高碑店污水處理廠運行方法

A. 高碑店污水處理廠回用方案研究

北京位於華北平原的北端，地處中國水資源十分貧乏的北方，是一個嚴重缺水的城市。北京人均佔有水資源量僅300m3左右，為全國人均水資源佔有量的1/8，世界人均水資源量的1/32。平水年水資源量約42億m3，其中地下水24億m3，地表水18億m3，枯水年水資源約33億m3。目前年用水量已達到平水年水資源量。迄今為止，地下水已嚴重超采，市區范圍內形成了1000多km2的漏斗區，地下水位連年下降，為此對地下水已經限采。
根據北京市國民經濟和社會發展遠景目標綱要和城市總體規劃，對北京市生活、工業、農業和城市河湖環境需水量進行預測，2020年全市需水量將達到60多億m3，年缺水約20億m3。因此，城市水資源供需不平衡和水資源短缺已成為制約北京社會經濟發展的重要因素。為了實現北京市國民經濟可持續發展戰略，緩解北京市面臨的21世紀城市發展和可利用水資源的矛盾，北京市政府決定開發城市污水資源作為城市第二水源。高碑店污水處理廠污水回用工程於1999年列入北京市政府《關於北京市環境污染治理目標與對策》（京政辦函〔1999〕）十大研究課題中，1999年3月至8月完成該項目的前期研究工作並完成了可行性研究，1999年10月完成項目立項和審批；2000年1月完成該工程的初步設計和審批工作，2月完成施工圖設計，4月開始施工，目前該工程施工已基本完成，預計今年上半年將正式啟用。該工程是將高碑店污水處理廠二級出水提升用於河道取水的工業用水，替代清潔水源、改善河道景觀，並將部分二級出水經深度處理後用於市政雜用（如道路噴灑、綠地澆灌等），替代自來水，達到城市污水資源化和改善河道水質的目的。回用水涉及的區域范圍，東至公路一環，西至西三環，南至南四環，北至長安街。地區面積為141km2。回用水用戶涉及到工業、公園綠化和河湖補水、道路噴灑等。本文主要分析該工程的技術方案和研究成果。
高碑店污水處理廠情況
高碑店污水處理廠是目前我國最大的污水處理廠，一期工程於1993年10月24日竣工投產，一期工程處理能力50萬m3/d。二期工程於1999年年底竣工投產。目前處理能力為100萬m3/d。高碑店污水處理廠污水系統流域面積96平方公里，服務人口240萬人，匯集北京市南部城區的大部分生活污水、東郊工業區、使館區和化工路的全部污水。該處理廠採用前置缺氧段活性污泥法工藝，即在推流式曝氣池前設置缺氧段，其目的是改善污泥性質，防止污泥膨脹。目前高碑店污水處理廠二級出水直接排入通惠河下游，除每年約5500萬m3用於農業灌溉外，剩餘的處理水每年超過3億m3沒有得到利用，根據我們對該廠出水的幾次實測和該廠提供的1999年出水水質分析結果，其出水達到設計要求，出水水質水量穩定，其二級出水多數參數已接近相關的回用水水質標准.但高碑店污水處理廠二級出水中氨氮和磷的含量還偏高，主要是該廠立項較早，當時在國家城市污水處理廠排放標准中還沒有除氮脫磷的要求。因此該廠一期處理工藝中未設除磷脫氮設施。
可能應用對象分析
潛在工業用戶高碑店污水處理廠內部用水高碑店污水處理廠已建規模為1萬m3/d的廠內回用水工程，主要用於污泥脫水沖洗濾布、檢修、噴灑、澆灑綠地、洗車用水水源等，該用水應優先保證。華能熱電廠華能熱電廠位於高碑店污水處理廠對面。高碑店污水處理廠至華能熱電廠之間鋪設了兩條直徑800mm的管道，同時該廠內部的深度處理站也已經建成。華能熱電廠提供的最新數據表明，該廠現計劃四台機組冷卻補水全部使用高碑店污水處理廠二級出水作為水源，並通過本廠深度處理站處理後再利用，以保證冷卻水水質。該廠實際可利用高碑店污水處理廠二級出水為7.68萬m3/d，該用水應優先保證。北京市第一熱電廠北京市第一熱電廠是一座高溫高壓熱電廠，位於通惠河北側，距離高碑店污水處理廠僅幾公里。該廠共有循環泵4台，每台循環水量為4.15 立方米/秒，循環泵房設在通惠河北岸，冷卻水是開放式循環，正常生產情況下有三台泵運行，所需水量約12 m3/s（即104萬m3/d）。其補水量約26 - 34.6萬m3/d，平均補水量30.3萬m3/d。考慮到目前河道水質現況，為保持河道水質上游仍需來水，北京市第二熱電廠部分慣流退水仍能用於第一熱電廠，在近期方案中第一熱電廠回用高碑店污水處理廠處理水用水量僅考慮為20萬m3/d。在遠期工程方案中，第二熱電廠採用封閉式循環冷卻方式運轉，耗水量將大大減少，第二熱電廠不再有慣流退水供第一熱電廠使用。因此，在遠期工程方案中第一熱電廠回用高碑店污水處理廠處理水用水量將在近期方案規模基礎上擴大10萬m3/d。北京市水源六廠北京市水源六廠距高碑店污水處理廠僅幾公里,此廠是為工業提供用水的河水廠，廠內建有規模為17萬m3/d的深度處理設施。而1998水源六廠供水情況僅為4.7萬m3/d，其中化工實驗廠1.5萬m3/d，有機化工廠0.6萬m3/d，化工二廠0.7萬m3/d，蒸汽廠0.3萬m3/d，焦化廠1.6萬m3/d。該廠進水取自通惠河。高碑店污水處理廠二級出水可直接供水源六廠使用。在近期方案中，東郊工業區和焦化廠利用高碑店污水處理廠處理水的水量為5萬m3/d，市政雜用水5萬m3/d。在遠期方案中，水源六廠再擴大7萬m3/d。通州工廠用水通州距高碑店污水處理廠約八公里。通州現有工廠120多家，包括化工、機械、紡織、造紙和食品等行業，用水量較大的工廠有造紙七廠、東方化工廠、通州氮肥廠和北京日用化學二廠等。通州的工廠共可使用再利用水量7萬m3/d。市政雜用水城市雜用用水在北京市污水綜合利用研究中一直未引起人們的重視，本研究中我們調查了沿通惠河、南護城河主要公園綠化面積、城市綠化、城市道路的噴灑用水量等，並多次走訪了市園林和環衛管理部門，具體調查結果如下：3.2.1 公園綠化及河湖用水沿河道主要公園有龍潭湖公園、北京游樂園、天壇公園、陶然亭公園、大觀園和萬壽公園，主要公園合計面積約267萬m2，公園綠化用水量約0.534萬m3/d。除外，上述公園河湖補水用水約2.3萬m3/d，沖廁用水約460 m3/d。所以主要公園總用水量約2.88萬m3/d。城市綠化用水在回用水供水范圍內有多處城市集中綠地，由於位置較為分散，在目前狀況下很難嚴格計算出回用於城市綠化的水量。故重點考慮集中在道路兩旁隔離帶和沿河道兩岸較集中的綠地，按北京市總體規劃估算城市綠化用水量約0.2萬m3/d 。道路路面噴灑用水據北京市規劃路網指標，其主幹路和次幹路的道路面積約5868萬平方米。目前可噴灑3389萬平方米，目前城市道路噴灑由市和區環衛部門負責，水源全部為自來水，取水點為固定的自來水消火栓。但按環衛部門道路噴灑水車取水半徑，並非所有可噴灑道路都能用高碑店污水處理廠處理水來代替。在方案中，城市雜用水將在水源六廠進行深度處理，深度處理後的出水用管道自水源六廠沿護城河輸送到西便門和廣安門。若在原有水源六廠供水管網中加設取水口，則可用高碑店污水處理廠處理水來噴灑的道路東至公路一環，西至西三環以西，東西長約23.5km。按環衛部門道路噴灑水車取水半徑3km計，南北長可達6km，可噴灑的地區面積為141km2。按北京市城市規劃設計研究院1992年《北京市總體規劃》研究成果，公路一環內道路用地率在1991年前為3.82%，到2010年將達13.43%。若在近期方案中道路用地率按10%計，則用高碑店污水處理廠處理水噴灑道路面積約14.1km2，根據環衛部門提供的噴灑道路的用水指標,每立方米水可噴灑2500 m2道路面積，則一天一次噴灑道路的需水量為0.564萬m3/d。目前北京市許多路面一天噴灑兩次。按市政府治理大氣環境污染，減少城市空氣灰塵量的要求，未來北京市路面噴灑要求達到一天三次。為此，在近期方案中按每天噴灑道路兩次考慮，則需水量約為1.13萬m3/d。近期方案市政雜用水規模上述市政雜用水合計約4.21萬m3/d，其中城市綠化及道路噴灑用水量為1.33萬m3/d；公園用水為2.88萬m3/d。考慮到不可預見水量和管網漏失率，近期方案中市政雜用水規模為5萬m3/d。3.3 農業灌溉用水高碑店污水處理廠農業灌溉區包括東南郊、朝陽、雙橋和通州四個灌區，分布在朝陽和通州通惠河兩岸的14個鄉和2個農場，現況灌溉面積20.21萬畝。農作物以糧、菜為主，其中糧田面積16.9萬畝，佔83%；菜田面積1.72萬畝，佔9%；林果及其它作物面積1.59萬畝，佔8%。農業灌溉需用水量約48萬m3/d，目前從官廳和密雲兩大水庫供給指標水及工業退水水量約10萬m3/d，採用地下水約19萬m3/d，從通惠河取水水量約19萬m3/d。高碑店閘下遊河道補水通惠河下游高碑店閘至北運河蒸發滲漏、一年八次換水和河道兩側綠化需水量約3.6萬m3/d。
回用技術方案
用戶用水優化分配
高碑店污水處理廠處理水優先保證廠內回用水1萬m3/d、華能熱電廠冷卻用水7.68萬m3/d、市政雜用水5萬m3/d、通過水源六廠供東郊工業區和焦化廠用水量5萬m3/d和第一熱電廠20萬m3/d，共計38.68萬m3/d。在遠期工程實施前，剩餘的高碑店污水處理廠處理水除用於高碑店閘至北運河兩側綠化和河道補水3.6萬m3/d外，還可以用於農業灌溉48萬m3/d，最後用於通州工廠7萬m3/d,總計97.28萬m3/d。在遠期工程方案實施後，第一熱電廠擴大用水量10萬m3/d，水源六廠擴大用水量7萬m3/d；剩餘的高碑店污水處理廠處理水用於高碑店閘至北運河兩側綠化和河道補水3.6萬m3/d、農業灌溉40.72萬m3/d,總計100萬m3/d。工程規模本工程方案主要考慮高碑店閘上游的回用水用戶，通過近期工程方案實施後才能利用高牌店污水處理廠處理水的用戶對象為：第一熱電廠20萬m3/d，市政雜用水5萬m3/d，通過水源六廠供東郊工業區和焦化廠用水量5萬m3/d。因此，近期工程方案規模為30萬m3/d。遠期工程方案規模將由近期工程方案規模30萬m3/d擴大到47萬m3/d。主要增加的用戶對象為：第一熱電廠用水規模擴大10萬m3/d，水源六廠擴大用水量7萬m3/d。工程方案高碑店污水處理廠二沉池出水經新建泵站（規模47萬m3/d）提升後用兩條管道分別輸送到高碑店湖（規模30萬m3/d）和水源六廠（規模17萬m3/d）。送至高碑店湖的處理水供北京第一熱電廠用水；送至水源六廠的處理水在該廠進行深度處理後，一部分通過水源六廠現有供水系統供給東郊工業區和焦化廠；一部分通過新建管道輸送到西便門和東便門。在水源六廠現有供水管道和新建管道沿線設取水口，供市政雜用取水。
回用水水質技術保障措施
高碑店污水處理廠改造由於高碑店污水處理廠出水中氮和磷的含量較高會直接影響回用水水質，必須對該廠進行技術改造，進一步提高該廠出水水質。2000年5月完成了該廠改造工程可行性研究。改造規模為50萬m3/d，即對高碑店污水處理廠一期工程（50萬m3/d）進行改造。該改造工程分兩步進行。第一步改造後使出水水質優於目前第一熱電廠冷卻水取水水源高碑店湖的水質，出水中BOD、COD、總磷和氨氮分別達到10mg/l、40mg/l、1mg/l和10mg/l。第二步改造使該廠50萬m3/d滿足高碑店湖Ⅳ類水體的水質要求。主要改造工作量包括曝氣池改造和污泥處理系統的改造。原曝氣池為1/12為厭氧區，其餘為好氧區，改造後將原池2/9為缺氧區及厭氧區（水力停留時間共為2h），其中進水端分出一停留時間為15min的強化吸附區。其餘仍為好氧區（水力停留時間7.25h）。原污泥系統中剩餘污泥泵入初沉池，其混合污泥再進污泥濃縮池濃縮後消化脫水，因濃縮污泥池停留時間太長（3d），處於厭氧狀態，磷又被釋放出來，通過上清液回到污水中，因此達不到除磷的目的。改造後，原有濃縮池改為濃縮酸化池，濃縮酸化池上清液做為碳源排入水處理系統；將消化池上清液和脫水機濾液及沖洗水收集後進行化學除磷。目前高碑店污水處理廠改造方案正在審批過程中，市政府將對改造工程單獨立項，其投資（約2511萬元）也不列入污水回用工程。深度處理措施高碑店污水處理廠二級出水水質水量穩定，達到設計要求，但還不能滿足市政雜用水標准，而綠化用水和道路噴灑等市政雜用水水質對人類健康和城市環境會產生影響，因此，市政雜用水必須在回用前進行深度處理，以滿足相應標准。在方案確定中通過不同廠址比較，將深度處理選擇在水源六廠。水源六廠現有日處理能力17萬m3/d的深度處理設施，主要採用機械加速澄清、砂濾和消毒等工藝處理過程。根據該廠提供的出水水質，其出水可滿足相應用戶要求。由於北京市工業結構的調整，目前該廠平均實際供水量不足5萬m3/d，尚有12萬m3/d處理能力沒有得到利用。另外，水源六廠離市政雜用水用戶較近,市政雜用水深度處理設在水源六廠利用其剩餘處理能力，可滿足市政雜用水近、遠期規模需求，在該廠深度處理後的水質能滿足市政雜用水水質要求。
主要工程內容和投資
本工程總投資33668萬元（不包括高碑店污水處理廠改造費用），其中征地拆遷費10000萬元,工程費用為19260萬元，工程建設內容主要為：（1）高碑店污水處理廠內47萬m3/d的泵站一座。（2）高碑店污水處理廠至高碑店湖輸水管：DN1800mm，長1480m。（3）高碑店污水處理廠至水源六廠管道：DN1400mm，長4766m。（4）市政雜用水配水管：DN1200mm，長6791m；DN1000mm，長1431m；DN800mm，長4615m；DN600mm，長2845m；D=500mm，長2880m。（5）水源六廠改造：包括蓄水池清淤和護砌、污泥池擴建、水泵改造、進出水口的改造、增加自控和電氣設備等。園林供水支線管道。
工程經濟效益分析
本工程總投資33668萬元，其中10000萬元為政府撥款，其餘為貸款（公司融資）。在考慮污水資源費0.20元/m3和水源六廠原有資產成本與利稅0.73元/m3的條件下，水價計算分析結果為：第一熱電廠用水水價0.31元/m3，市政雜用用水水價1.92元/m3，東郊工業區用水水價1.21元/m3。本工程完成後每年可節約清潔水資源16673萬m3，節約自來水3650萬m3/a，相當於節約了建設一座10萬m3/d的自來水廠的投資4億元。該工程能達到開源節流的目的，能為北京市城市綠化面積擴大和道路噴灑壓塵創造條件，對環境綜合治理具有較大的作用，環境的改善還會帶來了周圍地區的土地增值。
結論和討論
(1) 北京市是一個嚴重缺水型城市，合理利用高碑店污水處理廠處理水資源，對實現北京市國民經濟可持續性發展、緩解北京市面臨的21世紀城市發展和可利用水資源的矛盾具有重要意義。(2) 高碑店污水處理廠回用工程方案充分考慮了北京市城市水系、園林、道路及工業布局現狀，具有可實施性。(3) 高碑店污水處理廠污水回用工程能達到開源節流的目的，可以在一定程度上緩解北京城市水資源緊缺的局面，能為北京市城市綠化面積的擴大和道路噴灑壓塵創造條件，對環境綜合治理具有較大的作用。(4) 本工程總投資33668萬元,工程費用為19260萬元。按政府投資1億元，其餘為公司融資計算，在考慮水資源費0.20元/m3和水源六廠制水成本條件下，則回用水水價為：供第一熱電廠售水水價為0.31元/m3，供市政雜用售水水價為1.92元/m3,供東郊工業區售水水價為1.21元/m3。(5) 建議制定有關法規和政策，促進城市污水回用設施的發展。應盡快編制北京市回用水設施發展規劃，以便在相應的市政工程中鋪設回用水管道等設施，使城市污水回用設施逐步完善。
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B. 帶式污泥脫水機與離心式脫水機以及疊螺式脫水機三者有什麼區別

三者機械的結構不同，高碑店污水廠採用帶式脫水機，帶式脫水機占版地面積較大，用電功率大權200千瓦左右每台，傳統設計中選用多年；離心式脫水機安裝在專用平台上，機器相對小，100千瓦每台，大連瓦房店污水廠採用離心式，；後者沒聽說過，補充：
離心機脫水機脫水時可連續運行，運行方式靈活，工作穩定可靠，管理方便。受進泥濃度變化影響小，而且出泥的含固率高，出泥量大。離心脫水機佔地面積小，脫水車間為單層廠房。設備全封閉運行，環境衛生條件好。運行過程可自動進料、卸料，為提高自動化程度提供了條件。電耗稍高、噪音較大是離心脫水機的缺點。離心脫水機對污泥含水率要求低，一般的污泥不需濃縮，均質之後脫水即可；另外離心機進泥加葯量極少,甚至可以不加葯,操作簡單，安全衛生。

C. 污水處理的深度處理工藝有哪些

污水深度處理

是指城市污水或工業廢水經一級、二級處理後，為了達到一定的回用水標准使污水作為水資源回用於生產或生活的進一步水處理過程。

針對污水（廢水）的原水水質和處理後的水質要求可進一步採用三級處理或多級處理工藝。常用於去除水中的微量COD和BOD有機污染物質，SS及氮、磷高濃度營養物質及鹽類。

處理方法
深度處理的方法有：
絮凝沉澱法、砂濾法、活性炭法、臭氧氧化法、膜分離法、離子交換法、電解處理、濕式氧化法、蒸發濃縮法等物理化學方法與生物脫氮、脫磷法等。深度處理方法費用昂貴，管理較復雜，除了每噸水的費用約為一級處理費用的4-5倍以上。

方法簡介
1、活性炭吸附法活性炭是一種多孔性物質，而且易於自動控制，對水量、水質、水溫變化適應性強，因此活性炭吸附法是一種具有廣闊應用前景的污水深度處理技術。活性炭對分子量在500～3 000的有機物有十分明顯的去除效果，去除率一般為70%～86.7%，可經濟有效地去除嗅、色度、重金屬、消毒副產物、氯化有機物、農葯、放射性有機物等。常用的活性炭主要有粉末活性炭（PAC）、顆粒活性炭（GAC）和生物活性碳（BAC）三大類。近年來，國外對PAC的研究較多，已經深入到對各種具體污染物的吸附能力的研究。亞太水處理（天長）有限公司根據水污染的程度，在水處理系統中，投加粉末活性炭去除水中的COD，過濾後水的色度能降底1～2度；臭味降低到0度。GAC在國外水處理中應用較多，處理效果也較穩定，美國環保署（USEPA）飲用水標準的64項有機物指標中，有51項將GAC列為最有效技術。GAC處理工藝的缺點是基建和運行費用較高，且容易產生亞硝酸鹽等致癌物，突發性污染適應性差。如何進一步降低基建投資和運行費用，降低活性炭再生成本將成為今後的研究重點。BAC可以發揮生化和物化處理的協同作用，從而延長活性炭的工作周期，大大提高處理效率，改善出水水質。不足之處在於活性炭微孔極易被阻塞、進水水質的pH 適用范圍窄、抗沖擊負荷差等。目前，歐洲應用BAC技術的水廠已發展到70個以上，應用最廣泛的是對水進行深度處理。撫順石化分公司石油三廠採用BAC技術，既節省了新鮮水的補充量，減少污水排放量，減輕水體污染，降低生產成本，還體現了經濟效益和社會效益的統一。今後的研究重點是降低投資成本和增加各種預處理措施與BAC聯用，提高處理效果。

2、膜分離法膜分離技術是以高分子分離膜為代表的一種新型的流體分離單元操作技術。它的最大特點是分離過程中不伴隨有相的變化，僅靠一定的壓力作為驅動力就能獲得很高的分離效果，是一種非常節省能源的分離技術。微濾可以除去細菌、病毒和寄生生物等，還可以降低水中的磷酸鹽含量。天津開發區污水處理廠採用微濾膜對SBR二級出水進行深度處理, 滿足了景觀、沖洗路面和沖廁等市政雜用和生活雜用的需求。超濾用於去除大分子，對二級出水的COD和BOD去除率大於50%。北京市高碑店污水處理廠採用超濾法對二級出水進行深度處理，產水水質達到生活雜用水標准，回用污水用於洗車，每年可節約用水4700 m3。反滲透用於降低礦化度和去除總溶解固體，對二級出水的脫鹽率達到90%以上，COD和BOD的去除率在85%左右，細菌去除率90%以上。緬甸某電廠採用反滲透膜和電除鹽聯用技術，用於鍋爐補給水。經反滲透處理的水，能去除絕大部分的無機鹽、有機物和微生物。納濾介於反滲透和超濾之間，其操作壓力通常為0.5～1.0 MPa，納濾膜的一個顯著特點是具有離子選擇性，它對二價離子的去除率高達95%以上，一價離子的去除率較低，為40%～80%。採用膜生物反應器－納濾膜集成技術處理糖蜜制酒精廢水取得了較好結果，出水COD小於100 mg/L，廢水回用率大於80%。我國的膜技術在深度處理領域的應用與世界先進水平尚有較大差距。今後的研究重點是開發、製造高強度、長壽命、抗污染、高通量的膜材料，著重解決膜污染、濃差極化及清洗等關鍵問題。

3、高級氧化法工業生產中排放的高濃度有機污染物和有毒有害污染物，種類多、危害大，有些污染物難以生物降解且對生化反應有抑制和毒害作用。而高級氧化法在反應中產生活性極強的自由基（如•OH等），使難降解有機污染物轉變成易降解小分子物質，甚至直接生成CO2和H2O，達到無害化目的。
3.1
濕式氧化法濕式氧化法（WAO）是在高溫（150～350 ℃）、高壓（0.5～20 MPa）下利用O2或空氣作為氧化劑，氧化水中的有機物或無機物，達到去除污染物的目的，其最終產物是CO2和H2O。2002年引進了WAO
工藝，徹底解決了渣的後續治理和惡臭污染問題，而且運行成本低，氧化效率高。

3.2 濕式催化氧化法濕式催化氧化法（CWAO）是在傳統的濕式氧化處理工藝中加入適宜的催化劑使氧化反應能在更溫和的條件下和更短的時間內完成，也因此可減輕設備腐蝕、降低運行費用。目前，建於昆明市的一套連續流動型CWAO工業實驗裝置，已經體現出了較好的經濟性。濕式催化氧化法的催化劑一般分為金屬鹽、氧化物和復合氧化物3類。目前，考慮經濟性，應用最多的催化劑是過渡金屬氧化物如Cu、Fe、Ni、Co、Mn等及其鹽類。採用固體催化劑還可避免催化劑的流失、二次污染的產生及資金的浪費。

D. 污泥脫水機的種類有哪些

污水處理廠的污泥大致有：物化污泥、生化污泥、物化生化混合污泥等三種。
各種污泥對脫水機的適應有一定的不同，目前國內污泥脫水機的常用機型有：離心式、濾帶式、螺旋環牒式及板框式。沉澱污泥的脫水，絮凝劑的選用及配比操作很關鍵，絮凝效果好，污泥的脫水相對的順利。以下簡單介紹三種機型的實際使用情況，供甄選：
離心式：三種污泥均能適應，但耗能高、高轉速導致噪音大。濾帶式：適應物化污泥，且濾餅含水率低，對混合污泥和生化污泥的適應性差，迴流污泥多，反沖洗用水量大、能耗高，維修復雜。螺旋環牒式：以日式樣機為代表的第一代脫水機國內已推廣應用了3-4年，缺點是產量偏低。

技術原理：全新分離技術：採用螺旋壓力與動靜環的有機結合，形成了濃縮、脫水一體化的全新分離技術，為我國環保污水處理領域增添了一種先進的脫水模式選擇。節能、節水：由於動靜環連續錯動能達到筒體內自潔的作用實現了過濾間隙不易堵塞的目的，取代了老一代濾布、帶式濾板的高壓沖洗，大大節約了工業用水（單機節水13000噸/年）。主螺旋軸低速運轉（3-5轉/分）低速減少了設備的機械磨損，延長了設備的使用年限。主機電耗≦1.1kw/hr，單機節電達50000度/年。處理量翻番：第二代脫水機處理量較第一代脫水機翻了兩倍。一台303機組能解決1萬噸污水產生的污泥量（120-150噸）並可配套設計污泥深度脫水至50-40%的工藝，單套工藝即可解決1-3萬噸的污水處理量。國內首創：調壓板採用彈性自動調節，自然地平衡了脫水段的污泥內漲壓力，更有效地保證了動靜環牒片的使用壽命。綠色環保：整機密封運行，又能直接觀察，外殼拆裝方便，無污水外泄，無二次污染，雜訊≦45分貝，使污泥機房環境優美，文明生產。環牒式污泥脫水機內無濾布濾孔等堵塞原件：運行安全簡單，根據客戶的運行時間段情況。結合自動控制系統，可進行程序設定，實現自動無人值守（應具備相當的污泥量）。

工作原理：
1、板框式污泥脫水機：在密閉的狀態下，經過高壓泵打入的污泥經過板框的擠壓，使污泥內的水通過濾布排出，達到脫水目的。
2、帶式污泥脫水機：由上下兩條張緊的濾帶夾帶著污泥層，從一連串有規律排列的輥壓筒中呈S形經過，依靠濾帶本身的張力形成對污泥層的壓榨和剪切力，把污泥層中的毛細水擠壓出來，從而實現污泥脫水。
3、離心式污泥脫水機：由轉載和帶空心轉軸的螺旋輸送器組成，污泥由空心轉軸送入轉筒，在高速旋轉產生的離心力下，產即被甩入轉鼓腔內。由於比重不一樣，形成固液分離。污泥在螺旋輸送器的推動下，被輸送到轉鼓的錐端由出口連續排出；液環層的液體則由堰口連續「溢流」排至轉鼓外靠重力排出。
4、疊式污泥脫水機：由固定環，游動環相互層疊加，螺旋軸貫穿其中形成的過濾主體。通過重力濃縮以及污泥在推進過程中受到背壓板形成的內壓作用實現充分脫水，濾液從固定環和活動環所形成的濾縫排出，泥餅從脫水部的末端排出。

工作流程：
1、污泥池內的污泥通過污泥輸送泵，被輸送至計量槽，通過調節計量槽內液位調整管調節進泥量，多餘的污泥通過迴流管迴流到污泥池。
2、污泥和絮凝劑在絮凝混合槽內，通過攪拌機進行充分混合形成礬花，理想的礬花直徑在5mm左右。
3、礬花在濃縮部經過重力濃縮，大量的濾液從濃縮部的濾縫中排出。
4、濃縮後的污泥沿著螺旋軸旋轉的方向繼續向前推進，在背壓板形成的內壓作用下充分脫水。
5、脫水後的泥餅從背壓板與螺旋主體形成的空隙排出。可以通過調節螺旋軸的轉動速度和背壓板的空隙來調節污泥處理量和泥餅的含水率。

選型：

污水經過沉澱處理後會產生大量污泥，即使經過濃縮及消化處理，含水率仍高達96 %，體積很大，難以消納處置，必須經過脫水處理，提高泥餅的含固率，以減少污泥堆置的佔地面積。
一般大中型污水處理廠均採用機械脫水。脫水機的種類很多，按脫水原理可分為真空過濾脫水、壓濾脫水及離心脫水三大類。本文就國內污水處理廠經常選用的壓濾機（包括帶式壓濾機及板框式壓濾機）和離心式脫水機的工作原理、設備選型時需重點考慮的問題以及維護運行成本等作一介紹。
1, 帶式壓濾機受污泥負荷波動的影響小，還具有出泥含水率較低且工作穩定啟耗少、管理控制相對簡單、對運轉人員的素質要求不高等特點。同時，由於帶式壓濾脫水機進入國內較早，已有相當數量的廠家可以生產這種設備。在污水處理工程建設決策時，可以選用帶式壓濾機以降低工程投資。目前，國內新建的污水處理廠大多採用帶式壓濾脫水機，例如北京高碑店污水處理廠一期工程五台脫水機全部是帶式壓濾脫水機，濾帶、輥壓筒投入運行以來情況良好，所以在二期設備選型時仍然選用了這種機型。
2,一般板框式壓濾機與其他類型脫水機相比，泥餅含固率最高，可達 35%，如果從減少污泥堆置佔地因素考慮，板框式壓濾機應該是首選方案。 濾板的移動方式。要求可以通過液壓一氣動裝置全自動或半自動完成，操作不方便 ,濾布振盪裝置，以使濾餅易於脫落。與其他型式脫水機相比，板框式壓濾機最大的缺點是佔地面積較大。以北京高碑店污水處理廠一期工程使用的帶式壓濾機和鞍山工業污水處理廠使用的板框式壓濾機為例作比較：高碑店污水廠處理污水量為50萬t/d，污泥產量1852．5m3/d，干物質92．63t/d，採用五台德國KLEIN－KS30型帶式壓濾機，每台壓濾機的基礎佔地面積僅為2750*3500mm,鞍山污水廠處理水量為22t/d，干物質275t/d，採用六台板框式壓濾機，每台壓濾機地基礎佔地面積達2400*12000mm，同時，由於板框式壓濾機為間斷式運行，效率低，操作間環境較差，有二次污染，國內大型污水處量廠己很少採用。

E. 高碑店污水處理廠的流程工藝

1．一期污水工藝選擇
針對出水要求，通過試驗研究，一期選用前置缺氧段推流式活性污泥法，延長曝氣時間，使出水完全硝化。污泥處理採用兩級中溫消化工藝。沼氣用以發電。以補充能源。發電機的冷卻水、尾氣余熱、供消化池加熱。提高熱能回收率。回用水的深度處理考慮在二級處理基礎上，增加混凝、沉澱和砂濾兩種簡單工藝，使出水水質進一步提高。
2． 二期污水處理工藝選擇
污水處理工藝採用傳統活性污泥法二級處理工藝，分為兩個系列，每個系列為25萬m3/d。其中一個系列採用前置缺氧段活性污泥法工藝，即在推流式曝氣池前設缺氧段（占生物處理池總容積的1/12）其目的是改善污泥性質，防止污泥膨脹。另一個系列採用缺氧好氧脫氮活性污泥法工藝，即在曝氣池進口段設置1/6池長作為脫氮池，後續1/6池長作為可變段，並採用內迴流泵進行曝氣池混合液內循環，內迴流比為200％。本系列出水自成系統NH4+-N≤3mg/L，可直接作為工業冷卻水使用。
3．一期（二期）污泥處理工藝選擇
污泥處理工藝採用重力濃縮、中溫兩級消化後機械脫水工藝。消化過程產生的沼氣用於發電。
二期消化池由原沼氣攪拌改為一級消化池攪拌以生熟污泥混合為主，二級消化池攪拌以破浮渣為主；污泥加熱由原蒸汽間歇直接加熱改為熱交換器連續加熱；消化池上清夜用泵回送作為污泥管反沖洗用水，以防污泥管堵塞；沼氣發電機改為低氣壓進氣方式，取消沼氣壓縮機層和球層中壓貯氣罐。改進後的二期污泥消化工程更加完善，操作簡單，管理方便，安全可靠。

F. 城市污水處理中深度處理有哪些工藝

深度處理常見的方法有以下幾種。

1.1 活性炭吸附法與離子交換
活性炭是一種多孔性物質，而且易於自動控制，對水量、水質、水溫變化適應性強，因此活性炭吸附法是一種具有廣闊應用前景的污水深度處理技術。活性炭對分子量在500～3 000的有機物有十分明顯的去除效果，去除率一般為70%～86.7%[1]，可經濟有效地去除嗅、色度、重金屬、消毒副產物、氯化有機物、農葯、放射性有機物等。
常用的活性炭主要有粉末活性炭（PAC）、顆粒活性炭（GAC）和生物活性碳（BAC）三大類。近年來，國外對PAC的研究較多，已經深入到對各種具體污染物的吸附能力的研究。淄博市引黃供水有限公司根據水污染的程度，在水處理系統中，投加粉末活性炭去除水中的COD，過濾後水的色度能降底1～2度；臭味降低到0度[2]。GAC在國外水處理中應用較多，處理效果也較穩定，美國環保署（USEPA）飲用水標準的64項有機物指標中，有51項將GAC列為最有效技術[3]。
GAC處理工藝的缺點是基建和運行費用較高，且容易產生亞硝酸鹽等致癌物，突發性污染適應性差。如何進一步降低基建投資和運行費用，降低活性炭再生成本將成為今後的研究重點。BAC可以發揮生化和物化處理的協同作用，從而延長活性炭的工作周期，大大提高處理效率，改善出水水質。不足之處在於活性炭微孔極易被阻塞、進水水質的pH 適用范圍窄、抗沖擊負荷差等。目前，歐洲應用BAC技術的水廠已發展到70個以上，應用最廣泛的是對水進行深度處理[4]。撫順石化分公司石油三廠採用BAC技術，既節省了新鮮水的補充量，減少污水排放量，減輕水體污染，降低生產成本，還體現了經濟效益和社會效益的統一[5]。今後的研究重點是降低投資成本和增加各種預處理措施與BAC聯用，提高處理效果。
1.2 膜分離法
膜分離技術是以高分子分離膜為代表的一種新型的流體分離單元操作技術[6,7]。它的最大特點是分離過程中不伴隨有相的變化，僅靠一定的壓力作為驅動力就能獲得很高的分離效果，是一種非常節省能源的分離技術。
微濾可以除去細菌、病毒和寄生生物等，還可以降低水中的磷酸鹽含量。天津開發區污水處理廠採用微濾膜對SBR二級出水進行深度處理, 滿足了景觀、沖洗路面和沖廁等市政雜用和生活雜用的需求[8]。
超濾用於去除大分子，對二級出水的COD和BOD去除率大於50%。北京市高碑店污水處理廠採用超濾法對二級出水進行深度處理，產水水質達到生活雜用水標准，回用污水用於洗車，每年可節約用水4 700 m3[9]。
反滲透用於降低礦化度和去除總溶解固體，對二級出水的脫鹽率達到90%以上，COD和BOD的去除率在85%左右，細菌去除率90%以上[10]。緬甸某電廠採用反滲透膜和電除鹽聯用技術，用於鍋爐補給水。經反滲透處理的水，能去除絕大部分的無機鹽、有機物和微生物[11]。
納濾介於反滲透和超濾之間，其操作壓力通常為0.5～1.0 MPa，納濾膜的一個顯著特點是具有離子選擇性，它對二價離子的去除率高達95%以上，一價離子的去除率較低，為40%～80%[12]。潘巧明等人採用膜生物反應器－納濾膜集成技術處理糖蜜制酒精廢水取得了較好結果，出水COD小於100 mg/L，廢水回用率大於80%[13]。
我國的膜技術在深度處理領域的應用與世界先進水平尚有較大差距。今後的研究重點是開發、製造高強度、長壽命、抗污染、高通量的膜材料，著重解決膜污染、濃差極化及清洗等關鍵問題。
1.3 高級氧化法
工業生產中排放的高濃度有機污染物和有毒有害污染物，種類多、危害大，有些污染物難以生物降解且對生化反應有抑制和毒害作用。而高級氧化法在反應中產生活性極強的自由基（如•OH等），使難降解有機污染物轉變成易降解小分子物質，甚至直接生成CO2和H2O，達到無害化目的。
1.3.1 濕式氧化法
濕式氧化法（WAO）是在高溫（150～350 ℃）、高壓（0.5～20 MPa）下利用O2或空氣作為氧化劑，氧化水中的有機物或無機物，達到去除污染物的目的，其最終產物是CO2和H2O[14]。福建煉油化工有限公司於2002年引進了WAO工藝，徹底解決了鹼渣的後續治理和惡臭污染問題，而且運行成本低，氧化效率高[15]。
1.3.2 濕式催化氧化法
濕式催化氧化法（CWAO）是在傳統的濕式氧化處理工藝中加入適宜的催化劑使氧化反應能在更溫和的條件下和更短的時間內完成，也因此可減輕設備腐蝕、降低運行費用[16,17]。目前，建於昆明市的一套連續流動型CWAO工業實驗裝置，已經體現出了較好的經濟性[18]。
濕式催化氧化法的催化劑一般分為金屬鹽、氧化物和復合氧化物3類。目前，考慮經濟性，應用最多的催化劑是過渡金屬氧化物如Cu、Fe、Ni、Co、Mn等及其鹽類。採用固體催化劑還可避免催化劑的流失、二次污染的產生及資金的浪費。
1.3.3 超臨界水氧化法
超臨界水氧化法把溫度和壓力升高到水的臨界點以上，該狀態的水就稱為超臨界水。在此狀態下水的密度、介電常數、粘度、擴散系數、電導率和溶劑化學性能都不同於普通水。較高的反應溫度（400～600 ℃)和壓力也使反應速率加快，可以在幾秒鍾內對有機物達到很高的破壞效率。
美國德克薩斯州哈靈頓首次大規模應用超臨界水氧化法處理污泥，日處理量達9.8 t。系統運行證明其COD的去除率達到99.9%以上，污泥中的有機成分全部轉化為CO2、H2O以及其他無害物質，且運行成本較低[19]。
1.3.4 光化學催化氧化法
目前研究較多的光化學催化氧化法主要分為Fenton試劑法、類Fenton試劑法和以TiO2為主體的氧化法。
Fenton試劑法由Fenton在20世紀發現，如今作為廢水處理領域中有意義的研究方法重新被重視起來。Fenton試劑依靠H2O2和Fe2+鹽生成•OH，對於廢水處理來說，這種反應物是一個非常有吸引力的氧化體系，因為鐵是很豐富且無毒的元素，而且H2O2也很容易操作，對環境也是安全的[20]。Fenton試劑能夠破壞廢水中諸如苯酚和除草劑等有毒化合物。目前國內對於Fenton試劑用於印染廢水處理方面的研究很多，結果證明Fenton 試劑對於印染廢水的脫色效果非常好。另外，國內外的研究還證明，用Fenton試劑可有效地處理含油、醇、苯系物、硝基苯及酚等物質的廢水。
類Fenton試劑法具有設備簡單、反應條件溫和、操作方便等優點，在處理有毒有害難生物降解有機廢水中極具應用潛力。該法實際應用的主要問題是處理費用高，只適用於低濃度、少量廢水的處理。將其作為難降解有機廢水的預處理或深度處理方法，再與其他處理方法（如生物法、混凝法等）聯用，則可以更好地降低廢水處理成本、提高處理效率，並拓寬該技術的應用范圍。
光催化法是利用光照某些具有能帶結構的半導體光催化劑如TiO2、ZnO、CdS、WO3等誘發強氧化自由基•OH，使許多難以實現的化學反應能在常規條件下進行。銳鈦礦中形成的TiO2具有穩定性高、性能優良和成本低等特徵。在全世界范圍內開展的最新研究是獲得改良的（摻入其他成分）TiO2，改良後的TiO2具有更寬的吸收譜線和更高的量子產生率。
1.3.5 電化學氧化法
電化學氧化又稱電化學燃燒，是環境電化學的一個分支。其基本原理是在電極表面的電催化作用下或在由電場作用而產生的自由基作用下使有機物氧化。除可將有機物徹底氧化為CO2和H2O外，電化學氧化還可作為生物處理的預處理工藝，將非生物相容性的物質經電化學轉化後變為生物相容性物質。這種方法具有能量利用率高，低溫下也可進行；設備相對較為簡單，操作費用低，易於自動控制；無二次污染等特點。
1.3.6 超聲輻射降解法
超聲輻射降解法主要源於液體在超聲波輻射下產生空化氣泡，它能吸收聲能並在極短時間內崩潰釋放能量，在其周圍極小的空間范圍內產生1 900～5 200 K的高溫和超過50 MPa的高壓。進入空化氣泡的水分子可發生分解反應產生高氧化活性的•OH，誘發有機物降解；此外，在空化氣泡表層的水分子則可以形成超臨界水，有利於化學反應速度的提高。
超聲波對含鹵化物的脫鹵、氧化效果顯著，氯代苯酚、氯苯、CH2Cl2、CHCl3、CCl4等含氯有機物最終的降解產物為HCl、H2O、CO、CO2等。超聲降解對硝基化合物的脫硝基也很有效。添加O3、H2O2、Fenton試劑等氧化劑將進一步增強超聲降解效果。超聲與其他氧化法的組合是目前的研究熱點，如US/O3、US/H2O2、US/Fenton、US/光化學法。目前，超聲輻射降解水體污染物的研究仍處於試驗探索階段。
1.3.7 輻射法
輻射法是利用高能射線（γ、χ射線）和電子束等對化合物的破壞作用所開發的污水輻射凈化法。一般認為輻射技術處理有機廢水的反應機理是由於水在高能輻射的作用下產生•OH、H2O2、•HO2等高活性粒子，再由這些高活性粒子誘發反應，使有害物質降解。
輻射法對有機物的處理效率高、操作簡便。該技術存在的主要難題是用於產生高能粒子的裝置昂貴、技術要求高，而且該法的能耗大、能量利用率較低；此外為避免輻射對人體的危害，還需要特殊的保護措施。更多資料可登錄易凈水網查看。因此該法要投入運行，還需進行大量的研究探索工作。
1.4 臭氧法
臭氧具有極強的氧化性，對許多有機物或官能團發生反應，有效地改善水質。臭氧能氧化分解水中各種雜質所造成的色、嗅，其脫色效果比活性炭好；還能降低出水濁度，起到良好的絮凝作用，提高過濾濾速或者延長過濾周期。目前，由於國內的臭氧發生技術和工藝比較落後，所以運行費用過高，推廣有難度。

G. 高碑店污水處理廠的工程

高碑店來污水處理廠一期自工程於1993年10月24日竣工投產，處理能力50萬立方米/d。二期工程於1999年年底竣工投產，目前處理能力為100萬立方米/d。北京市每天產生污水 250 多萬噸，近一半的污水在這里進行處理。高碑店污水處理廠污水系統流域面積96平方公里，服務人口240萬人，佔地68公頃，匯集北京市南部地區的大部分生活污水、東郊工業區、使館區和化工路的全部污水。
目前高碑店污水處理廠二級出水直接排入通惠河下游，主要潛在用戶有工業、第一發電廠、市政雜用和農業灌溉等。
高碑店污水處理廠在奧運期間還成為了景點，為綠色奧運加分。
申辦奧運會成功之後，北京市就將水污染治理列為了市政府奧運工作的重要目標。北京是一個超大型國際化都市，水資源缺乏始終是城市發展面臨的嚴峻挑戰。目前，高碑店污水處理廠日污水處理回用率達到了50%，平均每天回用量近40萬噸，基本達到了奧運會時的城市用水需求，也為一些大型工業園區提供了充足工業用水，這個過程中，還為北京節約了大量優質飲用水。

H. 高碑店污水處理廠的介紹

高碑店污水處理廠位於北京市朝陽區高碑店鄉境內。是北京市最大的污水處理廠，也是目前我國第三大的污水處理廠。