水处理信息报道

① 污水处理厂已成污染源 多少重金属超标

环保部最近准备对污水处理厂动刀。据媒体报道称，环保部派出20个调研小组，正在对全国污水处理厂的污染问题进行摸底调研，不久将会有结果面世。
这已是一场迟到的全国性调研。污水处理厂成为“过水厂”、“晒太阳”工程早非新闻，从环保部到各地的日常监测来看，原本应为污水最后一道防线的污水处理厂，结果反成污染大户。
环保组织公众环境研究中心(IPE)在其编制的中国水污染地图数据库中，整理了从2008年到2013年间各地污水处理厂的违规监管记录。目前全国设市城市、县累计建成污水处理厂3622座，而根据IPE统计，6年间的违规监管记录达到了惊人的4961条，平均每座污水处理厂就约有1.4条。
从数据分析中可以看出，很多在国内外上市的大型水务企业并不能独善其身，不少已成为违规“专业户”，严重程度不逊于其他普通污水处理厂。
污水处理厂：超标最多的污染源
2008年至2013年，正是国家两个五年规划期间，大量上马污水处理厂的黄金时期。在“十一五”末年，即2010年，全国设市城市、县及部分重点建制镇累计建成污水处理厂，是“十五”末的3倍。
在这令人瞩目的数据背后，另一组数据则令人难堪。
——从这6年共4961条记录的时间趋势上看，随着污水处理厂数量的增多，违规记录在逐年增加。2011年为陡增的一年，达到1163条，较2010年大幅上升160%。
陡增的原因，与政府环境监管信息公开密切关联。2011年起，各省陆续开始每季度公布国家重点监控企业的监管记录，而污水处理厂是重要一项。其中，因出水水质超标而被披露的污水处理厂记录占IPE数据库记录总数的三至四成，成为最主要的违规原因。其他常见的还包括：处理设施运行不正常、在线监控运行不正常、建设项目未完成环保验收等。
——数据表明，污水处理厂超标情况甚至比其他污染源更严重。IPE对江苏、山东、河北等14个有代表性省份2014年一季度监督性监测结果进行分析，污水处理厂的平均超标比例达17.7%，显著高于国控废水重点污染源9.5%的平均超标比例。
——从地域分布来看，江苏、浙江和山东是监管记录最多的前三名，包揽了监管记录总数的超四成。这三省的共同特点是人口密集、工业发达、污水处理厂数量众多，同时污染源信息公开也处在全国前列。比如，江苏和浙江两省自2008年起每年对污水处理厂环境运行状况展开信用评级，公示记录中显示“有问题”的污水处理厂占到该省记录总数的两到三成。
——从超标因子数量上看，上述抽样中，超标最多的因子依次是粪大肠菌群、总磷、总氮、悬浮物、氨氮。
其中，一批污水处理厂对“十一五”减排最重要指标化学需氧量(COD)和氨氮依然未能有效控制。这个问题在江苏、河北和新疆等省份更加突出。环保部副部长翟青在一次新闻发布会中强调，“有专家测算，化学需氧量和氨氮总量必须削减30%-50%，我们的水环境才会有根本性改变。”而今斥巨资建设的污水处理厂却不能有效削减污染物总量，将严重影响水污染治理规划的实施效果。
总磷、总氮、氨氮三项超标次数达263次，占总超标比例的43.5%。这一结果显示污水处理厂二级处理中，脱氮除磷的效率及工艺稳定性存在不小问题。考虑到监测时间是在第一季度，冬季偏低的水温也可能影响脱氮的效果。
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中国许多湖泊、河流受到富营养化的困扰，包括太湖、巢湖和滇池在内的重要水域多次暴发蓝藻，近海亦常受到赤潮等影响。氮、磷等营养物质过量排入正是导致富营养化的最重要因素。
超标次数比较少的因子是有毒有害物质，包括重金属镍、铬、汞、砷等，以及氰化物、苯胺类等有害物质。这些污染物主要是由工业污水处理厂排放造成。尽管次数少，但危害极大，很容易造成水污染突发事件。
例如，在2014年第一季度，多家污水处理厂被发现重金属超标。其中专门为无锡一家工业园区处理电镀废水的江苏金麟环境科技有限公司，被发现总镍最大超标15倍;河北的元氏县槐阳污水处理厂六价铬最大超标6倍，总铬最大超标2.6倍;而石家庄经济技术开发区污水处理厂则被发现总汞最大超标2.5倍。

② 宁夏农村生活污水和黑臭水体治理攻坚提速，环境治理需要从哪些方面着手

在我看来，农村污水的处理，一方面要查清楚污水产生的源头，并作出相应的应对措施，另一方面可以对农村的水源清理，引进更好的污水处理方法，帮助农村环境变得更加环保而自然。

由于农村的地理条件特殊，国家在这方面的相关投入，实际上纯粹是很难赚到任何金钱利润的。因此在农村的污水治理上，更应该讲究梳清源头，并有快有效的进行处理。只有这样才能够还当地美好的环境蓝天。

对于产生污水的源头进行追踪调查。

虽然农村地区的地区经济并不发达，但也正是因为如此，一些相关的工厂或者说制造公司在有关废水或者说污染物的排放上就有可能产生偷工减料的情况，这需要当地政府部门在针对污水处理上进行落实有效的调查。只有针对真正的情况进行了了解，才能够根本性的处理。才能够减少污水处理方面的资金投入。

③ 有关于污水处理的知识,详细点,

环境保护是我国的基本国策。世界经济发展的实践证明，为实现经济的持续稳定的发展，必须解决好发展与环境保护的矛盾。随着我国社会和经济的高速发展，城市环境污染特别是水污染的问题日趋严重。城镇生活污水的排放量逐年增加，2002年全国工业和城镇生活废水排放总量为439.5亿吨，比上年增加1.5%。其中工业废水排放量207.2亿吨，比上年增加2.3%；城镇生活污水排放量232.3亿吨，比上年增加0.9%，其中仅有10%得到处理。[1]生活污水中含有较高的氮、磷等营养物质,未经处理直接排入江河湖海,是导致水域富营养化污染的主要原因。2002年监测数据显示,辽河、海河水系污染严重，劣V类水体占60%以上；淮河干流水质以III-V类水体为主，支流及省界河段水质仍然较差；黄河水系总体水质较差，干流水质以III-IV类水体为主，支流污染普通严重；松花江水系以III-IV类水体为主；珠江水系水质总体良好，以II类水体为主；长江干流及主要一级支流水质良好，以II类水体为主。由于“污染性”造成的水资源短缺，已成为严重制约我国社会经济持续发展的突出问题，丞待解决。目前我国水污染控制的重点已从以工业点源为主，逐步转变为以城市污水污染为主的控制。根据预测 [2]，到2010年我国城市污水排放总量为1050亿m3，城市污水处理率要达到50%，预计需新建污水处理厂1000余座，而决定城市污水处理厂投资和运行成本的主要因素是污水处理工艺和技术的选择，因此开发适合我国国情的、高效、低耗、能满足排放要求、基建和运行费用低的污水处理新技术和新工艺，具有十分重要的现实意义。
二、生活污水处理工艺研究和应用领域共同关注的问题
长期以来，城市生活污水的二级生物处理多采用活性污泥法，它是当前世界各国应用最广的一种二级生物处理流程，具有处理能力高，出水水质好等优点。但却普遍存在着基建费、运行费高，能耗大，管理较复杂，易出现污泥膨胀、污泥上浮等问题，且不能去除氮、磷等无机营养物质。对于我国这样一个资源不足、人口众多的发展中国家，从可持续发展的角度来看，并不适合中国国情。由于污水处理是一项侧重于环境效益和社会效益的工程，因此在建设和实际运行过程中常受到资金的限制，使得治理技术与资金问题成为我国水污染治理的“瓶颈”。归纳起来，目前在城市生活污水处理研究和应用领域，普遍存在的问题有：
（1）采用传统的活性污泥法，往往基建费、运行费高，能耗大，管理较复杂，易出现污泥膨胀现象；工艺设备不能满足高效低耗的要求。
（2）随着污水排放标准的不断严格，对污水中氮、磷等营养物质的排放要求较高，传统的具有脱氮除磷功能的污水处理工艺多以活性污泥法为主，往往需要将多个厌氧和好氧反应池串联，形成多级反应池，通过增加内循环来达到脱氮除磷的目的，这势必要增加基建投资的费用及能耗，并且使运行管理较为复杂。
（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，因此建设大型的污水处理厂，集中处理生活污水，从污水再生回用的角度来说不一定是唯一可取的方案。
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，就要求污水处理不应仅仅满足单一的水质改善，同时也需要一并考虑污水及所含污染物的资源化和能源化问题，且所采用的技术必须以低能耗和少资源损耗为前提。
三、生物膜法处理工艺在生活污水处理中的应用研究发展
在污水生物处理的发展和应用中，活性污泥和生物膜法一直占据主导地位。随着新型填料的开发和配套技术的不断完善，与活性污泥法平行发展起来的生物膜法处理工艺在近年来得以快速发展。由于生物膜法具有处理效率高，耐冲击负荷性能好，产泥量低，占地面积少，便于运行管理等优点，在处理中极具竞争力。
1．生物膜法净化污水机理
污水中有机污染物质种类繁多，成分复杂。但对于生活污水来说，其有机成分归纳起来主要包括：蛋白质（40%-60%），碳水化合物（25%-50%）和油脂（10%），此外还含有一定量的尿素[3]。生物膜法依靠固定于载体表面上的微生物膜来降解有机物，由于微生物细胞几乎能在水环境中的任何适宜的载体表面牢固地附着、生长和繁殖，由细胞内向外伸展的胞外多聚物使微生物细胞形成纤维状的缠结结构，因此生物膜通常具有孔状结构，并具有很强的吸附性能。
生物膜附着在载体的表面，是高度亲水的物质，在污水不断流动的条件下，其外侧总是存在着一层附着水层。生物膜又是微生物高度密集的物质，在膜的表面上和一这深度的内部生长繁殖着大量的微生物及微型动物，形成由有机污染物 →细菌→原生动物（后生动物）组成的食物链。生物膜是由细菌、真菌、藻类、原生动物、后生动物和其他一些肉眼可见的生物群落组成。其中细菌一般有：假单苞菌属、芽苞菌属、产碱杆菌属和动胶菌属以及球衣菌属，原生动物多为钟虫、独缩虫、等枝虫、盖纤虫等。后生动物只有在溶解氧非常充足的条件下才出现，且主要为线虫。污水在流过载体表面时，污水中的有机污染物被生物膜中的微生物吸附，并通过氧向生物膜内部扩散，在膜中发生生物氧化等作用，从而完成对有机物的降解。生物膜表层生长的是好氧和兼氧微生物，而在生物膜的内层微生物则往往处于厌氧状态，当生物膜逐渐增厚，厌氧层的厚度超过好氧层时，会导致生物膜的脱落，而新的生物膜又会在载体表面重新生成，通过生物膜的周期更新，以维持生物膜反应器的正常运行。
生物膜法通过将微生物细胞固定于反应器内的载体上，实现了微生物停留时间和水力停留时间的分离，载体填料的存在，对水流起到强制紊动的作用，同时可促进水中污染物质与微生物细胞的充分接触，从实质上强化了传质过程。生物膜法克服了活性污泥法中易出现的污泥膨胀和污泥上浮等问题，在许多情况下不仅能代替活性污泥法用于城市污水的二级生物处理，而且还具有运行稳定、抗冲击负荷强、更为经济节能、具有一定的硝化反硝化功能、可实现封闭运转防止臭味等优点。
通过人工强化作用将生物膜引入到污水处理反应器中，便形成了生物膜反应器。近年来，物物膜反应器发展迅速，由单一到复合，有好氧也有厌氧，逐步形成了一套较完整的生物处理系统。
填料是生物膜技术的核心之一，它的性能对废水处理工艺过程的效率、能耗、稳定性以及可靠性均有直接关系。
2、厌氧生物膜法处理工艺在生活污水处理中的应用研究进展
（1）、复杂物料的厌氧降解阶段
在废水的厌氧处理过程中，废水中的有机物经大量微生物的共同作用，被最终转化为甲烷、二氧化碳、水、硫化氢和氨。在此过程中，不同的微生物的代谢过程相互影响，相互制约，形成复杂的生态系统。对复杂物料的厌氧过程的叙述，有助于我们了解这一过程的基本内容。所谓复杂物料，即指那些高分子的有机物，这些有机物在废水中以悬浮物或胶体形式存在。
复杂物料的厌氧降解过程可以被分为四个阶段。
水解阶段：高分子有机物因相对分子质量巨大，不能透过细胞膜，因此不可能为细菌直接利用。因此它们在第一阶段被细菌胞外酶分解为小分子。例如纤维素被纤维素酶水解为纤维二糖与葡萄糖，淀粉被淀粉酶分解为麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被蛋白酶水解为短肽与氨基酸等。这些小分子的水解产物能够溶解于水并透过细胞膜为细菌所利用。
发酵（或酸化）阶段：在这一阶段，上述小分子的化合物在发酵细菌（即酸化菌）的细胞内转化为更为简单的化合物并分泌到细胞外。这一阶段的主要产物有挥发性脂肪酸（简写作VFA）、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等。与此同时，酸化菌也利用部分物质合成新的细胞物质，因此未酸化废水厌氧处理时产生更多的剩余污泥。
产乙酸阶段：在此阶段，上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质。
产甲烷阶段：这一阶段里，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇等被转化为甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。
在以上阶段里，还包含着以下这些过程：a、水解阶段里有蛋白质水解、碳水化合物的水解和脂类水解；b、发酵酸化阶段包含氨基酸和糖类的厌氧氧化与较高级的脂肪酸与醇类的厌氧氧化；c、产乙酸阶段里有从中间产物中形成乙酸和氢气和由氢气和 氧化碳形成乙酸；d、甲烷化阶段包括由乙酸形成甲烷和从氢气和二氧化碳形成甲烷。除以上这些过程之外，当废水含有硫酸盐时还会有硫酸盐还原过程。复杂化合物的厌氧降解可以利用图来表述（见图1）
（2）厌氧生物膜法处理工艺的应用研究进展
a、厌氧滤器（AF）
厌氧滤器是60年代末由美国McCarty 等在Coulter等研究基础上发展并确立的第一个高速厌氧反应器。传统的好氧生物系统一般容积负荷在2KgCOD/（m3?d）以下。而在AF发明之前的厌氧反应器一般容积负荷也在4-5kgCOD/（m3?d）以下。但AF在处理溶解性废水时负荷可高达10-15 kgCOD/（m3?d）。[4]因此AF的发展大大提高了厌氧反应器的处理速率，使反应器容积大大减少。
AF作为高速厌氧反应器地位的确立，还在于它采用了生物固定化的技术，使污泥在反应器内的停留时间（SRT）极大地延长。McCarty发现在保持同样处理效果时，SRT的提高可以大大缩短废水的水力停留时间（HRT），从而减少反应器容积，或在相同反应器容积时增加处理的水量。这种采用生物固定化延长SRT，并把SRT和HRT分别对待的思想推动了新一代高速厌氧反应器的发展。
SRT的延长实质是维持了反应器内污泥的高浓度，在AF内，厌氧污泥的浓度可以达到10-20gVSS/L。AF内厌氧污泥的保留由两种方式完成：其一是细菌在AF内固定的填料表面（也包括反应器内壁）形成生物膜；其二是在填料之间细菌形成聚集体。高浓度厌氧污泥在反应器内的积累是AF具有高速反应性能的生物学基础，在一定的污泥比产甲烷活性下，厌氧反应器的负荷与污泥浓度成正比。同时，AF内形成的厌氧污泥较之厌氧接触工艺的污泥密度大、沉淀性能好，因而其出水中的剩余污泥不存在分离困难的问题。由于AF内可自行保留高浓度的污泥，也不需要污泥的回流。
在AF内，由于填料是固定的，废水进入反应器内，逐渐被细菌水解酸化、转化为乙酸和甲烷，废水组成在不同反应器高度逐渐变化。因此微生物种群的分布也呈现规律性。在底部（进水处），发酵菌和产酸菌占有最大的比重，随反应器高度上升，产乙酸菌和产甲烷菌逐渐增多并占主导地位。细菌的种类与废水的成分有关，在已酸化的废水中，发酵与产酸菌不会有太大的浓度。
细菌在反应器内分布的另一特征是反应器进水处（例如上流式AF的内部）细菌由于得到营养最多因而污泥浓度最高，污泥的浓度随高度迅速减少。
污泥的这种分布特征赋予AF一些工艺上的特点。首先，AF内废水中有机物的去除主要在AF底部进行（指上流式AF），据Young和Dahab报道[4]， AF反应器在1m以上COD的去除率几乎不再增加,而大部分COD是在0.3m以内去除的。因此研究者认为在一定的容积负荷下,浅的AF反应器比深的反应器能有更好的处理效率。其次,由于反应器底部污泥浓度特别大，因此容易引起反应器的堵塞。堵塞问题是影响AF应用的最主要问题之一。据报道,上流式AF底部污泥浓度可高达60g/L。厌氧污泥在AF内的有规律分布还使得反应器对有毒物质的适应能力较强,可以生物降解的毒性物质在反应器内的浓度也呈现出规律性的变化,加之厌氧生物膜形成各种菌群的良好共生体系,因此在AF内易于培养出适应有毒物质的厌氧污泥。例如在处理三氯甲烷和甲醛废水中,发现AF反应器内的污泥产生了良好的适应性,这些有毒物质的去除效果和允许的进液浓度逐渐上升。AF同时也具有较大的抗冲击负荷能力。一般认为在相同的温度条件下，AF的负荷可高出厌氧接触工艺2~3倍，同时会有较高的COD去除率。
AF在应用上的问题除了堵塞和由局部堵塞引起的沟流以外，另一个问题是它需要大量的填料，填料的使用使其成本上升。由于以上问题，国外生产规模的AF系统应用也不是很多。据Le-ttinga在1993年估计，国外生产规模的AF系统大约仅有30~40个。[4]
作为升流式厌氧滤池的革新技术——厌氧膜床（S?pecial Anaerobic Film Bed, SAFB）,采用较大颗粒及孔隙率的填料代替传统的小粒径填料，有效地解决了反应器的堵塞问题。厌氧膜床具有如下特点：
有效克服了厌氧滤池易堵塞和出水水质差的缺点；
生物固体浓度高，因此可获得较高的有机负荷；
在厌氧膜床内微生物通过附着在填料表面形成生物膜，以及悬浮于填料孔隙间形成细菌聚集体，因此在厌氧膜床内可以保持较高的生物量。因此可缩短水力停留时间，耐冲击负荷能力较强；
启动时间短，停止运行后再启动也较容易；
不需要回流污泥，运行管理方便；
在水量和负荷有较大变化的情况下，耐冲击性较好。
b、厌氧流化床反应器（AFBR）
在流化床系统中依靠在惰性的填料微粒表面形成的生物膜来保留厌氧污泥，液体与污泥的混合、物质的传递依靠使这些带有生物膜的微粒形成流态化来实现。
流化床反应器的主要特点可归纳如下：
流态化能最大程度使厌氧污泥与被处理的废水接触；
由于颗粒与流体相对运动速度高，液膜扩散阻力小，且由于形成的生物膜较薄，传质作用强，因此生物化学过程进行较快，允许废水在反应器内有较短的水力停留时间；
克服了厌氧滤器堵塞和沟流问题；
高的反应器容积负荷可减少反应器体积，同时由于其高度与直径的比例大于其它厌氧反应器，因此可以减少占地面积。
但是，厌氧流化床反应器存在着几个尚未解决的问题。其一，为了实现良好的流态化并使污泥和填料不致从反应器流失，必须使生物膜颗粒保持均匀的形状、大小和密度，但这几乎是难以做到的，因此稳定的流态化也难以保证。[5]其次，一些较新的研究认为流化床反应器需要有单独的预酸化反应器。同时，为取得高的上流速度以保证流态化，流化床反应器需要大量的回流水，这样导致能耗加大，成本上升。由于以上原因，流化床反应器至今没有生产规模的设施运行。有人认为它在今后应用的前景也不大。[5]
c、厌氧附着膜膨胀床反应器（AAFEB）
厌氧附着膜膨胀床（Anaerobic Attached Film Expanded Bed）是Jewell等人在1974年研究和开发出来的一种污水处理工艺。与生物流化床相比，区别在于载体的膨胀程度。以填料层高度计，膨胀床的膨胀率约为10%~20%，此时颗粒间仍保持互相接触，而流化床则为20%~70%。Bruce J.Alderman等[6]通过对比厌氧膨胀床、滴滤池和活性污泥法等工艺的经济性，发现对于小型污水处理厂而言，厌氧膨胀床后续滴滤池的设计是最为经济的选择，能耗量少，污泥产率量低。但目前此工艺仍主要停留在小试和中试研究阶段。
综上所述，采用厌氧生物膜反应器为主体的厌氧处理技术，作为生活污水处理的核心方法，在技术上已经成熟，并且较之其它方法有独到的一些优势。但是，厌氧方法在浓缩营养物（氮和磷）方面效果不大，同时它仅能除去部分病源微生物。此外，残存的BOD、悬浮物或还原性物质可能影响到出水的质量。所以厌氧生物膜反应器要成为完整的环境治理技术，合适的后处理手段必不可少。
3、好氧生物膜法处理技术——生物接触氧化
生物接触氧化法是由生物滤池和接触曝气氧化池演变而来的。早在20世纪30年代，已在美国出现生产型装置。当时的生物接触氧化池，填料的材质是砂石、竹木制品和金属制品，主要用于处理低浓度、低有机负荷的污水，它克服了活性污泥法在处理此类污水时，因污泥流失而不能维持正常运行的缺点，并取得了较好的效果。进入70年代，随着大孔径、高比表面积的蜂窝直管填料和立体波纹塑料填料的出现，使生物接触氧化法的应用范围得到拓宽，它不仅可用于处理生活污水，而且可用于处理高浓度有机废水和有毒有害工业废水，与其他生物处理方法相比，展现出了优越性，我国在70年代开始对生物接触氧化法进行了研究，第一座生产性试验装置用于处理城市污水，在处理效果、动力消耗、经济效益和管理维护等方面都明显优于活性污泥法。与活性污泥法比较，生物接触氧化具有以下主要优点：①生物接触化法以填料作为载体，供生物群栖息生长，形成稳定的生态体系，有较高的微生物浓度，一般可达10~20g/l；氧的利用率高，可达10%。具有较高的耐冲击负荷能力和对环境变化的适应能力，剩余污泥量少。②生物接触氧化法可以充分利用丝状菌的强氧化能力且不产生污泥膨胀。并且不需要象活性污泥法那样采用污泥回流以调整污泥量和溶解氧浓度，易于管理和操作。随着十余年的大量实践，对氧化池结构形式、填料的品种和安装方式、供气装置的种类和布置形式等方面进行了不断创新、不断优化。目前，生物接触氧化技术已经广泛应用处理生活污水、生活杂用水和不同有机物浓度的工业废水。
填料是微生物栖息的场所、生物膜的载体。填料的表面生长生物膜，生物膜的新陈代谢过程使污水得利净化。填料的性能直接影响着生物接触氧化技术的效果和经济上的合理性，因而填料的选择是生物接触氧化技术的关键。
填料的特性取决于填料的材质和结构形式。填料的材质应具有分子结构稳定、抗老化、耐腐蚀和生物稳定性好等特性。填料的结构形式应具有比表面积大、空隙率高、硬度高、有布水布气和切割气泡的功能。填料之间的空隙在外力作用下可发生变化，有利于剥落的生物膜及时排出填料区，以及填料的体积应具有可压缩性，并在复原后不发生变形，便于运输和安装。
固定化载体的发展
（1）固定式填料
固定式填料以蜂窝状及波纹状填料为代表，多用玻璃钢、各种薄形塑料片构成。新近有陶土直接烧结生产的陶瓷蜂窝填料，孔形为六角形，孔径在20~100mm之间。由于比表面积小，生物膜量小，表面光滑，生物膜易脱落，填料横向不流通，造成布气不均匀，易堵塞以至无法正常运转，且造价较高，近年来，此类填料已逐渐淘汰。
（2）悬挂式填料
悬挂式填料包括软性、半软性及组合填料、软性填料，理论比表面积大,空隙率>90%，挂膜快，空隙的可变性使之不易堵塞，而且造价低，组装方便，出水稳定，处理效果较好,COD和BOD5去除率达80%以上。但废水浓度高或水中悬浮物较大时，填料丝会结团，大大减少了实际利用的比表面积，且易发生断丝、中心绳断裂等情况，影响使用寿命，其寿命一般为1~2年。半软性填料，具有较强的气泡切割性能和再行布水布气的能力、挂膜脱膜效果较好、不堵塞；COD和BOD去除率在70-80%。使用寿命较软性填料长。但其理论比表面积较小（87-93m2/m3）生物膜总量不足影响污水处理效果，且造价偏高。
组合式填料，是鉴于软性、半软性存在的上述缺点并吸取软性填料比表面积大、易挂膜和半软性填料不结团，气泡切割性能好而设计的新型填料，在填料中央设计半软性部件支撑着外围的软性纤维束，其平面有如盾形，故又称盾式填料。其比表面积1000~2500 m2/m3，空隙率98%-99%，具有挂膜快，生物总量大，不结团等优点。污水处理能力优于软性、半软性填料，在正常水力负荷条件下COD去除率70%-85%，BOD5去除率达80%~90%，与之类似的还有灯笼式（或龙式）和YDT弹性立体填料。
（3）分散式填料
分散式填料包括堆积式、悬浮式填料，种类繁多。特点是无需固定和悬挂，只需将之放置于处理装置之中，使用方便，更换简单。北京晓清环保公司的多孔球形悬浮填料和北京桑德公司的SNP无剩余污泥悬浮填料等，具有充氧性能好，挂膜快，使用寿命长等优点。江西萍乡佳能环保工程公司新近开发的堆积式填料—球形轻质陶料，填料粒径2~4 mm，有巨大的比表面积，使反应器中单位体积内可保持较高的生物量，而且填料上的生物膜较薄，其活性相对较高，具有完全符合曝气生物滤池填料的国际性能标准，在法国承建的我国大连马栏河污水处理厂使用，这是我国新型填料开发的一项重大突破。
四、水解酸化—好氧活性污泥工艺在生活污水处理中的应用
城市污水经厌氧处理后，在现有的技术条件下，要达到二级出水标准，需要相当长的停留时间，结果使厌氧处理虽然在运行管理费用上占有优势，但在基建投资上却失去了竞争力。因此从微生物和化学角度讲，厌氧处理仅仅提供了一种预处理，它一般需要后处理方能满足新的污水排放标准。印度和南美国家在积极推广应用厌氧生活污水处理技术的同时，普遍意识到由于厌氧处理后氮和磷基本上没有去除，因此对厌氧出水进一步处理很有必要。缺乏合适的后处理技术，是导致厌氧生物处理技术在生活污水处理领域应用缓慢的主要原因之一。虽然已有的小试实验结果表明，两级厌氧系统组合可以获得良好的处理效果。但目前，在实际生产中，应用最为广泛的仍然是厌氧与好氧组合系统。在印度，氧化塘是最常用的后处理方法。经厌氧、氧化塘两级处理后的出水BOD5、CODcr和TSS去除率分别为87%、81%和90%。在巴西NovaVista市的7000人生活污水处理工程中，以及哥伦比亚Bucarmanga镇的160000人生活污水处理工程中，后处理均采用的是兼性氧化塘。在墨西哥的厌氧生活污水处理工程中，后处理方法比较多样化，二沉池＋氯消毒、淹没滤池＋二沉池＋氯消毒、氧化沟等，最后直接排入城市污水管网或用于农灌。在日本，城镇生活污水一般采用厌氧消化＋好氧活性污泥法联合处理、厌氧滤池＋好氧滤池以及厌氧滤池＋接触氧化法组合处理。并且最新研制的具有脱氮除磷功能的高级型JOHKASO小型家用生活污水净化器系统，广泛应用于分散处理生活污水方面。[7]厌氧和好氧生物处理技术的组合能够有效的去除大部分有机和无机污染物。厌氧生物专家G·Lettinga教授断言厌氧处理生物技术如果有合适的后处理方法相配合，可以成为分散型生活污水处理模式的核心手段，这一模式较之于传统的集中处理方法更具有可持续性和生命力，尤其适合发展中国家的情况。[8]
厌氧-好氧组合处理工艺，充分发挥了厌氧技术节能、好氧技术高效的优势，成为目前污水处理工艺发展的主要趋势。在国外，由上流式厌氧污泥床反应器（UASB）和好氧生物膜反应器组成的厌氧—好氧组合处理工艺一直是研究的重点，[9，10，11]并针对组合工艺的硝化/反硝化性能和动力学机理展开了较为深入的研究。[12，13]近年来，Ricardo Franci Goncalves等[14，15]进行的小试和中试的研究结果表明，采用UASB和淹没式曝气生物滤池（BF）组合工艺处理生活污水，两段HRT分别为6h和0.17h时系统对CODcr 、BOD5 和SS去除率均在90%以上，并且该组合系统相对单一的UASB污水处理系统而言，有更好的稳定出水水质的作用。当BF段的污泥回流至UASB段时，厌氧反应器内有机物甲烷化的能力提高，使产气量增加、剩余污泥量减少，可以减少甚至省去污泥浓缩池和消化池。
由于以UASB为主体的厌氧-好氧组合处理工艺,受温度的影响较大,特别是在低温条件下,系统的性能不能得到充分的发挥。Igor Bodik等[16]通过中试试验研究了厌氧折流板生物滤池反应器和淹没式曝气生物滤池组合工艺低温下处理生活污水时的脱氮性能。系统经过一年的运行，在厌氧段和好氧段的水力停留时间分别为15 h和4h的条件下，即使环境温度低于10℃（平均气温5.9℃），对CODcr、BOD5和SS的去除率仍达80%左右。低温使硝化的活性受到一定的影响，温度在4.5-23℃范围内，TKN的去除率在46.4-87.3%间变化,并且该系统也具有一定的反硝化功能，为低温环境下生活污水的脱氮处理提供了参考。
参考资料：http://..com/question/23545633.html?si=4

④ 酒店的污水是如何处理的

随着城市及城市化的发展。宾馆，酒店，食堂的规模日益扩大,数量日益增多,随之产生的餐饮废水量越来越大,据不完全统计,我国每年餐饮业排放的未经处理的废水达上亿吨,且有不断增长的趋势.另据资料报道,餐饮废水排放量约占城市生活污水排放量的3%,但其BOD5和CODCr的含量却占总负荷的1/3。可见餐饮废水是高浓度污染源,是城市周围水体受污染的主要原因之一。 随着城市环境管理水平的提高及排放标准的严格,餐饮废水排放前要达到污水排入城市下水道水质标准,否则面临超标罚款和搬离市中心的危险。因此,餐饮废水的治理达标排放具有重要的现实意义。

酒店客房排出的污水，先经化粪池后排出，厨房污水经三级隔油池后排出，其它几种污水均直接排往下水道。采用以生物转盘为主体的二级处理与过滤、消毒工艺处理宾馆污水与回用是成功的，达到了《生活杂用水水质标准》(CJ25.1-89)，可建议对花园式用水量大的大型宾馆的污水处理与回用工程推广应用。 经过对生物转盘处理各种污水实例的调研，处理效果有好有差，用于宾馆污水的处理亦有好有差。我们认为：生物转盘最忌污水中含油，因此在净化站的设计和运行中重视了对厨房污水的除油措施。转盘的工作环境必须通风良好。通过对转盘的运行管理与监测，上述两点是正确的。二沉池宜4h排泥一次，最长每班排泥一次，否则沉泥时间过长，沉泥厌氧发酵，成块上浮，影响出水水质。 滤池工作存在的问题：滤池运行后，砂层表面产生板结现象，反冲洗强度与反冲洗时间均略大于设计参数。 滤池集水池水位须相对稳定，以保证过滤水头在2.0m以上。 必须加强维护管理，规范操作。目前纤维束过滤技术发展很快，既有压力式又有重力式，滤速高，出水水质好，浊度可达1度左右。我们认为在污水处理回用工艺中，可采用纤维束压力罐进行过滤，占地面积小，从技术性能和维护管理方面都优于砂滤池。

⑤ 安徽宿州市政管网污水处理作业发生事故致3死，导致事故的原因是什么

经过对部分城市、城镇污水设施的考察，其未达标的基本原因有三方面。其一，处理工艺落后，不能有效的起到净化污水的功能。其二，污水处理构筑物采用敞开式的池型，不适宜该地区高寒、日温差大的气候特点。其三，细节设计存在缺陷，不能满足工艺要求。

为了治理污染，保护环境，保护人民身体健康，加强民族团结、巩固边疆稳定、促进社会和谐，经济腾飞，正投入大量的资金修建污水处理及环保设施。并把以前的污水处理厂升级改造，以达到污水处理再利用的效果。

混凝沉淀池 + 曝气生态塘，该工艺的生态塘内散发臭气，使厂区内的树木枯萎，由于不能灌溉，农民不允许其向外排放。二期改造的方案仍沿用一期的工艺，其处理结果还会和一期相同，因此各地政府及环保局不愿再按该工艺实施，为了解决林木灌溉、城市绿化的水源问题，对原有污水处理厂进行升级改造，新建污水处理厂要采用新技术。

另外，生态塘不宜做污水的直接处理工艺，通常用在二级处理后进行深度处理，提高水质时采用，它也不适宜用于高寒地区。

⑥ 有什么常用的软化水处理方法

本发明公开了一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法，将电解槽分隔成阳极室和阴极室，并分别置有阳极板和阴极板;根据I≥1.01Qη(M+2M2)得到电流，待软化的水流经阴极室，通电后，在阴极室内形成强碱性区域，体系pH≥10，产生的OH‑，使Ca2+生成CaCO3晶体，Mg2+生成Mg(OH)2晶体，且随着pH值的增大，碳酸钙晶体的zeta电位降低，晶体聚团行为加强而讯速形成晶核;过饱和的晶体悬浮液随水流流出电解室的过程中，以此晶核为生长点并迅速成长，实现自发结晶，再进行沉降或过滤，即完成软化。本发明计算出适宜电流值，将水中钙镁离子一次性除去，且在处理过程中阴极板上几乎不会附着水垢，电能利用效率高达90%，极大提高了设备的处理能力和便于实现数字化和自动化控制。
权利要求书
1.一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)通过隔膜或细孔板将电解槽分隔成阳极室和阴极室，并将阳极板和阴极板分别置于阳极室和阴极室中;
(2)通一电流，所述的电流根据I≥1.01Qη(M+2M2)计算得到，其中，I为电极板的电流，单位：A;η为目标软化率，单位：1;Q为阴极室的水流量，单位：L/s;当M0>M1时，M=M0;当M0[(M0+M2)/(M1+M2)]时，M=2M1-M0;M0为待软化水的碱度，单位：mgCaCO3/L;M1为待软化水的钙硬度，单位：mgCaCO3/L;M2为待软化水的镁硬度，单位：mgCaCO3/L;
(3)待软化的水流经阴极室，通电后，在阴极室内形成强碱性区域，体系pH≥10，电解产生的OH-，与HCO3-反应生成CO32-，然后与水体中的Ca2+结合生成CaCO3晶体;与Mg2+结合生成Mg(OH)2晶体，且随电解的继续，阴极液pH值增大，CaCO3晶体的zeta电位降低，晶体聚团行为加强而迅速形成晶核，随高速水流流出阴极室的过饱和CaCO3和Mg(OH)2悬浮液以此晶核为生长点并迅速成长，实现自发结晶，生成肉眼可见的固体颗粒物，悬浮于水中，再进行沉降或过滤，即完成软化。
2.根据权利要求1所述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法，其特征在于，还包括在M0[(M0+M2)/(M1+M2)]时，向阴极液中通入足量空气或二氧化碳。
3.根据权利要求2所述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法，其特征在于，常温常压下通入空气的流量根据Q1=0.61Q(M1-M0)计算得到，其中，Q1为向阴极室通入空气的流量，单位：L/s。
4.根据权利要求2所述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法，其特征在于，常温常压下通入CO2的流量根据Q0=2.45Q(M1-M0)·10-4计算得到，其中，Q0为向阴极室通入CO2的流量，单位：L/s。
5.根据权利要求1所述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法，其特征在于，所述的阳极板为碳电极、贵金属电极或钛基金属氧化物电极中的一种;所述的阴极板为定型导电材料中的一种。
6.根据权利要求1所述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法，其特征在于，所述的隔膜为阴离子交换膜、阳离子交换膜、双极膜、石棉纤维膜、无纺布、化纤滤布或陶瓷隔膜中的一种;所述的细孔隔板为带有微小细孔且不影响导电的塑料薄板。
7.一种利用权利要求1～6所述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法软化硬水的装置。
8.根据权利要求7所述的软化硬水的装置，其特征在于，至少在所述的阴极室的两端分别设有进水口和出水口，在所述的进水口上设有空气或二氧化碳补气口，在所述的出水口上连有过滤器或沉降池。
9.根据权利要求8所述的软化硬水的装置，其特征在于，在所述的出水口与所述的过滤器或沉降池之间设有第一气液分离器。
10.一种软化硬水的系统，其特征在于，将若干个权利要求8所述的电解槽并联、串联或串并复合连接，且在阴极室出水口的汇集处设有第二气液分离器。
说明书
一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法及其装置
技术领域
本发明属于电化学软化水技术领域，特别涉及一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法及其装置。
背景技术
利用电化学技术进行水体脱盐除垢处理，早在2006年就有文献(Desalination,2006,201:150)报道，随后也有不少国内文献及专利(西安交通大学学报,2009,43(5):104;专利公开CN105523611A、CN204198498U)报道过，并在工程实践中得到一定程度的应用。相比于传统的消石灰软化法，电化学脱盐软化水技术占地空间小、处理速度快、不需要使用絮凝剂无二次污染、废弃固体物少，操作简单方便，可实现数字化控制，具有很高的经济效益和环境效益。用于冷却循环水的除垢防垢领域，与以往传统的化学加药方法以及电磁技术、超声波技术相比，电化学技术的优点在于能够将水中的成垢的钙镁离子以水垢沉积的方式从水中取出，并能提高浓缩倍数，达到节水减排的目的。
现有的电化学设备主要用于冷却循环水的除垢防垢领域，为提高除垢效率，中国专利公开CN105621538A、CN201923867U及CN105329985A等专利对电化学除垢设备进行了相应的优化设计，其创新点在于充分优化电化学设备内部结构，扩大阴极面积，简化操作，提高设备的处理效率与处理能力。
为了摆脱极板面积大小的限制因素，以色列文献(Desalination,2010,263:285;Journal of Membrance Science,2013,445:88)提出了一种新的处理方法，利用阳离子交换膜将电解槽分隔为阳极室与阴极室，将待处理的水流经阴极室后，引入外部结晶器内进行诱发结晶以提高极板处理能力，电能利用率达到50%。中国专利CN204198498U利用刮刀刮掉阴极板垢以提供微小晶核增加结晶比表面积，虽在一定程度上提高了电能的利用率，但其电能利用率依旧偏低，一是增加了阴极动力旋转部分的电耗，二是由于其辅助电极接正电且在阴极室内，其表面必定会析氧(氯)而产生H+，可消耗阴极产生的部分OH-而导致电能利用率降低，另外其在后续工艺中提及需添加絮凝剂造成二次污染及处理成本的增加，另外其设备内腔底部没有隔膜将阴阳两室分开，而其实施例中阳极室酸性水一直往复循环部分H+必会进入阴极室，也会降低电能的利用率。生活中大部分水体都是硬水即碱度小于硬度(等同于重碳酸根的含量低于钙镁量)，故在不补加二氧化碳的情况下不能完全消除硬度。专利CN106277369A虽也提及阴阳极间加隔膜，但同样要求阴极室出水口需连接一外部结晶器诱发结晶，结晶器体积庞大且时效性低，因无二氧化碳的补给同样存在硬度水条件下不能完全消除硬度达到彻底软化水的目的。
发明内容
本发明的第一目的是提供了一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法，向电解槽中通入电流，使得阴极室内形成强碱性区域，利用电解产生的OH-，使得Ca2+生成CaCO3晶体，与Mg2+生成Mg(OH)2晶体，并随着电解的进行，阴极室pH值增大，碳酸钙晶体聚团行为加强而迅速形成晶核，使得过饱和的CaCO3和Mg(OH)2悬浮液高效自发结晶，避免了诱发结晶和外加絮凝剂而带来的二次污染，减少了工序步骤，而且时间上也快很多，投资少、设备占用空间也少，处理能力大。
本发明的第二目的是提供了一种利用上述高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法软化硬水的装置及其系统，向电解槽中通入电流，使得阴极室内形成强碱性区域，利用电解产生的OH-，使得Ca2+生成CaCO3晶体，与Mg2+生成Mg(OH)2晶体，并随着电解的进行，阴极室pH值增大，CaCO3晶体聚团行为加强而迅速形成晶核，使得过饱和的CaCO3和Mg(OH)2悬浮液高效自发结晶，避免了诱发结晶和外加絮凝剂而带来的二次污染，减少了工序步骤，而且时间上也快很多，投资少、设备占用空间也少，处理能力大。
本发明的技术方案如下：
一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法，包括以下步骤：
(1)通过隔膜或细孔板将电解槽分隔成阳极室和阴极室，并将阳极板和阴极板分别置于阳极室和阴极室中;
(2)通一电流，所述的电流根据I≥1.01Qη(M+2M2)计算得到，其中，I为电极板的电流，单位：A;η为目标软化率，单位：1;Q为阴极室的水流量，单位：L/s;当M0>M1时，M=M0;当M0[(M0+M2)/(M1+M2)]时，M=2M1-M0;M0为待软化水的碱度，单位：mgCaCO3/L;M1为待软化水的钙硬度，单位：mgCaCO3/L;M2为待软化水的镁硬度，单位：mgCaCO3/L;
(3)待软化的水流经阴极室，通电后，在阴极室内形成强碱性区域，体系pH≥10，电解产生的OH-，与HCO3-反应生成CO32-，然后与水体中的Ca2+结合生成CaCO3晶体;与Mg2+结合生成Mg(OH)2晶体，且随电解的进行阴极室pH值的增大，CaCO3晶体的zeta电位降低，晶体聚团行为加强而迅速形成晶核，随高速水流流出阴极室的过饱和CaCO3和Mg(OH)2悬浮液以此晶核为生长点并迅速成长，实现自发结晶，生成为肉眼可见的固体颗粒物，悬浮于水中，再进行沉降或过滤，即完成软化。
优选为，还包括在M0[(M0+M2)/(M1+M2)]时，向阴极液中通入足量空气或二氧化碳。
优选为，常温常压下通入空气的流量根据Q1=0.61Q(M1-M0)计算得到，其中，Q1为向阴极室通入空气的流量，单位：L/s。
优选为，常温常压下通入CO2的流量根据Q0=2.45Q(M1-M0)·10-4计算得到，其中，Q0为向阴极室通入CO2的流量，单位：L/s。
优选为，所述的阳极板为碳电极、贵金属电极或钛基金属氧化物电极中的一种;所述的阴极板为不锈钢、铸铁、石墨、铝或铜等定型导电材料中的一种。
优选为，所述的隔膜为阴离子交换膜、阳离子交换膜、双极膜、石棉纤维膜、无纺布、化纤滤布或陶瓷隔膜中的一种;所述的细孔隔板为带有微小细孔且不影响导电的塑料薄板，如聚四氟乙烯塑料薄板。
本发明还公开了一种利用上述的高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法软化硬水的装置。
优选为，至少在所述的阴极室的两端分别设有进水口和出水口，在所述的进水口上设有空气或二氧化碳补气口，在所述的出水口上连有过滤器或沉降池。
优选为，在所述的出水口与所述的过滤器或沉降池之间设有第一气液分离器，用来收集绿色能源—氢气。
本发明还公开了一种软化硬水的系统，将若干个上述的电解槽并联、串联或串并复合连接，且在阴极室出水口的汇集处设有第二气液分离器，用来收集绿色能源—氢气。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
一、本发明的一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法，通过I≥1.01Qη(M+2M2)计算出一适宜电流，使得阴极室内形成强碱性区域，体系pH≥10，利用电解产生的OH-，使得Ca2+生成CaCO3晶体，与Mg2+生成Mg(OH)2晶体，并随着电解的进行，阴极室pH值增大，CaCO3晶体聚团行为加强而迅速形成晶核，流出阴极室的过饱和悬浮液以此晶核为生长点高效自发结晶，实现将水中大部分或全部钙镁离子一次性除去，且在阴极板上不会附着水垢，无需诱发结晶和外加絮凝剂，避免了二次污染，减少了工序步骤，具有软化效率稿，投资少、设备占用空间少，处理能力大等优点;
二、本发明的一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法，还根据Q1=0.61Q(M1-M0)计算通入空气的流量和根据Q0=2.45Q(M1-M0)·10-4计算通入二氧化碳的流量，以提供足够量的HCO3-，达到所需软化率;
三、本发明的一种高效自发结晶的电化学脱盐软化水处理方法，根据通入电流的计算公式和通入空气或二氧化碳的计算公式，计算出电流值及通入空气或二氧化碳的速率，便于实现数控化和自动化，使用清洁电能作为唯一的“处理剂”，无色环保无污染。

⑦ 污水处理的政策和行业动向

一、城市污水污染成为水污染控制的首要问题
1、城市污水污染和处理现状
自1985年以来，我国废水年排放总量一直的维持在350～400亿m3/a左右。1996年全国666个设市城市中532个城市没有污水处理厂，134个城市建成的309座污水处理厂，城市污水处理总量仅为44.6亿m3，其中经二级生化处理的仅占6.9%，有77.4%的城市污水未经任何处理直接排入水体。1997年废水排放量达到最高值416亿m3，其中工业废水排放量227亿t，市政污水排放量189亿t。1999年城市污水污染负荷首次超过了工业废水污染负荷，我国水污染的重点已经从工业点源为主的控制，逐步转变为以以城市污水污染为主的控制。根据建设部估计2000年废水排放量为480亿m3。
2、城市污水排放量的预测
目前，全国有设市城市640多个，建制镇1.6万多个，人口约2.7亿人。自90年代以来，我国的国民生产总值连续以8～11％的高速率的增长，预计新世纪的头20年内我国经济增长将保持在6～9％的高、中速率稳定发展。污水量增加考虑上述因素按5%的速率考虑。到2010年增加污水量300亿m3。
建制镇的污水产生量，按照我国政府有关部门新制定的小城镇发展规划，今后新型小城镇的发展重点为沿路、沿江河、沿海、沿边境等地理位置和交通条件较好、资源丰富、乡镇企业有一定基础或农村批发和专业市场初具规模的小城镇；建设目标为布局合理、设施配套、交通方便、环境优美、经济繁荣、各具特色、具有3 万左右人口规模的新型小城镇。到2010年，全国城镇人口达到5.6亿人左右，城市化水平达到40%左右。2010年，全国设市城市达到1200个左右，建制镇达到2.5－3 万个，到2010年，全国村镇自来水普及率达到65%，小城镇人均日用水量180升、村庄110升，依此计算村镇年废水量可能达到270亿吨。
3、污水处理率与投资估算
考虑现状污水量、污水增量和建制镇污水量，到2010年污水排放总量为1050亿m3/a。 综上所述，考虑现状污水量、污水增量和建制镇污水量，到2010年城市污水排放总量为1050亿m3。根据《国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标纲要》的要求，到2010年城市污水处理率要达到50%，则需增加500亿m3/a(1.4亿m3/d天)的处理规模。城市污水污水量和投资按增长速率预测见表1。达到50%的污水处理率，按静态投资(考虑配套管网)处理每立方米污水投资为2000-3000元，则需投资3000-4000亿元。根据对于污水处理程度和污水量的增长，对于城市污水处理厂的主要技术设备(特别是二级处理相关设备)的市场份额分析见表2。为扩大内需，带动经济发展，1998年以来，国家加大了基础设施的投入，城市基础设施成为其中重要的一部分，目前发行的1000亿国债中将有300亿用于城市基础设施建设。在地方上报建设部的给水排水建设项目中，供水项目322个、污水项目208个，总投资将达1100亿元。1999年国家增发650亿其中一部分国债主要用于1998年的在建项目和一些新建项目。如此巨大的投资和市场份额，这对我国水工业的发展既是机遇又是挑战。

在以上份额中机械加工等传统产业(机电产品：如水泵、风机等)占了大约15-30%的份额，建筑业占35-45%的份额。这两者之和占总投资的60%以上，在今后10年内存在每年200亿左右的市场份额。从事以上行业的主体为国家大中型企业。从而可见对于城市污水和城市给水这种大规模的基础建设项目，国家投资将带动大批如机电行业、机械制造和加工行业和建筑行业等传统行业的发展。从而可带动相关产业的发展和消费总量的增加，有利于大中型企业的改革和经济发展，这也与国家目前的搞活大中型企业的政策是一致的。在水污染治理中自控和仪表和技术服务所占的比例虽然不高在8-15%左右，但是相对的产值较高。这一部分市场额定大约在40-60亿元/年。另外，一般污水处理的运行管理费用约占投资的10％，运营服务业的份额约40亿/年。
面对中国环境污染治理的如此巨大的市场，外国公司已经开始进入。目前许多城市污染处理厂利用外资建设，如1996-1998年有数十个外资贷款项目建设城市大型污水处理厂，其中的不少关键设备和配套产品从国外进口。由于国外的水处理产品技术成熟、质量较好、服务上乘，对我国水处理产业提出了严峻挑战。

二、城市污水处理技术发展
1、城市污水处理工艺
我国城市污水处理技术从“七五”国家科技攻关开始逐步进行研究。“七五”和“八五”攻关项目在氧化塘、土地处理和复合生态系统等自然处理技术方面的研究较多，以这些成果为设计依据。建立了一些氧化塘、土地处理城市污水示范工程。在人工处理技术方面，“八五”对高负荷活性污泥、高负荷生物膜、一体化氧化沟技术进行了深入研究，引进、开发了A/B、A/A/O、A/O、B/C、SBR等处理工艺，研究成果已被应用于大批污水处理厂；城市污水厂污泥处置问题在“九五”科技攻关中受到重视，并配套开发成套的污泥处理。“九五”期间工艺技术研究重点为中小城镇简易高效污水处理实用的成套技术，解决人工处理能耗高、自然处理占地大等问题。
经过“七五”、“八五”和“九五”期间的努力，我国在城市污水处理技术方面取得了较大的成就，攻关成果丰硕。就工艺技术的广度而言，与国际上的差距已经缩小。目前在水污染治理技术上，已能提供下列技术的工艺参数。传统活性污泥法技术包括传统法、延时法、吸附再生法和各种新型活性污泥工艺，如：SBR、AB法和氧化沟技术等等；A-O法和A2-O技术；酸化(水解)-好氧技术；多种类型的稳定塘技术；土地处理技术等等。这已经可以满足大多数城市污水污水治理的要求。

二、城市污水处理技术发展
1、城市污水处理工艺
我国城市污水处理技术从“七五”国家科技攻关开始逐步进行研究。“七五”和“八五”攻关项目在氧化塘、土地处理和复合生态系统等自然处理技术方面的研究较多，以这些成果为设计依据。建立了一些氧化塘、土地处理城市污水示范工程。在人工处理技术方面，“八五”对高负荷活性污泥、高负荷生物膜、一体化氧化沟技术进行了深入研究，引进、开发了A/B、A/A/O、A/O、B/C、SBR等处理工艺，研究成果已被应用于大批污水处理厂；城市污水厂污泥处置问题在“九五”科技攻关中受到重视，并配套开发成套的污泥处理。“九五”期间工艺技术研究重点为中小城镇简易高效污水处理实用的成套技术，解决人工处理能耗高、自然处理占地大等问题。
经过“七五”、“八五”和“九五”期间的努力，我国在城市污水处理技术方面取得了较大的成就，攻关成果丰硕。就工艺技术的广度而言，与国际上的差距已经缩小。目前在水污染治理技术上，已能提供下列技术的工艺参数。传统活性污泥法技术包括传统法、延时法、吸附再生法和各种新型活性污泥工艺，如：SBR、AB法和氧化沟技术等等；A-O法和A2-O技术；酸化(水解)-好氧技术；多种类型的稳定塘技术；土地处理技术等等。这已经可以满足大多数城市污水污水治理的要求。
2、城市污水处理技术问题讨论
从20世纪60-70年代，氧化沟和SBR工艺发展迅速，近年来成为我国城市污水处理厂占主导性的工艺。而曝气生物滤池和一级强化工艺是国际上20世纪80年代末、90年代初新开发的、具有发展潜力的高效城市污水处理工艺。城市污水处理新工艺---水解-好氧生物处理工艺是我国自主知识产权的工艺。我国在近年引进了很多国外的新工艺，建立了相当多的工程，这些工作是我国在城市污水领域的宝贵财富，应该对此进行系统的总结。但我国的污水处理技术研究以单项研究为主，且偏重于工艺研究，缺乏足够的系统性、完整性，也缺乏综合性的比较研究和技术经济评价体系。这也是近年来，首先流行AB工艺，然后流行三沟氧化沟，以及其他形式的氧化沟，目前又在流行SBR工艺的原因所在。缺乏全面和综合比较能力，在很长的一段时间内国外的新技术和新产品就不断冲击国内市场，国产技术总是无法在市场上占有一席之地。
从另一方面讲，目前我国城市污水处理厂普遍采用的工艺为普通活性污泥法、氧化沟法、SBR(间歇式活性污泥)法、AB法等，这与美国、德国等发达国家所采用的技术与工艺几乎处在同一水平上，而我国的国民生产总值远远低于上述国家。上面各项技术是国外在水污染控制中，被证明是行之有效的技术。但以上的技术并不一定是先进的技术，特别并不一定都完全适合我国的国情。
例如：目前国内大多采用国外引进的氧化沟、延时曝气的SBR等工艺。延时曝气是一种低负荷工艺，对于我国这样一个资源不足、人口众多的发展中国家，是否适合推广这种低负荷的活性污泥工艺是值得推敲的问题。首先，低负荷的曝气池的池容和设备是中、高负荷活性污泥工艺的几倍，所以相应的投资要高数倍；其次，延时曝气对污泥是采用好氧稳定的方法，其能耗比中、高负荷活性污泥要高40～50%左右；能耗增加固然带来了直接运行费的增加，同时还要增加间接投资。据资料报道目前每kW发电能力脱硫需要投资1000美元，则每万吨污水增加的脱硫投资需要70万元。如果按脱硫投资为电站投资10%计，则增加的电厂投资为700万元，这接近污水处理单位投资的50%。从可持续发展角度讲，采用延时曝气的低负荷工艺，如氧化沟工艺等等是不适合中国国情的。
从城市污水污泥处理和处置方面，在我国还刚刚起步与国外先进国家相比尚有较大差距。随着大量污水处理厂的投产，污泥产量将会有大幅度的增加。污泥厌氧消化的投资高，污泥处理费用约占污水处理厂投资和运行费用的20-45%。并且污泥厌氧消化处理技术较复杂。在我国仅有的十几座污泥消化池中，能够正常运行的为数不多，有些池子根本就没有运行。这也是导致我国近年大量采用带有延时曝气功能的氧化沟等技术的原因。所以采用高效(高负荷)、低耗污水处理工艺的关键之一是解决城市污水厂污泥处理技术，可以讲今后我国城市污水工艺的进步在很大程度上取决于污泥处理和利用技术的进步。能否解决好污泥问题是污水净化成功与否的决定性因素之一。为了解决这一问题有必要加强污泥处理与利用的研究。从污泥最终处置的出路来看，污泥农用从我国具体情况来说是最为可行和现实的处置方案。结合污泥的最终处置考虑污泥堆肥和利用，是适合我国国情的污泥处理工艺另外一条技术上可行，经济是有利的技术途径。
由于我国经济发展水平还较低，资金匮乏，投资力度不足等诸多因素，导致目前发达国家大批水处理环保企业采取贷款方式，大举进军我国水处理环保市场。1988年以来，我国开放了城市基础设施的建设，给水排水利用外资建设项目共约200个，总金额达78亿美元。由于外资的利用，特别是利用了欧洲发达国家的政府贷款(只能用于购买贷款国的设备)，虽然推动了一批现代化污水处理厂的建设，但是增加了工程投资(国外设备的价格一般是国内设备的4-6倍)和今后的日常维护费用(需要外汇更新配件)。同时也严重抑制了国内污水处理设备制造业的发展。由于技术和资金投入不足使国内污水处理设备无法达到国际水平。但总体上我国机电设备制造业经过适当重组、调整和改造是能够制造所需的污水处理成套设备的。目前，我国城市污水处理约90％来自于国际各种贷款，基本被国际各大公司所占领。

三、我国城市污水处理发展趋势
水污染控制技术涉及到有关水处理技术研究开发、工程设计、工程实施、设备加工和运营管理等各个方面。但是，从水处理技术市场化和产业化的观点，特别是从投资结构的划分，水处理技术产业可以分为：1) 工艺技术；2) 工程和设备产业化；3) 设施运营产业化等三个部分。我国下一步主要任务是在以上三个方面进行重点发展。
1、大力发展先进的水处理工艺技术
对于我国这样一个污染严重、资源短缺，并且社会主义初级阶段的国家，先进的水处理工艺的标准应该是适合我国国情、高效、低耗和低成本的污水处理技术。各类效率高、投入低、可达到一定治理深度的城市污水处理新技术，对经济尚不够发达而污染亟待治理的我国，尤其是绝大多数没有污水处理设施的17000多个建制镇，在一段时期内都将具有重要意义。因此，迫切需要一批能满足排放要求、处理效果好、基建和运行费用低的污水处理新技术和新工艺。因此，国家环保总局提出需要建立与我国现阶段国情相适应的、经济实用的先进工艺技术的示范工程，示范工程应该满足：1) 吨水投资低，吨水造价应该控制在800元；2) 运行费用低，吨水运行费应该控制在0.3元以下；3) 在工程中采用国产化的设备，并且采用总承包和实施运营的机制。

达到上述目标，需要在新工艺、新材料和高新技术的应用和示范上加大力度。众所周知高效工艺可以大幅度降低污水处理的基建投资，比如目前国内延时曝气的氧化沟和SBR工艺一般在0.05-0.07kgBOD/m3.d，与中、高曝气池负荷(0.3-0.5kgBOD/m3.d)相差几倍甚至到十倍，这样曝气池的投资也相应增加几倍甚至到十倍。从新工艺角度讲现有的物化-生化工艺、水解-好氧工艺、曝气生物滤池和高、中负荷的好氧工艺以及厌氧－好氧处理技术等工艺都是有希望的新工艺，但需进一步完善。要在短期内提高污水处理率，除了制定合理可行的产业技术经济政策、加大建设城市污水处理厂的投资力度外，必须依赖技术进步，尽快开展一些先进的污水处理工艺示范推广工作。
同样，新材料和新施工方法的利用可以降低工程造价。比如德国国外百乐卡(Biolack)技术，采用高密度聚乙烯作水处理的构筑物的防渗材料，降低了水处理构筑物的造价。在污水处理构筑物方面可以推广国外先进的制罐技术，如拼装式反应器。将处理构筑物设备化，以快速低耗的设备型式，成套提供城市污水处理的单元反应器设备；提高水处理设备的成套化和设备化，将完整工艺技术、成熟自控技术、以及严格的制造技术结合为一体，设计生产具有高科技含量的的废水处理成套设备；
另外，高新技术的使用特别是高度自动控制系统，使电气控制、仪表、计算机一体化，即监、控、管一体化是环保厂生产过程自动化的必然要求和发展趋势。污水处理厂自控程度的提高，给运行管理机制改变、基建费用的降低和运行成本减少带来一系列好处，根据国际上发展的趋势，大力发展我国的环保自控技术和设备，是提高我国的环保工程管理水平和处理设施稳定运行的根本保障。
2、大力推进水处理技术和设备的产业化
水污染控制的实施是通过工程设施和技术装备来实现。当前水处理工程有以下特点：首先，工程中设备和施工技术含量及投资比例不断提高，从而反映了水处理工程技术的设备化、产业化和市场化的趋势。我国需要建立污水处理成套设备产业基地，建立污水处理成套设备产业基地，水污染控制的实施是通过工程设施和技术装备来实现，我国需要建立污水处理成套设备产业基地；其次，工程市场已由传统的承发包方式引入了国际通用的“Turnkey”总承包的运作方式。参与这种工程和设备总承包的“工程公司”在国际已是一个跨行业的产业。工程公司一般是具有系统设计、工程管理、设备集成、安装调试和运行培训的综合能力的大型公司，我国目前还缺乏这样具有综合能力的大型专业工程公司。
水污染控制的实施是通过工程设施和技术装备来实现。我国需要建立污水处理成套设备产业基地。对于不同规模和类型城市污水处理厂，产业化发展目标是不一样的。
1) 超大型城市污水处理厂建设
污水量≥20万m3/d这一类的城市污水处理厂在全国总共不超过100个，但是占污水排放总量的30%～50%。虽然在90年代初期和目前正在建设的超大型项目已有一部分，由于项目的重要性和资金来源有保障，近期建设的重点仍然是这一类的污水处理厂。根据国内外的经验对于超大型城市污水处理厂采用的工艺大多是比较成熟的传统活性污泥工艺，因此相关设备发展重点是大型污水处理厂的单项技术设备(特别是二级处理相关设备)。其中包括：
① 大型自动格栅除污设备；
② 各种成套除砂、洗砂设备；
③ 大型沉淀池刮吸泥设备；
④ 高效曝气设备；
⑤ 大型污水通用机械设备，如离心风机、污水泵等；
⑥ 大型浓缩、脱水一体化设备；

⑦ 污泥消化成套设备；
⑧ 沼气利用成套设备；
⑨ 配套的自控系统和仪器仪表等；
⑩ 污泥处理和处置成套设备，如堆肥、造粒装置等等。
2) 大、中型城市污水处理厂建设
由于城市污水厂污泥采用厌氧消化处理技术，污泥厌氧消化的投资占污水处理厂投资的30%～40%，并且污泥厌氧消化处理技术较复杂。这一问题一直没有达到很好的解决，我国的污泥处理处置与利用起步晚，不论是科研开发，还是工程实践，均远远落后于发达国家和国内需求。因此根据大、中型城市污水处理厂的特点，近期众多城市采用低负荷氧化沟和SBR工艺采用好氧稳定污泥的方法。对于中型污水处理厂的发展重点是对已基本掌握的氧化沟法和SBR等处理工艺技术加速推广，同时要加快这几种工艺的专用设备的国产化、规模化生产，形成从设计、设备制造、项目建设到运行管理的总体能力。形成如下设备的生产能力：
① 氧化沟的曝气设备：如转刷、转盘和表曝机；
② 污泥浓缩、脱水一体化设备；
③ SBR工艺中的滗水器；
④ SBR专用曝气设备；
⑤ SBR自控设备。
3) 中、小城镇污水处理厂建设
对于我国大量的中、小城镇产生的污水量≤5万m3/d的小型城市污水处理厂，是我国水污染控制的重点和难点。由于我国目前还处于社会主义发展的初级阶段。大多数中小城镇处于不太发达的农村地区，但是其造成污染的是量大面广，是我国下一阶段三湖三河治理的重点。根据这一特点必须开发中小城镇适用的简易高效污水处理成套技术，重点要解决城市污水处理厂的三高问题，即投资高、电耗高和运行费用高。以水解－好氧生物处理工艺、曝气生物滤池等为代表的低耗、高效工艺可以满足这一需求。因此对于小型城市污水处理厂需要作如下工作：
① 适用的简易、高效城市污水处理装置成套化；
② 简易高效城市污水处理装置的全自动化；
③ 污泥堆肥、造粒制肥技术成套化。3、大力鼓励水处理设施运营产业化根据污水处理厂建设投资估算，今后城市污水处理厂的运营费用逐年增加到2010年可以达到40亿元/a。污水处理设施的运营产业化涉及两个层次的问题，其一是传统的技术服务的范围不断扩展。由于环境法规健全和执法力度的加强，对于水处理设备运行的达标率和完好率要求更高，因此技术要求的时效性不断加强；同时随着社会主义市场经济的发展，BOT方式的引入在水处理领域也会逐步打破传统甲、乙方概念，产生甲、乙方角色互换，导致了类似于物业管理型的技术服务需求。这对技术服务提出了更高层次的要求。因此，技术服务范围的扩展、要求的加强和形式的更新等一系列变化，导致技术服务市场内涵的扩大。其二是随着甲、乙方角色互换，资金筹措方式的发生了改变。计划经济导致目前绝大多数污水处理厂的现状是：由政府投入巨额资金或利用外国政府贷款建设，建成后多为事业单位编制，运行经费由政府有关部门核定拨给，相当一部分污水处理厂运行费用严重不足。这使污水处理厂的良好运行、投资回收、资金还贷等没有保证，甚至出现了即使“有钱建”也“无钱养”的局面。采用BOT投资方式有利于降低工程投资，提高污水处理厂的运行管理水平，同时还能大大减轻地方政府的经济压力，并加快基础设施建设步伐，满足全社会对公共工程和基础设施的需求。金融业也进入了水污染控制市场，今后各种基金、上市公司、投资公司和银行将加速投入这一市场，在将加剧这一市场的竞争，但是同时无疑会促进水污染控制市场的成熟和发展。因此，水污染控制市场具有设备化、专业化、资本化和开放性的特点，从事水污染控制的研究、设计和生产部门要适应这种产业化形式。

⑧ 冷却水处理的主要步骤有哪些

(1)化学法。目前，大型冷却水系统多采用化学方法，为此必须在冷却水中加入阻垢剂、缓蚀剂、杀菌灭藻剂及其配套的清洗剂等，从而形成了冷却水的全套水处理技术。可供设计大型空调冷却水处理的参考。化学处理方法的原理如图1.由于阻垢可保证传热效果(节能)，级蚀剂、杀菌灭藻剂可减少设备腐蚀，延长设备寿命均属正效益，所以被世人所关注，国外各大水处理公司都把此技术作为第一重点来抓，据报道1987年工业水处理剂(冷却水部分)销誉值为5.86亿美元，年初1992年销售值为7.65亿美元，年增长率为6写。近几年来，随着我国国民经济的快速发展，对水处理剂的研究和开发也有了长足的发展。
(2)加药处理法：该方法较早应用于热水锅炉和船泊水处理，近几年来，该方法也被用于冷却水系统，常用的药剂多为固态晶体硅酸盐被膜缓蚀剂。实践证明，有以下几点需要注意：不同的被膜剂要求有不同的溶解温度，对于把加药灌设在循环水系统上的，水温往往能达到溶解温度，而对于把加药灌设在补水系统上的，应特别注意防止水温过低，如果水温过低，被膜缓蚀剂的溶解不好，就会影响缓蚀的作用。
(3)物理方法：是近几年开始普遍广泛使用的一种方法，该方法运行费用低、使用方便、易于控制、无污染是一种比较理想的水处理方法，实际上国外早在60年代便把注意力由化学方法转移到物理方的开发上来。目前，应用的物理方法有磁力法、电解法、超声法、静电法等。
电解法能抑制水垢的附着，但是除垢不彻底，且具有电解孔蚀的危险;早期应用的磁力法稳定性比较差，长时间使用不能控制积垢，必须定期清扫积聚在控制器中的氧化铁;而静电法则克服了上述诸方法的缺点，并且，除了防垢和溶垢外，还有显著的杀菌灭藻的效能。但是静电法和电子水处理法缓蚀作用较专用的化学缓蚀略低，在一般空调冷却水系统内可不考虑采用其它缓蚀方法。而在一些对缓蚀要求较高的系统最好同时适量添加一些缓蚀剂，可获得更好效果。

⑨ 水处理技术

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