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我國廣泛使用的污水處理工藝

發布時間:2021-01-12 14:00:46

A. 污水處理有什麼新的工藝

生物處理(活性污泥法)
生物處理中採用的處理工藝有:氧化塘法:Carrousel.交替式.Orbal.Phostrip法.Phoredox法.SBR法、AB法、生物流化床法、ICEAS法、DAT-IAT法、 CASS(CAST,CASP)法、UNITANK法、MSBR法、A/O法、A2/O、A3/O、UCT法、VIP法、UASB法、一體化生化法、集成生化加過濾法、增加流動載體法、深井曝氣法、生物濾池法、生物轉盤法、塔式生物濾池的生物膜法等等的城市污水一級、二級、深度處理法。
化學強化生物除磷污水處理工藝
污水處理過程中,我國的主要河流和湖泊由於受磷污染,富營養化嚴重,國家環保局為控制磷污染,對磷排放制定了比較嚴格的標准。化學強化生物除磷污水處理工藝以除去污水中有機污染物和各種形態的磷為主,此污水處理工藝將化學除磷和生物除磷一體化,通過厭氧消化生物系統中活性污泥產生揮發性有機酸,作為聚磷菌生長的基質或稱之為營養物,使聚磷菌在活性污泥中選擇性增殖,並將其迴流到生物系統中,使生物污水處理系統工作在高效除磷狀態;同時污泥在厭氧條件下產生的磷釋放,通過化學除磷消除。這是一種高效市政污水處理工藝技術,滿足了我國現階段,為解決水體富營養化,需要在常規二級污水處理基礎上進一步除磷的要求。
循環間歇曝氣污水處理工藝
我國經濟發展水平各地相差較大,經濟發展滯後的城市還不能拿出很多資金用於污水治理,因此,怎樣利用有限的資金,降低環境污染,是很多城市政府面臨的問題。在污水處理方面,直到不久前,一些城市還採用一級或一級強化處理工藝技術,出水達不到國家二級排放標准對除去有機污染物的要求。循環間歇曝氣工藝充分發揮高負荷氧化溝處理效率高的優點,又充分利用序批式活性污泥污水處理工藝出水好的特點,保證了系統出水達到國家污水排放一級標准在除去有機污染物方面的要求。在投資和運行費用上比通常以除去有機污染物為主的二級生物污水處理系統降低30%左右,是適合我國現階段污水處理要求的工藝技術。
旋轉接觸氧化污水處理工藝
旋轉接觸氧化污水處理工藝技術是在生物轉盤技術基礎上,結合生物接觸氧化技術優點發展起來的新一代好氧生物膜處理技術。旋轉接觸氧化污水處理工藝技術和成套設備提供了一種簡單和可靠的污水處理方法。整個污水處理系統中的轉軸是唯一的轉動部分,一旦機器出了故障,一般機械人員都可以進行維修。系統生物量會根據有機負荷的變化而自動補償。附在轉盤上的微生物是有生命的,當污水中的有機物增加時,微生物隨之增加,相反,當污水中的有機物減少時,微生物隨之減少。所以這污水處理系統的工作效果不容易受到流量和負荷的突然變化和停電的影響。運行費用低,只有其他曝氣污水處理系統耗電的八分之一到三分之一。佔地面積僅相當常規活性污泥法一半。由於生物系統中生長的微生物種類多,能夠高效處理各種難降解工業污水。
連續循環曝氣系統工藝
連續循環曝氣系統工藝(Continuous Cycle Aeration System)是一種連續進水式SBR曝氣系統。污水處理工藝CCAS是在SBR(Sequencing Batch Reactor,序批式處理法)的基礎上改進而成。CCAS污水處理工藝對污水預處理要求不高,只設間隙15mm的機械格柵和沉砂池。生物處理核心是CCAS反應池,除磷、脫氮、降解有機物及懸浮物等功能均在該池內完成,出水可達標排放。
污水處理工藝CCAS上獨特的優勢:
(1)曝氣時,CCAS污水處理的污水和污泥處於完全理想混合狀態,保證了BOD、COD的去除率,去除率高達95%。
(2)「好氧-缺氧」及「好氧-厭氧」的反復運行模式強化了磷的吸收和硝化-反硝化作用,使氮、磷去除率達80%以上,保證了出水指標合格。
(3)沉澱時,整個CCAS反應池處於完全理想沉澱狀態,使出水懸浮物極低,低的值也保證了磷的去除效果。
CCAS污水處理工藝的缺點是各池子同時間歇運行,人工控制幾乎不可能,全賴電腦控制,對處理廠的管理人員素質要求很高,對設計、培訓、安裝、調試等工作要求較嚴格。
曝氣生物濾池生活污水處理工藝流程
污水處理工藝流程簡介:曝氣生物濾池,就是在生物濾池處理裝置中設置填料,通過人為供氧,使填料上生長大量的微生物。這種污水處理工藝流程裝置由濾床、布氣裝置、布水裝置、排水裝置等組成。曝氣裝置採用配套專用曝氣頭,產生的中小氣泡經填料反復切割,達到接近微控曝氣的效果。由於反應池內污泥濃度高,處理設施緊湊,可大大節省佔地面積,減少反應時間。
城市污水SPR除磷工藝
污水處理工藝流程簡介:水體富營養化主要原因是人類向水體排放了大量的氨氮和磷,磷是水體富營養化的最主要因素。縱觀國內污水處理流程工藝,除磷技術一直是困擾污水處理廠運行的難題。傳統的物化除磷技術需要大量的葯劑,具有運行成本高、污泥產量大的缺點;前置厭氧的生物除磷工藝具有運行費用低的優點,但是由於完全依賴於微生物的攝磷、釋磷作用,難以達到國家污水處理工藝流程的要求。當考慮中水回用時,則更難達到要求。
A/O生物濾池污水處理工藝流程
污水處理工藝流程簡介:由於我國小城鎮居住點分散,污水源分布點多量少,城鎮級污水廠的規模多低於10000噸/日。目前國內大中型城市污水處理廠經常採用的污水處理工藝有傳統活性污泥法、A2/O、SBR、氧化溝等,如果以這些技術建設小城鎮污水處理廠會造成由於居高不下的運行費用,無法持續運行。必須針對小城鎮的特點採用投資省,運行費用低,技術穩定可靠,操作與管理相對簡單的工藝。
MBFB膜生物流化床工藝
MBFB工藝用於污水深度處理,能在原有污水達標排放的基礎上 ,經過生物流化床和陶瓷膜分離系統,進一步降低COD、NH-N、濁度等指標,一方面可直接回用,另一方面也可作為RO脫鹽處理的預處理工藝,替代原有砂濾、保安過濾、超濾等冗長過濾流程,同時有機物含量的降低大大提高RO膜使用壽命,降低回用水處理成本,無機陶瓷膜分離系統,是世界第一套污水處理專用的無機膜分離系統,和其它的有機膜、無機膜相比,具有膜通量大、可反沖、全自動操作等優勢。
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國外污水處理技術

歐洲城市污水處理技術——可持續生物除磷脫氮工藝
以控制富營養化為目的的氮、磷脫除已成為各國主要的奮斗目標。無疑,應付日趨嚴格的排放標准,傳統工藝會因上述弊端而雪上加霜。在此情形下,發展可持續污水處理工藝變得勢在必行。所謂可持續污水處理工藝就是朝著最小的COD氧化、最低的CO2釋放、最少的剩餘污泥產量以及實現磷回收和處理水回用等方向努力。這就需要以較綜合的方式來解決污水處理問題,即污水處理不應僅僅是滿足單一的水質改善,同時也需要一並考慮污水及所含污染物的資源化和能源化問題,且所採用的技術必須以低能量消耗(避免出現污染轉移現象)、少資源損耗為前提。
發展新穎的污水生物處理工藝依賴於在微生物學及生物化學方面的新發現或新認識。荷蘭研究人員Mulder在10年前發現了厭氧氨(氮)氧化現象。與此同時,南非、荷蘭、日本等國科學家對生物攝/放磷代謝機理重新認識後確定了反硝化除磷新途徑。這兩種新技術的研發與應用對發展可持續污水生物處理工藝具有劃時代意義的推動作用。本文以厭氧氨氧化和反硝化除磷技術為藍本,詳細介紹它們的技術原理、工藝流程以及在歐洲的應用情況;在此基礎之上提出一個以轉換有機能源(甲烷)、回收磷化合物(鳥糞石)和回用處理水(非飲用目的)為目標的可持續城市污水生物除磷脫氮技術推薦工藝。
在污水生物除磷實踐中,南非開普頓大學(UCT)研究人員最早發現專性好氧細菌不是唯一對磷的生物攝/放起作用的菌種,兼性反硝化細菌也有著很強的生物攝/放磷現象。反硝化細菌的生物攝/放磷作用被荷蘭代爾夫特工業大學(TUDelft)和日本東京大學(UT)研究人員合作研究確認,並冠名為反硝化除磷(denitrifyingdephosphatation)。在磷的生物攝/放過程中,反硝化除磷細菌以硝酸氮取代氧作為電子接受體,也就是說反硝化除磷細菌能將反硝化脫氮和生物除磷這兩個原本認為彼此獨立的作用合二為一。顯然,在結合的除磷脫氮過程中,COD和氧的消耗量均能得到相應節省。比較傳統的專性好氧磷細菌去除工藝,反硝化除磷細菌能分別節省約50%和30%的COD與氧的消耗量,相應減少剩餘污泥量50%。在反硝化除磷過程中由於COD需要量的大為減少,過剩的COD因此能被分離,並使之甲烷化,從而避免COD單一的氧化穩定(至CO2)。歸因於曝氣能量的減少,以及過剩COD甲烷化後能量的產生,這種綜合的能量節約最終會導致釋放到大氣的CO2量明顯減少。因此,具有反硝化除磷細菌富集的處理系統可以被視為可持續處理工藝。 傳統上,兩個已得到充分確認的生物途徑,硝化(NH+4→NO3-)與反硝化(NO3→N2)被應用於污水處理的生物脫氮。這種傳統生物脫氮途徑從可持續角度看並不是最佳的,因為充分地氧化氨氮到硝酸氮首先要消耗大量能源(因曝氣);其次,還需要有足夠碳源(COD)來還原硝酸氮到氮氣。對這一傳統脫氮途徑的改進可藉助於新近由荷蘭TUDelft研發的一種中溫亞硝化技術——SHARON來實現。在亞硝化/反硝化脫氮途徑中,亞硝酸氮為僅有的中間過渡形態;這一途徑無論對氧化(NH+4→NO2-)還是還原(NO2-→N2)均能起到最小量化的作用,意味著O2和COD消耗量的雙重節約。顯然,亞硝化/反硝化脫氮途徑可以成為一種可持續的脫氮技術。
此外,荷蘭TUDelft研究人員幾乎在同一時期還試驗確認了一種新的氨氮轉換途徑,這使得氨氮以亞硝酸氮作為電子接受體而被直接氧化至氮氣成為可能。這種厭氧條件下的氨氮氧化與亞硝化過程(如SHARON工藝)相結合在工程上能夠實現氨氮的最短途徑轉換,這就意味著生物脫氮過程中能源與資源消耗量的最小化完全可能。污水處理過程中氮的所有可能轉換途徑列於圖1.與傳統脫氮工藝相比較,很明顯,由厭氧氨氧化與亞硝化工藝相結合的氮的完全自養轉換方式是一種最可持續的污水脫氮途徑。
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中國污水處理近況及未來

概況
我國污水處理產業發展進步較晚,建國以來到改革開放前,我國污水處理的需求主要是以工業和國防尖端使用為主。改革開放後,國民經濟的快速發展,人民生活水平的顯著提高,拉動了污水處理的需求。進入二十世紀九十年代後,我國污水處理產業進入快速發展期,污水處理需求的增速遠高於全球水平。
1990年以來,全球污水處理表觀消費量以年均6%的速度增長,而九十年代的十年間,我國污水處理表觀消費量年均增長率達到17.73%,是世界年均增長率的2.9倍。進入二十一世紀,我國污水處理產業高速增長。2000年—2004年,我國污水處理消費量從188萬噸增長到447萬噸,增加了2.3倍,年平均增長率在27%以上。其中,2001年,我國污水處理表觀消費量達到225萬噸,超過美國成為世界第一污水處理消費大國。同時,污水處理進口也大幅度增加。1998年,我國污水處理進口100萬噸,由此成為世界上最大的污水處理進口國。2004年與1998年比,污水處理進口增長幅度年均達到27.14%。預計2005年,中國污水處理表觀消費量將達到500萬噸,進口仍將保持在300萬噸左右。
伴隨著污水處理市場的快速發展,我國污水處理產量也結束了長期徘徊的局面,實現了高速增長。我國污水處理產量從2000年的46萬噸增長到2004年的236萬噸,年平均增長率在82.6%,占國內市場需求的比重也由2000年的24.47%提高到2004年的52.80%。而同期,世界污水處理產量則僅以6%左右的速度增長。
從九十年代後期起,我國太鋼、寶鋼以及寶新、張浦等國有和合資企業通過引進和技術改造,先後建成了一系列污水處理生產線,污水處理工藝技術裝備達到國際先進水平,污水處理生產初具規模。污水處理品種結構也發生了積極的變化,污水處理產品質量迅速提高。特別是國內污水處理冷軋板增長迅速,2003年,國內冷軋板產量達到170萬噸,首次超過進口量,自給率達到66%;2004年,國內冷軋板產量達到200萬噸,自給率達到70%以上。從2004年底到2005年底,國內冷軋污水處理產能將增加約150萬噸,基本滿足國內市場需求。到2007年,我國將成為污水處理的凈出口國。
從總體上看,我國污水處理正在經歷由規模小、水平低、品種單一、嚴重不能滿足需求到具有相當規模和水平、品種質量顯著提高和初步滿足國民經濟發展要求的深刻轉變,污水處理需求將逐步實現自給。
我國城市污水處理資本金來源難題
(難題一)人口增加,污水增多
在我國,隨著城市人口的增加和工農業生產的發展,污水排放量也日益增加,水體污染相當嚴重,而且幾乎遍及全國各地。到2000年底,全國設市的663個城市中有310個建有污水處理設施,建設污水處理廠427座,年污水處理量113.6億立方米,污水處理率只有34.23%。
(難題二)加快發展,急需資金
在社會主義市場經濟條件下,污水處理是從一定量的資金投入開始的。污水處理資金的規模決定著污水處理的規模。污水處理資金自身的發展速度決定著污水處理發展的速度和污水處理技術進步的速度。現實的污水處理中,技術先進、處理費用低的決策方案通常是預付資金量較大的方案。從這個意義上說,資金自身的發展速度越快,污水處理技術的進步和應用才能越快,污水處理也才能越快。
(難題三)處理資金,來源困難
1、我國城市污水處理資本金來源的難處所在
長期以來,我國城市污水處理設施採取的是免費使用政策,不僅擴大再生產由財政投資,簡單再生產也需要財政撥款才能完成,財政撥款因此成了污水處理設施維護建設投資的唯一來源。只是在不同時期,來源的名稱不同,但都是以財政為中心的資金循環。經濟體制改革,否定了我國傳統大一統"財政模式,否定了國家作為生產經營者的身份,也否定了生產資料所有者身份和政權行使者合一,要求政企分開,政資分開。與此相適應,在國家為主體的統一財政的前提下,我國財政分成公共財政與國有資產管理兩部分。公共財政是以政權行使者身份出現的國家,主要以稅收形式籌集資金,解決市場配置資源所不能解決的問題,滿足公共需要。城市污水處理是公益事業,污水處理資金財政撥款應是公共財政支出。因我國社會主義市場經濟體制改革還在深化中,公共財政收入佔GDP的比重、中央公共財政收入占公共財政收入的比重目前還不夠合理,城市污水處理資金很難像美國等發達國家哪樣絕大多數來自財政撥款或貸款。
2、污水處理借入資金來源的難處所在
城市污水處理資金需求巨大,銀行貸款是污水處理資金的一個重要來源。銀行貸款分商業銀行貸款與國家開發銀行貸款。商業銀行資金來源為居民與企業存款,大多為短期資金,雖然也可作部分中長期貸款,但比重不宜過大;商業銀行資金運用要求安全性、流動性和盈利性的"三性"統一,而污水處理資金的運用和迴流很難與商業銀行資金運用「三性」相吻合。因此,商業銀行很難對污水處理項目進行貸款。
我國城市污水處理資本金來源難題的破解
(破解方法一)加大財政撥款力度
城市污水處理資金的一部分,在社會主義市場經濟條件下,還必須由政府給予必要的補助,原因是多方面的。主要是:1、污水處理普遍存在著價格需求彈性較小和政府"壟斷"經營,其收費制定必須考慮居民的承受能力,而不能依靠競爭價格來完全地解決設施建設和企業發展問題。2、污水處理提供的服務具有公共性,許多設施的使用難以計算,使其服務收費不能直接進入市場實行等價交換,而只能成為公共消費的一部分。3、污水處理提供的服務具有廣泛的社會性和外部經濟性,衡量其投資效益時,首先是社會效益。
國家財政對城市污水處理的撥款,在我國主要有基本建設安排的投資,中央財政撥給的專款和地方財政撥款。基本建設安排的投資,分國家預算內和地方自籌兩種。國家預算內的基本建設投資由中央政府確定數額,由財政部交國家計委統一安排。地方自籌基本建設投資,是在國家規定的額度內由地方自籌資金安排的投資。中央和地方財政撥款,一種是根據需要,財政每年撥給一定數額的資金,作為污水處理的專項資金;另一種是按項目定額補助,項目建成,補助停止。
(破解方法二)增加企業自籌強度
在市場經濟的條件下,污水處理只有在其建設經營活動中把它的價值轉化到周而復始的資金迴流中,才能實現污水處理的再生產。按價值規律的要求,污水處理的投入與產出理順到市場經濟的新秩序中,是加快我國城市污水處理的客觀要求。污水處理收費,不應是一項臨時性的籌資措施,而是實現污水處理資金補償的市場化方式,同時也是調節污水處理設施合理利用的一種經濟手段。
污水處理的自籌資金,在社會主義市場經濟條件下,要按照價值規律制定污水處理收費標准,按照國家規定從營業收入中提取生產發展基金、固定資產折舊基金和大修理基金。污水處理單位不僅要依靠自身的力量來完成簡單再生產和擴大再生產,還要向國家繳納稅費。為此,污水處理的合理收費,必須建立在合理成本和合理利潤率的基礎之上。
污水處理收費的合理成本,一般應包括生產費用、經營費用、固定資產折舊、大修理基金、貸款利息等。其中固定資產折舊要有恰當的折舊率,要改變現在折舊年限過長、折舊率較低的做法,以免企業的明盈實虧。污水處理收費的合理利潤率,是指利潤率的核定既要考慮企業的合理福利和必要的積累,又要考慮污水處理收費需求彈性小、社會服務性強的特點,防止利用其壟斷性追求過高利潤。為防止壟斷強加給用戶的負擔,政府可通過行政和經濟手段對經營者加以限制,使其可能獲得的利潤不超過全社會的平均利潤。
(破解方法三)試行優先股票發行
市場經濟國家的經驗表明,發行優先股票吸收國內外私人資本進行城市污水處理,既能滿足污水處理的巨大資金需求,又不喪失政府對污水處理項目的控制權。優先股票是相對普通股票而言的。投資購買普通股票的好處還有投資收益比其他類似證券的投資收益高,在證券交易市場上流通性強,交易公平進行等。
優先股票是比普通股票具有一定優先權的股票,主要是優先分得股利和公司剩餘財產的權利。優先股的最大優點是較普通股收益穩定,風險小。但當股份公司經營成績卓著,經營利潤激增時,優先股享受到的收益卻不會增加,而普通股的收益卻可隨著公司經營效益的提高而增加。從這一點考慮,優先股較普通股又缺乏發展性和進取性。
按我國現行做法,股票是根據投資者身份的不同,劃分為國家股、法人股、個人股和外資股,沒有優先股與普通股的劃分。我國《公司法》中沒有優先股的概念,也沒有做出相應的規定。這是因為我國的股份制企業都是從計劃經濟體制下的企業改造而來,因而帶有種種歷史的痕跡,成為歷史遺留問題正待在改革中進一步探索解決。從城市污水處理的實際出發,我們可以進行污水處理股票發行的探索。這就要對現有的污水處理企業進行股份制改造,向國內外私人資本發行部分優先股票,或將部分國有股以優先股的形式轉讓給私人資本,籌措的資金由污水處理企業用於污水處理。這種方式由於是以現有企業的發展業績為基礎,且改造後的企業業績繼續增長,所以集資成功的可能性較大。
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中國污水處理行業發展

地球雖然有70.8%的面積為水所覆蓋,但淡水資源卻極其有限,人類真正能夠利用的是江河湖泊以及地下水中的一部分,僅佔地球總水量的0.26%,而且分布不均。
20世紀50年代以後,全球人口急劇增長,工業發展迅速。全球水資源狀況迅速惡化,「水危機」日趨嚴重。一方面,人類對水資源的需求以驚人的速度擴大;另一方面,日益嚴重的水污染蠶食大量可供消費的水資源。
全世界每天約有200噸垃圾倒進河流、湖泊和小溪,每升廢水會污染8升淡水;所有流經亞洲城市的河流均被污染;美國40%的水資源流域被加工食品廢料、金屬、肥料和殺蟲劑污染;歐洲55條河流中僅有5條水質差強人意。20世紀,世界人口增加了兩倍,而人類用水增加了5倍。世界上許多國家正面臨水資源危機:12億人用水短缺,30億人缺乏用水衛生設施。
中國水資源人均佔有量少,空間分布不平衡。隨著中國城市化、工業化的加速,水資源的需求缺口也日益增大。在這樣的背景下,污水處理行業成為新興產業,目前與自來水生產、供水、排水、中水回用行業處於同等重要地位。
截至2005年底,全國661個設市城市中,已有383個城市建成污水處理廠792座,污水處理率由2000年的34%提高到52%,並形成了適合國情的污水處理技術路線和管理機制。其中,有135個城市的污水處理率已達到或接近70%,單廠處理規模達到每天100萬立方米。
2007年,中國水污染治理投資達到3387.6億元,比上年增加32%,占當年GDP的1.36%。中國水環境質量總體保持穩定。2007年,共取締一級水源保護區內排污口942個,停建二級水源保護區內可能造成污染的建設項目1294個,限期治理931個。
截至2010年9月底,全國設市城市、縣及部分重點建制鎮(以下簡稱「城鎮」)累計建成污水處理廠2631座,污水處理能力達到1.22億立方米/日;全國正在建設的城鎮污水處理項目達1849個,總設計能力約4660萬立方米/日。在全國設市城市中,已有593個城市建有污水處理廠,占設市城市總數的90.7%;累計建成污水處理廠1623座,形成污水處理能力1.04億立方米/日;其中36個大中城市(直轄市、省會城市和計劃單列市)建有污水處理廠376座,處理能力達4368萬立方米/日。在縣城及鄉、鎮中,全國已有933個縣(含新疆生產建設兵團團級單位)建有污水處理廠,約占縣城總數的52.1%;縣城及鄉、鎮建有污水處理廠1008座,處理能力達1826萬立方米/日。
雖然由於國家和各級政府對環境保護重視程度的不斷提高,中國污水處理行業正在快速增長,污水處理總量逐年增加,城鎮污水處理率不斷提高。但目前中國污水處理行業仍處於發展的初級階段。
一方面,中國目前的污水處理能力尚跟不上用水規模的迅速擴張,管網、污泥處理等配套設施建設嚴重滯後。另一方面,中國的污水處理率與發達國家相比,還存在著明顯的差距,且處理設施的負荷率低。
因此中國應完善污水處理的政策法規,建立監管體制,創建合理的污水處理收費體系,扶植國內環保產業發展,推進污水處理行業的產業化和市場化。污水處理行業是一個朝陽產業,發展前景十分廣闊。中國將在「十一五」期間投資3000億元以推進城市污水處理和利用,中國污水處理行業由此迎來高速發展期。

B. 污水處理工藝有哪幾種

污水處理工藝:

一、不溶態污染物的分離技術:

1、重力沉降:沉砂池(平流、豎流、旋流、曝氣)、沉澱池(平流、豎流、輻流、斜流);

2、混凝澄清;

3、浮力浮上法:隔油、氣浮;

4、其他:阻力截留、離心力分離法、磁力分離法

二、污染物的生物化學轉化技術:

1、活性污泥法:SBR、A/O、A/A/O、氧化溝等

2、生物膜法:生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池等

3、厭氧生物處理法:厭氧消化、水解酸化池、UASB等

4、自然條件下的生物處理法:穩定塘、生態系統塘、土地處理法

三、污染物的化學轉化技術:

1、中和法:酸鹼中和

2、化學沉澱法:氫氧化物沉澱、鐵氧體沉澱、其他化學沉澱

3、氧化還原法:葯劑氧化法、葯劑還原法、電化學法

4、化學物理消毒法:臭氧、紫外線、二氧化氯、氯氣、次氯酸鈉

四、溶解態污染物的物理化學分離技術:

1、吸附法

2、離子交換

3、膜分離法:擴散滲析、電滲析、反滲透、超濾、納濾、微濾

4、其他分離方法:吹脫和氣提、萃取、蒸發、結晶、冷凍

(2)我國廣泛使用的污水處理工藝擴展閱讀:

現代污水處理技術,按處理程度劃分,可分為一級、二級和三級處理。

一級處理,主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質,物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水,BOD一般可去除30%左右,達不到排放標准。一級處理屬於二級處理的預處理。

二級處理,主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD,COD物質),去除率可達90%以上,使有機污染物達到排放標准。

三級處理,進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂濾法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲分析法等。

C. 污水處理中的SASS工藝具體是什麼

1、CASS概述

CASS(CyclicActivatedSludgeSystem——循環活性污泥系統)工藝是近年來國際公認的處理生活污水及工業廢水的先進工藝。其基本結構是:在序批式活性污泥法(SBR)的基礎上,反應池沿池長方向設計為兩部分,前部為生物選擇區也稱預反應區,後部為主反應區,其主反應區後部安裝了可升降的自動撇水裝置。整個工藝的曝氣、沉澱、排水等過程在同一池子內周期循環運行,省去了常規活性污泥法的二沉池和污泥迴流系統;同時可連續進水,間斷排水。

該工藝最早在國外應用,為了更好地將其引進、消化,開發出適合我國國情的新型污水處理新工藝,總裝備部工程設計研究總院環保中心於1994年在實驗室進行了整套系統的模擬試驗,分別探討了CASS工藝處理常溫生活污水、低溫生活污水、制葯和化工等工業廢水的機理和特點以及水處理過程中脫氮除磷的效果,獲得了寶貴的設計參數和對工藝運行的指導性經驗。我院將研究成果成功地應用於處理生活污水及不同種工業廢水的工程實踐中,取得了良好的經濟、社會和環境效益。我院開發的CASS工藝與ICEAS工藝相比,負荷可提高1-2倍,節省佔地和工程投資近30%。

2CASS工藝的主要技術特徵

2.1連續進水,間斷排水

傳統SBR工藝為間斷進水,間斷排水,而實際污水排放大都是連續或半連續的,CASS工藝可連續進水,克服了SBR工藝的不足,比較適合實際排水的特點,拓寬了SBR工藝的應用領域。雖然CASS工藝設計時均考慮為連續進水,但在實際運行中即使有間斷進水,也不影響處理系統的運行。

2.2運行上的時序性

CASS反應池通常按曝氣、沉澱、排水和閑置四個階段根據時間依次進行。

2.3運行過程的非穩態性

每個工作周期內排水開始時CASS池內液位最高,排水結束時,液位最低,液位的變化幅度取決於排水比,而排水比與處理廢水的濃度、排放標准及生物降解的難易程度等有關。反應池內混合液體積和基質濃度均是變化的,基質降解是非穩態的。

2.4溶解氧周期性變化,濃度梯度高

CASS在反應階段是曝氣的,微生物處於好氧狀態,在沉澱和排水階段不曝氣,微生物處於缺氧甚至厭氧狀態。因此,反應池中溶解氧是周期性變化的,氧濃度梯度大、轉移效率高,這對於提高脫氮除磷效率、防止污泥膨脹及節約能耗都是有利的。實踐證實對同樣的曝氣設備而言,CASS工藝與傳統活性污泥法相比有較高的氧利用率。

3CASS工藝的主要優點

3.1工藝流程簡單,佔地面積小,投資較低

CASS的核心構築物為反應池,沒有二沉池及污泥迴流設備,一般情況下不設調節池及初沉池。因此,污水處理設施布置緊湊、佔地省、投資低。

3.2生化反應推動力大

在完全混合式連續流曝氣池中的底物濃度等於二沉池出水底物濃度,底物流入曝氣池的速率即為底物降解速率。根據生化動力反應學原理,由於曝氣池中的底物濃度很低,其生化反應推動力也很小,反應速率和有機物去除效率都比較低;在理想的推流式曝氣池中,污水與迴流污泥形成的混合流從池首端進入,成推流狀態沿曝氣池流動,至池末端流出。作為生化反應推動力的底物濃度,從進水的最高濃度逐漸降解至出水時的最低濃度,整個反應過程底物濃度沒被稀釋,盡可能地保持了較大推動力。此間在曝氣池的各斷面上只有橫向混合,不存在縱向的返混。

CASS工藝從污染物的降解過程來看,當污水以相對較低的水量連續進入CASS池時即被混合液稀釋,因此,從空間上看CASS工藝屬變體積的完全混合式活性污泥法范疇;而從CASS工藝開始曝氣到排水結束整個周期來看,基質濃度由高到低,濃度梯度從高到低,基質利用速率由大到小,因此,CASS工藝屬理想的時間順序上的推流式反應器,生化反應推動力較大。

3.3沉澱效果好

CASS工藝在沉澱階段幾乎整個反應池均起沉澱作用,沉澱階段的表面負荷比普通二次沉澱池小得多,雖有進水的干擾,但其影響很小,沉澱效果較好。實踐證明,當冬季溫度較低,污泥沉降性能差時,或在處理一些特種工業廢水污泥凝聚性能差時,均不會

影響CASS工藝的正常運行。實驗和工程中曾遇到SV30高達96%的情況,只要將沉澱階段的時間稍作延長,系統運行不受影響。

3.4運行靈活,抗沖擊能力強,可實現不同的處理目標

CASS工藝在設計時已考慮流量變化的因素,能確保污水在系統內停留預定的處理時間後經沉澱排放,特別是CASS工藝可以通過調節運行周期來適應進水量和水質的變比。當進水濃度較高時,也可通過延長曝氣時間實現達標排放,達到抗沖擊負荷的目的。在暴雨時,可經受平常平均流量6信的高峰流量沖擊,而不需要獨立的調節地。多年運行資料表明,在流量沖擊和有機負荷沖擊超過設計值2-3信時,處理效果仍然令人滿意。而傳統處理工藝雖然已設有輔助的流量平衡調節設施,但還很可能因水力負荷變化導致活性污泥流失,嚴重影響排水質量。

當強化脫氮除磷功能時,CASS工藝可通過調整工作周期及控制反應池的溶解氧水平,提高脫氮除磷的效果。所以,通過運行方式的調整,可以達到不同的處理水質。

3.5不易發生污泥膨脹

污泥膨脹是活性污泥法運行過程中常遇到的問題,由於污泥沉降性能差,污泥與水無法在二沉池進行有效分離,造成污泥流失,使出水水質變差,嚴重時使污水處理廠無法運行,而控制並消除污泥膨脹需要一定時間,具有滯後性。因此,選擇不易發生污泥膨脹的污水處理工藝是污水處理廠設計中必須考慮的問題。

由於絲狀菌的比表面積比菌膠團大,因此,有利於攝取低濃度底物,但一般絲狀菌的比增殖速率比非絲狀菌小,在高底物濃度下菌膠團和絲狀菌都以較大速率降解底物與增殖,但由於膠團細菌比增殖速率較大,其增殖量也較大,從而較絲狀菌占優勢。而CASS反應池中存在著較大的濃度梯度,而且處於缺氧、好氧交替變化之中,這樣的環境條件可選擇性地培養出菌膠團細菌,使其成為曝氣池中的優勢菌屬,有效地抑制絲狀菌的生長和繁殖,克服污泥膨脹,從而提高系統的運行穩定性。

3.6適用范圍廣,適合分期建設

CASS工藝可應用於大型、中型及小型污水處理工程,比SBR工藝適用范圍更廣泛;連續進水的設計和運行方式,一方面便於與前處理構築物相匹配,另一方面控制系統比SBR工藝更簡單。

對大型污水處理廠而言,CASS反應池設計成多池模塊組合式,單池可獨立運行。當處理水量小於設計值時,可以在反應地的低水位運行或投入部分反應池運行等多種靈活操作方式;由於CASS系統的主要核心構築物是CASS反應池,如果處理水量增加,超過設計水量不能滿足處理要求時,可同樣復制CASS反應池,因此CASS法污水處理廠的建設可隨企業的發展而發展,它的階段建造和擴建較傳統活性污泥法簡單得多。

3.7剩餘污泥量小,性質穩定

傳統活性污泥法的泥齡僅2-7天,而CASS法泥齡為25-30天,所以污泥穩定性好,脫水性能佳,產生的剩餘污泥少。去除1.0kgBOD產生0.2~0.3kg剩餘污泥,僅為傳統法的60%左右。由於污泥在CASS反應池中已得到一定程度的消化,所以剩餘污泥的耗氧速率只有10mgO2/gMLSS.h以下,一般不需要再經穩定化處理,可直接脫水。而傳統法剩餘污泥不穩定,沉降性差,耗氧速率大於20mgO2/gMLSS.h,必須經穩定化後才能處置。

4CASS設計中應注意的問題

4.1水量平衡

工業廢水和生活污水的排放通常是不均勻的,如何充分發揮CASS反應池的作用,與選擇的設計流量關系很大,如果設計流量不合適,進水高峰時水位會超過上限,進水量小時反應池不能充分利用。當水量波動較大時,應考慮設置調節池。

4.2控制方式的選擇

CASS工藝的日益廣泛應用,得益於自動化技術發展及在污水處理工程中的應用。CASS工藝的特點是程序工作制,可根據進水及出水水質變化來調整工作程序,保證出水效果。整套控制系統可採用現場可編程式控制制(PLC)與微機集中控制相結合,同時為了保證CASS工藝的正常運行,所有設備採用手動/自動兩種操作方式,後者便於手動調試和自控系統故障時使用,前者供日常工作使用。

4.3曝氣方式的選擇

CASS工藝可選擇多種曝氣方式,但在選擇曝氣頭時要盡量採用不堵塞的曝氣形式,如穿孔管、水下曝氣機、傘式曝氣器、螺旋曝氣器等。採用微孔曝氣時應採用強度高的橡膠

曝氣盤或管,當停止曝氣時,微孔閉合,曝氣時開啟,不易造成微孔堵塞。此外,由於CASS工藝自身的特點,選用水下曝氣機還可根據其運行周期和DO等情況適當開啟不同的台數,達到在滿足廢水要求的前提下節約能耗的目的。

4.4排水方式的選擇

CASS工藝的排水要求與SBR相同,目前,常用的設備為旋轉式撇水機,其優點是排水均勻、排水量可調節、對底部污泥干擾小,又能防止水面漂浮物隨水排出。

CASS工藝沉澱結束需及時將上清液排出,排水時應盡可能均勻排出,不能擾動沉澱在池底的污泥層,同時,還應防止水面的漂浮物隨水流排出,影響出水水質。目前,常見的排水方式有固定式排水裝置如沿水池不同深度設置出水管,從上到下依次開啟,優點是排水設備簡單、投資少,缺點是開啟閥門多、排水管中會積存部分污泥,造成初期出水水質差。浮動式排水裝置和旋轉式排水裝置雖然價格高,但排水均勻、排水量可調、對底部污泥干擾小,又能防止水面漂浮物隨出水排出,因此,這兩種排水裝置目前應用較多,尤其旋轉式排水裝置,又稱潷水器,以操作靈活、運行穩定性高等優點受到設計人員和用戶的青睞。

4.5需要注意的其它問題

1、冬季或低溫對CASS工藝的影響及控制

2、排水比的確定

3、雨季對池內水位的影響及控制

4、排泥時機及泥齡控制

5、預反應區的大小及反應池的長寬比

6、間斷排水與後續處理構築物的高程及水量匹配問題。

5CASS的經濟性

實踐證明,CASS工藝日處理水量小則幾百立方米,大則幾十萬立方米,只要設計合理,與其它方法相比具有一定的經濟優勢。它比傳統活性污泥法節省投資20%-30%,節省土地30%以上。當需採用多種工藝串聯使用時,如在CASS工藝後有其它處理工藝時,通常要增加中間水池和提升設備,將影響整體的經濟優勢,此時,要進行詳細的技術經濟比較,以確定採用CASS工藝還是其它好氧處理工藝。

由於CASS工藝的曝氣是間斷的,利於氧的轉移,曝氣時間還可根據水質、水量變化靈活調整,均為降低運行成本創造了條件。總體而言,CASS工藝的運行費用比傳統活性污泥法稍低。

曝氣盤或管,當停止曝氣時,微孔閉合,曝氣時開啟,不易造成微孔堵塞。此外,由於CASS工藝自身的特點,選用水下曝氣機還可根據其運行周期和DO等情況適當開啟不同的台數,達到在滿足廢水要求的前提下節約能耗的目的。

4.4排水方式的選擇

CASS工藝的排水要求與SBR相同,目前,常用的設備為旋轉式撇水機,其優點是排水均勻、排水量可調節、對底部污泥干擾小,又能防止水面漂浮物隨水排出。

CASS工藝沉澱結束需及時將上清液排出,排水時應盡可能均勻排出,不能擾動沉澱在池底的污泥層,同時,還應防止水面的漂浮物隨水流排出,影響出水水質。目前,常見的排水方式有固定式排水裝置如沿水池不同深度設置出水管,從上到下依次開啟,優點是排水設備簡單、投資少,缺點是開啟閥門多、排水管中會積存部分污泥,造成初期出水水質差。浮動式排水裝置和旋轉式排水裝置雖然價格高,但排水均勻、排水量可調、對底部污泥干擾小,又能防止水面漂浮物隨出水排出,因此,這兩種排水裝置目前應用較多,尤其旋轉式排水裝置,又稱潷水器,以操作靈活、運行穩定性高等優點受到設計人員和用戶的青睞。

4.5需要注意的其它問題

1、冬季或低溫對CASS工藝的影響及控制

2、排水比的確定

3、雨季對池內水位的影響及控制

4、排泥時機及泥齡控制

5、預反應區的大小及反應池的長寬比

6、間斷排水與後續處理構築物的高程及水量匹配問題。

5CASS的經濟性

實踐證明,CASS工藝日處理水量小則幾百立方米,大則幾十萬立方米,只要設計合理,與其它方法相比具有一定的經濟優勢。它比傳統活性污泥法節省投資20%-30%,節省土地30%以上。當需採用多種工藝串聯使用時,如在CASS工藝後有其它處理工藝時,通常要增加中間水池和提升設備,將影響整體的經濟優勢,此時,要進行詳細的技術經濟比較,以確定採用CASS工藝還是其它好氧處理工藝。

由於CASS工藝的曝氣是間斷的,利於氧的轉移,曝氣時間還可根據水質、水量變化靈活調整,均為降低運行成本創造了條件。總體而言,CASS工藝的運行費用比傳統活性污泥法稍低。

CyclicActivatedSludgeSystem,簡稱CASS,即循環式活性污泥生物反應工藝。

適用范圍:CASS法適用於生活污水、城市污水和大多數工業污水。

概述

CASS工藝是在SBR(序列間歇式反應器,SequencingBatchReactor)工藝上發展起來的.,目前已在實踐中得到廣泛應用。整個污水廠進出水是連續的,所有設備的維護可以都在水面上進行。簡單,靈活,可靠,耐沖擊負荷;剩餘污泥比傳統活性污泥法和普通SBR少。無需調節池和初沉池。還具有較好的脫氮除磷效果,佔地少、耗能低、投資省。

工藝流程

CASS工藝集反應、沉澱、排水於一體,對污染物質的降解是一個時間上的推流過程,微生物處於好氧--缺氧--厭氧周期性變化之中。

完整的CASS周期可分為以下四個步驟:

曝氣階段-->沉澱階段-->潷水階段-->閑置階段

工藝特點

處理效率高,出水水質好;

佔地面積省,建設費用低;

能耗低,管理方便,運行費用省;

運行可靠,對沖擊負荷的適應性強,不發生污泥膨脹。

CASS池分預反應區和主反應區。在預反應區內,微生物能通過酶的快速轉移機理迅速吸附污水中大部分可溶性有機物,經歷一個高負荷的基質快速積累過程,這對進水水質、水量、PH和有毒有害物質起到較好的緩沖作用,同時對絲狀菌的生長起到抑製作用,可有效防止污泥膨脹;隨後在主反應區經歷一個較低負荷的基質降解過程。CASS工藝集反應、沉澱、排水、功能於一體,污染物的降解在時間上是一個推流過程,而微生物則處於好氧、缺氧、厭氧周期性變化之中,從而達到對污染物去除作用,同時還具有較好的脫氮、除磷功能。CASS生物處理法是周期循環活性污泥法的簡稱,最早產生於美國,90年代初引入中國,目前,由於該工藝的高效和經濟性,應用勢頭迅猛,受到環保部門及擁護的廣泛關注和一致好評。經過模擬試驗研究,已成功應用於生活污水、食品廢水、制葯廢水的治理,取得了良好的處理效果,為CASS法在我國的推廣應用奠定了良好的基礎。

CASS法是在間歇式活性污泥法(SBR法)的基礎上演變而來的,其工作原理如下圖所示:

(見附圖)

在反應器的前部設置了生物選擇區,後部設置了可升降的自動潷水裝置。其工作過程可分為曝氣、沉澱和排水三個階段,周期循環進行。污水連續進入預反應區,經過隔牆底部進入主反應區,在保證供氧的條件下,使有機物被池中的微生物降解。根據進水水質可對運行參數進行調整。CASS法的特點與SBR相比,CASS法的優點是:其反應池由預反應區和主反應區組成,因此,對難降解有機物的去除效果更好。進水過程是連續的,因此,進水管道上無需電磁閥等控制元件,單個池子可獨立運行;而SBR進水過程是間歇的,應用中一般要2個或2個以上池子交替使用。排水是由可升降的堰式潷水器完成的,隨水面逐漸下降,均勻將處理後的清水排出,最大限度降低了排水時水流對底部沉澱污泥的擾動。CASS法每個周期的排水量一般不超過池內總水量的1/3,而SBR則為3/4,所以,CASS法比SBR法的抗沖擊能力更好。

與傳統活性污泥法相比,CASS法的優點是:建設費用低:省去了初次沉澱池、二次沉澱池及污泥迴流設備,建設費用可節省10-25%。以10萬噸的城市污水處理廠為例,傳統活性污泥法的總投資約1.5億,CASS法總投資約1.1億。工藝流程短,佔地面積少:污水廠主要構築物為集水池、沉砂池、CASS曝氣池、污泥池,而沒有初次沉澱池、二次沉澱池,布局緊湊,佔地面積可減少20-35%。以10萬噸的城市污水廠為例,傳統活性污泥法佔地面積約為180畝,CASS法佔地面積約120畝。運轉費用省:由於曝氣是周期性的,池內溶解氧的濃度也是變化的,沉澱階段和排水階段溶解氧降低,重新開始曝氣時,氧的濃度梯度大,傳遞效率高,節能效果顯著,運轉費用可節省10-25%。有機物去除率高,出水水質好:根據研究結果和工程應用情況,通過合理的設計和良好的管理,對城市污水,進水COD為400mg/L時,出水小於30mg/L以下。對可生物降解的工業廢水,即使進水COD高達3000mg/L,出水仍能達到50mg/L左右。對一般的生物處理工藝,很難達到這樣好的水質。所以,對CASS工藝,二級處理的投資,可達到三級處理的水質。管理簡單,運行可靠:污水處理廠設備種類和數量較少,控制系統比較簡單,工藝本身決定了不發生污泥膨脹。所以,系統管理簡單,運行可靠。污泥產量低,污泥性質穩定。具有脫氮除磷功能。無異味。CASS工藝特點設備安裝簡便,施工周期短,具有較好的耐水、防腐能力,設備使用壽命長;對原水的水質水量的變化有較強的適應能力,處理效果穩定,出水水質好,可回用於污水處理廠內的如綠化、澆地、洗車等有關雜用用途;處理工藝在國內外處於先進水平,設備自動化程度高,可用微機進行操作和控制;整個工藝運轉操作較為簡單,維修方便,處理廠內不產生污染環境的臭氣和蚊螢;投資較省,處理成本低,工藝有推廣應用價值。

CASS操作周期一般可分為四個步驟:曝氣階段由曝氣裝置向反應池內充氧,此時有機污染物被微生物氧化分解,同時污水中的NH3-N通過微生物的硝化作用轉化為NO3--N。沉澱階段此時停止曝氣,微生物利用水中剩餘的DO進行氧化分解。反應池逐漸由好氧狀態向缺氧狀態轉化,開始進行反硝化反應。活性污泥逐漸沉到池底,上層水變清。潷水階段沉澱結束後,置於反應池末端的潷水器開始工作,自上而下逐漸排出上清液。此時反應池逐漸過渡到厭氧狀態繼續反硝化。

閑置階段:閑置階段即是潷水器上升到原始位置階段。

D. 我國城鎮污水處理廠主要採用的處理工藝有哪些

生活污水來處理工藝、一體源化污水處理工藝、醫療廢水處理工藝等。
北京中天恆遠提示,污水處理廠指從污染源排出的污(廢)水,因含污染物總量或濃度較高,達不到排放標准要求或不適應環境容量要求,從而降低水環境質量和功能目標時,必需經過人工強化處理的場所,這個場所就是污水處理廠,又稱污水處理站。

E. 北京適合什麼樣的生活污水處理工藝

目前城市生活污水的生化處理技術已是十分成熟,可供選擇的工藝有普通活性污泥法、氧化溝法和間歇式活性污泥法(SBR)等以及一些演變工藝。這些工藝花樣繁多,人們在不斷探索和改進,力圖使工藝更加高效和節能。
普通活性污泥法具有運行穩定、管理方便的優點,前人在設計和運行方面積累了大量的工程經驗,但普通活性污泥法也存在著在運行不當時或進水水質異常時易發生污泥膨脹導致出水惡化的問題,同時由於污泥泥齡較短和沒有缺氧工況;對氮、磷的去除率不理想,隨著社會經濟發展,進入水體的污染負荷已嚴重超過水體自然凈化能力,特別是氮、磷在自然水體中積累,造成水體的富營養化已成為人們普遍關注的問題。所以城市生活污水的脫氮除磷顯得越來越重要。
正是在這種背景下,氧化溝、SBR工藝近年來在處理城市污水中得到了廣泛的應用,對控制水體氮、磷積累起到了良好效果。
下面就若干主要生物除磷脫氮工藝敘述如下:
1. 按空間分割的連續流活性污泥法
1.A2/O法及UCT法
A2/O工藝是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文縮寫,它是厭氧—缺氧—好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱,A2/O工藝於70年代由美國專家在厭氧—好氧除磷工藝(A/O工藝)的基礎上開發出來的,該工藝在厭氧—好氧除磷工藝(A/O工藝)中加一缺氧池,將好氧池流出的一部分混合液迴流至缺氧池前端,以達到硝化脫氮的目的。
A2/O工藝它可以完成有機物的去除、硝化脫氮、磷的過量攝取而被去除等功能,脫氮的前提是NH3-N應完全硝化,好氧池能完成這一功能,缺氧池則完成脫氮功能,厭氧池和好氧池聯合完成除磷功能。
其流程簡圖見圖3-1

進水 出水
厭氧池缺氧池好氧池 二沉池

混合液迴流
活性污泥迴流

圖1A2/O法流程簡圖

首段厭氧池,流入原污水與同步進入的從二沉池迴流的含磷污泥混合。本池主要功能為釋放磷,使污水中P的濃度升高,溶解性有機物被微生物細胞吸收而使污水中BOD濃度下降;另外,NH3--N因細胞的合成而被去除一部分,使污水中NH-3-N濃度下降,但NO-3-N含量沒有變化。
在缺氧池中,反硝化菌利用污水中的有機物作碳源,將迴流混合液中帶入的大量NO-3-N和NH-2-N還原為N2釋放至空氣,因此BOD5濃度大幅度下降,而磷的變化很小。
在好氧池中,有機物被微生物生化降解,而繼續下降;有機氮首先被氨化繼而被硝化,使NH-3-N濃度顯著下降,但隨著消化過程使NO-3-N的濃度增加,P隨著聚磷菌的過量攝取,也以較快的速度下降。所以,A2/O工藝它可以同時完成有機物的去除、硝化脫氮、磷的過量攝取而被去除等功能,脫氮的前提是NH-3-N應完全硝化,好氧池能完成這一功能,缺氧池則完成脫氮功能。厭氧池和好氧池聯合完成除磷功能。
本工藝在系統上是最簡單地同步除磷脫氮工藝,總水力停留時間小於同類工藝,在厭氧、缺氧、好氧交替運行的條件下可處理抑制絲狀繁殖,克服污泥膨脹、SVI值一般小於100,有利於處理後污水與污泥的分離,運行中在厭氧和缺氧段內只需輕緩攪拌,運行費用低。由於厭氧、缺氧和好氧三區嚴格分開,有利於不同微生物菌群的繁殖生長,因此脫氮除磷效果較好。目前,該法在國內外使用較為廣泛。為解決迴流污泥中硝酸鹽對厭氧放磷的影響,工程上可將迴流污泥分兩點厭氧池迴流,大部分污泥迴流至缺氧池,少部分污泥迴流至厭氧池。
為了解決A2/O法迴流污泥中過多的硝酸鹽對厭氧放磷的影響,產生了UCT工藝,流程簡圖見圖3-2。
缺氧迴流 混合液迴流
100%~200% 100%~300%
進水 出水
厭氧池 缺氧池 好氧池 二沉池

污泥迴流 50%~100% 剩餘污泥

圖2UCT除磷脫氮工藝

與A2O法相比,UCT工藝為同之處在於污泥先迴流至缺氧池,而不是厭氧池,再將缺氧池部分混合液迴流厭氧池,從而減少迴流污泥中硝酸鹽對厭氧放磷的影響。但UCT工藝增加了一次迴流,多一次提升,運行費用將有所增加。
2.氧化溝法
氧化溝又稱「循環曝氣池」,污水和活性污泥的混合液在環狀曝氣渠道中循環流動。氧化溝是50年代由荷蘭的巴斯維爾(Pasveer)開發,它屬於活性污泥法的一種變形,由於它運行成本低,構造簡單,易維護管理,出水水質好、運行穩定、並可以進行脫氮除磷,因此日益受到人們重視並逐步得到廣泛應用。
氧化溝處理系統的基本特徵是曝氣池呈封閉式溝渠型,它使用一種方向控制的曝氣和攪動裝置。一方面向混合液中充氧,另一方面向反應池中的物質傳遞水平速度,使污水和活性污泥的混合液在溝內作不停的循環流動。從反應器的觀點看,氧化溝屬於一種獨具特色的連續環式反應器(CLR)。
氧化溝除本身的溝體外,最重要的組成部分就是曝氣機。氧化溝的曝氣設備起著向水中供氧,推動水循環流動,以及混合和保證溝中的活性污泥呈懸浮狀態等作用。氧化溝的曝氣設備不是沿池長均分布,而是分區定位排列,一般位於氧化溝的進水一端。由於氧化溝巧妙地結合了連續式反應器和曝氣設備特定的定位布置,使氧化溝具有若干與眾不同特性。
1)氧化溝結合推動和完全混合的特點,有利於克服短流和提高緩沖擊能力。
一般氧化溝的入流設置在曝氣區上游,而出流安排在入流口的上游。這樣的安排,從短期內(循環一周)看,氧化溝具有推動系統的特點;若從長期內(循環多周)看,氧化溝又具有完全系統的特點。兩者的結合,一方面是入流必須至少循環一周才能流出,這就是基本上杜絕了短流,另一方面,循環的混合液又可提供很大的稀釋倍數對入流進行稀釋,提高了對沖擊負荷的緩沖動力。因而氧化溝是一個有效和可靠的處理系統。
2)氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度,特別適用於硝化反硝生物處理工藝。
氧化溝由於結合了完全混合的推流式反應器的特徵,同時曝氣器又是定位分區布置的,很明顯,沿水流方向存在溶解氧的濃度梯度。在氧化溝中存在曝氣區、需氧區的氧含量則很有限。因此,氧化溝特別適合於硝化和反硝化。這樣,一方面可利用反硝化過程所釋放的氧來滿足10-20%的需氧量,另一方面可利用反硝化過程恢復部分鹼度。
3)氧化溝功率密度的不均勻分配,有利於氧的傳遞、液體混合和污泥絮凝。
由於氧化溝上曝氣設備的不均勻設置,使氧化溝內的功率密度呈不均勻分布。氧化溝內存在兩個能量內,一個是設備曝氣裝置的高能量區,一個是環流的低能量區,這二者之間可以認為是能量由高到低的彌散過程。
4)氧化溝的整體體積功率密度低,可節省能量。
氧化溝遵守著動量守恆原則,一旦池內混合液被加速到所需流速時,維護循環所需要的水力動力只要克服摩阻和彎道損失即可。與彌散作用不同,循環或對流混合能夠增強其自身的攪動作用。結果,為了保持使用固體懸浮的速度,所需要的單位容積動力就大大低於其它系統。
氧化溝包括很多類型如卡魯塞爾、三溝式、澳巴勒、D型氧化溝、組合式氧化溝等,氧化溝的水流特徵介於推流式和完全混合之間,也可以認為是完全混合池,抗沖擊負荷強,通過控制曝氣轉刷的開停和轉速來控制氧化溝內某池段溶解氧的濃度,形成厭氧、缺氧和好氧區,因此也具有除磷脫氮的功能。
D型氧化溝為雙溝交替工作式氧化溝,由池容完全相同的兩個氧化溝組成,兩溝串聯運行,交替地作為曝氣池和沉澱池,不單設二沉池。D型氧化溝的缺點主要是曝氣設備利用率低、池容積利用率低。為了達到脫氮目的,在D型氧化溝的基礎上又發展了半交替工作式的DE型氧化溝,該溝設獨立的二沉池和迴流污泥系統,兩溝交替進行硝化和反硝化。
T型三溝式氧化溝集缺氧、好氧和沉澱於一體,兩條邊溝交替進行反應和沉澱,無需單獨的二沉池和污泥迴流,流程簡潔,具有生物脫氮功能。由於無專門的厭氧區,因此,生物除磷效果差,而且,由於交替運行,總的容積利用率低(約55%),設備總數量多,設備空置率高。為了達到除磷脫氮目的,提高設備利用率,結合T型、DE型氧化溝的特點,可以組合成半交替工作式的DT型氧化溝,該溝同樣具有獨立的二沉池和迴流污泥系統,三條溝根據進水水質、水量的變化,交替進行硝化和反硝化。
組合式氧化溝是隨著各種氧化溝的廣泛應用而發展起來的一種新型氧化溝污水處理技術。組合式氧化溝就是不單獨設二次沉澱及污泥迴流設備的氧化溝。近幾年在我國四川、山東等地均有組合式氧化溝污水處理工藝的污水廠建成投用,運行效果較好。組合式氧化溝技術既有氧化溝處理工藝的基本特徵,又由於曝氣凈化與固液分離的一體化而獨具特色:
A.工藝流程短,構築物和設備少,不設初沉池、二沉池、污泥消化池,故投資省,佔地少。
B.污泥自動迴流,不設污泥迴流泵站,因此能耗低,管理簡便容易。
C.處理效果優於我國國家二級排放標准,工作穩定可靠。
D.產生的剩餘污泥量少,污泥不需消化,且達到穩定狀態,易稅水,不會帶來二次污染。
E.一體化氧化溝造價低、建造快、設備事故率低、運行管理方便。
F.一體化氧化溝固液分離效果優於普通的二沉池,能承受較大的沖擊負荷,使整個系統能夠在較大的流量范圍內穩定運行。
G.污泥迴流及時,減少了污泥膨脹及反消化浮泥的可能。
3.AB法
AB法處理工藝,系吸附生物降解工藝的簡稱,是把德國亞琛大學賓克(Bohnke)教授於70年代中期開創的。由於它在處理效率、運行穩定性、工程投資和運行費用等方面與傳統活性污泥法相比均有明顯優勢,80年代開始為生產實踐所採用。目前國內已有很多用於處理城市污水的實例,如青島海泊河廢水處理廠,泰安廢水處理廠、深圳濱河污水處理廠,山東淄博污水處理廠、杭州大關污水處理廠以及廣州獵德污水處理廠等。
A段的效應
1)A段中存活大量的細菌,而且還不斷地進行繁殖、適應、淘汰、優選等過程,從而能夠培育出適應性和活性都很強的微生物群體,本工藝不設初沉池,使原污水中的微生物全部進入系統,使A段成為一個開放式的生物動力學系統。
2)A段負荷較高,有利於增殖速度快的微生物增長繁殖,而且在這里成活的只能是抗沖擊能力強的原核細菌,其它微生物都不能存活。
3)污水經A段處理後,BOD去除60~70%;可生化性大大提高,有利於B段工作。
4)A段污泥產率較高,吸附能力強,重金屬、難降解物質以及氮、磷等植物性營養物質等,都可以通過污泥的吸附作用,而得到部分的去除。
5)A段對有機物的去除,主要是靠污泥絮體的吸附作用,生物降解只佔三分之一左右,由於物理化學作用佔主導作用,因此,A段對毒物、 pH值、負荷以及溫度的變化都有一定的適應性。
B段的效應
1)B段所接受的污水來自A段,水質、水量都比較穩定,沖擊負荷不再影響本段,凈化功能得以充分發揮。
2)B段承受的負荷率為總負荷率的40~50%,曝氣池的容積較傳統法減少。
3)B段的污泥齡較長,氮在A段得到了部分去除,BOD/N比值有所降低,這樣,B段具有進行硝化反應的工藝條件。
AB法工藝是由超高負荷性污泥系統(A段)和中低負荷活性污泥系統(B段)串聯組成,A段的主體為吸附池及中間沉澱池,B段的主體為曝氣池及二次沉澱池,AB兩段各自擁有獨立污泥迴流系統。兩段完全分開,各自有獨特的生物群體,有利於功能穩定。A段屬高負荷低供氧,可去除BOD5約50%,曝氣時間僅為0.5hr左右,污泥負荷在3kg/kg.d以上。B段為低負荷,要滿足脫氮除磷要求,還必須在B段採用A2/O法或其他能脫氮除磷的工藝,如深圳濱河污水處理廠B級就是採用三槽式氧化溝工藝。因此本方法只適用於高濃度污水,一般認為BOD5在250~300mg/l以上才合理。從國內污水處理廠的調查情況來看,AB工藝的投資指標是居高位的。
A-B法的工藝特點
AB法工藝的特點:A段負荷高,曝氣時間短,僅0.5h左右,污泥負荷高達2~6kgBOD5/(kgMLSS.d)。B段污泥負荷較低,為0.15~0.30kgBOD5/(kgMLSS.d)。該法對毒物、pH值、負荷以及溫度的變化都有一定的適應性;運行穩定性較好;運行費用相對較低;工藝復雜,工程構築物較多,設備較多;污泥量較大;該法對有機物、氮和磷都有一定的去除率,適用於處理濃度較高、水質水量變化較大的污水,通常要求進水BOD5≥250mg/l,AB法才有明顯的優勢。本工程設計進水BOD5為100mg/l,採用AB法顯然不太合適。
3.2.1按時間分割的間歇式活性污泥法
序批式活性污泥法,又稱間歇式活性污泥法,近幾年來,已發展成多種改良型,主要有:傳統SBR法、CASS法、ICEAS法、Unitank法和MSBR法。
1.傳統SBR法
間歇式活性污水法(SequencingBatch Activated Sludge Reactor縮寫為SBR活性污泥法),又稱序批式活性污泥法,其污水處理機理與普通活性污泥法完全相同。SBR法於70年代由美國開發,並很快得到了廣泛應用。
由於SBR運行操作的高度靈活性,在大多數場合都能代表連續活性污泥法,實現與之相同或相近的功能。改變SBR的操作模式,就可以模擬完全混合式和推流式的運行模式。在反應階段,隨著時間的推移,反應池的有機物被微生物降解,廢水濃度越來越低,非常類似穩態推流式,只不過這是一種時間意義上的推流。如果進水期很長,反應池中廢水的有機物在這個時期累積程度非常小,那麼這種情況就接近於完全混合式。
與連續流相比,SBR有許多優點,具體如下:
(1)運行管理簡單 系統控制硬體如電動閥、氣動閥、電磁閥、液位感測器、流量計、時間控制器及微電腦已產品化,能夠為SBR系統提供可靠的自動化控制,大大縮短了管理人員的操作時間,甚至實現無人化管理。
(2)降低造價,減少佔地 由於SBR將曝氣與沉澱兩個過程全並在一個構築物中進行,不需要二次沉澱池和污泥迴流系統,甚至在大多數情況下可以不設初次沉澱池,所以佔地面積可縮小1/3-1/2,基建投資節省20%-40%。
(3)耐沖擊負荷 SBR充水時可作為均化池,對水質、水量的變化具有調節作用。在採用長時間進水和每周期換水體積很小的運行模式時,SBR可以模擬完全混合式流態,對進水有稀釋作用,這也是SBR耐沖擊負荷的一個原因。
(4)出水水質好 主要原因是:第一,SBR系統可隨時調整運行周期和反應曝氣時間等的長短,使處理水達標後排放;第二,沉澱是靜止條件下進行的,沒有進出水的干擾,泥水分離效果好,可避免短路、異重流的影響;第三,可根據泥水分離情況的好壞控制沉澱時間,使出水SS最少;第四,SBR不僅可以處理一般有機物,還可以去除氮、磷等營養物,某些難降解物也可得到降解。
(5)可抑制活性污泥絲狀菌膨脹:廢水進入反應池後,濃度隨反應時間而逐漸降低。因此,存在有機物的濃度梯度。這一濃度梯度的存在對於抑制絲狀菌膨脹,保持良好污泥性狀,具有重要作用。從另一方面看,缺氧、好氧狀態並存,能夠抑制專性好氧絲狀菌的繁殖。研究和工程應用表明,SBR污泥的SVI值多在100左右,能有效地抑制絲狀菌污泥膨脹。
(6)脫氮除磷 適當控制運行條件,SBR系統可在不投加任何化學葯劑的情況下,同時去除氮、磷等營養物,十分簡便。
與A2/O工藝、氧化溝工藝不同的是其脫氮除磷的厭氧、缺氧和好氧不是由空間來劃分的,而是用時間來控制的。在同一池體中形成厭氧、缺氧和好氧,完成脫氮除磷過程,而後開始沉澱並通過撇水器出水,完成一個周期。該工藝不需要迴流污泥和迴流混合液,也不設置專門的二沉池,處理構築物少,但總的容積利用率較低,一般小於50%,因此一般適用於較小規模的污水處理廠。
SBR由於是變水位靜置排水,沉澱效果雖好,但需專門的撇水設備,自控要求高,另外,由於是變水位排水和運行,一方面造成水頭的浪費;另一方面如採用微孔曝氣方式,水位變化易對曝氣器構成損害。
2.CASS法ICEAS法
CASS、ICEAS工藝即連續進水、間歇操作運行轉的活性污泥法。與傳統SBR法不同之處在於設置了多座池子,盡管單座池子間歇操作運行,但使整過程達到連續進水、連續出水。其進水、反應、沉澱、出水和待機在一座池中完成,常用四座池子組成一組,輪流運轉,一池一池的間歇處理。這種工藝,每座池子都需安裝曝氣設備、用於沉澱的潷水器及控制系統,間歇排水,水頭損失大,設備的閑置率較高、利用率低,投資大,要求自動化程度相當高。
目前,國內昆明第三污水處理廠採用了ICEAS工藝,設計規模為15萬m3/d,已建成投入運行。
CASS工藝是Goronszy教授在ICEAS的基礎上開發出來的,是SBR工藝的一種新的形式。通常CASS一般分為三個反應區:一區為生物選擇器,二區為缺氧區,三區為好氧區。生物選擇區是設置在CASS前端的小容積區,通常在厭氧或兼氧條件下運行。生物選擇器的最基本功能是防止產生污泥膨脹。同時還具有促進磷的進一步釋放和強化反硝化的作用。在這個區內難降解大分子物質易發生水解作用,對提高有機物的去除率是有一定的促進作用。主反應區則是去除有機物的主場所。運行過程中,通常將主反應區的曝氣強度加以控制,以使反應區內主體溶液中處於好氧狀態,主要完成降解有機物過程。
在池的末端設有潛水泵,污泥通過此潛水泵不斷地從主曝氣區抽送至生物選擇器中。CASS生物選擇器和缺氧芪的設置和污泥迴流的措施,保證了活性污泥不斷地在選擇器中經歷一個高絮體負荷(So/Xo)階段,從而有利於系統中絮凝性細菌的生長,進一步有效地抑制絲狀菌的生長和繁殖。CASS工藝沉澱階段不進水,保證了污泥沉降無水力干擾,在靜止環境中進行,可以進一步保證系統有良好的分離作用。
◆CASS工藝運行工藝
CASS反應池內分為選擇區和反應區,CASS反應池的運行操作由進水、反應、沉澱、潷水和待機五個階段組成。
進水期:污水連續流入反應池內前部的選擇區,與從反應池後部的凡庸區不斷循環至此的污泥混合,使污泥吸收易溶性基質,並促使絮凝性微生物產生。污水在選擇區厭氧狀態下停留1小時後,從選擇區與反應區隔牆下部的入口以低速流入反應區。連續進水可簡化對進水的控制,這樣的的分池系統也避免了水力短路。
反應期:污水進入反應區池中發生生化反應,在此階段可以只混合不曝氣,或既混合有曝氣,使污水處於是反復的好氧—缺氧狀態,反應期的長短一般由進水水質及所要求的處理程度而定。
沉降期:在此階段反應器內混合液進行固液分離,因該階段在完全靜止情況下進行,表面水力和固體負荷低,沉澱效率高於一般沉澱池的沉澱效率。
排水期:當池水位升到最高水位時,沉澱階段結束,設置的反應池末端的潷水器開動,將上清液緩緩潷出池外,當池水位降到低水位時停止潷水。
待機期:本處理系統為多池聯合運行,在每池潷水後完成了一個運行周期,在實際操作中,潷手所需時間往往小於理論最大時間,故潷水完成後兩周期閑置時間就是待機期,該階段可視污水的水質、水量和處理要求決定其長短甚至取消。在此階段可以從反應池排除剩餘活性污泥。反池池排出的剩餘污泥由於泥齡長,已基本穩定。
◆CASS生化反應池
在進水期、反應期達到硝化階段時,可減少或停止供氧,沉澱期或排水階段都可以發生反硝化。CASS系統進水初期、高濃度的有機物首先消耗池內溶解氧,反硝化以剛進入的污水中有機物作為電子供體,將池內NO3-N還原為N2逸出水面。在反應後期,達到硝化階段,污水中含有有機物濃度已大為減少,這時可減少或停止曝氣,可以利用內碳源進行反硝化。在沉降期和排水期所發生的反硝化也是利用內碳源作電子供體。
在選擇區活性污泥也會吸附污水中有機物並以多聚物形式貯存起來。當反應達到部分硝化後,減少或停止向混合液中供氧,則貯存碳源釋放。反硝化菌可以利用釋放的貯存碳源進行SBR系統所特有的利用貯存碳源進行反硝化。
反應池曝氣時聚磷菌利用有機物氧化放出的能量,大量吸收混合液中的磷,以聚磷酸鹽的形式儲存於體內,水中的磷轉移到污泥里,沉澱時處於缺氧狀態,部分聚磷菌尚未將吸收的磷大量釋放,即以剩餘污泥形式排出系統,從而達到去除水中磷的目的。至潷水是污泥層呈厭氧狀,DO和NOx-N的接近零,聚磷菌將體內的聚磷酸鹽水解,釋放出正磷酸鹽和能量,有利於下一階段充分吸收磷。即微生物在反應池中不斷地處於厭氧和好氧交替運行狀態,從而實現生物除磷。
CASS處理工藝的特點:
不設二沉池,曝氣池兼具二沉池功能所需的機械和工藝設備較少,自控運行管理簡單;曝氣池容積小於連續式,建設費用和運行費用都較低;SVI值較低,污泥易於沉澱,在一般情況下,不產生污泥膨脹現象;易於維護管理,工藝調整靈活,處理水水質優於連續式;對水質、水量變化的適應性強,運行穩定;處理效果好,BOD5去除效率高,除磷脫氮效果優於傳統活性污泥法、氧化溝法和AB法,產泥量少;佔地面積少,基建費用低;設備閑置率較高;要求自動控製程度較高。
3.MSBR法
MSBR是80年代後期發展起來的技術,MSBR是連續進水、連續出水的反應器,其實質是AA/O系統後接SBR,因此具有AA/O生物除磷脫氮功能和SBR的一體化控制靈活等優點。
污水進入厭氧池,迴流活性污泥在這里進行充分放磷,然後污水進入缺氧池進行反硝化。反硝化後的污水進入好氧池,有機物在這里被好氧菌降解、活性污泥充分吸磷後再進入起沉澱作用的SBR池,澄清後的污水被排放,此時另一邊的SBR在1.5Q迴流量的條件下進行起反硝化、硝化,或起靜置預沉的作用。迴流污泥首先進入濃縮區進行濃縮,上清液直接進入好氧池,而濃縮污泥則進入缺氧池,一方面可以進行反硝化,另一方面可消耗掉迴流濃縮污泥中的溶解氧和硝酸鹽,為隨後的厭氧放磷提供更為有利的條件,在好氧池和缺氧池之間有1.5Q的迴流量,以便進行充分的反硝化。
4.UNITANK法
UNITANK工藝又稱單池活性污泥法,是比利時西格斯水處理工程公司於80年代末開發的專利(SEGHERS ENGINEERING WATER NV)技術。UNITANK生物處理池是由三個矩形池組成,三個池水力相連通,每個池中均設有供氧設備,可採用鼓風曝氣或採用表面曝氣,在外邊兩側矩形池,設有固定出水堰及剩餘污泥排放泵,該池既可作曝氣池,又可作沉澱池,中間一隻矩形池只作曝氣池。進入系統的污水,通過進水閘門控制可分時序分別進入三隻矩形池中任意一隻池。當左池進水,此時左池與中間池曝氣,右池為沉澱池,水從左向右流過,從右池上部的固定堰溢出,經過一定時間後,進水從右池進,左池出,則左池變為沉澱,右池與中間池曝氣,這樣形成一個周期,與SBR原理接近,它是在同一容器中通過攪拌、曝氣完成厭氧、缺氧、好氧過程,因而同樣具有除磷脫氮功能。
UNITANK由於基本是定水位運行,連續進水、出水避免了SBR工藝中水位變化帶來的不利因素。
UNITANK工藝的特點如下:
(1)結構緊湊,模塊化設計;
(2)運行模式靈活,可自控運行;
(3)不需刮泥設備和污泥迴流,工藝流程簡便;
(4)佔地面積少;
(5)投資節省。
但由於UNITANK缺專門的厭氧區,實際操作中很難達到釋磷所需求的絕氧狀態(無分子態氧和無硝態氧),影響到厭氧段磷的釋放,而只有厭氧段磷釋放得徹底,好氧段磷的吸附量才越大,進入剩餘污泥中的磷也越多,從而達到較高的除磷效果。
日前,澳門凼仔污水廠採用了該工藝,設計規模為7萬m3/d,處理效果良好,但該廠不要求脫氮除磷。
5.往復式生化處理法
本工藝借鑒了Unitank、MSBR的成果,兼有Unitank一體化工藝和A2/O工藝的優點,是一種取長補短的組合技術。
該工藝具有如下優點:
(1)池中設有專門的厭氧池,完善了除磷效果,具有A2/O的優點。
(2)本工藝視BOD5負荷的大小,可以A2/O法運行,也可以A2/O法運行,比傳統A2/O法更具靈活性。
(3)每一組池中的每一格池體積較大,且為完全混合型,因而耐沖擊負荷較強。
(4)具有一體化工藝的優點,佔地面積小。
(5)由於佔地面積小,相應的征地費、地基處理費用小,又由於矩形壁可以共用,土建費用小,因此投資相對較低。
(6)本工藝流程簡潔,不需單獨設二沉池,曝氣、沉澱合用一池,交替運行。

F. 農村生活污水一般採用哪些污水處理工藝

農村生活污水處理技術包括化糞池、污水凈化沼氣池、普通曝氣池、序批式生物反應器、氧化溝、生物接觸氧化池、人工濕地、土地處理和生態塘等。可根據現場水質情況,設備放置要求,排放要求等來確認最終的處理方案

G. 目前的污水處理技術有哪些具體工業

化學強化生物除磷污水處理工藝
污水處理過程中,我國的主要河流和湖泊由於受磷污染,富營養化嚴重,國家環保局為控制磷污染,對磷排放制定了比較嚴格的標准。化學強化生物除磷污水處理工藝以除去污水中有機污染物和各種形態的磷為主,此污水處理工藝將化學除磷和生物除磷一體化,通過厭氧消化生物系統中活性污泥產生揮發性有機酸,作為聚磷菌生長的基質或稱之為營養物,使聚磷菌在活性污泥中選擇性增殖,並將其迴流到生物系統中,使生物污水處理系統工作在高效除磷狀態;同時污泥在厭氧條件下產生的磷釋放,通過化學除磷消除。這是一種高效市政污水處理工藝技術,滿足了我國現階段,為解決水體富營養化,需要在常規二級污水處理基礎上進一步除磷的要求。
循環間歇曝氣污水處理工藝
我國經濟發展水平各地相差較大,經濟發展滯後的城市還不能拿出很多資金用於污水治理,因此,怎樣利用有限的資金,降低環境污染,是很多城市政府面臨的問題。在污水處理方面,直到不久前,一些城市還採用一級或一級強化處理工藝技術,出水達不到國家二級排放標准對除去有機污染物的要求。循環間歇曝氣工藝充分發揮高負荷氧化溝處理效率高的優點,又充分利用序批式活性污泥污水處理工藝出水好的特點,保證了系統出水達到國家污水排放一級標准在除去有機污染物方面的要求。在投資和運行費用上比通常以除去有機污染物為主的二級生物污水處理系統降低30%左右,是適合我國現階段污水處理要求的工藝技術。
旋轉接觸氧化污水處理工藝
旋轉接觸氧化污水處理工藝技術是在生物轉盤技術基礎上,結合生物接觸氧化技術優點發展起來的新一代好氧生物膜處理技術。旋轉接觸氧化污水處理工藝技術和成套設備提供了一種簡單和可靠的污水處理方法。整個污水處理系統中的轉軸是唯一的轉動部分,一旦機器出了故障,一般機械人員都可以進行維修。系統生物量會根據有機負荷的變化而自動補償。附在轉盤上的微生物是有生命的,當污水中的有機物增加時,微生物隨之增加,相反,當污水中的有機物減少時,微生物隨之減少。所以這污水處理系統的工作效果不容易受到流量和負荷的突然變化和停電的影響。運行費用低,只有其他曝氣污水處理系統耗電的八分之一到三分之一。佔地面積僅相當常規活性污泥法一半。由於生物系統中生長的微生物種類多,能夠高效處理各種難降解工業污水。
連續循環曝氣系統工藝
連續循環曝氣系統工藝(Continuous Cycle Aeration System)是一種連續進水式SBR曝氣系統。污水處理工藝CCAS是在SBR(Sequencing Batch Reactor,序批式處理法)的基礎上改進而成。CCAS污水處理工藝對污水預處理要求不高,只設間隙15mm的機械格柵和沉砂池。生物處理核心是CCAS反應池,除磷、脫氮、降解有機物及懸浮物等功能均在該池內完成,出水可達標排放。 污水處理工藝CCAS上獨特的優勢: (1)曝氣時,CCAS污水處理的污水和污泥處於完全理想混合狀態,保證了BOD、COD的去除率,去除率高達95%。 (2)「好氧-缺氧」及「好氧-厭氧」的反復運行模式強化了磷的吸收和硝化-反硝化作用,使氮、磷去除率達80%以上,保證了出水指標合格。 (3)沉澱時,整個CCAS反應池處於完全理想沉澱狀態,使出水懸浮物極低,低的值也保證了磷的去除效果。 CCAS污水處理工藝的缺點是各池子同時間歇運行,人工控制幾乎不可能,全賴電腦控制,對處理廠的管理人員素質要求很高,對設計、培訓、安裝、調試等工作要求較嚴格。
曝氣生物濾池生活污水處理工藝流程
污水處理工藝流程簡介:曝氣生物濾池,就是在生物濾池處理裝置中設置填料,通過人為供氧,使填料上生長大量的微生物。這種污水處理工藝流程裝置由濾床、布氣裝置、布水裝置、排水裝置等組成。曝氣裝置採用配套專用曝氣頭,產生的中小氣泡經填料反復切割,達到接近微控曝氣的效果。由於反應池內污泥濃度高,處理設施緊湊,可大大節省佔地面積,減少反應時間。
城市污水SPR除磷工藝
污水處理工藝流程簡介:水體富營養化主要原因是人類向水體排放了大量的氨氮和磷,磷是水體富營養化的最主要因素。縱觀國內污水處理流程工藝,除磷技術一直是困擾污水處理廠運行的難題。傳統的物化除磷技術需要大量的葯劑,具有運行成本高、污泥產量大的缺點;前置厭氧的生物除磷工藝具有運行費用低的優點,但是由於完全依賴於微生物的攝磷、釋磷作用,難以達到國家污水處理工藝流程的要求。當考慮中水回用時,則更難達到要求。
A/O生物濾池污水處理工藝流程
污水處理工藝流程簡介:由於我國小城鎮居住點分散,污水源分布點多量少,城鎮級污水廠的規模多低於10000噸/日。目前國內大中型城市污水處理廠經常採用的污水處理工藝有傳統活性污泥法、A2/O、SBR、氧化溝等,如果以這些技術建設小城鎮污水處理廠會造成由於居高不下的運行費用,無法持續運行。必須針對小城鎮的特點採用投資省,運行費用低,技術穩定可靠,操作與管理相對簡單的工藝。
MBFB膜生物流化床工藝
MBFB工藝用於污水深度處理,能在原有污水達標排放的基礎上
,經過生物流化床和陶瓷膜分離系統,進一步降低COD、NH-N、濁度等指標,一方面可直接回用,另一方面也可作為RO脫鹽處理的預處理工藝,替代原有砂濾、保安過濾、超濾等冗長過濾流程,同時有機物含量的降低大大提高RO膜使用壽命,降低回用水處理成本,無機陶瓷膜分離系統,是世界第一套污水處理專用的無機膜分離系統,和其它的有機膜、無機膜相比,具有膜通量大、可反沖、全自動操作等優勢。
編輯本段國外污水處理技術
歐洲城市污水處理技術——可持續生物除磷脫氮工藝 以控制富營養化為目的的氮、磷脫除已成為各國主要的奮斗目標。無疑,應付日趨嚴格的排放標准,傳統工藝會因上述弊端而雪上加霜。在此情形下,發展可持續污水處理工藝變得勢在必行。所謂可持續污水處理工藝就是朝著最小的COD氧化、最低的CO2釋放、最少的剩餘污泥產量以及實現磷回收和處理水回用等方向努力。這就需要以較綜合的方式來解決污水處理問題,即污水處理不應僅僅是滿足單一的水質改善,同時也需要一並考慮污水及所含污染物的資源化和能源化問題,且所採用的技術必須以低能量消耗(避免出現污染轉移現象)、少資源損耗為前提。 發展新穎的污水生物處理工藝依賴於在微生物學及生物化學方面的新發現或新認識。荷蘭研究人員Mulder在10年前發現了厭氧氨(氮)氧化現象。與此同時,南非、荷蘭、日本等國科學家對生物攝/放磷代謝機理重新認識後確定了反硝化除磷新途徑。這兩種新技術的研發與應用對發展可持續污水生物處理工藝具有劃時代意義的推動作用。本文以厭氧氨氧化和反硝化除磷技術為藍本,詳細介紹它們的技術原理、工藝流程以及在歐洲的應用情況;在此基礎之上提出一個以轉換有機能源(甲烷)、回收磷化合物(鳥糞石)和回用處理水(非飲用目的)為目標的可持續城市污水生物除磷脫氮技術推薦工藝。 在污水生物除磷實踐中,南非開普頓大學(UCT)研究人員最早發現專性好氧細菌不是唯一對磷的生物攝/放起作用的菌種,兼性反硝化細菌也有著很強的生物攝/放磷現象。反硝化細菌的生物攝/放磷作用被荷蘭代爾夫特工業大學(TUDelft)和日本東京大學(UT)研究人員合作研究確認,並冠名為反硝化除磷(denitrifyingdephosphatation)。在磷的生物攝/放過程中,反硝化除磷細菌以硝酸氮取代氧作為電子接受體,也就是說反硝化除磷細菌能將反硝化脫氮和生物除磷這兩個原本認為彼此獨立的作用合二為一。顯然,在結合的除磷脫氮過程中,COD和氧的消耗量均能得到相應節省。比較傳統的專性好氧磷細菌去除工藝,反硝化除磷細菌能分別節省約50%和30%的COD與氧的消耗量,相應減少剩餘污泥量50%。在反硝化除磷過程中由於COD需要量的大為減少,過剩的COD因此能被分離,並使之甲烷化,從而避免COD單一的氧化穩定(至CO2)。歸因於曝氣能量的減少,以及過剩COD甲烷化後能量的產生,這種綜合的能量節約最終會導致釋放到大氣的CO2量明顯減少。因此,具有反硝化除磷細菌富集的處理系統可以被視為可持續處理工藝。 傳統上,兩個已得到充分確認的生物途徑,硝化(NH+4→NO3-)與反硝化(NO3→N2)被應用於污水處理的生物脫氮。這種傳統生物脫氮途徑從可持續角度看並不是最佳的,因為充分地氧化氨氮到硝酸氮首先要消耗大量能源(因曝氣);其次,還需要有足夠碳源(COD)來還原硝酸氮到氮氣。對這一傳統脫氮途徑的改進可藉助於新近由荷蘭TUDelft研發的一種中溫亞硝化技術——SHARON來實現。在亞硝化/反硝化脫氮途徑中,亞硝酸氮為僅有的中間過渡形態;這一途徑無論對氧化(NH+4→NO2-)還是還原(NO2-→N2)均能起到最小量化的作用,意味著O2和COD消耗量的雙重節約。顯然,亞硝化/反硝化脫氮途徑可以成為一種可持續的脫氮技術。 此外,荷蘭TUDelft研究人員幾乎在同一時期還試驗確認了一種新的氨氮轉換途徑,這使得氨氮以亞硝酸氮作為電子接受體而被直接氧化至氮氣成為可能。這種厭氧條件下的氨氮氧化與亞硝化過程(如SHARON工藝)相結合在工程上能夠實現氨氮的最短途徑轉換,這就意味著生物脫氮過程中能源與資源消耗量的最小化完全可能。污水處理過程中氮的所有可能轉換途徑列於圖1.與傳統脫氮工藝相比較,很明顯,由厭氧氨氧化與亞硝化工藝相結合的氮的完全自養轉換方式是一種最可持續的污水脫氮途徑。
編輯本段中國污水處理近況及未來
概況
我國污水處理產業發展進步較晚,建國以來到改革開放前,我國污水處理的需求主要是以工業和國防尖端使用為主。改革開放後,國民經濟的快速發展,人民生活水平的顯著提高,拉動了污水處理的需求。進入二十世紀九十年代後,我國污水處理產業進入快速發展期,污水處理需求的增速遠高於全球水平。 1990年以來,全球污水處理表觀消費量以年均6%的速度增長,而九十年代的十年間,我國污水處理表觀消費量年均增長率達到17.73%,是世界年均增長率的2.9倍。進入二十一世紀,我國污水處理產業高速增長。2000年—2004年,我國污水處理消費量從188萬噸增長到447萬噸,增加了2.3倍,年平均增長率在27%以上。其中,2001年,我國污水處理表觀消費量達到225萬噸,超過美國成為世界第一污水處理消費大國。同時,污水處理進口也大幅度增加。1998年,我國污水處理進口100萬噸,由此成為世界上最大的污水處理進口國。2004年與1998年比,污水處理進口增長幅度年均達到27.14%。預計2005年,中國污水處理表觀消費量將達到500萬噸,進口仍將保持在300萬噸左右。 伴隨著污水處理市場的快速發展,我國污水處理產量也結束了長期徘徊的局面,實現了高速增長。我國污水處理產量從2000年的46萬噸增長到2004年的236萬噸,年平均增長率在82.6%,占國內市場需求的比重也由2000年的24.47%提高到2004年的52.80%。而同期,世界污水處理產量則僅以6%左右的速度增長。 從九十年代後期起,我國太鋼、寶鋼以及寶新、張浦等國有和合資企業通過引進和技術改造,先後建成了一系列污水處理生產線,污水處理工藝技術裝備達到國際先進水平,污水處理生產初具規模。污水處理品種結構也發生了積極的變化,污水處理產品質量迅速提高。特別是國內污水處理冷軋板增長迅速,2003年,國內冷軋板產量達到170萬噸,首次超過進口量,自給率達到66%;2004年,國內冷軋板產量達到200萬噸,自給率達到70%以上。從2004年底到2005年底,國內冷軋污水處理產能將增加約150萬噸,基本滿足國內市場需求。到2007年,我國將成為污水處理的凈出口國。 從總體上看,我國污水處理正在經歷由規模小、水平低、品種單一、嚴重不能滿足需求到具有相當規模和水平、品種質量顯著提高和初步滿足國民經濟發展要求的深刻轉變,污水處理需求將逐步實現自給。
我國城市污水處理資本金來源難題
(難題一)人口增加,污水增多 在我國,隨著城市人口的增加和工農業生產的發展,污水排放量也日益增加,水體污染相當嚴重,而且幾乎遍及全國各地。到2000年底,全國設市的663個城市中有310個建有污水處理設施,建設污水處理廠427座,年污水處理量113.6億立方米,污水處理率只有34.23%。 (難題二)加快發展,急需資金 在社會主義市場經濟條件下,污水處理是從一定量的資金投入開始的。污水處理資金的規模決定著污水處理的規模。污水處理資金自身的發展速度決定著污水處理發展的速度和污水處理技術進步的速度。現實的污水處理中,技術先進、處理費用低的決策方案通常是預付資金量較大的方案。從這個意義上說,資金自身的發展速度越快,污水處理技術的進步和應用才能越快,污水處理也才能越快。 (難題三)處理資金,來源困難 1、我國城市污水處理資本金來源的難處所在 長期以來,我國城市污水處理設施採取的是免費使用政策,不僅擴大再生產由財政投資,簡單再生產也需要財政撥款才能完成,財政撥款因此成了污水處理設施維護建設投資的唯一來源。只是在不同時期,來源的名稱不同,但都是以財政為中心的資金循環。經濟體制改革,否定了我國傳統大一統"財政模式,否定了國家作為生產經營者的身份,也否定了生產資料所有者身份和政權行使者合一,要求政企分開,政資分開。與此相適應,在國家為主體的統一財政的前提下,我國財政分成公共財政與國有資產管理兩部分。公共財政是以政權行使者身份出現的國家,主要以稅收形式籌集資金,解決市場配置資源所不能解決的問題,滿足公共需要。城市污水處理是公益事業,污水處理資金財政撥款應是公共財政支出。因我國社會主義市場經濟體制改革還在深化中,公共財政收入佔GDP的比重、中央公共財政收入占公共財政收入的比重目前還不夠合理,城市污水處理資金很難像美國等發達國家哪樣絕大多數來自財政撥款或貸款。 2、污水處理借入資金來源的難處所在 城市污水處理資金需求巨大,銀行貸款是污水處理資金的一個重要來源。銀行貸款分商業銀行貸款與國家開發銀行貸款。商業銀行資金來源為居民與企業存款,大多為短期資金,雖然也可作部分中長期貸款,但比重不宜過大;商業銀行資金運用要求安全性、流動性和盈利性的"三性"統一,而污水處理資金的運用和迴流很難與商業銀行資金運用「三性」相吻合。因此,商業銀行很難對污水處理項目進行貸款。
我國城市污水處理資本金來源難題的破解
(破解方法一)加大財政撥款力度 城市污水處理資金的一部分,在社會主義市場經濟條件下,還必須由政府給予必要的補助,原因是多方面的。主要是:1、污水處理普遍存在著價格需求彈性較小和政府"壟斷"經營,其收費制定必須考慮居民的承受能力,而不能依靠競爭價格來完全地解決設施建設和企業發展問題。2、污水處理提供的服務具有公共性,許多設施的使用難以計算,使其服務收費不能直接進入市場實行等價交換,而只能成為公共消費的一部分。3、污水處理提供的服務具有廣泛的社會性和外部經濟性,衡量其投資效益時,首先是社會效益。 國家財政對城市污水處理的撥款,在我國主要有基本建設安排的投資,中央財政撥給的專款和地方財政撥款。基本建設安排的投資,分國家預算內和地方自籌兩種。國家預算內的基本建設投資由中央政府確定數額,由財政部交國家計委統一安排。地方自籌基本建設投資,是在國家規定的額度內由地方自籌資金安排的投資。中央和地方財政撥款,一種是根據需要,財政每年撥給一定數額的資金,作為污水處理的專項資金;另一種是按項目定額補助,項目建成,補助停止。 (破解方法二)增加企業自籌強度 在市場經濟的條件下,污水處理只有在其建設經營活動中把它的價值轉化到周而復始的資金迴流中,才能實現污水處理的再生產。按價值規律的要求,污水處理的投入與產出理順到市場經濟的新秩序中,是加快我國城市污水處理的客觀要求。污水處理收費,不應是一項臨時性的籌資措施,而是實現污水處理資金補償的市場化方式,同時也是調節污水處理設施合理利用的一種經濟手段。 污水處理的自籌資金,在社會主義市場經濟條件下,要按照價值規律制定污水處理收費標准,按照國家規定從營業收入中提取生產發展基金、固定資產折舊基金和大修理基金。污水處理單位不僅要依靠自身的力量來完成簡單再生產和擴大再生產,還要向國家繳納稅費。為此,污水處理的合理收費,必須建立在合理成本和合理利潤率的基礎之上。 污水處理收費的合理成本,一般應包括生產費用、經營費用、固定資產折舊、大修理基金、貸款利息等。其中固定資產折舊要有恰當的折舊率,要改變現在折舊年限過長、折舊率較低的做法,以免企業的明盈實虧。污水處理收費的合理利潤率,是指利潤率的核定既要考慮企業的合理福利和必要的積累,又要考慮污水處理收費需求彈性小、社會服務性強的特點,防止利用其壟斷性追求過高利潤。為防止壟斷強加給用戶的負擔,政府可通過行政和經濟手段對經營者加以限制,使其可能獲得的利潤不超過全社會的平均利潤。 (破解方法三)試行優先股票發行 市場經濟國家的經驗表明,發行優先股票吸收國內外私人資本進行城市污水處理,既能滿足污水處理的巨大資金需求,又不喪失政府對污水處理項目的控制權。優先股票是相對普通股票而言的。投資購買普通股票的好處還有投資收益比其他類似證券的投資收益高,在證券交易市場上流通性強,交易公平進行等。 優先股票是比普通股票具有一定優先權的股票,主要是優先分得股利和公司剩餘財產的權利。優先股的最大優點是較普通股收益穩定,風險小。但當股份公司經營成績卓著,經營利潤激增時,優先股享受到的收益卻不會增加,而普通股的收益卻可隨著公司經營效益的提高而增加。從這一點考慮,優先股較普通股又缺乏發展性和進取性。 按我國現行做法,股票是根據投資者身份的不同,劃分為國家股、法人股、個人股和外資股,沒有優先股與普通股的劃分。我國《公司法》中沒有優先股的概念,也沒有做出相應的規定。這是因為我國的股份制企業都是從計劃經濟體制下的企業改造而來,因而帶有種種歷史的痕跡,成為歷史遺留問題正待在改革中進一步探索解決。從城市污水處理的實際出發,我們可以進行污水處理股票發行的探索。這就要對現有的污水處理企業進行股份制改造,向國內外私人資本發行部分優先股票,或將部分國有股以優先股的形式轉讓給私人資本,籌措的資金由污水處理企業用於污水處理。這種方式由於是以現有企業的發展業績為基礎,且改造後的企業業績繼續增長,所以集資成功的可能性較大。

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