㈠ 中国最新的水资源现状 污水处理现状
根据前瞻产业研究院发布的《中国污水处理行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》数据显示,截至年底,我国污水处理及其再生行业企业个数达到了213个,资产总计844.13亿元,较2011年增长了11.43%,销售收入为236.64亿元,较2011年增长了16.16%,扩张速度较快。
但是我国当前污水处理费还处于较低的水平,在我国36个大中城市中还有14个城市的污水处理费低于0.8元/吨,未能达到国家规定的上涨幅度,虽然当前我国污水处理及其再生行业的毛利率较高,2012年华东地区和西北地区的毛利率超过了100%,但是由于污水处理费的工业事业特征,其市场调节能力较差,2012年我国污水处理及其再生行业七个地区有四个毛利率在下降,而且华东、华中地区连续两年处于下降趋势,在一定程度上会打击企业投资这个行业的积极性。
前瞻产业研究院污水处理及其再生行业小组认为,从我国污水日处理能力和污水排放总量对比来看,我国污水处理能力尚不能满足需处理的污水量,加上污水处理行业存在产能利用率低的问题,每年都有大量的没有得到处理的污水流入水体中污染水环境,行业需求大于供应。
受到经济回暖,国家政策推动以及环保行业热度增长等有利因素作用,污水处理行业整体生产经营状况较好,基于多项政策的利好作用具有持续性,加之随着工业的持续增长,污水处理的行业需求将稳定增加,预计2013年污水处理行业的财务运行仍将保持较好水平。
国家环境保护“十二五”规划指出,“十二五”期间中国环保投资将达3.1万亿,较“十一五”期间1.54万亿的投资额上升121%。“十二五”期间,随着环境税费改革,市场化和特许经营制度完善,税费优惠政策落实和处理费用征用水平提高,污水处理、垃圾处理运行服务市场将迅速发展,环境咨询、环境设计、环境贸易等服务领域也将进一步扩大,行业发展前景广阔。
总体来说,我国污水处理行业前景比较良好,行业增长空间很大。
㈡ 农村生活污水处理技术有哪些研究进展
现代污水处理技术,按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理。
一级处理,主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水,BOD一般可去除30%左右,达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。
二级处理,主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD,COD物质),去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准。
三级处理,进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂率法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗分析法等。
整个过程为通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后,经过格删或者筛率器,之后进入沉砂池,经过砂水分离的污水进入初次沉淀池,以上为一级处理(即物理处理),初沉池的出水进入生物处理设备,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反应器有曝气池,氧化沟等,生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床),生物处理设备的出水进入二次沉淀池,二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理,一级处理结束到此为二级处理,三级处理包括生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备,一部分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥设备后,污泥被最后利用。
以上是污水处理厂处理工艺的基本流程,流程图见下页图一。
二.各个处理构筑物的能耗分析
1.污水提升泵房
进入污水处理厂的污水经过粗格删进入污水提升泵房,之后被污水泵提升至沉砂池的前池。水泵运行要消耗大量的能量,占污水厂运行总能耗相当大的比例,这与污水流量和要提升的扬程有关。
2.沉砂池
沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒。沉砂池一般设于泵站前、倒虹管前,以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损;也可设于初沉池前,以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池。
沉砂池中需要能量供应的主要是砂水分离器和吸砂机,以及曝气沉砂池的曝气系统,多尔沉砂池和钟式沉砂池的动力系统。
3.初次沉淀池
初次沉淀池是一级污水处理厂的主题处理构筑物,或作为二级污水处理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面。处理的对象是SS和部分BOD5,可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷。初沉池包括平流沉淀池,辐流沉淀池和竖流沉淀池。
初沉池的主要能耗设备是排泥装置,比如链带式刮泥机,刮泥撇渣机,吸泥泵等,但由于排泥周期的影响,初沉池的能耗是比较低的。
图一城市污水处理典型流程
4.生物处理构筑物
污水生物处理单元过程耗能量要占污水厂直接能耗相当大的比例,它和污泥处理的单元过程耗能量之和占污水厂直接能耗的60%以上。活性污泥法的曝气系统的曝气要消耗大量的电能,其基本上是联系运行的,且功率较大,否则达不到较好的曝气效果,处理效果也不好。氧化沟处理工艺安装的曝气机也是能耗很大的设备。生物膜法处理设备和活性污泥法相比能耗较低,但目前应用较少,是以后需要大力推广的处理工艺。
5.二次沉淀池
二次沉淀池的能力消耗主要是在污泥的抽吸和污水表明漂浮物的去除上,能耗比较低。
6.污泥处理
污泥处理工艺中的浓缩池,污泥脱水,干燥都要消耗大量的电能,污泥处理单元的能量消耗是相当大的,这些设备的电耗功率都很大。
三.针对各个处理构筑物的节能途径
1.污水提升泵房
污水提升泵房要节省能耗,主要是考虑污水提升泵如何进行电能节约,正确科学的选泵,让水泵工作在高效段是有效的手段,合理利用地形,减少污水的提升高度来降低水泵轴功率N也是有效的办法,定期对水泵进行维护,减少摩擦也可以降低电耗。
2.沉砂池
采用平流沉砂,避免采用需要动力设备的沉砂池,如平流沉砂池。采用重力排砂,避免使用机械排砂,这些措施都可大大节省能耗。
3.初次沉淀池
初次沉淀池的能耗较低,主要能量消耗在排泥设备上,采用静水压力法无疑会明显降低能量的消耗。
4.生物处理构筑物
国外的学者通过能耗和费用效益分析比较了生物处理工艺流程,他们认为处理设施大部分的能量消耗是发生在电机这类单一的设备上,因而节能应从提高全厂功率因数、选择高效机电设备及减少高峰用电要求等方面入手。他们提出的节能措施既包括改善电机的电气性能,也包括解决运转的工艺问题,还包括污水厂产物中的能量回收(Energy
Recovery)。
曝气系统的能耗相当大,对曝气系统能耗能效的研究总是涉及到曝气设备的改造和革新。新型的曝气设备虽然层出不穷,但目前仍然可划分为2类:第1种是采用淹没式的多孔扩散头或空气喷嘴产生空气泡将氧气传递进水溶液的方法,第2种是采用机械方法搅动污水促使大气中的氧溶于水的方法。微孔曝气,曝气扩散头的布局和曝气系统的调节这些都是节能的有效措施。在传统活性污泥处理厂曝气池中辟出前端厌氧区,用淹没式搅拌器混合的节能、生物除磷方案。这一简单的改造可以节省近20%的曝气能耗,如果算上混合用能,节能也达到12%。自动控制系统的应用于污水处理节能,曝气系统进行阶段曝气,溶解氧存在浓度梯度,既减少了能耗,又可以改善处理效果,减少污泥量。
生物膜法处理工艺采用厌氧处理可以明显降低能量的消耗。
5.二次沉淀池
二次沉淀池中对排泥设备的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法。
6.污泥处理
污泥处理系统节能研究主要集中于污泥处理的能量回收。从污水污泥有机污染物中回收能量用于处理过程早在上世纪初就已投入实践,但能源危机之前一直不受重视。目前有两种回收途径:一是污泥厌氧消化气利用,一是污泥焚烧热的利用。
消化气性质稳定、易于贮存,它可通过内燃机或燃料电池转化为机械能或电能,废热还可回收于消化污泥加热。因此利用消化气能解决污水厂不同程度的能量自给问题。林荣忱等人比较了沼气发电机和燃料电池两种利用形式,认为燃料电池能量利用率高,具有很好的发展前途。对消化气的最大化利用是提高能效的主要方式。沼气发电机组并网发电的研究和应用在国内已有应用实例,是大型污水处理厂的沼气综合利用的可行途径。
另外一种能量回收方式是将城市固体废物焚烧场建在污水处理厂旁,将固废与污水污泥一起焚烧,获得的电能用于处理厂的运转。
城市污水处理的能耗分析研究与节能技术和手段的发展往往并不同步。由于污水处理能量平衡分析方法研究的欠缺,节能措施的制订和实施常常超前。而多数节能途径和手段常常由处理厂的操作管理人员结合各处理设施实际情况提出,具有经验性和个别性,不一定能适用于其他污水厂甚至是工艺相似的污水厂;另一方面,从广义上说,污水处理学科领域的技术创新、新材料和新设备的使用都蕴涵着节能增效的潜力,因而节能的途径和手段往往是很宽泛的。
四.结论
污水处理是能源密集(energy intensity)型的综合技术。一段时期以来,能耗大、运行费用高一定程度上阻碍了我国城市污水处理厂的建设,建成的一些处理厂也因能耗原因处于停产和半停产状态。在今后相当长的一段时期内,能耗问题将成为城市污水处理的瓶颈。能否解决耗污水厂的能耗问题,合理进行能源分配,已经成为决定污水处理厂运行效益好坏的关键因素。能耗是否较低,也是未来新的污水处理厂可行性分析的决定性因素,开发能效较高的污水处理技术,合理设计及运行污水处理厂,必将是未来污水处理厂设计和运行的必由之路。
㈢ 污水怎么处理
1、物理处理法:
通过物理作用分离、回收废水中不溶解的呈悬浮状态的污染物(包括油膜和油珠)的废水处理法,可分为重力分离法、离心分离法和筛滤截留法等。以热交换原理为基础的处理法也属于物理处理法。
2、化学处理法:
通过化学反应和传质作用来分离、去除废水中呈溶解、胶体状态的污染物或将其转化为无害物质的废水处理法。
3、生物处理法:
通过微生物的代谢作用,使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机污染物,转化为稳定、无害的物质的废水处理法。根据作用微生物的不同,生物处理法又可分为需氧生物处理和厌氧生物处理两种类型。
(3)城镇污水处理研究进展扩展阅读
污水处理的注意事项:
一、 从水质角度和处理技术角度来讲,城市生活污水,特别是不含冲厕排水的生活污水水质较好,有机物含量较髙。
城市中许多用途的用水,如冷却用水、冲洗用水、建筑用水、灌溉用水等对水质要求不高。污水利用技术已经发展成熟,水处理技术完全可以满足其技术支持。
二、 从水量角度来讲,城市污水量与用水量几乎相当,雨水具有季节性和随机性等特点,均可以作为城市的再生水利用。
三、 从工程建设角度来讲,城市污水和雨水利用所需要釆用的设备远比使用自来水所需的工程量要小得多。
四、 从经济角度讲,既节省了纯净水资源,又降低了排污等费用,降低了成本,有显著的经济效益。
㈣ 污水处理设备内贸现状,以及未来发展趋势是什么样的
智能制造新模式将加速推广应用
随着我国国民经济的高速发展和改革开放的不断深入,城市生产力不断提升,城市人口数量也不断增加,未来我国污水排放量也将随之增大,因此,对于污水处理的需求也必将进一步扩大,而作为一个严重缺水的国家,在污水处理率与污水排放量双增的形势下,提升污水处理能力成为水处理行业和企业的趋势。
与此同时,随着互联网的快速发展和5G时代的到来,移动互联网、物联网、云计算和大数据等领域应用和开发,将我国制造业向智能转型全面推进,各行业、企业加快推动新一代信息通信技术、智能制造关键技术装备、核心工业软件等与企业生产工艺、管理流程的深入融合,推动制造和商业模式持续创新,智能制造新模式将加速推广应用。
我国水污染防治设备产量年均复合增长率近40%
国内企业在水污染防治设备的开发和研究蕴含着巨大的商机,同时工业废水处理回用是新的市场机遇。从水污染防治设备状况来看,近几年我国水污染设备制造处于一个快速发展阶段。据前瞻产业研究院报告统计数据显示,2010年我国水污染防治设备产量仅仅为2.69万台,截止至2017年我国水污染防治设备产量增长至27.23万台,2010-2017年中国水污染防治设备产量的年均复合增长率约为39.2%。前瞻测算,2018年我国水污染防治设备产量在28.50万台左右。
2010-2018年中国水污染防治设备产量统计情况及预测
数据来源:前瞻产业研究院整理
中国污水处理行业发展趋势与升级分析
2019年6月3-5日,作为一年一度的行业盛会,将传统的市政、民用和工业水处理与环境综合治理及智慧环保相融合的水处理展示平台——上海国际水展在上海隆重召开,烟台金正环保科技有限公司市场部部长李超先生接受慧聪水工网的专访,并向我们分享了当下污水处理行业在互联网环境下的趋势与升级。
1、“智能制造+智能服务”助力污水回用产业升级
上海国际水展是国内一年一度的水处理行业盛会,针对此次水展金正环保推出了主题为“智能制造+智能服务”助力污水回用产业升级的最新污废水资源化与高品质再生水回用整体解决方案。
李超先生认为,环保水处理行业有很多共性痛点问题,代表性如:水处理核心膜组件价格过高、核心膜材料受制于国外技术企业、粗放式运营等。
为此,金正环保一直致力于解决这些行业共性痛点而努力,“智能制造+智能服务”的主题便是如此。其中,“智能制造”便体现在自主研发的全球首条DTRO膜柱自动化生产线,解决了膜柱生产规模化、标准化和运输的难题;率先实现了工程设备化、设备模块化、模块标准化的简化工艺链,大幅降低投资运营成本。
而“智能服务”则体现在,金正环保通过工业大数据中心,利用云计算和新一代信息技术赋能,以场景化的方式帮助企业和政府用户将数据用起来,实现了数据资产化、数据业务化,提供远程运维、专家分析、故障预警等服务,提升了企业的核心竞争力和政府的治理能力,逐步实现全产业链的大数据布局。
通过“智能制造+智能服务”极大解决行业共性痛点问题,真正做到提质增效,推动水处理行业快速发展。
2、智能制造打造竞争新优势
众所周知,加快发展智能制造,是培育我国经济增长新动能的必由之路,是抢占未来经济和科技发展制高点的战略选择,对于推动我国制造业供给侧结构性改革,打造制造业竞争新优势,实现制造强国具有重要战略意义。
金正环保自主研发的全球首条DTRO膜柱全自动化生产线,拥有强大的生产能力,可实现产能300-500支/天。生产线整体运行平稳高效,产品质量稳定、成品率高,可实现视觉检测,对产品问题可追溯,解决了膜柱生产规模化、标准化和运输难的问题,
李超先生表示膜柱的智能化生产将会给水处理行业带来巨大变化,通过规模化、标准化生产,降低产品生产成本,可以为用户提供更大让利空间,让更多行业和客户能够用得到、用得起、用的好金正环保的产品。
3、创新难点不在技术,在于理念
纵观整个行业,李超先生认为国内环保水处理行业的发展难点不仅仅在于于技术创新,更在于理念和模式的创新。金正环保在战略布局时,希望能够打通整个污废水资源化回用的工艺链和产业链,进而推动国内整个行业的发展。目前,金正环保已实现膜材料、膜元件、集成设备、杂盐分离的整个产业链的发展,可以为工业园区提供高盐废水及资源化回用的整体解决方案。
金正环保在特种膜领域走在了世界前列,是国内为数不多拥有核心技术的环保水处理企业,拥有授权专利33项、参与国家标准制定5项、工信部鼓励推广环保装备2项、山东省重点研发计划2项。且自主研发了全球首条DTRO特种膜自动化生产线,填补了国内空白。金正环保每年持续加大技术研发投入,目前在研发的耐酸、耐碱、耐有机溶剂特种膜材料已取得突破性的进展,同时也在扩充产品品类和应用领域,开发针对市政污水高品质回用的特种膜,有效简化工艺链和降低投资运营成本,目前中试阶段已经结束,预计很快将推向市场,保持金正环保在水处理行业的长远竞争力。
互联网、物联网、云计算和大数据等在水处理行业的深入应用,为支持水处理企业应对挑战提供了有了的支撑。金正环保作为是中国水处理行业特种膜研发生产与应用的高新技术环保企业以“智能制造+智能服务”模式为我国污废水资源化与高品质再生水回用添砖加瓦。
更多数据来源及分析请参考于前瞻产业研究院发布的《中国污水处理行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》,同时前瞻产业研究院还提供产业大数据、产业规划、产业申报、产业园区规划、产业招商引资等解决方案。
㈤ 郑祥的发表文章
林心颖,郑祥﹡,低碳时代的中国银行业环境责任现状分析,环境保护,(已接收)
杨勇,魏源送,王亚炜,郑祥*,北京温榆河流域微生物污染调查研究,环境科学学报,(已投稿)
雷洋,王玉明,杨 勇,郑祥﹡,中国城镇污水处理系统能源回收的潜力分析,中国人口、资源与环境,2010:
于淼,周玉芬,郑祥﹡,文献计量学法分析膜技术的研究和应用进展,水工业市场,2010,1:47-50
鹿瑞瑾,林心颖,郑祥﹡,中国水务上市公司的环境信息披露现状,水工业市场,2010,10:35-38
周玉芬,于淼,杨勇,郑祥﹡,MBR在中国应用现状与市场发展趋势,工业水处理,2010,7:5-7
郑祥,刘俊新,MBR系统原生动物群落特征,环境科学。2009 ⑼:152-157
郑祥,膜技术在农村饮用水中的应用现状与未来,水工业市场。2009.6:15-18
郑祥,中国膜技术科研环境简述,给水排水动态。2009,12 (160): 8
陈平,郑珺,周玉芬,郑祥﹡,中国膜工业的现状与未来,环境保护。2009. 418(4B):71-74
郑祥,杨勇,雷洋.中国城市垃圾填埋场沼气发电潜力分析,环境保护。2009. 416(2B):19-22
郑祥,刘巧铃,MBR在医院污水处理领域的应用分析,给水排水。2008,34 ⑽: 78–82
郑祥,刘俊新,MBR对污水中病毒的去除机制与影响因素研究,中国科学B:化学,2007,37 ⑷: 390–396
徐慧芳,郑祥,樊耀波,利用SCI分析学科发展--以近15年的MBR研究状况为例,现代情报,2007,3:45-51
郑祥,刘俊新,重力出流式MBR污泥浓度的优化控制,过程工程学报,2006,6⑷:592-597
陈少华,郑祥,刘俊新. 重力出流式膜生物反应器的膜通量及膜污染控制研究. 环境科学,2006⑿:2518-2524
郑祥,刘俊新,影响MBR脱氮效率的因素研究,环境科学学报,2005,25⑽:1325-1329
郑祥,吕文洲,杨敏,刘俊新,膜生物反应器去除污水中病毒的试验研究,科学通报,2005,50⑵:117-122
郑祥,吕文洲,杨敏,刘俊新,膜技术对病原微生物去除的研究进展,工业水处理,2005,25⑴:1-5
郑祥,刘俊新,重力出流式MBR处理生活污水及毛纺印染废水,中国给水排水,2004,20⑿:1-4
郑祥,樊耀波,膜-生物膜工艺处理毛纺印染废水研究,中国给水排水,2004⑷:41-43
郑祥,刘俊新,厌氧反应器与好氧MBR组合工艺处理毛纺印染废水试验研究,环境科学,2004⑸:102-105
魏源送,郑祥,刘俊新,国外膜生物反应器在污水处理中的研究进展,工业水处理,2003,23⑴:1-7
刘俊新,夏世斌,郑祥,经济高效的污水生物脱氮除磷新技术研究,世界科技研究与发展. 2003,25⑵:37-41
郑祥,刘俊新,膜生物反应器的技术经济分析,给水排水,2002,28⑶:105-108
郑祥,魏源送,樊耀波,刘俊新,膜生物反应器在中国的研究进展,给水排水,2002,28⑵:105-110
郑祥,樊耀波,影响MBR处理效果及膜通量的因素研究,中国给水排水,2002,18⑴:19-22
郑祥,朱小龙,樊耀波, 膜生物反应器处理毛纺废水的中试研究, 环境科学,2001,22⑷:91-94
郑祥,樊耀波,膜生物反应器运行条件的优化及膜污染的控制, 给水排水,2001,27 ⑷:41-44
郑祥,樊耀波,膜生物反应器在水处理中的研究及应用, 环境污染治理技术与设备,2000,1 ⑸:12-19
﹡为通讯作者
㈥ 水环境污染治理新进展
一、污水规模化集中处理与系统优化理论的应用
我国对污染企业多年来一直执行的是“谁污染谁治理”和“三同时”的环保政策,虽然取得了显著成效,但随着市场经济的发展,人们对这种分散式点源治理模式又产生了新的看法,特别是对那些中小企业和乡镇企业。普遍认为,小而散、散而全的污水厂建设不仅给国家和企业造成了巨大的投资浪费,还由于企业负担过重,管理水平较低等原因,使预期的环境治理目标大打折扣。为此许多专家学者呼吁,集中建立规模化污水厂,变“谁污染谁治理”为“谁污染谁掏钱”的政策时机已经成熟。
其实国际环境污染治理领域早已从过去的分散式源治理,发展到了利用系统理论观点进行区域性综合治理的新水平。以美国Converse A.Q对新英格兰洲Merrimack河域的污水处理系统规划为例,该规划通过建立全流域水环境容量、污水输送、处理规模、处理程度以及环境效益等多因素的系统优化数学模型,获得了该流域内设立4座集中污水处理厂最为经济的投资方案,比原计划的18座建设方案节省了40%以上的费用。又如日本,自1965年就已由原来单纯追求污水处理技术和设备的改进,转入了在系统理论指导下建立区域综合污水处理厂的水污染治理方向,到1976年已建成29座综合性污水处理厂,比分散式处理节省了20%以上的费用。
二、清洁生产概念的引入
清洁生产概念是于1989年由联合国环境规划署工业与环境中心提出的,基本含义是采用清洁的能源、原材料、生产工艺和技术,生产清洁的产品。由于清洁生产能对提高生产效率和产品质量,节约能源和原材料等各个环节起到显著成效,世界各国都在纷纷推行,尤其在美国、日本、欧洲等发达国家和地区。在环保方面,由于清洁生产能够通过改进生产工艺,降低污染物的产生和排放,对环境起到“标本兼治”的作用,我国也于1993年正式提出了清洁生产的要求,并列入了1994年《中国21世纪议程》和《固体废弃物环境污染治理法》。与此同时,还在世界银行、联合国环境规划署的帮助下,由国家环保局承担,在一些城市和行业开展了试点工作。如代号为B-4的清洁生产项目,在1993~1995年间已完成了国内29项试点,并计划在未来5年内把清洁生产引入全国3000家工业企业。
清洁生产在环境保护方面的效益是十分可观的,以河北邯郸丛台酒厂的酒糟废水治理项目为例,在中国地质科学院环境工程技术设计研究院的帮助下,仅用40万元的投入,进行了发酵罐蒸汽加热工艺的改进,就基本实现了生产用水的闭路循环,使污水治理项目投资节约了600万元以上。因此认为,清洁生产的推广,在今后我国环保领域必将发挥重要作用。
三、生物基因工程的应用
自70年代P.Berg首次利用内切酶把分属两个不同属的DNA重组到一起,宣告基因工程诞生以来,短短20多年间已给全社会各个方面带来了重大变革。环保领域也是这样,生物工程已开始显示出无穷的威力。
目前常用的污水生物处理技术虽然在世界各国环境治理中发挥了巨大作用,但仍有不尽人意的地方,如承受COD、BOD能力低,反应时间长,污泥量大,难降解物质多,氮磷去除率不高等问题。为了克服这一弊端,人们采用了多种手段,如为提高微生物对污水环境的适应能力所开展的微生物驯化、针对某一特种污染物进行的专性菌体培养等,但在实际应用中不是净化效果不理想,就是因菌种对环境的不适应而在短期内消亡,达不到预期的效果。基因工程的诞生使人们看到了新的希望。
目前国内外专家通过多年的努力,已经取得了可喜进展,如日本琉球大学的比嘉教授花费18年时间研制成功的一种称为“Expedient microds”(有益微生物群)的高科技生物制品,在日本千叶县一个连续20年污染居全国之首的湖沼中应用,投放仅三天,就发挥出神奇功效,湖水很快得到了净化。我国针对水污染治理中的许多问题也开展了这方面的工作,如针对甲苯类有机污染物生物难降解问题,将具有较高分解能力的微生物基因导人具有较好絮凝能力菌体的研究工作已经获得了成功。又如针对大多湖泊严重富营养化问题,将具有较强脱氮能力的硝化菌(Nitrobater、Nitrosomonas)和较强除磷能力的聚磷菌(Pseudomonas)基因重组,再导入生存范围较宽的大肠杆菌的研究工作也已完成菌体基因的解译,后续工作正在进行中。由此看来,传统污水生物法的诸多弊端,通过基因工程去解决将是十分现实和有效的。生物基因工程的引入,必将给污水生物处理技术带来新的革命。
㈦ 去关于污水处理厂处理的实践报告3000个字
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。
㈧ 请问:污水处理或污水处理厂重要性(概括总结性在100-200字左右)
我仅从污水的危害来说明污水处理的重要性。也许这种方式可以直接说明
(1)危害人的健康
水污染后,通过饮水或食物链,污染物进入人体,使人急性或慢性中毒。砷、铬、铵类、笨并(a)芘等,还可诱发癌症。被寄生虫、病毒或其它致病菌污染的水,会引起多种传染病和寄生虫病。重金属污染的水,对人的健康均有危害。被镉污染的水、食物,人饮食后,会造成肾、骨骼病变,摄入硫酸镉20毫克,就会造成死亡。铅造成的中毒,引起贫血,神经错乱。六价铬有很大毒性,引起皮肤溃疡,还有致癌作用。饮用含砷的水,会发生急性或慢性中毒。砷使许多酶受到抑制或失去活性,造成机体代谢障碍,皮肤角质化,引发皮肤癌。有机磷农药会造成神经中毒,有机氯农药会在脂肪中蓄积,对人和动物的内分泌、免疫功能、生殖机能均造成危害。稠环芳烃多数具有致癌作用。氰化物也是剧毒物质,进入血液后,与细胞的色素氧化酶结合,使呼吸中断,造成呼吸衰竭窒息死亡。我们知道,世界上80%的疾病与水有关。伤寒、霍乱、胃肠炎、痢疾、传染性肝类是人类五大疾病,均由水的不洁引起。
(2)对工农业生产的危害
水质污染后,工业用水必须投入更多的处理费用,造成资源、能源的浪费,食品工业用水要求更为严格,水质不合格,会使生产停顿。这也是工业企业效益不高,质量不好的因素。农业使用污水,使作物减产,品质降低,甚至使人畜受害,大片农田遭受污染,降低土壤质量。海洋污染的后果也十分严重,如石油污染,造成海鸟和海洋生物死亡。
(3)水的富营养化的危害
在正常情况下,氧在水中有一定溶解度。溶解氧不仅是水生生物得以生存的条件,而且氧参加水中的各种氧化-还原反应,促进污染物转化降解,是天然水体具有自净能力的重要原因。含有大量氮、磷、钾的生活污水的排放,大量有机物在水中降解放出营养元素,促进水中藻类丛生,植物疯长,使水体通气不良,溶解氧下降,甚至出现无氧层。以致使水生植物大量死亡,水面发黑,水体发臭形成“死湖”、“死河”、“死海”,进而变成沼泽。这种现象称为水的富营养化。富营养化的水臭味大、颜色深、细菌多,这种水的水质差,不能直接利用,水中断鱼大量死亡。
㈨ 谁能给我几本关于污水处理的书给我作为毕业论文的参考文献!
书名:环境科学与工程进展丛书--SBR及其变法污水处理与回用技术
出版社:化学工业出版社
定价:60
条形码:9787502543594
ISBN:ISBN 7-5025-4359-7
作者:张统
印刷日期:2003-3-1
出版日期:2003-3-1
精装平装_开本_页数:平装16开,394页
中图法:
中图法一级分类:
中图法二级分类:
书号:
简介:本书为《环境科学与工程进展》系列丛书之一,对近年来国内间歇式活性污泥法污水工艺处理的研究和应用进行了介绍,基本上包括了国内的最新研究成果。主要有五个方面的内容:SBR工艺在不同废水中的应用研究;SBR脱氮除磷研究;CASS工艺研究及应用;各种SBR的变形工艺应用研究;污水处理与回用及其他技术与工艺。
本书大多数文章均为作者最新的研究成果和工程应用经验,均为宝贵的第一手资料,具有较高的学术价值和工程指导意义。本书适用于污水处理技术研究人员,污水处理工程的规划、设计、施工、管理等人员参阅;也对给水排水、环境工程专业的大专院校师生有一定参考价值。
目录:第一章 SBR工艺原理及应用
一、间歇式活性污泥工艺的发展与应用
二、SBR的工艺发展和应用适用性问题的讨论
三、SBR工艺的分类和特点
四、SBR法与活性污泥膨胀
……
二十三、UASBAF-SBR工艺处理屠宰废水
二十四、铁屑过滤-SBR工艺处理棉纺印染废水的研究
二十五、开发厌氧/好氧序批式一体化反应器的构想
二十六、猪场废水厌氧消化液SBR处理技术研究及工程应用
第二章 SBR工艺用于污水脱氮除磷
一、供氧方式对SBR法硝化反应控制参数的影响
二、间歇式生物膜法除磷工艺特性研究
三、间歇式生物膜法除磷机理研究
四、间歇式生物膜法的脱氮特征及机理研究
……
十二、应用SBR工艺强化生物除磷系统的研究
十三、SBR法处理城市污水的脱氮除磷功效
十四、活性污泥外循环SBR系统的生物除磷能力
十五、SBR工艺用于生活污水除磷脱氮的试验研究
第三章 CASS工艺原理及应用
一、建筑小区污水处理技术及设计实例
二、CASSL+膜过滤工艺处理中小城市污水与水回用
……
十四、循环式活性污泥法(CAST)工艺及设计
十五、CASS工艺在处理低温生活污水中的应用研究
第四章 SBR其他变形原理及应用
一、MSBR系统的特点及其除磷脱氮的机理分析
二、MSBR工艺的运行机理
……
九、SBR法DAT-IAT技术在大型城市污水处理厂的应用
十、UNITANK工艺处理城市污水工程实践
第五章 污水处理与回用其他技术进展
一、我国城市污水回收和再用的实例分析
二、我国污水处理事业现状及今后发展的趁势
三、生态卫生(排水)系统国内外发展比较
四、关于天津市城市污水污泥处理与处置的技术研究与探索
……
二十一、集成电路废水处理系统设计
二十二、新型气浮器及其处理造纸废水的工程设计
二十三、航天发射场推进剂废水对地下水影响程度分析与研究
二十四、集中供暖主管道腐蚀查定及防腐方法
阅读地址: http://www.buildbook.com.cn/book/B10011346.shtml