水处理实验设计与技术期末

⑴ 污水处理厂实习报告

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

⑵ 水处理理论与技术、污水和废水处理理论与技术有什么区别

水处理理论与技术范围比污水和废水处理理论与技术更大些，包括了制水（自来水、工业水等的制备）。

⑶ 同济大学环境工程专业型研究生的两个方向：水处理理论与技术和水污染控制与资源化利用技术有什么不同

目前我国还是处来于末端自处理为主要污染控制技术的，不过也在大力推行预防污染战略。从最终的前景来讲，肯定是预防污染要最后形成规模，因为这才是最好的道路。不过现在谁也无法预测这个时间。所以赌一把的话就选后者。

⑷ 本实验与水处理实际情况有哪些差别如何改进

小试过程是在一个特定环境中发生的，在实际运行过程中存在温度环境变化、内水力条件不稳定容、投加药量不精确及污染物浓度差异大的特点，因此在工程运行过程中应在设计前考虑到各项变化系数，考虑各方面因素影响后设定出一个相对稳定的运行环境。

⑸ 水处理的设计方法

奥贝尔系统抄处理法。
奥贝尔氧化沟一般适用于20万立方米/日以下规模的城市污水处理厂，尢其推荐应用于中小规模的城市污水处理厂。
由于奥贝尔氧化沟属于多反应器系统，在一定程度上有利于难降解有机物的去除，且抗冲击负荷能力强，因此，当城市污水中工业废水比例较高时，奥贝尔氧化沟较其他类型氧化沟有更好的适应性。
奥贝尔氧化沟有三个相对独立的沟道，进水方式灵活。在暴雨期间，进水可以超越外沟道，直接进入中沟道或内沟道，由外沟道保留大部分活性污泥，利于系统的恢复。因此，对于合流制或部分合流制的污水系统，奥贝尔氧化沟均有很好的适用性。

⑹ 水处理工艺设计

没有分，应该没人给你做吧，我不会做

⑺ 污水处理的工艺技术

生物处理中采用的处理工艺有：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、一体化生化法、好氧污水处理、生物流化床污水处理、固定化细胞技术污水处理、生物铁法、投加生长素法、集成生化加过滤法、增加流动载体法、深井曝气法、生物滤池法、生物转盘法、塔式生物滤池的生物膜法等等的城市污水一级、二级、深度处理法。 污水中磷的处理方法 水体富营养化现象导致了水质恶化，严重影响了人们的生产和生活，氮磷同为水体生物的重要营养物质，但是藻类等水生生物对磷更敏感，解决水体富营养化问题，首先要从污水中除去磷。随着科学的进步及人们环保意识的不断提高，可持续发展除磷技术已成为废水处理研究领域的发展趋势。
1 、化学除磷技术 化学除磷的基本原理是通过投加化学药剂形成不溶性磷酸盐沉淀物，最终通过固液分离的方法使磷从污水中被去除。其主要研究方向集中在化学药剂的优化选择上。化学沉淀法是一种实用有效的技术，其优点是：操作简单、除磷效果好、处理效率可达80%～90%，且效果稳定，不会重新放磷而导致二次污染，当进水浓度较大波动时，仍有较好的除磷效果。缺点是：该法所用药量大，处理费用较高，且产生大量的化学污泥。一般分为两种：化学沉淀法和化学絮凝法：
化学沉淀法：
化学沉淀法除磷主要指应用钙盐，铁盐和铝盐等产生的金属离子与磷酸根生成难溶磷酸盐沉淀物的方法来去除废水中的磷。最常用的是石灰、硫酸铝、铝酸钠、三氯化铁、硫酸铁、硫酸亚铁和氯化亚铁。
化学絮凝法
化学混凝法除磷是将可溶性磷转化为悬浮性磷，并将其滞留。水中的磷大部分是溶解状的无机化合磷，主要是洗涤剂的正磷酸盐和稠环磷酸盐，其余小部分是以溶解和非溶解状态存在的有机化合磷。稠环磷酸盐和有机化合磷一般在生物处理中可转化为正磷酸盐。由于在各种阴离子中，磷酸根对铁离子水解行为影响最为突出，它可以取代与铁离子结合的部分羟基，形成碱式磷酸铁复合络合物，改变铁离子的水解路径。
2、 生物除磷技术 生物除磷工艺是一种经济的除磷方法，可以有效的去除磷，而不影响总氮的去除，运行费用低，且可避免化学除磷法产生大量的化学污泥。其中反硝化除磷工艺是当前研究的热点。反硝化细菌的生物摄/ 放磷作用被代尔夫特工业大学和东京大学研究人员合作研究确认，命名为“反硝化除磷”。反硝化除磷菌(DPB)可以利用O2或者NO3 作为电子受体，在厌氧条件下，COD 可被降解为醋酸(HAC)等低分子脂肪酸，以供DPB 吸收繁殖，同时水解细胞内的Poly- P，并以无机磷酸盐的形式释放出来。在缺氧条件下，DPB 利用硝酸氮为电子受体发生生物摄磷作用，同时硝酸氮被还原为氮气。被DPB 合并后的反硝化除磷过程能够节省相当的COD 与曝气量，同时也意味着较少的细胞合成量。国外对反硝化除磷研究的比较早，与常规生物脱氮除磷工艺相比，反硝化除磷所需的COD量减少30%(以生活污水计算)。反硝化除磷技术已从基础性研究逐步应用到了实际工程中。满足DPB 所需环境和基质具代表性的工艺为单级工艺(BCFS)和双级工艺(A2N)。
3 化学辅助生物除磷
由于生物除磷的稳定性和灵活性较差，易受碳源、pH 值等因素的影响，出水的磷含量往往达不到国家排放标准要求，生物除磷的工艺稳定性可通过附加化学沉淀来改善。化学结合生物除磷技术的研究比较热点。其中侧流除磷(Phsostrip)工艺的研究深受关注，该工艺可保证磷出水值在1mg/L 以下，虽然尚不能达到国家一级A标准，但从除磷工艺的稳定性、磷去除效率、污泥最终处置的便利和间接节省的运行费方面来看，有其它除磷工艺都不可比拟的优势
4 污水中磷的回收 鸟粪石(MgNH4PO4·6H20)沉淀法用于除磷，此法可以同时去除和回收磷、氮两种营养元素，尤其是在一些同时含有磷、氮的废水中，应用鸟粪石沉淀法实现这类废水中的磷回收只需要在废水中投加镁源和适当调节pH，因此较为方便。鸟粪石是一种品质极好的磷肥，100m3 污水中可以结晶出1 kg 的鸟粪石，如果各国都进行污水鸟粪石回收，则每年可得6.3 万t 磷（以P2O5 计），从而节约开采1.6%的磷矿。有研究表明，污泥回收磷可减少污泥干固体质量，回收磷后污泥焚烧后产生的灰分量也会显著下降，且鸟粪石除磷工艺产生的污泥体积很小，仅是化学除磷产生的污泥体积的49%。 连续循环曝气系统工艺（Continuous Cycle Aeration System）是一种连续进水式SBR曝气系统。污水处理工艺CCAS是在SBR（Sequencing Batch Reactor，序批式处理法）的基础上改进而成。CCAS污水处理工艺对污水预处理要求不高，只设间隙15mm的机械格栅和沉砂池。生物处理核心是CCAS反应池，除磷、脱氮、降解有机物及悬浮物等功能均在该池内完成，出水可达标排放。
污水处理工艺CCAS上独特的优势：
⑴曝气时，CCAS污水处理的污水和污泥处于完全理想混合状态，保证了BOD、COD的去除率，去除率高达95%。
⑵“好氧-缺氧”及“好氧-厌氧”的反复运行模式强化了磷的吸收和硝化-反硝化作用，使氮、磷去除率达80%以上，保证了出水指标合格。
⑶沉淀时，整个CCAS反应池处于完全理想沉淀状态，使出水悬浮物极低，低的值也保证了磷的去除效果。
CCAS污水处理工艺的缺点是各池子同时间歇运行，人工控制几乎不可能，全赖电脑控制，对处理厂的管理人员素质要求很高，对设计、培训、安装、调试等工作要求较严格。 人类面临水危机已是不争的事实。我国增加了对城市基础设施建设和环境保护的投入，强化环境综合治理，从而使污染物排放总量得到有效控制，部分地区和城市环境质量有所改善。但根据环境监测结果统计分析，我国水污染形势仍然非常严峻，各项污染物排放总量很大，污染程度仍处于相当高的水平。
2010年全国污水排放总量610万吨，同比增长3.4%，自“十一五”以来，我国污水排放总量增速放缓，由“十五”期间的8%左右降到2010年的3%左右。我国城镇污水处理能力在“十一五”时期获得极大提升，近两年又持续保持增速。截至2011年底，全国设市城市、县累计建成城镇污水处理厂3135座，污水处理能力达到1.36亿立方米/日。全国正在建设的城镇污水处理项目达1360个，总设计能力约2900万立方米/日。
截至2011年底，我国水资源总量约为2.4万亿立方米，约占全球水资源总量的7%，居世界第六位。但由于我国人口占世界比重的20%，人均水资源仅占世界平均水平的四分之一，世界排名第88位，被列为世界人均水资源贫乏国家之一。我国660多个城市中，缺水城市有400多个，其中严重缺水城市 114个。即便在多水的长江流域也有缺水城市59个，缺水县城155个。其中不少缺水城市为水质型缺水城市。我国缺水城市数量的增幅大致与城市化进程保持一致。《中国污水处理行业市场前瞻与投资规划分析报告》数据显示，截至2012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。
从城市化程度方面来看，中国城市化发展进程已经进入了国际公认的加速发展时期，2010年，中国城市化水平已接近50%;预计2020年，城市化发展将达到58%左右。通过对城市用水和建设用地保障程度变化机理与规律的分析发现，过去30年全国城市化水平每提高1%需新增城市用水17亿立方米，其中需增城市生活用水9.4亿立方米，需增城市工业用水7.6亿立方米，随着城市化程度加快，用水量增加，同时排水量增长，污水处理需求也随之加大，再生水的利用也成为缓解水资源压力的有效途径。
许多发达国家的用水理念是尽量减少洁净水的使用，减少污水的排放，实现水资源的循环利用。再生水利用的历史也比较久远，早在19世纪，伦敦、波士顿、巴黎等城市就有关于合法使用再生水的法案出台。随着污水再生利用技术的不断提高，再生水在工业、农业、市政生活等方面都得到了越来越广泛的应用。另外，再生水作为一种重要的水资源在世界其他许多发展中国家也得到越来越广泛的应用。例如墨西哥、阿根廷、巴西等国都开始利用再生水，其中用于农业灌溉的比例最大。再生水和海水淡化、跨流域调水相比，其成本低，也助于改善生态环境，实现水生态的良性循环。无论是从技术、经济还是途径方面来看都是缓解水危机的最佳方式之一。
存在的问题及对策
一、问题
1、运营服务和高效监管，成为突出问题。运营管理越来越重要，越来越突出。由于下属企业数量多，分布广，对监管也提出了更高的要求。
2、污水处理企业在运营阶段，对管理水平的要求、对成本控制的要求在不断提升。
3、污水处理企业如何将行业中优秀污水处理厂的管理经验，推广到所有厂站。提升公司整体管理水平。
二、建立信息化的综合污水处理管理平台
通过采用先进的信息化技术，为水务集团建立一个生产运行管理的综合化信息平台，使营运管理向专业化、实时化和智能化发展，消除决策者、管理者和执行者之间信息脱节，构筑起以信息资源数字化、信息传输网络化、信息技术应用普及化为标志的“数字水务运营管理”基本框架、实现生产控制精细化和节约化、工艺调度实时化和最优化、日常管理系统化和制度化、服务规范化和人性化，为其向集约化创新营运管理模式迈进提供信息化基础保证。这就是水务综合运营管理系统。
水务综合运营管理系统具备：
1、先进性：本系统采用Spring、Hibernate框架技术开发，基于J2EE的软件平台。采用了B/S架构，运用JSP/Servlet、Ext、Flex等技术。是国际主流的企业级软件开发技术。在开发效率、运行稳定性、数据安全、应用功能扩展等方面具有得天独厚的优势。
2、专业性：本系统结合全国十佳污水运营企业优秀的运营管理方式，由全国十佳污水处理运营单位的多位资深行业内专家和清华大学环境工程学院和华中科技大学计算机学院的多位教授专家共同设计管理模型，采用先进的计算机技术历时两年开发而成。已在数家大型排水集团试运行，取得用户一致高度评价。
3、实用性：本系统基本涵盖了污水处理厂生产运营活动中的各个层面，全面而系统地提升了企业的信息化水平。系统采用友好直观的显示界面，实现生产工艺图形化实时监视，各种能耗实时显示；同时系统对污水处理厂最为关注的节能降耗问题进行了针对性设计，采用多种科学手段进行最优化控制，如：进行泵站机组联编控制、优化调度，降低能耗，延长机组使用寿命；自动分析水质数据情况，计算合适的用药比例，节约用药成本；曝气池溶解氧浓度的稳定控制，降低曝气系统能耗等。
4、扩展性：本系统分为厂站数据采集系统和运营管理平台两部分，可最大程度满足不同污水处理厂具有差异化的应用环境；采用模块化设计，不但满足了作为污水处理厂基础信息平台的需求，系统功能更可根据用户的个性需求而定制功能，同时随着企业信息化程度和管理水平的不断提升而进行应用方面的拓展从而满足更高层面的需求。
水务综合运营管理系统优势有：
1、集中式优化管理：本系统采用了集中式的数据采集系统将原来分散的各分布厂站的生产运行数据进行实时采集，进行集中管理，并实时存储，同时支持远程网络访问；突破了传统自控系统和组态软件的狭窄视野，把生产控制层和企业决策管理层有力的结合起来，实时系统与管理信息系统相互渗透，彼此结合，形成一个多层次、网络化的自动化信息处理系统。最大限度提升了整体运营水平。
2、在线实时监控：本系统根据生产工艺流程将各种设备实时运行状况、实时能耗状况等运行状态进行图形化实时监视，生产过程中出现异常过程实时告警并发出应急预案提示。报警后处理情况及结果还可作为知识库保存，也可以自己编写报警预案，不断提高故障处理效率。并随着时间推移经验的提升不断加强系统自动处理各类问题的能力。大大降低了以往此类问题全部由技术人力提供预案所带来的不确定性的风险。从而极大增强了生产运营的稳定性。
3、优化调度，节能降耗：针对生产运行中能耗重点单元（泵房、曝气池、加药系统等），提供专家性优化调度方案。提高处理效率，系统实现节能降耗。
4、设备（备件）管理：对设备和备件等资产实现全面的维修、养护、库存管理，对资产变动过程进行跟踪和记录。提供完善的各类报表。设备(仪表)养护流程、设备(仪表)维修计划、设备润滑计划等完全自动化管理，到时提醒。实现了对生产设备的科学化、规范化、信息化的管理，延长了设备使用寿命和提高了设备的使用效率。
5、统计分析功能：本系统提供多种智能分析工具，能对各阶段、各时期、各类生产运行数据可进行统计、比较、分析，并以直观的图表形式呈现，如历史生产数据综合分析，重要指标参数对比分析等。对辅助管理者的决策提供强大的支持。
6、灵活高效的报表系统：系统可自动采集，统计分析报表自动生成，预置流程数据报送，同时可根据使用者要求进行生产报表报送流程自定义，可根据用户权限随时进行任意格式数据报表导出，为管理决策随时提供第一手资料，同时极大缓解人力劳动，减少企业人力成本。
7、辅助分析：能通过内嵌的能源计量管理模块和生产计划模块自动对生产的运营直接成本和综合成本进行分析比较，协助管理人员找出能够实现效益优化的生产管理方案。并可根据使用方提供的算法模型随时自定义生成和系统结合的多种智能辅助分析工具。
三、为水务集团解决的问题
1、建立企业门户，解决企业信息传递脱节，“信息孤岛”问题。
2、实现污水处理企业的专业化、规范化、标准化的信息化管理模式，提高企业市场竞争力。
3、建立企业动态决策支持系统，实现专业化、科学化管理决策。
4、建立企业工作流平台，规范化、标准化工作流程，提高管理水平，实现有效监管。
5、健全企业预案库、知识库，提高人员知识水平和素质，保障安全高效生产 。
6、建立智能化污水处理工艺模拟模型，实现生产优化调度，节约能耗，降低成本。 过去几年，污水处理行业的产业能力发生了质的变化，这个质的变化主要由两个方面，一是污水处理厂的数目在快速增加，二是整体的处理能力在快速地增加。约有3000 多座污水处理厂，工业废水排放达标量2011 年是540亿吨，2012 年会突破760亿吨。量的变化在一定程度上也引起了质的变化。
通过研究美国及其他发达国家城镇水务的发展进程、技术标准、治理水平、监管制度等可以发现我国虽然具备了大规模污水处理能力，但是仅仅体现在量上，在治理的水平等质量方面依然存在较大的提升空间。例如污水处理中的膜处理技术、污泥处理、再生水利用等。我国若要在质量上追上与其他发达国家的差距，需要在污水处理的监管机制、投融资机制以及处理各环节产业链上加大投入力度，从而提高城镇污水处理的总体水平，有效控制水污染。
《2014-2018年中国污水处理行业市场前瞻与投资规划分析报告》显示，随着我国现代化及工业化的不断推进，废水排放总量不断增长。2001-2012年，我国废水排放总量从2001年的433亿吨增长到2012年的685亿吨，废水排放总量增加了252亿吨，平均每年多排放了21亿吨废水，平均年复合增长率约4.3%。
从废水来源来看，我国废水排放总量的增长主要是城镇污水排放量的增长。我国城镇污水排放量占废水排放总量比例从2001年的53.2%上升到2012年的67.6%。此外，2001-2012年我国城镇生活污水排放量年均增量19.4亿吨，占废水排放总量年均增量的92.2%。而从我国不断发展发生的水污染突发事件来看，也主要是我国水污染的监管制度和处罚力度有待提高。
从空间分布上看，过去是点状分布，向空间网络这样的布局转变。这样的转变带来什么样的好处呢?在区域层面上，产业具体的能力在增强，污水厂是一个非常明显的，称之为规模效益的产业，规模越大，效益越好。过去是由单个厂形成的，如果在区域上能做整合的话，就由单厂的规模优势转变成多厂的集合优势，所以这是非常大的一个变化。
对此，污水处理专业人士根据污水处理行业设施由量变带来的质变的变化过程，总结出三种未来发展的趋势。
第一，行业整体的绩效提高。内部行业的绩效成为当务之急，所以国家十二五重大专项里面，专门有项目要建立国家范围的行业管理绩效体系。
第二，服务成为我们行业的核心任务，成为行业的核心环节。这跟发达国家是一致的，发达国家基本上服务业占整个环保产业，设备、投资、建设大概占50%左右，我国估计占10%左右，所以有这么大的空间，内部的结构调整面临从建设到发展的需求。没有哪一个运营主体在一个国家层面上能够占绝对的主导地位，不论是国有企业也好，外资企业也好，事业单位也好，还是股份制公司也好，都呈现了多样化形式。所以以资产为基础的整合机会，这个不容易。这是我们面临的一个困难。但是另一方面，又提供了很好的契机。如果看国际上做资产整合的话，早期是英国做的比较成功，它先解决整合的问题，然后再解决市场化的问题。
第三，从技术层面上看，水资源问题，本身开始出现流域化的趋势，过去叫“多龙治水”，越来越强调从流域的层面协调，从流域的尺度上，不仅仅是协调水资源，而且协调再生水。只有从流域角度上考虑这个问题的时候，才能取得最大的效益。
所以从环境本身和技术进步的角度来看，可以有这样的基本结论，无论从资源的角度，还是水环境的角度，本身解决中国水的问题，都要有一个区域的解决方案，而不点源的解决方案。技术进步、社会结构变化又推动了这种组团式，分散化的方案，这两个本身是矛盾的，恰好是这两者之间矛盾的对立和统一，提出了行业整个实现区域整合的内在需求。 1、青岛理工大学 ：以环境能源为优势学科的综合院校
2、武汉大学：高校排名第四，水资源与水电工程国家实验室
3、华中师范大学：211高校，全国高校综合排名第30

⑻ 水处理设计方案

1，前期水处理的水质分离
2，想要达到的效果
3，水处理方案
4，处理有达到的效果
5，优点（节约、极少污染、减少浪费等）

⑼ 水处理施工方案

水处理设备来是处理污水的关源键设备，它让我们的平时生产制造与衣食住行产生巨大的便捷，是十分环保的设备，今日人请大家跟着佳洁小编一起来掌握下水处理设备的工程施工全过程。
1.管路的安装。管路法兰盘、焊接及其别的联接件的安装要合乎安装部位与设计方案规定，不可以紧靠墙面和管道支架，房屋朝向要有效，便于于中后期的维修。管路安装的坡面流与倾斜度还要合乎设计方案的规范。
2.设备拆箱清点查验及其基准点的设定。水处理设备抵达安装当场之后更先要明确设备完好无损，箱里各部件要与装箱单一一核查、清点。有部件要有合格证书，任意工程图纸等技术性文档。测量放线要由技术专业工作人员做，测量所应用的仪器设备要在计量检定周期时间限制时间内，要依据必须设定出适合的基准点。
3.设备的安装要符合设计方案及其设备技术性文档的有关要求。
4.离心风机与泵的安装。更先要对离心风机与泵壳开展测量与调节，明确好适合的部位，那样有利于中后期的实际操作及应用。
那样全套步骤出来可以说水处理设备才算工程施工进行，自然结束工作中也要将水处理设备基座等维持稳定靠谱等，相对的耐腐蚀工作中还要做好。