國內(nèi)城市污水處理技術(shù)動態(tài).doc

國內(nèi)城市污水處理技術(shù)動態(tài)日期：2008-4-21 在我國，絕大部分江河湖泊都不同程度地受到污染。這主要是與我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r及污水處理水平有關(guān)。我國目前工業(yè)廢水治理率不足70%，達(dá)標(biāo)率不到50%，年排放18900896t生活污水，其中80%未經(jīng)處理直接排放1。水體質(zhì)量正逐步惡化，如果不采取行之有效的措施，有朝一日，惡化的水體將對人類的生存造成威脅。 自從改革開放以來“隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市污水排放量持續(xù)增加。1997年,全國城市污水年排放量達(dá)到3 51億3,而污水處理率只有25.84%,其中集中處理率僅為13. 65%” 。因此提高處理率以及處理的技術(shù)成了當(dāng)今城市污水處理技術(shù)的當(dāng)務(wù)之急。 1、傳統(tǒng)上廢水的處理方法分為物理法、化學(xué)法和生物法物理法的去除對象是水中不溶解的懸浮物質(zhì)化學(xué)法是指向廢水中投加化學(xué)物質(zhì)，通過化學(xué)反應(yīng)達(dá)到凈化廢水的目的生物法指采取一定的人工措施，創(chuàng)造微生物生長、繁殖的環(huán)境，使微生物大量繁殖，從而提高微生物氧化、分解有機(jī)污染物的一種技術(shù)生物法主要用于去除廢水中呈溶解態(tài)和膠態(tài)的有機(jī)物，與物理和化學(xué)法相比，生物處理在去除廢水中有機(jī)碳、硫、氮、磷等污染物質(zhì)方面，存在許多優(yōu)越之處. 11 傳統(tǒng)活性污泥法 活性污泥法自1914年由Arden和Lockett開創(chuàng)至今，已經(jīng)過90年的發(fā)展與實(shí)踐，在供氧方式、運(yùn)轉(zhuǎn)條件、反應(yīng)器形式等方面不斷得到革新和改進(jìn)2總的說來，活性污泥法的主要優(yōu)點(diǎn)是能以相對合理的費(fèi)用得到優(yōu)良的出水水質(zhì)，這是因?yàn)榕欧胖凹?xì)胞物質(zhì)就從廢水中去除；主要缺點(diǎn)是可控制性差要達(dá)到期望的水質(zhì)，往往需要復(fù)雜的操作能，提高微生物對環(huán)境和水質(zhì)變化的適應(yīng)能力 12 生物膜法 生物膜法和活性污泥法一樣，都是利用微生物來去除廢水中有機(jī)物的方法但在活性污泥法中，微生物處于懸浮生長的狀態(tài)，所以活性污泥法處理系統(tǒng)又稱為懸浮生長系統(tǒng)而生物膜法中的微生物則附著在某些物質(zhì)的表面，所以生物膜法處理系統(tǒng)又稱為附著生長系統(tǒng)生物膜法主要包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物流化床法等研究者和工程師們的關(guān)注，又涌現(xiàn)出大量新型的單一或復(fù)合式生物膜反應(yīng)器(Hybrid bioreactors)3，如微孔膜生物反應(yīng)器(Membrane Biofilm Reactor)、氣提式生物膜反應(yīng)器(Airlift Biofilm Reactor)、移動床生物膜反應(yīng)器(Moving Bed Biofilm Reactor)、復(fù)合式活性污泥生物膜反應(yīng)器(Hybrid Activated SludgeBiofilm Reactor)、序批式生物膜反應(yīng)器(Sequencing Batch Biofilm Reactor)、升流式厭氧污泥床一厭氧生物濾池(UASBAF)及附著生長穩(wěn)定塘(Attachedgrowth Ponds)，等等目前，生物膜法需研究改進(jìn)的主要技術(shù)問題有：在理論研究上須有所發(fā)展和突破；工藝設(shè)計(jì)的優(yōu)化；研究適用的輕質(zhì)高強(qiáng)、價(jià)廉、使用壽命長的濾池濾料；生物膜法除磷脫氮的研究13 生物接觸氧化法生物接觸氧化法是界于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝L1q接觸氧化池內(nèi)設(shè)有填料，部分微生物以生物膜的形式附著生長于填料表面，部分則是絮狀懸浮生長于水中因此它兼有活性污泥法與生物濾池二者的特點(diǎn)由于其中濾料及其上生物膜均淹沒在水中，故又稱之為淹沒式生物濾池生物接觸氧化裝置的形式很多，根據(jù)水流狀態(tài)不同可分為分流式和直流式，從供氧方式上可分為鼓風(fēng)曝氣式、機(jī)械曝氣式、灑水式和射流曝氣式生物接觸氧化池的填料大多是蜂窩狀，目前應(yīng)用較好的是全面曝氣的網(wǎng)狀組合填料，纖維填料具有較好的應(yīng)用前景總的來說，生物接觸氧化法的特點(diǎn)是：具有較高的容積負(fù)荷；不存在污泥膨脹問題，運(yùn)行管理簡便；對水質(zhì)水量的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)能力總的說來，傳統(tǒng)的廢水生物處理方法無論在設(shè)計(jì)理論和實(shí)際運(yùn)行管理等方面，都有比較成熟的經(jīng)驗(yàn)但是，隨著石油化工和有機(jī)化工的發(fā)展，有機(jī)物的種類和數(shù)量不斷增加，需要處理的城市廢水水質(zhì)越來越復(fù)雜，需要研究開發(fā)新的廢水處理生物技術(shù)另外，隨著水資源的日益緊張和人們環(huán)保意識的提高，進(jìn)一步尋求能夠高效除去生物難降解物質(zhì)和氮磷營養(yǎng)物質(zhì)也要求研究開發(fā)新的廢水處理生物技術(shù) 2、近年來推出的污水處理新技術(shù) 近年來城市污水處理技術(shù)的發(fā)展方向主要有1：對傳統(tǒng)的活性污泥法流程和技術(shù)進(jìn)行革新，使之更為經(jīng)濟(jì)合理；研究開發(fā)可以代替活性污泥法的處理流程和技術(shù)；研究開發(fā)目標(biāo)為城市廢水回用的處理流程和技術(shù)，由此開發(fā)了許多廢水處理的新工藝，如吸附生物降解(AB)工藝，序批式間歇反應(yīng)器(SBR)、膜分離活性污泥法、氧化溝工藝等1-3 21 AB法 AB法是吸附生物降解法(Adsorption Biodegradation)的簡稱，是聯(lián)邦德國亞琛大學(xué)BBohnke教授于20世紀(jì)70年代中期在傳統(tǒng)兩段活性污泥法(zA法)和高負(fù)荷活性污泥法基礎(chǔ)上開發(fā)的一種新工藝，屬超高負(fù)荷活性污泥法，在技術(shù)上有突破3適合經(jīng)濟(jì)水平不高的中小城市該工藝的主要缺點(diǎn)是污泥產(chǎn)量較高該工藝在我國一些城市已有應(yīng)用，如深圳市羅芳污水處理廠 22 SBR法 SBR法是間歇式活性污泥法的簡稱，近年來，由于電子工業(yè)發(fā)展，污水處理廠的整個(gè)系統(tǒng)做到了自控運(yùn)行，為活性污泥法的間歇式運(yùn)行在技術(shù)上創(chuàng)造了條件3 主要變形工藝有間歇式循環(huán)延時(shí)活性污泥工藝(ICEAS)和循環(huán)式活性污泥工藝(CAST)適合應(yīng)用于對出水水質(zhì)要求較高、水量水質(zhì)波動較大的旅游城市的污水處理如昆明市第三污水處理廠就采用ICEAS工藝，揚(yáng)州市污水處理廠采用了CAST工藝 23 MSBR法MSBR(Modified Sequencing Batch Reactor)是改良式序列間歇反應(yīng)器，我國深圳鹽田處理廠在國內(nèi)首次采用該工藝6MSBR工藝目前被認(rèn)為是最新、集約化程度最高的污水處理工藝從系統(tǒng)的可*性、土建工程量、總裝機(jī)容量、節(jié)能、降低運(yùn)行成本和節(jié)約用地等多方面來看，均具有明顯優(yōu)勢24 CASSCASS(Cyclic Activated Sludge System)也是改良式序列間歇反應(yīng)器，它是近年來國際公認(rèn)的生活污水和工業(yè)廢水的先進(jìn)處理工藝其主要原理是把序批式活性污泥法SBR的反應(yīng)池沿長度方向分為2個(gè)部分，前部為生物選擇區(qū)也稱為預(yù)反應(yīng)區(qū)，后部為主反應(yīng)區(qū)，在主反應(yīng)區(qū)的后部安裝了可升降的撇水裝置，曝氣、沉淀等在同一池子周期循環(huán)運(yùn)行，省去了常規(guī)活性污泥法的二沉池和污泥回流系統(tǒng)10.北京航天城工程是我國使用該工藝較早的工程之 25 UnitankUnitank是2O世紀(jì)9O年代比利時(shí)西格斯(SEGERS)公司開發(fā)的從運(yùn)行方式來看，它像是SBR法的一種變形和發(fā)展，具有SBR法和傳統(tǒng)活性污泥法的優(yōu)點(diǎn)，一體化設(shè)計(jì)，不僅具有SBR法的主要特點(diǎn)，還可以像傳統(tǒng)活性污泥法那樣在恒定水位下連續(xù)運(yùn)行11在我國應(yīng)用較少，報(bào)道僅見梧州污水處理廠 26 氧化溝(Oxidation Ditch)氧化溝又名氧化渠，因其構(gòu)筑物呈封閉狀的溝渠而得名氧化溝工藝屬于懸浮生物處理技術(shù)，在機(jī)理上類似于延時(shí)曝氣工藝，常見的氧化溝有Carrousel氧化溝、交替工作式氧化溝、Orbal氧化溝、一體化氧化溝與常規(guī)的活性污泥法或傳統(tǒng)的活性污泥法相比，它具有以下優(yōu)點(diǎn)1，3，12 引：工藝流程簡單，構(gòu)筑物少，運(yùn)行管理方便；處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好；基建費(fèi)用低，運(yùn)行費(fèi)用低；污泥產(chǎn)生量少，污泥的性質(zhì)穩(wěn)定；能承受水量、水質(zhì)沖擊負(fù)荷，對高濃度的工業(yè)廢水有很大的稀釋能力；污泥停留時(shí)間較長，硝化反應(yīng)容易進(jìn)行，通過調(diào)節(jié)供氧量，可獲得較高的脫氮效率12，13氧化溝工藝是我國目前采用較多的污水處理工藝技術(shù)之一。 27 A 2O法A 2O(厭氧、缺氧、好氧)法是常用的脫氮除磷工藝我國許多城市的污水處理廠，如廣州大坦沙污水處理廠、桂林的第四污水處理廠采用了該工藝 3、技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 3. 1 一級處理：從傳統(tǒng)的城市污水處理工藝流程來看，一級處理部分，近年來技術(shù)理論沒有多大突破，工藝流程大致如舊。近期主要的發(fā)展表現(xiàn)為處理設(shè)備的機(jī)械化和自動化水平的提高，各種機(jī)械處理設(shè)備的研制與發(fā)展。如出現(xiàn)了各種形式的格柵、格網(wǎng)、鐘式沉砂池、多爾沉砂池及各種形式的除泥裝置、清洗裝置等。 3. 2 二級處理： 從二級處理來看仍然以生物化學(xué)法為主，典型流程格局仍為污水經(jīng)格柵，到沉砂池(或曝氣沉砂池)到初沉池、曝氣池、二沉池，然后排放。在生物化學(xué)處理法中，為了脫氮除磷近年來不少國家的污水處理廠改用A0法和A2O 法處理污水，有些國家土地問題日趨緊張正考慮用物理化學(xué)法代替生物化學(xué)法， 取得對磷、氮、重金屬、色度等更好的處理效果同時(shí)處理廠占地小，節(jié)省能源便于自動化管理。 3. 3 采用新流程、新技術(shù)、新設(shè)備等改善處理效果由于檸水處理技術(shù)是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的技術(shù)它涉及的科學(xué)技術(shù)范圍相當(dāng)廣泛，隨著世界各國科研生產(chǎn)各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展，而使傳統(tǒng)工藝不斷得到改進(jìn)或更新。近年來用于城市污水處理方面的新工藝(流程)、新技術(shù)、新設(shè)備等領(lǐng)域大致如下：1 在分離技術(shù)方面，主要采用有回轉(zhuǎn)式固液分離裝置、新型重力沉淀技術(shù)和高效氣浮技術(shù)。(1)固液分離技術(shù)。主要表現(xiàn)采用先進(jìn)的回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵。這種機(jī)械格柵具有水力條件好，過水流量大、效率高和水頭損失小的特電。(2)采用集泥式大波板斜板沉淀池。“沉淀效率可提高l倍左右”、“容積負(fù)荷可提高l倍左右”“結(jié)構(gòu)緊湊、合理容積利用系數(shù)可高達(dá)91 ；“對原水負(fù)荷變化適應(yīng)性強(qiáng)”的“新型高效沉淀裝置”。二沉池和三級處理混凝沉淀池都可使用6。(3)采用高效氣浮技術(shù)所謂高效氣浮技術(shù)與普通壓力溶氣氣浮法相比，通過采用高效溶氣罐等裝置來降低溶氣壓力、減少能耗，使單位容積的污水處理量提高812倍，減少池容80 上投資和占地面積均可降低，且操作控制穩(wěn)定6.2 在活性污泥及生物膜法處理技術(shù)方面主要研究或采用微孔曝氣、AO 及A20工藝、氧氣曝氣、氧化溝、氧化塘、射流曝氣、AB法、TFSC工藝、sBR(序批活性污泥法)系統(tǒng)等。另外城市污水處理技術(shù)獲突破：微濾膜的首次應(yīng)用（文摘簡訊）近日，湖南大學(xué)與長沙市第二污水凈化中心科技人員經(jīng)過三年的攻關(guān)，成功推出“浸沒式濾膜與氧化溝組合”的城市污水回用處理新技術(shù)。對于城市污水處理，我國目前采用“污水二級生物處理混凝沉淀常規(guī)過濾”的工藝，存在流程長、建設(shè)投資大、運(yùn)行費(fèi)用較高的缺點(diǎn)。湖南大學(xué)在全國首次將化工領(lǐng)域的微濾膜成功替代傳統(tǒng)的二沉池，不僅簡化了流程，而且具有投資小、占地少、污水處理效率高的優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)測量，新工藝運(yùn)行成本比傳統(tǒng)污水深度處理工藝低13左右，其建設(shè)投資則低40左右，如果湖南污水處理廠全部推廣該工藝，每年可節(jié)省污水處理運(yùn)行費(fèi)用2000多萬元。參考文獻(xiàn) 1 錢易，米祥友現(xiàn)代廢水處理新技術(shù)M北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，19932534 2 Leslie Grady C P，Jr Glen T D Aigger，Henry C Lim廢水生物處理M1張錫輝，劉勇弟北京：化學(xué)工業(yè)出版社，環(huán)境科學(xué)與工程出版中心，2003123142 3 王彩霞城市污水處理新技術(shù)I-M北京：中國建筑工業(yè)出版社，19901548 E4 彭永臻SBR法的五大優(yōu)點(diǎn)J中國給水排水，1993，9(2)：941O1 5 張統(tǒng)SBR及其變法污水處理與回用技術(shù)M北京：化學(xué)工業(yè)出版社，環(huán)境科學(xué)與工程出版中心，2003124125 6 羅萬申新型污水處理工藝MSBR-J中國給水排水，1999，15(6)：6772 7 Ketchum L HFirst cost analysis of sequencing batch biological reactor,JJWPCF，1979，51(2)：1 2541 260 8 Arora M LTechnology evaluation of sequencing batch reactor,JJWPCF，1985，57(8)：941O1 9 Ng WunJernSequencing batch reactor(SBR)treatm