，提出了曝气处理的新方法。