有机废水处理发展情况

A. 比较先进的有机工业废水处理方法有哪些

目前来市场上有机工业废自水处理的方法有十多种：
多效蒸发结晶技术、生物法、SBR技术、MBR技术、电解法、离子交换、膜分离、铁碳微电解技术、Fenton氧化法、臭氧氧化、磁分离技术、等离子水处理技术、电化学催化氧化、辐射技术、光化学催化氧化、超临界水氧化技术

综述：目前，处理工业废水应用最广泛的是多效蒸发工艺、生物法、SBR工艺和MBR工艺，因为理论成熟，处理效果好，经济高效，北成环境拥有成熟的工业废水处理工艺。

个人认为目前较为先进的是超临界水氧化技术，即SCWO技术，SCWO反应速率快、停留时间短；氧化效率高，大部分有机物处理率可达99%以上；反应器结构简单，设备体积小；处理范围广，不仅可以用于各种有毒物质、废水、废物的处理，还可以用于分解有机化合物；不需外界供热，处理成本低；选择性好，通过调节温度与压力，可以改变水的密度、粘度、扩散系数等物化特性，从而改变其对有机物的溶解性能，达到选择性地控制反应产物的目的。
超临界氧化法在美国、德国、瑞典、日本等欧美国家已经有了工艺应用，但中国的研究起步较晚，还处于实验室研究阶段。

B. 煤化工污水处理现状

我国是多煤少油的国家，随着国民经济的发展，对能源的需求越来越大，因此煤化工在储煤丰富的地区得到了很大的发展。但煤化工行业耗水量大、废水排量大，需要大量的水资源来保障。根据我国煤化工的分布来看，煤化工企业大部分分布在水资源贫乏地区。这就要求煤化工在用水和废水处理方面投入很大的力度，以达到节约水资源和环境保护的目标，实现煤化工废水的“零排放”。

随着处理工艺的发展，目前煤化工废水的处理工艺也不断改进，发展。从其原理上来看主要有物理、化学、生化三个方面，每种都有各自对应的工艺。由于煤化工废水的特点，单纯的一种方法难以处理，这就对煤化工废水的预处理要求提高。现在多采用活性炭结合其它工艺来处理煤化工废水，这是一个煤化工废水处理的关注点。

1 煤化工废水的来源

煤化工废水主要来源于煤焦化和煤气化过程。

1.1焦化过程产生的废水

焦化废水主要来自炼焦、煤气净化及化工产品的精制等过程中产生的高浓度有机废水。焦化废水排放量大，成分复杂。主要来源于剩余氨水、粗苯分离水、终冷富余水、焦油水四部分。焦化废水含有多种无机和有机化合物。其中无机化合物主要是大量的铵盐、硫氰化物、硫化物、氰化物等，有机化合物除酚类外，还有单环及多环的芳香族化合物、含氮、硫、氧的杂环化合物等有毒有害物质，污染物色度高，属较难生化降解的高浓度有机化工废水。

1.2 煤气化产生的废水

在煤气化过程中会产生污染物浓度极高的废水，其中含杂环化合物、多环芳烃、酚、硫化物、氰化物和焦油等。因原煤种类、成分、气化工艺及操作等不同，废水水质也不尽相同。下表列出不同工艺废水的情况。

C. 污水处理膜技术的发展阶段及现状！需要相关资料！

膜分离技术的发展和现状

膜分离是人们所掌握的最节能的物质分离（包括分级、纯化、精制、浓缩）技术之一。近三十年来发展极其迅速，已从单纯的海水与苦咸水脱盐、纯水及超纯水的制备、工业用水的回用，逐步拓展到环保、化工、医药、食品、航天等领域中，以每年大于10%的速率递增，发展前景备受关注。
自20世纪60年代Loeb和Saurirajan研制成功了世界第一张非对称型醋酸纤维素反渗透膜以来，大规模海水淡化就变成了现实；20世纪70～80年代开发的超滤、气体分离膜等也已进入工业应用；80～90年代建成无水酒精渗透气化装置，现已大规模推广应用于有机物的回收和脱水；90年代以来被称之为膜接触器（membrane contactor）的膜萃取、膜吸收、膜汽提（membrane-based striping）、膜蒸馏（membrane distillation）等，为膜技术全面溶入大化工(流程工业：包括石油化工、化工、精细化工、制药、食品、发酵工程)领域提供了技术支持；近几年来膜促进传递（facilitated transport）、膜反应器（membrane-reactor）、膜传感器（membrane sensor）、控制释放（controlled release）等膜技术发展很快，膜式燃料电池（membrane fuel cell）则成为当今发达国家探索研究的热点。
目前膜分离技术已被广泛地用于水处理领域如海水淡化、苦咸水脱盐、超纯水制取；医药工业，人工脏器如人工肾
（artificial kidney）、膜式氧合器（membrane oxygenator）、人工肝的制备，以及药剂的浓缩、提纯；食品工业，如果汁和果肉等的浓缩、饮料的灭菌和纯清、从家畜等动物的血液中提取蛋白质；石油化学工业，如天然气中回收氦，合成氨厂尾气中回收氢、石油伴生气二氧化碳的回收、轻烃气流中脱除硫化氢等；环境保护，如废水（电镀废水、印染废水、石油化工废水、食品制药工业废水）中有用物质的回收，以及城市生活污水和放射性废水的处理等。
膜与膜技术的应用领域十分广阔，在当今世界高技术竞争中，也占有极其重要的位置，特别是载人航天、大洋深海探索研究与开发中离不开它，因而深受发达国家的关注。欧盟、日本、美国等早年在膜材料的基础研究和应用开发方面投入大量人力、物力，加拿大、意大利、荷兰和英国等也在膜的基础研究和开发应用上做出了大量的贡献。这些国家（如美国的KOCH、GE、DOW、DuPont;荷兰的norit等公司）在膜元件的制备技术上处于绝对领先的地位。
中国膜科学技术开始于1958年离子交换膜的研究；20世纪60年代研究反渗透膜，曾组织全国海水淡化会战，大大促进我国膜科学技术的发展；70年代就已开发出反渗透（reverse osmosis）、超滤（ultrafiltration）、微滤（microfiltration）和电渗析（electrodialysis）等器件设备，随后投入工业应用；80年代起除继续发展液体分离之外，气体膜分离和渗透气化等已走过了开发和研究阶段，现在已进入工业应用阶段，其它新技术也在不断研究开发之中。
膜科学与技术的发展与应用可分为膜元件的制造、膜设备的研制、膜软件的研发、膜应用四个环节。膜制造商只保证膜本身的标准分离性能，即在规定测试条件下的分离性能；膜硬件与膜软件是膜分离工程公司的工作，膜分离工程公司首先根据市场需求和用户要求分离的物料性状和目标产物标准进行实验研究，在满足用户要求的条件下确定膜元件的种类和数量，膜分离稳定运行的条件和清洗恢复条件，这就是膜软件；膜硬件就是膜元件和膜设备，膜设备实质上是机电一体化设备，膜元件是膜分离设备的核心，设备的其它部分都是为膜元件分离功能的发挥提供运行条件（温度，压力，流速流量等）的；膜软件是靠膜硬件来运行的，膜硬件的设计制作基础是膜软件；膜用户只能按照与膜分离工程公司达成的一致严格执行《膜分离设备运行规范》的要求，将膜分离设备与自己流程的前后工序连接运行以达到自己对膜分离工序所确定的运行目标。近年来膜过程（膜软件、膜硬件）的国内市场已经进入成熟期（高速增长，价格稳定）。

膜技术的主要分离过程
国际理论与应用化学联合会（IUPAC）将膜定义为:一种三维结构，三维中的一度（如厚度方向）尺寸要比其余两度小得多，并可通过多种推动力进行质量传递。这样膜过程就应该被定义为以膜为介质进行质量传递的一种化工单元过程或化工单元操作；很显然膜分离属于化工单元操作。
膜分离技术按传质推动力可分为压力差、浓度差、温度差、电位差等推动力膜；按膜组件结构可分为平板（盒式）膜、螺旋卷式膜、中空纤维膜、管式膜等；按功能层材料可分为无机膜（陶瓷膜、金属膜、碳分子筛膜等）和有机膜。
微滤、超滤、纳滤（nanofiltration）与反渗透都是以压力差为推动力的液体膜过程，当膜两侧存在一定压力差时，可使一部分溶剂及小分子的组分透过膜，而微粒、大分子、盐的离子等被膜截留下来，从而达到分离目的。四个过程的透过机理基本相同，主要是被分离物颗粒或分子、离子的大小和所采用膜的结构与性能有所差异。按照国际理论与应用化学联合会（IUPAC）对这四种膜过程的定义，微滤（MF）是指大于0.1μm的颗粒或可溶物被截留的压力驱动型膜过程;超滤（UF）是指不大于0.1μm大于2nm的颗粒或可溶物被截留的压力驱动型膜过程；反渗透（RO）是指高压下溶剂逆着其渗透压而选择性透过的膜过程；纳滤是指不大于2nm的颗粒或可溶物被截留的压力驱动型膜过程。微滤的压差范围为0.10～0.20MPa;超滤的压差范围为0.10～0.50MPa; 反渗透被用于截留溶液中的盐或其它小分子物质（分子量小于200），所施加的压力在2MPa左右，也可高达10MPa；纳滤用以分离分子量约为几百至几千的溶液组分，其压差范围为0.5～2.0MPa。
电渗析是在电场作用下使溶液中的阴、阳离子选择性地分别透过阴、阳离子交换膜，进行定向迁移的分离过程。该过程主要用于苦咸水脱盐、饮用水制备、工业用水处理等。近十多年来，开始应用于有机酸脱盐与纯化、废酸碱回收等；膜电解过程中，在两电极上存在电化学反应，并有气体产生，主要在氯碱工业中用于大规模生产离子膜级氢氧化钠。
气体分离膜是指在压力差下，利用气体中各组分在膜中渗透速率的差异，达到各组分分离的过程。气体分离膜已大规模用于合成氨厂的氮、氢分离，空气富氧、富氮，天然气中二氧化碳与甲烷的分离等。
渗透气化与蒸汽渗透（vaper permeation）均是利用待分离混合物中某组分具有优先选择性透过膜的特点，使料液侧优先渗透组分以溶解-扩散透过膜而实现分离的过程。两者的差异在于渗透汽化过程采用负压操作，进料物流为液态，优先透过膜的组分在膜下游侧汽化，并在冷凝器中冷凝和收集；而蒸汽渗透采用正压操作，进料物流为气相，常为对膜具有相互作用的有机分子透过膜。渗透气化主要用于有机物脱水（亲水膜）、水中有机物的脱除（疏水膜）、有机混合物分离等方面的应用，被认为是最有希望取代高能耗精馏技术的膜过程，其中有机溶剂脱水及水中有机物脱除已有工业装置；蒸汽渗透适用于空气中有机溶剂的回收，随着环保意识的增强，蒸汽渗透将会获得较大的推广应用。
另外还有两类正在开发与推广应用的新型膜技术：一类是目前称之为膜接触器，包括膜基吸收、膜级萃取、膜蒸馏、膜基汽提等。在这些过程中，膜介质本身对待处理的混合物无分离作用，主要利用膜的多孔性、亲水性或疏水性，为两相传递提供较大而稳定的相接触面，可克服常规分离中的液泛、返混等影响，因而近十余年来，深受化工界的关注；另一类是以膜为关键技术的集成分离过程，包括膜与蒸馏、膜与吸附、膜与反应等相结合的集成过程，具有常规分离过程所不能及的优点，也正在受到重视和发展。
随着科学技术的发展，人们模仿生物膜的某些功能，研制出各种功能的合成膜，应用于日常生活与工业生产过程中。可以认为，膜产业已成为21世纪发展最快的高新技术产业之一。
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D. 印染废水国内外研究现状

基于印染废水排放的现状与特点，介绍了国内外在印染废水处理方面的研究现状与发展状况。着重分析了其物化处理法以及生物处理法。研究了单一处理印染废水方法得优缺点，提出多种方法联合作用是目前发展趋势。
0 .引言
纺织工业是中国重要的传统工业之一。在工业废水中，印染废水所占的比例较大，国内印染企业每年排放污水6.5×10 8t，占整个纺织工业废水排放量的80%。印染工业是中国主要的工业污染之一和排污大户，是治理难度较大的工业废水之一。因其有机物含量高、成分复杂、色度深、水质变化大而成为国内外公认的难处理的工业废水之一。随着染料工业的迅速发展，目前使用的染料已达数万种。PVA浆料、人造丝皂化物以及大量新型助剂的广泛应用，使大量难降解的有机化合物进入废水，印染废水向着抗氧化、抗生物降解的方向发展，从而增加了废水处理的难度及其处理费用。
1.国内外研究现状
纺织印染工业是最大的污染源和水资源消耗者之一。印染废水主要来源于印染加工的预处理(又叫漂炼，含退浆、煮炼、漂白、丝光等操作)、染色、印花、整理四道工序，预处理工序分别排出退浆、煮炼、漂白和丝光等四股废水，而染色、印花、整理等工序则分别排出染色废水、印花废水和整理废水。印染废水的水质随采用的纤维种类、染料和浆料的不同而水质变化很大。一般印染废水pH值为6～10，COD为400 mg/L～1 800mg/L，BOD5为150 mg/L～600 mg/L，SS为100 mg/L～200 mg/L，色度100倍～400倍。印染废水一般呈碱性，废水有机污染物较高，色度高，可生化性较差。印染过程排放大量废水，严重的污染着环境，处理与净化难度大 。
针对上述印染废水存在的问题，为了提高废水的可生化性，为后续好氧处理创造良好的条件，提高处理效果，近年来，在面临上述问题的情况下，提出了几种处理新工艺：a)厌氧一好氧一生物炭吸附；b)水解酸化一生物接触氧化一沉淀一气浮。厌氧法对染料中的偶氮基、蒽醌基、三苯甲烷基都可降解，对印染废水厌氧或酸化处理可使原水中的难降解的大分子有机物开环或断链，使其转化为容易被生化降解的简单结构的小分子有机物，提高废水的可生化性，为后续好氧处理创造良好的条件，提高好氧处理效率。上述工艺逐渐在国内外得到应用。
2.印染废水处理方法
2.1物化处理法
有机染料化学性质稳定、难以降解的化学品，一般的物化处理法，达不到对含染料废水进行有效脱色的目的。至今所报道的较为有效的物化法，主要有辐射法、吸附一萃取法、磁分离法、混凝沉降法和氧化法。
a)辐射法—— 近年来，辐射法处理染料废水得到了较大发展。Solpan等采用β射线辐射法对活性染料进行脱色和降解研究。Momani等采用远紫外光解法进行了研究，但结果显示，这种技术只能作为废水生物处理的一个预处理手段 ；
b)吸附萃取法——20世纪70年代以来，工业废水处理中，吸附法主要应用预处理和深度处理，活性炭和树脂等是常用的吸附剂，但其缺点是成本高，需要再生。因此，改进成本的关键是低成本吸附剂的研制，这方面近年来已取得了较大进展。Sanghi等认为一些生物可降解的、低成本的甚至是废弃物都是有效的吸附剂。阎存仙研究了粉煤灰对各种染料的脱色能力。Qodah采用页岩油灰处理活性染料废水，效果良好；
c)混凝沉降法——混凝沉降是处理染料废水常用的方法之一，是迄今为止属于工艺上比较成熟、处理效果比较稳定的染料废水处理方法。目前得到普遍认可的混凝机理由压缩双层、电中和、桥联作用和网捕作用。
2.2 生物处理法
生物处理法分为好氧法、厌氧法和缺氧法。近年来，采用厌氧法处理印染废水越来越多的收到人们的关注。一些研究表明，好氧法和厌氧法由于能够优势互补，当它们同时应用，许多不能或难以氧化的有机染料，在不同程度上是能够部分厌氧降解的。w等采用厌氧/好氧共代谢原理，研制了一个分6步走的序列氧化一还原批反应器。
a)活性污泥法——活性污泥法是目前使用最多的一种方法，有推流式活性污泥法、表面曝气池等。活性污泥法具有投资相对较低、效果较好等优点同；
b)厌氧、好氧顺序处理法——如果纺织废水在厌氧反应器预处理后进行好氧处理，色度、AOX(吸附性有机卤素化合物)和重金属的去除都比仅采用好氧法好，因为一些降解更适宜发生在厌氧(或还原)条件下，而其他一些阶段则适宜在好氧(氧化)条件下进行。二者结合可以取得好的效果。厌氧条件下，偶氮染料的偶氮键断裂产生胺，但胺在厌氧条件下不能降解，只能在好氧条件下降解。为了创造厌氧条件反应器可采用如UASB反应器。实验室规模的厌氧/好氧反应器：脱色率96%，COD去除率90%。某些情况下，厌氧生物反应器中的生物可被一些化合物如蒽醌染料抑制，如发生此类问题，可在厌氧反应器中加入颗粒活性碳解毒；
c)氧化沟——A.C.J.KooT等设计出一种低有机负荷曝气系统，其耐冲击负荷，产生污泥量少，操作简便，BOD5、COD去除率分别为95%～98%和90%～95%，且投资费用低；
d)膜生物反应器——生物反应器是近年来发展起来的一种新型的处理技术。然而，由于膜易堵塞且制造费用高，这种技术要在水处理领域全面推广还有一定困难。不过，随着材料科学的发展，膜制造技术的进步会大大提高膜的质量，降低膜的制造成本，再加上工艺的改进，膜生物反应器的应用范围将越来越广。
2.3 物化一生化法
采用单一的物化法或生物处理法处理有机染料废水，虽然有其各自的优点，但缺点也很明显，研究人员开始尝试将物化法和生化法联合起来，目前已取得了良好的效果。许玉东针对毛巾厂印染废水的水质特点(水量小、污染物含量高、浓度波动幅度大、偏碱性、色度高和难生化)，采用厌氧折流板反应池一生物接触氧化池一 昆凝沉淀一沙滤池处理工艺进行处理后，排放水质可达一级标准。卢平等在传统处理工艺的基础上，采用水解酸化一接触氧化法处理印染废水，试验表明，该工艺流程简单，处理效果好，出水水质稳定。
3 .结语
综上所述，目前单一的处理工艺很难达到要求，需对不同处理工艺进行优化组合。因此，对废水处理系统来说，开发不同工艺的有效组合，研究高效、经济、节能的反应器将是印染废水处理工艺研究的主要内容和发展方向。尤其是对于严重缺水省份，自然降水很少，随着工业农业的发展，用水量越来越大，由于超采地下水，使地下水水位逐年下降。水资源的减少，已经成为制约城市社会经济发展的重要因素。印染行业是用水大户，因此，搞好印染行业的废水处理和节水工作，减少用水量和废水排放量，提高废水循环利用率具有十分重要的意义。

E. 水处理行业发展现状有没有哪位大咖能全面解析下

1、行业技术水平和发展趋势
内容选自产业信息网发布的《2015-2020年中国污水处理设备市场分析预测及投资战略咨询报告》
现代污水处理技术按原理可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法。物理处理法是通过物理作用分离和去除废水中不溶解的呈悬浮状态的污染物（的方法，主要有筛滤法、沉淀法、气浮法、过滤法和反渗透法等；化学处理法是利用化学反应分离污水中的污染物质的处理方法，主要有中和、电解、氧化还原和电渗析、气提、吸附、吹脱、萃取等方法，一般适用于工业污水处理；生物处理法是利用微生物的代谢作用，使污水中呈溶解性、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物质的处理方法，主要可分为好氧氧化法和厌氧还原法，其中好氧氧化法则广泛用于处理城镇生活污水，主要包括活性污泥法和生物膜法等。目前，城镇污水处理过程中，应用最为普遍的即活性污泥法及其相关的衍生技术的生物处理工艺。
活性污泥法技术即是将空气连续送入含有大量溶解有机物质的污水中，经过一段时间后，水中即形成生物絮凝体-活性污泥，通过附着其上的微生物的新陈代谢作用，将有机污染物转变成无毒的气体（CO2、N2 等）、液体（水）和富含有机物的固体（如微生物群体或称生物污泥）；最后通过固液分离，实现生物污泥与净化处理水的有效分离的过程。由于活性污泥法具有较高的化学转化效率，对城市污水及有机工业废水中所含的污染物的处理效率高，因此成为传统的成熟技术。
随着近些年来污水排放量的迅速增加，对污水处理要求也日益提高，污水处理技术在传统活性污泥法工艺基础上出现了如缺氧-好氧（A/O）法、厌氧-缺氧-好氧法（A2/O）、氧化沟法和序批式活性污泥（SBR）法等被较快推广应用的新技术。其中，厌氧-缺氧-好氧法（A2/O）强化了脱氮除磷效果；氧化沟法简化了有关构造，运行管理方便，且处理效果稳定等；SBR 法是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，其主要特征是在运行上的有序和间歇操作，主要优点在于节约土地。上述工艺均是在普通活性污泥法基础上，通过对时间顺序或空间位置等的调整，来给微生物生长创造更适合的生存条件，以提高其处理性能和效率，因此其均属于活性污泥法的衍生技术。
另外，近年来新出现的MBR 工艺，即又称膜生物反应器技术，是一种由活性污泥法与膜分离技术相结合的新型水处理技术，其基本原理是：通过膜的微孔分离，将需去除的有机物被阻挡在外，被活性污泥中的微生物和细菌分解，从而达到净化污水的目的。与传统工艺相比，MBR 工艺具有出水水质优质稳定、剩余污泥产量少、易于实现自动控制等优点，但仍存在建造成本高、容易导致膜污染、能耗高等缺点，目前应用范围还相对比较小。
未来，随着国内水环境形势日益严峻以及国家对环保要求的提高，未来对污水处理企业的技术要求将越来越严格，行业技术水平将向更高标准的污水深度化处理方向发展。
2、行业经营模式
目前，我国城镇污水处理行业处于市场化改革的发展阶段，主要存在以下几种经营模式：
（1）政府直接经营
政府直接经营是指政府直接实施污水处理项目的建设和运营工作，项目建设资金来源于国家资金和地方配套资金，运行经费来源于地方政府行政拨款。当前，我国仍有相当部分地区的城镇污水处理厂系由政府直接经营管理。
（2）BOT 特许经营模式
BOT（即建设-运营-移交）模式，是指政府通过特许经营协议，授予企业特许经营权，由企业负责污水处理设施项目的投资、建设、经营和维护。企业通过在特许经营期内向政府提供污水处理服务并收取服务费用，由此回收项目的投资和运营等成本并获得合理的回报。特许经营期限届满，企业将设施无偿移交给政府。
（3）TOT 特许经营模式
TOT（移交-运营-移交）模式，是指政府通过特许经营协议，出让已建成的污水处理设施的使用权，并授予企业在特许经营期内的经营权，由企业负责污水处理项目的运营和维护等。企业通过在特许经营期内向政府提供污水处理服务并收取服务费用，由此回收项目的投资和运营等成本并获得合理的回报。特许经营期届满，企业仍需将设施无偿移交给政府。
（4）BT 模式
BT 即建设-移交，是指根据政府方通过对选定的投资者予以授权，由投资者负责进行项目的建设（包括筹集资金），并在规定时限内将建成后的符合质量要求的项目移交给政府方，政府方根据事先签订的回购合同在一定期限内分期向投资者支付项目总投资并加上合理资金回报。该模式一般作为政府利用外部资金来进行环保项目建设的一种融资模式。
（5）委托运营模式
委托运营是指政府将建成或即将建成的污水处理项目，整体委托给专业的水处理运营商进行运营管理，并支付一定的运营管理费用的经营模式。
特许经营模式由于能够有效解决污水处理设施建设资金和提高运行效率，已逐渐成为新增污水处理设施的主要经营模式。根据建设部《中国城镇排水与污水处理状况公报（2006-2010）》，截至2010 年底，全国已有约40%的城镇污水处理设施通过BOT、TOT、委托经营等特许经营模式引入社会资本和专业化服务，参与设施建设与运营。
3、行业周期性
我国政府高度重视污水处理行业的发展，出台了一系列鼓励和扶持行业发展的法律法规及产业政策，极大地促进了污水处理行业的快速发展，不存在明显的行业周期性。
4、行业季节性
城镇污水处理行业没有明显的季节性特征。一般情况下，根据不同地区的居民生活习惯差异，不同季节间的生活用水量不同，也会导致季节间污水处理量的略微变化。
5、行业区域性
城镇污水处理作为市政公用设施项目，政府主导的特征较为明显。因此，一般经济发达地区由于当地政府财政实力强、对环保重视程度高和投资力度大等，污水处理项目投资建设的速度也较快。如我国东南沿海经济发达地区和水源地周边地区的污水处理率高于全国平均水平，污水配套设施也相对齐备，西部不发达地区则污水处理项目的建设及发展则较为落后，行业的整体区域性特征较为明显。
6、行业与上、下游行业之间的关联性
污水处理行业的发展与上、下游行业之间存在相互依存、互为促进的重要关联性。污水处理行业的上游行业主要包括处理设备制造、药剂生产和电力供应行业等，下游为各地市政污水处理的公共服务需求。上游设备制造、药剂生产等行业的技术进步及降低成本将有利于污水处理行业盈利水平的提高，而本行业的快速增长也将带动对环保设备行业和电力行业的需求增长，进而促进其进一步发展。目前，随着我国对环境保护重视程度的不断加深，社会公众对防治水污染、保护环境的要求也日益提高，从而有利于促进污水处理行业的进一步发展。
http://www.chyxx.com/instry/201411/293777.html

F. 焦化废水深度处理研究现状

焦化废水主要是焦化厂在煤气化、液化、炼焦过程中所产生的废水,此种废水中含有大量的有毒、难降解的有机物是一种较难处理的有机废水。目前主要采用以下方法对焦化废水进行处理:首先利用常规方法对废水进行预处理、然后利用生化方法对预处理废水进行二次处理。
但是,经过上述过程处理后的焦化废水外排水中的氰化物、COD及氨氮含量仍然无法达标。针对焦化废水组成复杂、难于处理、经传统方法处理后无法达标排放这种状况,综合了近几年来国内外有关焦化废水处理方面的大量的研究成果,系统地介绍了焦化废水深度处理过程中所应用的物化方法、氧化方法、膜处理三大类方法的优缺点,列举了当前几种焦化废水回用实例及不足,并指出了焦化废水处理技术今后的发展方向。
焦化废水主要是指在煤炼焦、煤气净化、化工产品回收和化工产品精制过程中产生的废水。由于受原煤性质、产品回收、生产工艺等多种因素的影响，导致废水成分异常复杂。焦化废水中所含有机物主要以酚类化合物为主，其含量达到有机物总量的一半以上，剩余有机化合物主要为含硫、氧、氮的杂环有机化合物以及多环芳香族有机化合物等。
焦化废水以其排放量大、成分复杂、处理困难等特点使焦化废水极难再循环利用或者达标排放。因此，降低焦化废水中的污染物浓度，提高废水的循环利用率是亟待解决的问题。
随着人们环保意识的加强和国家对环保问题的重视，中国环境保护部于2012年6月颁布了《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)，该标准除对废水中主要污染物给出了更为严格的排放标准，而且在原标准基础上增加了苯、苯并芘、多环芳烃以及总氮等化合物的排放指标，该标准同时也对单位产品的排水量做了更为严格的要求，开发研究新型、高效能、低成本的废水处理技术以及对现有技术进行优化改进提高废水处理效果使其能够达标排放是目前亟待解决的问题。
多年以来，虽然前人已做了大量关于焦化废水处理的基础研究工作，但是由于焦化废水排放量大，水中污染物种类多且有些污染物难于生物降解而使得焦化废水处理至今为止仍未有突破性的研究进展。因此研究并开发一种高效能、低成本、处理效果好的废水处理技术以及对现有技术进行优化改进是今后焦化废水处理研究的重点。
本文对废水深度处理过程中所应用的物化方法、氧化方法、膜处理三大类方法进行了分析对比，并列举了当前几种焦化废水回用实例及不足，同时指出了今后焦化废水处理技术的发展方向。
1 焦化废水深度处理技术
1.1 物理化学法
1.1.1 混凝沉淀法
混凝沉淀法是利用电中和原理对焦化废水进行处理，具体处理过程如下：将混凝剂在一定条件下定量投入到焦化废水中，废水中的带电物质与混凝剂发生电中和形成大颗粒胶团，而后经过进一步的沉淀使焦化废水得以净化处理。
卢建杭、王红斌等开发出了针对上海宝钢集团下属焦化厂焦化废水专用的混凝剂——M180，用于处理上海宝钢焦化厂 A/O 生化池出水，通过实验发现在 pH 值为 6.0～6.5、混凝剂投加量为 300mg/L时，专用混凝剂对焦化废水的 COD、色度、CN等指标有良好的处理效果，并且在实验过程中还发现进水水质的波动对专用混凝剂处理效能的影响很小。
周静和李素芹研制出了一种新型的复合絮凝剂——PFASSB，并将其与 PFS、PAC 和 PFAC 进行对比研究，考察了 PFS、PAC、PFAC 以及新型新型絮凝剂 PFASSB 对焦化废水 COD、浊度等的处理效果。
通过实验结果发现，在相同的条件下新型复合絮凝剂对焦化废水的处理效果明显优于 PAC、PFS和 PFAC，并且新型絮凝剂的用量明显比其他絮凝剂的用量低；当废水 PH 为 8，新型絮凝剂投加量在 10 mg/L 时，经过絮凝处理后的出水 SS<70 mg/L，CODcr<150 mg/L。
郑义、张琢等研究对比了硫酸铝、聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺对焦化厂生化池出水的处理效果，并将其组合搭配，考察了它们联合处理焦化废水的能力。通过实验发现，将聚合硫酸铁与聚丙烯酰胺组合处理焦化废水，处理效果明显优于各混凝剂单独使用时的处理效果；当 pH 为 5，投加量为聚合硫酸铁 40 mg/L、聚丙烯酰胺 6 mg/L 时，组合混凝剂对焦化废水处理效果最佳，此时处理后废水出水色度为 70 倍，COD 为 68 mg/L，去除率分别达到了73.08%、62.22%。
通过以上分析发现，混凝沉淀法对焦化废水色度，COD 等指标的去除效果较好，处理后的焦化废水可实现达标排放。但是，使用混凝沉淀法对焦化废水进行深度处理的过程中会产生大量的固体沉渣，而且这种固体沉淀物较难处理会对环境造成新的污染，并且采用混凝沉淀的方法处理焦化废水需要对沉淀池入水以及出水调节 pH 值，而且混凝剂需要人工投加操作较为复杂，经过处理后的废水只能外排无法实现达标回用。
1.1.2 吸附法
吸附法处理焦化废水主要是利用吸附剂为比表面积较大的多孔类物质，对大分子有机物、油类物质、以及部分固体悬浮物等污染物具有良好的吸附性能，吸附剂在对焦化废水吸附处理后经过沉淀得以分离。
周静、李素芹等采用粉煤灰作为吸附剂，对焦化废水生化出水中的氨氮进行深度处理，通过实验对药剂投加量、pH 值、吸附时间三个主要影响因素进行了考察。实验结果表明：当废水 pH 为 5，粉煤灰投加量为 150 g/L、生石灰投加量为 2.5 g/L，吸附时间为 1 h 时，焦化废水中的氨氮含量由 77.67 mg/L降到了 25 mg/L 以下，氨氮去除率达到 70%以上。
王红梅、郑振晖利用改性膨润土对焦化废水生化出水进行深度处理。通过实验结果发现：当焦化废水 pH 在8.0～10.0，改性膨润土投加量为 1 200～1 500 mg/L 时，焦化废水脱色率达到 65％以上，氰化物、CODcr的去除率也分别达到了31％和26.5％。
孙宝东、马雁林对南京钢铁联合有限公司的两座焦化废水处理站进行技术改进，通过在原处理站基础上增加活性炭过滤装置，并对原有的操作方法进行改进。通过活性炭过滤装置改进后，南京钢铁联合有限公司焦化废水处理站出水由原来的国家二级标准提升到了国家一级排放标准，并且通过改进操作方法使废水处理站的运行成本得以降低，活性炭的使用寿命得以延长。
李茂、韩永忠等采用树脂吸附和 Fenton 氧化的组合工艺处理高浓度的焦化废水。通过实验发现：当吸附树脂与 Fenton 试剂在最佳的工作条件下时，焦化废水中酚类有机化合物去除率几乎可达100%，COD 的去除率达到 74.82%，并且经过树脂吸附和Fenton氧化的组合工艺处理过的高浓度焦化废水可生化性也有很大的提高。
张昌鸣等利用粉煤灰作为吸附剂对山西焦化集团有限公司下属焦化厂的焦化废水生化出水进行深度处理。当粉煤灰用量为 17.47 g/L 时，焦化废水处理效果较好，除氨氮含量偏高外废水中 COD、色度、油、硫化物、氰化物、挥发酚等污染物含量均达到国家排放标准。吸附后的粉煤灰可以烧砖或筑路进行再利用。采用粉煤灰吸附处理焦化废水，体现了以废治废的环保理念。
以活性炭作为吸附剂对焦化废水进行深度处理，废水处理效果较好，处理后的废水可达标排放，但是由于活性炭价格较高再生困难使得废水处理成本较高，目前绝大多数企业以弃之不用。而以粉煤灰作为吸附剂对焦化废水进行深度处理，处理效果较好，吸附后的粉煤灰仍可进行烧砖筑路等再利用对其品质不会产生影响，并且利用粉煤灰作为吸附剂处理焦化废实现了废物再利用符合当前国家绿色化工循环利用的政策。
1.1.3 化学沉淀法
采用化学沉淀的方法不仅使废水中氨氮含量达到了国家的排放标准，同时也间接的提高了废水的可生化性。但是，目前化学沉淀的方法处理焦化废水的研究较少，技术还不成熟无法实现工业化
应用。
1.2 氧化法
1.2.1 Fenton 氧化法
Fenton 试剂通过将焦化废水中难降解大分子有机物氧化分解成小分子有机物，降低了焦化废水的COD 值和色度，同时在一定程度上提高了焦化废水的可生化性，使焦化废水得到较好的处理。
1.2.2 臭氧氧化法
臭氧分子中的氧原子具有强烈的亲电子或亲质子性以及极强的氧化活性，臭氧可将焦化废水中的大分子有机物等物质氧化分解。臭氧氧化技术具有氧化能力强、反应速度快、处理效率高、不受温度影响、不产生污泥等特点。
2 结 论
近年来，随着国家对环保问题的的日益重视以及国民环保意识的不断提高，废水的排放标准也变得更为严格。各国学者经过不断的探索研究出了一些新的焦化废水处理技术，如：电化学氧化技术、光催化氧化技术、膜技术等。
这些技术对焦化废水中的污染物处理的较为彻底且不会产生二次污染，但是这些技术投资成本和运行成本较高并且很多仍处于理论研究和实验室研究阶段，较难实现大规模工业化应用。因此在深人研究焦化废水先进处理技术的同时，我们也应该充分发掘现有技术的优点，对现有技术进行优化改良提高其处理效能。
通过以上分析可以发现粉煤灰吸附效果较好且符合国家以废治废的环保节能政策，并且膜技术也已在部分工厂中应用并取得了较好的效果，采用粉煤灰吸附预先对焦化废水进行预处理除去废水中大部分有机物减轻膜过滤的负担提高其使用寿命降低处理成本，将粉煤灰吸附技术与膜技术协同作用处理焦化废水应是今后焦化废水处理回用的研究重点。

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G. 　水污染治理现状

一、水污染源治理现状

70年代，我国的工业污染治理主要集中在点源上，以治理工业“三废”为主；80年代，通过调整不合理的工业布局、产业结构和产品结构，结合技术改造，强化环境管理等措施，对工业污染进行了综合防治，并在小范围内开展了区域环境综合治理；进入90年代以来，在加强工业污染防治的同时，大规模开展了重点城市、流域的区域环境综合整治和农村面源污染防治，力争使部分城市和地区环境质量有所改善。国家确定的“三河”、“三湖”的水污染防治全面展开。

1998年度我国废水排放总量为395亿t，化学需氧量（COD）排放量为1499万t。分别比上年下降了5.0%和14.7%，其中，工业废水排放量201亿t，化学需氧量排放量806万t，分别比上年降低了11.5%和24.9%；生活污水排放量194亿t，化学需氧量（COD）排放量693万t，分别比上年增加了2.6%和1.3%（表7-3）。

表7-31998年与1997年废水及化学需氧量排放对比

县及县以上工业和重点乡镇工业废水处理率和排放达标率分别为87.4%和65.3%，比上年分别提高了8.5%和10.9%。全国已建成并运行的城市污水厂266座，日处理能力1136万t，城市污水集中处理超过20%。

二、水污染治理技术现状

1.污水常规处理技术

污水处理技术，按其作用原理大体可分为物理法、化学法和生物法三类。物理法是利用物理作用使污染物在不改变其化学性质条件下从污水中分离的方法，如沉淀、过滤、气浮、吸附、蒸发等方法，多用于污水的预处理和后处理；化学法是利用化学反应作用来分离、回收污水中的污染物，或使其转化成无害物质的方法，如混凝法、中和法、氧化还原法、电解法等，多用于污染物浓度较高、毒性较大或微生物难以降解的工业污水处理；生物法则是利用微生物新陈代谢功能使污水中呈溶解和胶体状态的有机污染物降解并转化为无害物质的方法，多用于可生化性较好的有机污水的治理。生物法根据微生物对氧的需求可分为厌氧法和好氧法两大类，同时又根据生物絮体在反应器中的存在方式分为活性污泥法和生物膜法两种。厌氧法多用于处理高浓度污水，好氧法则多用于处理较低浓度污水。

国内外污水处理工艺主要以生物法技术为主，原因在于生物法具有微生物来源广、种类多、繁殖力强、容易驯化和发生变异的特点，处理成本相对较低。特别是近些年来，随着对微生物净化机理和反应动力学认识的深入，生物法技术也更加成熟和完善，不仅净化效率和出水效果有了很大提高，运行成本也有了大幅度降低。我国污水处理虽然起步较晚，但在消化吸收国外技术基础上，通过积极的研究与开发，也已形成了一系列适合我国国情的新技术、新工艺。

目前国内外普遍采用的污水处理工艺包括：好氧法中的传统活性污泥法、氧化沟法、A-B法、生物接触氧化法；厌氧法中的厌氧污泥床法、两相厌氧消化法；厌氧、好氧相结合的A-O法、A-A-O法等。

（1）传统活性污泥法。传统活性污泥法自1914年在英国曼彻斯特建成第一座试验厂以来已有80多年历史，通过多年生产实践中的不断完善，现已十分成熟，并在许多国家的大中型污水厂应用。其净化机理重点利用了微生物对数增长期的高活性，因此具有净化效率高的特点。

该工艺的优点是净化效率高，出水效果好；缺点是污泥产量大、脱氮除磷能力差，操作管理技术要求严，一旦疏与管理将引起活性污泥的异常现象（如生物中毒、污泥膨胀等），重新恢复需较长时间；因此该工艺目前已逐步被其它工艺取代。

土耳其安长拉污水处理厂，日处理水量76.5万t，运行参数如表7-4。我国北京（高碑店）城市污水厂、天津（纪庄子）城市污水厂也属此类。

表7-4土耳其安卡拉污水处理厂效果

（2）氧化沟法。氧化沟又称循环曝气池或氧化渠，50年代由荷兰卫生工程研究所开发，属活性污泥法的变种，净化机理也稍有不同。开发的目的在于满足污水处理要求的同时，使剩余污泥量进一步减少，从而降低污泥处理成本。原理是通过延长曝气反应时间，并采用环形循环曝气池，使污水在池内有一个较长的循环期，在距曝气器较近的区段溶解氧浓度高，微生物处于高活性期，有利于有机物的降解；在远离曝气区，溶解氧浓度偏低，微生物处于缺氧环境，有利于提高系统中污泥的自身消化和脱氮、磷能力。氧化沟法就其结构形式而言，又有许多变种，其中较典型的有奥拜尔式（orbal）、卡鲁塞尔式（cor-rousel）和交替式。

该工艺的优点是工艺流程简单，出水水质好，氮、磷去除率高，污泥产量少。缺点是污水停留时间长、基建投资大，同时由于该法采用表面转蝶曝气，水渠较浅，不仅曝气效率低，对环境温度要求也较高。

工程实例：河北省邯郸市桥东污水厂引进丹麦技术建成了一套三沟交替式氧化沟系统，水处理规模10万m³/d，各项运行指标均优于设计要求（表7-5）。北京燕山石化公司石油化工污水厂（6万m³/d）、昆明市兰花沟污水厂（5.5万m³/d）则分别采用的是奥拜尔式和卡鲁塞尔式氧化沟，运行效果也十分理想。

表7-5邯郸市污水处理厂运行效果

（3）A-B活性污泥法。A-B活性污泥法又称吸附-生物氧化法，是德国亚琛大学宾克教授于70年代中期，为有效去除污水中的氮、磷和难降解有机物而设计的。该法按微生物反应原理将污水处理过程分为两个阶段，第一阶段（A）为高负荷吸附合成段，第二段（B）为低负荷生物氧化再生段。通过分段，使每段中的生态系相对独立，避免生物间的相互干扰，可充分发挥不同生物群体自身的净化作用，提高系统的总体净化能力。在A段，由于微生物较强的吸附作用和自身合成能力，不仅能较高程度地去除可生物降解污染物，还可大量去除难降解污染物；在B段，由于在低负荷环境下运行，有利于消化菌和聚磷菌的繁殖，因此还可提高系统的脱氮、除磷能力。

该工艺的特点是：净化效率高、基建投资省、耐冲击能力强、出水水质好。缺点是工艺较复杂，运行管理不便。

工程实例：德国Krefeld污水处理厂，日处理污水2.4万m³/d，进水水质BOD5400mg/L、COD800mg/L、TKN45mg/L、TP10mg/L，其处理结果见表7-6。

表7-6德国Krefeld污水处理厂运行结果

（4）生物接触氧化法。生物接触氧化法属生物膜法的一种，70年代由日本初创。原理是在生物反应器中装载填料（或称载体），利用微生物自身的附着作用在填料表面形成生物膜，使污水在与生物膜接触过程中得到净化。该方法由于填料的存在，一方面增大了反应池内的生物量，提高了系统的净化能力；另一方面还由于生物膜是由好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物和较高等的水生动物共同组成的高密集生态系，因此具有良好的净化效果。

生物接触氧化法的供氧多采用底部鼓风曝气方式，空气气泡在填料间迂回上浮过程中，一方面可与生物膜充分接触，提高氧的利用率，降低鼓风动力消耗。另一方面由于气泡的搅动作用，还可促进生物膜的更新，提高生物活性。

该法的优点是净化效率高，抗冲击能力强，污泥产率低，操作管理方便，动力消耗低，脱氮除磷能力强。缺点是对于较大型污水厂需要填料量过大，不便于运输和装填。近几年我国又在普通生物接触氧化工艺基础上根据生物吸附原理，开发出了二段生物接触氧化工艺，进一步提高了该技术的净化效率和脱氮除磷能力，拓宽了应用范围。

工程实例：北京燕山石化公司星城生活污水处理厂（2万m³/d）、内蒙古东胜市城市综合污水处理厂（3万m³/d）、河北邯郸丛台酒厂（2000m³/d）、河北晋州市印染厂（2000m³/d）等均采用了二段生物接触氧化工艺，运行效果良好。

（5）上流式厌氧污泥床法。厌氧法也称厌氧消化法，是在无氧条件下，借兼性菌及专性厌氧菌对有机物的消化降解作用，使污水得到净化的方法。消化降解过程可分为酸性水解和碱性消化（碱性发酵或甲烷消化）两个阶段。在第一阶段中，通过酸性腐化菌或产酸菌的作用，最终产物是包括丁酸、丙酸、乙酸和甲酸在内的有机酸以及醇、氨、CO₂、硫化氢、氢以及生物能量，为下一阶段的甲烷消化作准备；第二阶段中，在甲烷菌的作用下，第一阶段的产物进一步分解成消化气，主要产物是甲烷（CH₄）和二氧化碳（CO₂）。

上流式厌氧污泥床法就是在厌氧反应原理下产生的。所谓污泥床，是指在人工培养或驯化条件下，厌氧污泥以颗粒状絮体形式沉积于反应器的底部所形成的高浓度污泥层。当污水向上流动、首先穿过污泥层时，就会使大部分有机物转化为消化气。因此，上流式厌氧污泥床法成功的关键是要形成沉降性能良好的颗粒状高活性污泥。

该方法的优点是有机负荷高，净化能力强，能够直接处理较高浓度的有机废水，并能产生新的能源。缺点是对反应温度要求严，当污水中含硫化合物浓度较高时会对反应产生抑制作用。

目前，该方法已广泛应用于高浓度有机废水处理中，如啤酒、制药、食品、肉类加工、酒精等行业。

（6）两相厌氧消化法。前已述及，厌氧消化过程包括酸性水解和碱性消化两个阶段，每一阶段都有自己独立的微生物群体参与其反应。由于两大类微生物群体对环境条件的要求有很大差异，对底物的反应速率也不相同，整个反应过程受碱性消化速率所控制。因此，当在同一个消化池中生活栖息这两大类微生物群体时，必然不能使它们都处于生长繁殖的最佳状态，发挥各自应有的作用。两相厌氧消化法就是根据这一原理，将两个反应阶段分别在两个消化池中完成，使每一段的生物菌体都生长在各自最佳环境条件，从而大大提高了消化效率、有机物分解程度和系统有机负荷，还提高了消化气中甲烷的纯度。此外，由于酸化水解段中微生物群体对反应环境（水质、温度、pH值等）的要求范围比第二段宽得多，因此还增强了该工艺的适用范围，特别是对于难降解的有机污染物，通过第一段的预处理，可较大程度地提高污水生化性能，为后续处理打下了良好基础。

目前，由于两相厌氧第一段的特殊净化作用，人们还利用这一点，使其与好氧法工艺直接相连，开发出了A-O和A-A-O法等新工艺，克服了好氧法不敢涉足高浓度污水或生化性较差污水的不足。

2.污水处理非常规技术

污水二级处理，并不能彻底解决对环境的污染，处理后的污水也不能直接回用于工农业生产。随着世界各国水资源的急剧短缺，单纯的污水二级处理已远不能满足经济发展的需要，因此在西方发达国家已逐步开始了污水三级处理和深度处理，但在实际运行中，其昂贵的基建投资和运行费用使许多水厂陷入了困境。为了寻求既经济又节能的处理技术，人们打破常规，又重新回到了自然净化的老路。如近几年大力推广应用的土地处理、人工湿地和氧化塘技术等，被称为革新与代用技术（Innovative and Alternative Technology），简称IA技术。目前IA技术在发达国家的污水深度处理中已广泛应用，如美国、英国、加拿大、以色列等国。在污水二级处理方面，发展中国家也进行了大胆尝试，并取得了良好的处理效果，在许多国家得到了推广和应用，如中国、印度、巴西等国。

IA技术的优点是基建费用和运行费用低、操作管理简单、易维护、处理水质好。缺点是净化效率较低、占地面积大、不适宜在寒冷地区应用。

（1）土地处理系统。土地处理系统是在人工控制条件下将污水投配在土地上，通过土壤吸附、微生物分解和植物根系吸收，使污水得到自然净化的污水处理技术。基本工艺包括：漫渗、快渗、地表面漫流和湿地。为了更好地提高净化效率和经济效益，有的还专门引种了具有较高经济价值、较强净化能力和适应能力的植物或林木，称为人工土地处理系统。利用该技术最有代表性的国家是以色列。在该国，经过二级处理的污水几乎80%以上都要再经土地处理进一步净化，然后回用于工农业生产。

我国近几年也开展了这方面的研究，并在污水二级处理中得到广泛应用，如北京燕山石化公司的人工湿地和内蒙古宁城老窖酒厂的土地快速渗滤系统等。

（2）稳定塘（俗称氧化塘）。稳定塘是利用天然或经人工改造、修建的池塘，通过诸如厌氧、好氧、兼性生物分解和水生植物吸收等自然净化能力，完成污水净化的处理技术。稳定塘根据塘中溶解氧含量的不同，可分为厌氧塘、好氧塘和兼性塘，在实际应用中根据各种塘体的功能、效能进行单独使用或组合使用。处理负荷以系统自净能力为限。为了进一步提高系统的净化能力，还可加入许多人工措施，从而又派生出了诸如强化曝气塘、水生植物塘和生态系统塘等。

工程应用：如联邦德国Ohlstadt城的Biolak曝气塘、巴西Bahia省的水葫芦塘和我国北京燕化公司牛口峪水库的生态塘等。

（3）生态系统法。生态系统法是根据生态学观点和系统学理论，通过多种廉价处理技术的优化组合，实现污水净化的技术方法。该法1990年于我国北京燕山石化公司牛口峪水库石油化工污水处理中（5.5万m³/d）首次应用，不仅取得了良好的处理效果，还迅速恢复了库区生态，得到了国内外环保专家的高度评价，被称之为既治标又治本的“中医疗法”。

采用的生态系统包括：

·有机质→菌、藻类→原（后）生动物→高级水生动物（生物净化系统）

·有机质→微生物→水、陆生植物（植物净化系统）

·有机质→生物床→土壤层（土壤净化系统）

H. 目前城市污水的现状及处理措施

城市污水处理工作是社会发展的一重要组成部分，选择恰当的城市污水处理工艺意义非凡。因为污水处理工艺的好坏虽不是社会发展的中心却牵动着中心的发展，虽不是保护环境的重点，却可波及到环境保护的成果。好的污水处理工艺具有投资成本低、工作效率高、操作方便简单、处理效果达标且可回用等优势。本文主要探讨当前城市污水处理的一些方法。
在我国经济快速发展的今天，环保问题，特别是城市污水处理已成为各国研究的热点。在这种经济体制下，我国城市污水处理的管理机构和管理方式等方面一直沿袭旧的经营管理模式，对污水处理设施方面的建造、设备运行和价费行使统一管理、分级领导的体制，给城市污水处理相关行业导致了很多弊端。城市污水的治理对改善城市水环境，保障城市经济发展起着关键的作用。
一、城市污水的特点
城市污水指人类生活所产生的污水，以洗涤污水和排泄物等为主。城市污水的排量和居民生活水平有关，其排量较大，平均每人每日产生污水150-400L。城市污水有区别于工业污水，但也成为了当今社会的一个主要污染源。目前，除磷技术是城市污水处理的瓶颈问题。因为污水中含有的高量氮、硫、磷等物质在厌氧细菌作用下，极易生恶臭物质污染环境。此外，污水中还含有大量的病原菌、病毒和寄生虫卵等微生物，以及糖类、脂肪、蛋白质等有机物，和一系列金属物和盐类物质。
二、城市污水处理的重要性和迫切性
我国淡水资源十分紧缺，人均拥有量为2300立方米，仅相当于世界人均拥有水平的1/4。更不为乐观的是我国的城镇污水：自1997年起，居民污水排放量首次超越了工业污水排放量（城市污水排放量占总排放量的45%），开始位居污水治理工作的首位。从而我国全面加强了城市污水的治理工作；1999年，城市污水污染负荷超过了工业废水污染负荷，我国水污染控制重点也从工业污染转变成了城市污水污染。到 2003 年，全国废水排放总量为 460 亿吨，其中城市生活污水排放量占污水排放总量的53．8％，为247．6亿吨；废水化学需氧量（COD）排放总量1333万吨，其中生活污水占总量的61．6％，为821．7万吨。如此醒目的数字说明了我国水污染的严峻形式，以及城市污水的严重所在。
据有关资料统计，我国的生活污水大多未经处理就直接排人江河湖海，比例高达80%。400亿立方米的年排污量，污染了全国1/3以上的水域。专家指出，水污染无疑加重了水资源带姿的紧缺程度，更为严重的是直接威胁到人类的生存环境及饮用水安全和工农业发展的进度。目前，城市污水已慢慢侵蚀人类的生存环蠢羡绝境，成为仅次于洪水、干旱等自然灾害的污染。而我国城市水污染之所以如此严峻，其主要原因是污水处理率低，导致污水未经处理直接排放到河流，由此，加强污水处理力度迫在眉睫。
三、污水处理常用方法探讨
1.活性污泥法 活性污泥法具有处理能力高，出水水质好的优点，也是目前全球采用最为广泛的处理城市生活污水的途径。该方法是在人工充氧条件下，对污水和各种微生物群体进行连续混合培养，形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，来分解并去除污水中的有机污染物。活性污泥法的主要组成部分有曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥派渣排放系统组成。具体流程为：①曝气池作为一个生物反应器，容纳废水和回流的活性污泥形成的混合液；再通过曝气设备充入空气，使氧溶人混合液，产生好氧代谢反应；同时保证混合液得到足够的搅拌处于悬浮状态，使废水中的有机物、氧气同微生物能充分接触反应。②混合液进入沉淀池后，悬浮固体经沉淀后和水分离，就有净化水流出沉淀池。同时沉淀池中的污泥回流（称为回流污泥）进曝气池，确保曝气池内保持一定的悬浮固体浓度和微生物浓度。此外，在曝气池中的生化反应引起微生物的增殖，微生物流经沉淀池时又被消除，来达到维持活性污泥系统的稳定运行的环境。活性污泥除了有氧化和分解有机物的能力外，还要有良好的凝聚和沉降性能，以使活性污泥能从混合液中分离出来，得到澄清的出水。
3.生物膜法 生物膜法也是污水生物处理的常用办法。该方法的工作原理为通过去除废水中的溶解性有机污染物来达到净化的目的。生物膜法的适用对象主要为中小规模的的污水处理系统，在南方运用更为广泛。具体流程为：污水和附着在介质“滤料”表面的微生物形成的生物膜接触反应后，生物膜中的微生物会溶解去除有机污染物，将其转化为水、二氧化碳等物质，有机物消失达到净化的目的。
3.氧化法 据氧化剂的种类及反应器的类型，可将氧化法分为化学氧化法、催化氧化法、(催化)湿式氧化法，光催化氧化法、超临界氧化法几个种类。目前，氧化法处理污水采用率较高，且前景较为广阔，但其中的化学氧化法操作简单，但运行成本高且效果不佳，因此，采用率普遍不高。
4.氧化塘处理技术 氧化塘处理技术，是指污水中的有机污染物通过在塘中生长的微生物的代谢作用被氧化分解，达到净化效果的一种污水处理技术。该技术投资小、构造简单、运行维护管理方便、净化效果好、节省能耗，在国内外城镇污水处理领域被广泛应用。
然而，污水处理在实际建设和运营中有着很多障碍，比如资金问题。因为与污水处理是一项侧重于环境效益和社会效益的工程，因此资金问题往往成为了效果的瓶颈。总的说来，城市生活污水处理研究和应用领域，目前普遍存在以下问题：①传统的活性污泥法，往往运行费用高，设备不能满足高效低耗的要求，且易出现污泥膨胀现象；②现随着污水排放标准的不断严格，污水中氮、磷等营养物质的排放要求逐步提高。而可以去除氮、磷物质的工艺就是活性污泥法了；但是活性污泥法只有形成多级反应池，通过增加内循环来达到脱氮除磷的目的，这样运行管理就更加复杂且各项费用也会大幅度提高；③目前城市污水的处理多以集中处理为主，庞大的污水收集系统的投资远远超过污水处理厂本身的投资。因此，如何使城市污水处理工艺朝着低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理，以及实现磷回收和处理水回用等可持续的方向发展，已成为目前水处理技术研究和应用领域共同关注的问题。
综上所述，城市污水处理是一个迫在眉睫的问题，目前越来越多的受到人们的关注。但目前遇到的最到的问题是技术的改良和污水处理实际落实的问题。还希望城市污水厂和相关部门提高技术水平和管理水平，投资进行新技术的研究，保护好人们赖以生存的宝贵的水资源环境。

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I. 染料废水处理方法的研究进展

纺织染料工业近年来快速发展，目前我国各种染料产量已达90万T，染料废水已成为环境重点污染源之一。染料行业品种繁多，工艺复杂。其废水中含有大量的有机物和盐份，具有CODCR高，色泽深，酸碱性强等特点，一直是废水处理中的难题。本文主要介绍了染纤困料废水处理技术中的物理法、化学法、电化学法、生化法，以及这些技术的特点原理及其近年来研究进展和应用。
1物理法
1.1吸附法
吸附法是利用多孔性固体(如活性炭、吸附树脂等)与染料废水接触，利用吸附剂表面活性，将染料废水中的有机物和金属离子吸附并浓集于其表面，达到净化水的目的。
活性炭具有较强的吸附能力，对阳离子染料，直接染料，酸性染料、活性染料等水溶性染料具有较好的吸附功能，但活性炭价格昂贵，不易再生。由壳聚糖与活性炭及纤维素混合制成的染料吸附剂对活性染料和酸慧竖李性染料有优异的吸附能力，其吸附容量分别为264和421MG/G（椰子活性炭吸附容量少于80MG/G）。该吸附剂在水中具有优良的分散性，可采用简单而廉价的接触过滤法处理。
大孔吸附树脂是内部呈交联网络结构的高分子珠状体，具有优良的孔结构和很高的比表面积。吸附树脂可用于去除难以生物处理的芳香族磺酸盐，萘酚类物质。它易再生，且物理化学稳定性好，树脂吸附法已成为处理染料废水的有效方法之一。
1.2膜分离
膜分离技术应用于染料废水处理方面主要是超滤和反渗透。据报道，用管式和中空纤维式聚砜超滤膜处理还原染料废水脱色率在95%～98%之间，CODCR去除率60%～90%，染料回收率大于95%。近年来，用壳聚糖超滤膜和多孔炭膜的新型膜材料来处理印染废水，取得较好的效果。夏之宁等研究了染料废水在超声作用下，通过醋酸纤维素膜的透水率与透盐率，发现超声波在膜分离中有明显的加速传质和去“浓差极化”作用，有超声波作用时其渗透率是无超声波时的1.5倍，对透盐率影响更大，其截留率分别为94%和67%。
2化学法
2.1化学混凝法
化学混凝法主要有沉淀法和气浮法，此法经济有效，但产生化学的污泥需进一步处理。常用的有无机铁复合盐类。近年来国内外采用高分子混凝剂日益增多。天然高分子絮凝剂主要有淀粉及淀粉衍生物、甲壳质衍生物和木质素衍生物3大类。曾淑兰等用NAOH作催化剂将玉米淀粉和醚化剂M反应制得的阳离子淀粉CST，用量为7～15MG/L时，对酸性染料、活性染料的脱色率达90%以上。吴冰艳等用接枝聚合制得的木质素季胺盐絮凝剂处理J酸染料废水，絮凝剂中的季胺离子与废水中的磺酸基团生成不溶于水的物质，投量20MG/L，色度去除率达90%。
方忻兰利用海虾、蟹壳为原料制得的壳聚糖用来处理印染废水，CODCR去除率达85%以上。天然高分子絮凝剂电荷密度小，分子量低，易发生生物降解而失去絮凝活性。人工合成的有机高分子絮凝剂分子量大，分子链中所带的官能团多，絮凝性能好，用量少，PH范围广。代表性的人工有机高分子絮凝剂有PAN-DCD(二氰二胺改性聚丙烯腈聚电解质)、WX系列高分子脱色絮凝剂、PDADMA-A(二甲基二烯丙基氯化铵聚合物)M。 2.2化学氧化法
化学氧化是利用臭氧、氯、及其含氧化物将染料的发色基团破坏而脱色。臭氧氧化法对多数染料能获得良好的脱色效果。但对硫化、还原等不溶于水的染料效果较差。FENTON试剂氧化法，其脱色的实质是H2O2与FE2+反应所产生的羟基自由基使染料有机物断链。FENTON试剂除氧化作用外，还兼有混凝作用。研究表明，用此法处理2-萘磺酸钠生产废水，先用FECL3混凝沉淀后，然后在PH1.5～2.5条件下以H2O22G/GCODCR，FE2+4G/L水，氧化60MIN可去除CODCR99.6%、色度95.3%[19]。
2.3湿式空气氧化法
湿式空气氧化法(WAO)是在高温（125～320℃）、高压(0.5～20MPA)条件下通入空气，使废水中的有机物直接氧化[20]。超临前迟界水氧化（SCWO）是指当温度、压力高于水的临界温度（374℃）和临界压力（22.05MPA）条件下的水中有机物的氧化。它实质上是湿式氧化法的强化和改进。超临界态水的物理化学性质发生较大的变化，水汽相界面消失，形成均相氧化体系，有机物的氧化反应速度极快。MODEL等[21]对有机碳含量27.33G/L的有机废水，在550℃，60S内，有机氯和有机碳的去除率分别为99.99%和99.97%。超临界水氧化法与传统的方法相比，效率高，反应速度快，适用范围广，可用于各种难降解有机物；在有机物的含量低于2%时；可通过自身热交换，无须外界供热，反应器结构简单，处理量大。
2.4光催化氧化法
光催化氧化法常用H2O2或光敏化半导体（如TIO2、CDS、FE2O3、WO3作催化剂），在紫外线高能辐射下，电子从价带跃迁进入导带，在价带产生空穴，从而引发氧化反应。此法对染料废水的脱色效率高，缺点是投资和能耗高。张桂兰等用新型的旋转式光催化反应器，在优化条件下采用悬浮态TIO2时，偶氮染料脱色率达98%。程沧沧等[23，24]分别采用固定床型光反应器和斜板式光反应器对有机染料直接耐翠蓝GL进行了光催化降解研究，经60MIN光照，其降解率分别为83%和81.4%。
3生化法
生化法具有运行成本低，对环境污染少的特点。但染料废水水质波动大，种类多，毒性高，对温度和PH条件要求较苛刻的微生物很难适应。
好氧处理法运行简单，对CODCR、BOD5的去除率较高，对色度的去除率却不太理想。而厌氧处理法对染料废水的色度去除率较高。厌氧处理法污泥生成量少，产生的气体是甲烷，可利用作为能源。但单独使用，效果不理想。黄天寅等在处理酞菁蓝废水过程中，采用气提、吹脱和气浮等物化手段去除原水中大部分NH3-N和CU2+，提高其生化性。
经厌氧处理后，各项指标均可达到污水综合排放标准的一级标准，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%。由于近年来染料向抗分解，抗生物降解的方向发展，单独一种工艺很难取得满意的效果。现在处理工艺正朝向厌氧—好氧联合处理工艺发展。闫庆松等[26]对染料废水采用了厌氧—好氧工艺。厌氧段采用UASB工艺，中温消化，停留时间48H，CODCR去除率可达55%，出水BOD5/CODCR值由0.1提高到0.42，系统内形成颗粒污泥，其沉降性能良好。好氧段采用接触氧化法，经驯化后，污泥对废水的降解能力逐步提高。 高效菌群（HIGHSOLUTIONBACTERIA）是利用复合的微生物群来处理染料废水的方法，菌种现已发展到100多种，如反硝化产碱菌、脱氮硫杆菌、氧化硫硫杆菌等。它可以针对不同的废水配成不同的菌群去分解不同的污染物，具有较高的针对性。高效微生物群将有机物分解成SO2、H2O以及许多对水质没有影响的有机小分子。运用H.S.B技术处理无锡某染料厂生产的分散染料、酸性染料（CODCR浓度达2000～2500MG/L）的废水，出水CODCR小于100MG/L，平均去除率为92.68%。苯胺去除率94%，酚为93%，氨氮为92%，色度均在50倍以下[27]。为了增加优势菌种在生物处理装置中的浓度，提高对染料废水的处理效率，通常将游离的细菌通过化学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，高效脱色菌群固定在活性污泥上，脱色酶活力提高70%。
4电化学法
电化学法治理废水，实质是间接或直接利用电解作用，把染料废水中的有毒物质转化为无毒物质。近年来由于电力工业的发展，电力供应充足并使处理成本大幅降低，电化学法已逐渐成为一种非常有竞争力的废水处理方法。染料废水的电化学净化根据电极反应发生的方式不同，可分为内电解法、电凝聚电气浮、电催化氧化等。
应用最广泛的内电解法是铁屑炭法。靳建永用铁屑内电解法对5大类11种染料废水进行脱色处理。研究表明，对中等色度和浓度的废水，脱色率在96%以上；加入助剂可使废水CODCR去除率在70%以上。内电解法的优点是利用废物在不消耗能源的前提下去除多种污染成分和色度，缺点是反应速度慢、反应柱易堵塞、对高浓度废水处理效果差。
在外电压作用下，利用可溶性阳极（铁或铝）产生大量阳离子，对胶体废水进行凝聚，同时在阴极上析出大量氢气微气泡，与絮粒粘附一起上浮。这种方法称为电凝聚电气浮。与化学凝聚法相比，其材料损耗少一半左右，污泥量较少，且无笨重的加药措施。其缺点是电能消耗和材料消耗过大。
电催化氧化是通过阳极反应直接降解有机物，或通过阳极反应产生的羟基自由基、臭氧等氧化剂降解有机物。电催化氧化法的优点是有机物氧化完全，无二次污染。但该法真正应用于废水工业化处理则取决于具有高析氧电位的廉价高效催化电极。同时电极与电解槽的结构对降低能耗也起重要的作用。贾金平等研究了活性炭纤维电极与铁的复合电极降解多种模拟印染废水，有较好的效果。
5结语
染料生产工艺复杂，废水量大且难以处理，污染治理的费用很高。硫化碱还原时排出的含硫废水除使用昂贵的湿式氧化法处理外，其他方法难以达到排放标准。近年来采用加氢还原法，彻底消除了硫化物的污染。汞催化磺化法生产氨基蒽醌改为硝化还原法，彻底消除汞污染。各种新技术的研究和应用大大提高了染料废水处理的效率，降低了处理成本。但治标更要治本，研究发展经济合理的清洁生产工艺与发展高效经济的废水治理工艺同等重要。从根本上降低排污，才是长久之计。

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