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篇1

【關(guān)鍵詞】 污泥 新技術(shù) 資源化

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市化的發(fā)展，城市污水處理規(guī)模逐漸擴(kuò)大，污水處理能力逐漸增加，污水處理所產(chǎn)生的污泥量也隨之增加。由于污泥產(chǎn)量較大，性狀粘稠，含有重金屬和病原微生物等有害物質(zhì)，如處理處置不當(dāng)，會(huì)給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的二次污染。據(jù)報(bào)道，2010年污泥產(chǎn)量達(dá)到3665萬(wàn)噸（以含水率80%計(jì)），用于對(duì)污泥處理的投入達(dá)到350億。我國(guó)目前污泥處置的現(xiàn)狀是70%以上棄置，20%填埋，其次是不到10%的污泥進(jìn)行堆肥農(nóng)用，少量進(jìn)行污泥干化焚燒。污泥作為一種固體廢棄物，已經(jīng)成為繼城市垃圾污染的第二大固體廢物污染源。傳統(tǒng)的污泥的主要處置方式有填埋、焚燒、排海、農(nóng)用等。但是傳統(tǒng)的處理方法也存在一些弊端，無(wú)法對(duì)污泥進(jìn)行資源化利用，因此對(duì)污泥處理資源化利用新技術(shù)的研發(fā)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 傳統(tǒng)污泥處理技術(shù)

傳統(tǒng)的污泥處理方法主要包括污泥堆肥、污泥干化、污泥焚燒和污泥填埋。但是，由于污泥組分復(fù)雜、重金屬含量高、病原微生物含量多等特點(diǎn)，傳統(tǒng)的污泥處理技術(shù)已經(jīng)表現(xiàn)出其本身的局限性，隨著國(guó)家對(duì)污泥處理處置技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越高，傳統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)不在適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的要求。其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.1 污泥填埋

污泥填埋指的是污泥經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的物理、化學(xué)和生物作用使其達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。污泥填埋分為單獨(dú)填埋和混合填埋，在歐洲脫水污泥與城市垃圾混合填埋比較多，而在美國(guó)多數(shù)采用單獨(dú)填埋。在我國(guó)主要是以混合填埋為主。實(shí)踐表明，污泥填埋具有以下的缺點(diǎn)：（1）對(duì)污泥土力學(xué)性質(zhì)要求比較高；（2）需要占用大面積的場(chǎng)地；（3）地基需做防滲處理以免污染地下水；（4）不可資源化利用。填埋目前仍然是我國(guó)污泥處置的重要方法之一。但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，污泥填埋是一種不可循環(huán)的最終處置方式，其應(yīng)用比例將會(huì)逐漸減少，應(yīng)用前景存在局限。

1.2 污泥焚燒

污泥焚燒指的是將污泥置入焚燒爐內(nèi)，在過(guò)量空氣加入情況下，進(jìn)行完全焚燒， 使有機(jī)物全部碳化，最大限度地減小了污泥體積，使污泥最終處置極為便利。焚燒法有以下幾個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)：（1）可以大幅度減少污泥的體積和重量，同時(shí)焚燒灰可制成有用的產(chǎn)品；（2）處理速度快，不需長(zhǎng)期堆積和儲(chǔ)存；（3）污泥可就地焚燒，不需長(zhǎng)距離運(yùn)輸，節(jié)約運(yùn)費(fèi)；（4）可以回收能量用于發(fā)電和供熱。但是污泥焚燒也有其致命的缺點(diǎn)：（1）焚燒爐投資巨大、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高；（2）裝置復(fù)雜；（3）焚燒過(guò)程不容易控制，產(chǎn)生二惡英類劇毒物質(zhì)。由于焚燒過(guò)程產(chǎn)生的劇毒位置難以控制，需要對(duì)煙氣進(jìn)行特殊處理，因此限制了其使用和發(fā)展。

1.3 污泥土地利用技術(shù)

污泥土地利用主要是將污泥用于堆肥農(nóng)用、用于園藝綠化施肥、用于廢棄礦場(chǎng)等地的土地改良等。堆肥主要是利用微生物的作用，將不穩(wěn)定的有機(jī)質(zhì)降解，轉(zhuǎn)化為較穩(wěn)定的有機(jī)質(zhì)，并使揮發(fā)性物質(zhì)含量降低，減少臭氣的產(chǎn)生，污泥物理性狀明顯改善，便于儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用。該技術(shù)主要考慮到污泥中含有豐富的的有機(jī)物和N、P、K等營(yíng)養(yǎng)元素及植物所必須的各種微量元素Ca、Mg、Cu、Zn、Fe等，能夠改良土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤肥力，促進(jìn)作物的生長(zhǎng)。但處理后的污泥產(chǎn)品含大量病原體、寄生蟲(chóng)、多氯聯(lián)苯和二惡英，且產(chǎn)品的高含水率（30%～40%）可使病原體復(fù)活，同時(shí)污泥中也含有毒有害物，直接應(yīng)用于農(nóng)業(yè)會(huì)造成土壤以及水體的二次污染。故堆肥法不足以保證安全性。針對(duì)污泥土地利用這種方式的不良后果，歐美各國(guó)根據(jù)各自具體情況制定了嚴(yán)格的無(wú)害化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及污泥農(nóng)用重金屬濃度標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)制定了《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB4284-84）。由于未解決好污泥土地利用可能帶來(lái)的重金屬污染問(wèn)題，所以污泥土地利用目前仍存在一定風(fēng)險(xiǎn)，在相關(guān)技術(shù)未成熟的情況下污泥土地利用還是有其局限性。

2 污泥處理處置新技術(shù)

污泥污所散發(fā)出的臭氣、污泥所帶病原菌、重金屬、有毒物質(zhì)等都嚴(yán)重威脅人類的健康。因此，因此迫切需要尋求新的、有效的污泥處置方法。現(xiàn)介紹幾種新發(fā)展的污泥處置技術(shù)：

2.1 污泥低溫?zé)峤庵朴图夹g(shù)

污泥低溫?zé)峤庵朴图夹g(shù)指的是在300～500℃、常壓（或高壓） 和缺氧條件下，借助污泥中所含的硅酸鋁和重金屬（尤其是銅）的催化作用將污泥中的脂類和蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變成碳?xì)浠衔铮罱K產(chǎn)物為油、碳、非冷凝氣體和反應(yīng)水。該技術(shù)的環(huán)境效益和資源化效益均是很可觀的，主要表現(xiàn)在：（1）能有效控制重金屬排放，特別是Hg、Ti，在灰燼和炭中來(lái)自污泥的重金屬被鈍化；（2）可回收易利用、易儲(chǔ)藏的液體燃油，回收的液體燃油可提供700kW/t的凈能量；（3）可破壞有機(jī)氯化物的生成，反應(yīng)器中燃燒溫度應(yīng)維持盡可能低（

2.2 污泥熔化技術(shù)

針對(duì)污泥焚燒過(guò)程中存在的二次污染，科研工作者開(kāi)發(fā)出了污泥熔化技術(shù)，該技術(shù)使污泥處于焚燒灰熔點(diǎn)溫度（通常為1300～1800℃）之上燃燒，不僅可完全分解污泥中的有機(jī)物、殺滅病菌，同時(shí)所形成的熔渣密度比焚燒灰的高2/3，達(dá)到了灰渣大幅度減容的效果。污泥中的重金屬因被固定在玻璃態(tài)的熔渣中而具有不熔出的活性，所以污泥熔化后的熔渣可用作建材。

2.3 污泥電弧等離子體處理技術(shù)

所謂污泥電弧等離子技術(shù)指的是在一個(gè)密閉的空間里，通過(guò)強(qiáng)大的電弧使空氣電離產(chǎn)生等離子體，然后在另外一個(gè)缺氧密閉空間里面對(duì)垃圾進(jìn)行加熱，其溫度可到16000℃，在無(wú)氧的條件下，垃圾中的無(wú)機(jī)物很快被玻璃化，最后產(chǎn)生的無(wú)害熔渣可作為建筑材料。污泥中的有機(jī)物被高溫分解。在有氧條件下，分解能產(chǎn)生大量的二氧化碳；若在無(wú)氧的條件下，固體廢料中的有機(jī)物就會(huì)轉(zhuǎn)化為氫氣和一氧化碳的混和物，這種混合物，可以像天燃?xì)庖粯幼鳛橐话闫喴娴哪茉矗渲械臍錃膺M(jìn)一步純化分離，則可以作為單獨(dú)的燃料。對(duì)這種氣體混合物作進(jìn)一步的處理，降低其中污染物質(zhì)的含量，如氮化物和二氧（雜）芑等直接進(jìn)入渦輪機(jī)或釋放到大氣層中。由于該技術(shù)能把污泥轉(zhuǎn)化為能源同時(shí)降低污染物的含量，因此有很大的發(fā)展前景。

2.4 污泥超聲波處理技術(shù)

超聲波可以分解生物固體， 改善膨脹活性污泥絮體沉降性， 提高脫水能力。經(jīng)過(guò)超聲處理的污泥消化時(shí)間減少，比容積消化率提高，生物產(chǎn)氣量增加，并且超聲反應(yīng)器可以與其它污泥處理工藝任意組合，具有廣闊的應(yīng)用前景。

2.5 污泥水解熱干化技術(shù)

污泥水熱干化技術(shù)通過(guò)將污泥加熱，在一定溫度和壓力下使污泥中的粘性有機(jī)物水解，破壞污泥的膠體結(jié)構(gòu)，可以同時(shí)改善脫水性能和厭氧消化性能。隨水熱反應(yīng)溫度和壓力的增加，顆粒碰撞增大，顆粒間的碰撞導(dǎo)致了膠體結(jié)構(gòu)的破壞，使束縛水和固體顆粒分離。經(jīng)過(guò)水熱處理的污泥在不添加絮凝劑的情況下機(jī)械脫水的含水率大幅度降低。污泥的水解宏觀上表現(xiàn)為揮發(fā)性懸浮固體濃度減少和COD、BOD以及氨氮等濃度增加。水熱干化技術(shù)采用漿化反應(yīng)器，通過(guò)閃蒸乏汽返混預(yù)熱漿化、蒸汽與機(jī)械協(xié)同攪拌，提高了系統(tǒng)的處理效率；在水熱反應(yīng)器中，采用蒸汽逆向流直接混合加熱的方式，強(qiáng)化了傳質(zhì)傳熱過(guò)程，可以避免局部過(guò)熱結(jié)焦碳化；在連續(xù)閃蒸反應(yīng)器中，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)能量的有效回收。

2.6 污泥制活性炭技術(shù)

活性炭是以含碳物質(zhì)為原料，經(jīng)過(guò)高溫碳化活化后制成的。污泥具備制造活性炭的客觀條件，制備活性炭的路徑是先對(duì)污泥炭化，然后活化。所以污泥制活性炭的主要研究問(wèn)題是最佳炭化、活化條件以及提高質(zhì)量、降低成本等。目前，污泥炭化方式除了傳統(tǒng)的高溫炭化外，也有用工業(yè)廢棄的硫酸來(lái)催化炭化的，污泥活化方式以高溫水蒸氣物理活化和ZnCl2化學(xué)活化為主。由于最佳碳化、活化條件難以控制，所制作出來(lái)的活性炭不如商品活性炭，但在一些消耗炭的氣體凈化場(chǎng)合，其應(yīng)用比傳統(tǒng)的活性炭更經(jīng)濟(jì)。而且，污泥活性炭如果不再生，可以考慮燒掉，同時(shí)可固化其中的重金屬，因此有一定的應(yīng)用前景。

2.7 超臨界水氧化技術(shù)

超臨界水氧化（ Supercritical Water Oxidation，簡(jiǎn)稱SCWO） 技術(shù)是在水的溫度和壓力均高于其臨界溫度TC（374.3℃）和臨界壓力PC（22.05MPa）時(shí)，以超臨界水作為反應(yīng)介質(zhì)與溶解于污泥中的有機(jī)物發(fā)生強(qiáng)烈的氧化反應(yīng)，使有機(jī)物最后被氧化成無(wú)毒小分子化合物的過(guò)程。超臨界水能與空氣、氧氣和有機(jī)物以任意比混溶形成均一相，即氣液的相界面消失，也就消除了相間的傳質(zhì)阻力，反應(yīng)速度不再受氧的傳質(zhì)控制，因此加快了反應(yīng)速度而縮短了反應(yīng)時(shí)間，大多數(shù)有機(jī)物在幾分鐘之內(nèi)去除率可達(dá)99.99%，有些有機(jī)物在1min的時(shí)間內(nèi)去除率就可達(dá)99.99%。由于超臨界水氧化技術(shù)充分利用了超臨界水所具有的特性，所以具有其他有機(jī)廢水處理技術(shù)無(wú)可比擬的優(yōu)越性：效率高、處理徹底、反應(yīng)速度快、反應(yīng)容器小、無(wú)二次污染，且當(dāng)有機(jī)物含量大于2%時(shí)就可完全自熱，不需外加熱量。超臨界水氧化技術(shù)雖然具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但是它的反應(yīng)條件要求苛刻（高溫、高壓），投資大，且其反應(yīng)機(jī)理、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)等還有待于深入研究。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展， 世界各國(guó)的污泥排放將大大的增加， 污泥處置也將成為全球關(guān)注的重大環(huán)境問(wèn)題。污泥的處理處置應(yīng)從環(huán)境污染、衛(wèi)生安全和經(jīng)濟(jì)效益等多方面綜合考慮。具備能源回收利用的污泥處理新技術(shù)在污泥處理處置中發(fā)揮著不可替代的作用。雖然這些技術(shù)目前還存在一些待解決的問(wèn)題，但應(yīng)用前景卻十分光明。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱書(shū)景，薛改鳳，張壘.污泥處理技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)[J].武鋼技術(shù)，2010，48（3）：1-3.

[2]韓曉芳，顧建新，李燕.污泥處置現(xiàn)狀及新技術(shù)探討[J].國(guó)外建材科技，2006，27（5）：43-47.

[3]昝元峰，王樹(shù)眾，沈林華，段百齊，林宗虎.污泥處理技術(shù)的新進(jìn)展[J].中國(guó)給水排水，2004， 20（6）：25-29.

篇2

【關(guān)鍵詞】城市 污泥 處理處置

1 污泥處理處置現(xiàn)狀

在我國(guó)的污水處理發(fā)展歷程中，由于長(zhǎng)期的認(rèn)識(shí)不足以及忽視，我國(guó)城市污水處理廠的污泥處置問(wèn)題被長(zhǎng)期擱置，污泥處置的發(fā)展相當(dāng)滯后，一方面，我國(guó)污泥處理處置的技術(shù)路線尚不清楚；另一方面，我國(guó)也未建立起污泥處理處置的政策體系，歷史遺留問(wèn)題使得污泥困境越來(lái)越嚴(yán)重。

目前，全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠污泥只有一小部分進(jìn)行衛(wèi)生填埋、土地利用、焚燒和建材利用等，而大部分（約占80%）未進(jìn)行規(guī)范化的處理處置，污泥隨意堆放及所造成的污染與再污染問(wèn)題已經(jīng)凸顯出來(lái)，并且引起了社會(huì)的關(guān)注。

2 污泥成分分析

類比北京市2011年各污水處理廠污泥指標(biāo)的平均值（來(lái)自《北京市污水處理廠污泥特性分析》），見(jiàn)表1、表2。

3 污泥處理方案

3.1 污泥填埋

污泥填埋指的是污泥經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的物理、化學(xué)和生物作用使其達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。具有經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便的顯著特點(diǎn)，但需大面積的場(chǎng)地和大量運(yùn)輸費(fèi)用，不可資源化利用，而且如果地基防滲處理不當(dāng)，易造成土壤和地下水的污染。

3.2 污泥焚燒

污泥焚燒技術(shù)是對(duì)污泥實(shí)現(xiàn)最徹底的減量化、無(wú)害化的處置方法，但其投資及運(yùn)行成本太高，同時(shí)二次污染問(wèn)題較為嚴(yán)重，對(duì)一些經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的城市才考慮污泥焚燒的處置技術(shù)。

3.3 污泥土地利用技術(shù)

我國(guó)主要是以土地利用填埋處置方式為主，土地利用不僅使污泥得到最終處置，而且可以利用污泥中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，用以農(nóng)田綠地施肥，土壤結(jié)構(gòu)改造等，是污泥資源化的有效途徑，但如果污泥施用前未經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)臒o(wú)害化處理，易造成二次污染，致使土壤板結(jié)、鹽化，農(nóng)作物富集重金屬并通過(guò)食物鏈影響人體健康等。典型污泥處理處置方案對(duì)比見(jiàn)表3。注：表格中的數(shù)據(jù)均摘自中國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部與國(guó)家發(fā)改委《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置技術(shù)指南》（試行）

4 結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展， 城市的污泥排放將大大的增加， 污泥處置也將成為備受關(guān)注的重大環(huán)境問(wèn)題。污泥的處理處置應(yīng)從環(huán)境污染、衛(wèi)生安全和經(jīng)濟(jì)效益等多方面綜合考慮。具備能源回收利用的污泥處理新技術(shù)在污泥處理處置中發(fā)揮著不可替代的作用。雖然這些技術(shù)目前還存在一些待解決的問(wèn)題，但應(yīng)用前景卻十分光明。

參考文獻(xiàn)：

[1] 吳曉云，王育峰.城市污泥無(wú)害化處置的研究[J].能源研究與信息，2011（02）.

篇3

關(guān)鍵詞：污水深度處理，新工藝

 

0.概述

焦化廢水中因含有酚、氰等有毒有害物質(zhì)，如酚氰污水處理不達(dá)標(biāo)而直接排放，或?qū)⑽催_(dá)到回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)甚至根本沒(méi)達(dá)標(biāo)的酚氰污水回用生產(chǎn)，都會(huì)造成污染的轉(zhuǎn)移和擴(kuò)散，對(duì)人身健康，設(shè)備安全及周邊的環(huán)境造成嚴(yán)重的危害。為了盡可能地降低污染，提高水資源的利用效率，使企業(yè)生產(chǎn)逐步地向清潔型生產(chǎn)方向邁進(jìn)，我們綜合了國(guó)內(nèi)外水處理行業(yè)的新技術(shù)、新工藝，針對(duì)焦化污水的特點(diǎn)，向大家推薦兩種焦化污水深度處理的新技術(shù)。

1.工藝簡(jiǎn)述

1.1生物吸附活性性污泥法與電解氣浮法的組合應(yīng)用

1.1.1工藝流程

原水 除油池 調(diào)節(jié)池 浮選池 兩段曝氣池 沉淀池 電解氣浮池

干化池

過(guò)濾 出水回用

1.1.2工藝說(shuō)明

該工藝的特點(diǎn)是充分利用了生物活性污泥法水處理的穩(wěn)定性，對(duì)含酚氰污水先進(jìn)行好氧生物降解，使原水經(jīng)過(guò)預(yù)處理，生物吸附降解沉淀后，出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，然后再對(duì)出水進(jìn)行深度處理。

其中預(yù)處理包括對(duì)原水中油類的去除，含酚量的調(diào)配，PH值的調(diào)節(jié)和水溫的控制。對(duì)調(diào)配后的水質(zhì)要求含酚在200mg/l左右，油類小于50mg/l；PH值7.0左右，水溫在30℃左右。論文參考網(wǎng)。

對(duì)于生物曝氣池，其作為生物降解污水中有機(jī)物及有毒有害物質(zhì)的主要場(chǎng)所，是整個(gè)活性污泥系統(tǒng)的關(guān)鍵，所以要嚴(yán)格規(guī)范對(duì)曝氣池的管理，控制好各項(xiàng)工藝指標(biāo)。一般要求曝氣池內(nèi)DO在4mg/l左右，SV值控制在30%為佳，因焦化污水中磷鹽含量低，為了保證微生物的生長(zhǎng)繁殖，曝氣池內(nèi)磷含量應(yīng)在3mg/l左右為宜。論文參考網(wǎng)。

污水經(jīng)過(guò)上述處理再經(jīng)沉淀池進(jìn)行泥水分離后，污泥回流到前段曝氣池，污水則進(jìn)入后續(xù)深度處理系統(tǒng)，即電解氣浮池。電解氣浮池是在直流電的作用下，用不溶性陽(yáng)極和陰極直接電解廢水。正負(fù)兩極產(chǎn)生的氫和氧的微氣泡，將廢水中呈顆粒狀的污染物帶至水面以進(jìn)行固液分離的一種技術(shù)。此種方法除用于固液分離外，還有降低BOD、氧化、脫色和殺菌作用，對(duì)廢水負(fù)荷變化適應(yīng)性強(qiáng)，生成污泥量少且占地省，無(wú)噪音等特點(diǎn)。另外，為了減少電耗，可采用脈沖電解氣浮法。經(jīng)過(guò)電解氣浮后，出水再經(jīng)過(guò)砂濾池，就可直接回用于生產(chǎn)。

1.2臭氧氧化法與電解法的組合

1.2.1工藝流程

浸出液

紫外光刮沫 干化 堆肥

原水 調(diào)節(jié)池 臭氧氧化 電解 自然分離 過(guò)濾 出水回用

篇4

關(guān)鍵詞：污水處理；技術(shù)創(chuàng)新；節(jié)能降耗；生物膜

工藝在我國(guó)工業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)增速呈現(xiàn)迅猛發(fā)展態(tài)勢(shì)的今天，對(duì)高能耗產(chǎn)業(yè)的治理已經(jīng)成為國(guó)策，被視為國(guó)家發(fā)展和建設(shè)的頭等大事予以重視。在眾多高能耗產(chǎn)業(yè)中，污水處理牽扯到的是經(jīng)濟(jì)命脈及人民的健康和生存質(zhì)量，因此是當(dāng)今眾多能耗治理事項(xiàng)中最為重要的一項(xiàng)。但是，現(xiàn)實(shí)情況并不容樂(lè)觀，污水的排放量與日俱增，污水治理技術(shù)卻相對(duì)滯后。很多污水處理技術(shù)依然保持著高能耗、重污染的狀態(tài)。這對(duì)當(dāng)前面對(duì)能源危機(jī)和生態(tài)污染嚴(yán)重的我國(guó)是非常不利的，必須狠下力氣予以整治。

1新時(shí)期先進(jìn)污水處理工藝及創(chuàng)新技術(shù)

在污水處理工藝的創(chuàng)新上，為了達(dá)到先進(jìn)的工藝技術(shù)水平，采用的技術(shù)必須是建立在常用技術(shù)基礎(chǔ)上的創(chuàng)新技術(shù)。從目前的技術(shù)使用情況來(lái)看，活性污泥法、生物菌群法、生物膜法等處理工藝擁有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在污水處理應(yīng)用技術(shù)上發(fā)揮了重大的作用。但是在現(xiàn)行技術(shù)的基礎(chǔ)上還應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)創(chuàng)新工作，確保工藝的不斷更新，保障水質(zhì)水量得到不斷的維護(hù)，同時(shí)也要對(duì)工藝和設(shè)備進(jìn)行升級(jí)和改造，達(dá)到真正的節(jié)能降耗要求。在進(jìn)行技術(shù)的深度處理之前，首先應(yīng)對(duì)技術(shù)的可行性進(jìn)行論證，確保技術(shù)效益的最大化。在當(dāng)前的工藝處理中，污水中的有害化學(xué)物質(zhì)必須要經(jīng)過(guò)深度處理，才能真正達(dá)到去除有機(jī)物的效果。深度處理的核心技術(shù)就是生物法工藝。在小規(guī)模分散型污水處理中，廣泛應(yīng)用的生物膜污水處理工藝比使用活性污泥工藝更有優(yōu)勢(shì)，具體體現(xiàn)在以下2方面：①微生物生長(zhǎng)方面，各種生物膜工藝中參與凈化反應(yīng)的微生物多種多樣，微生物的食物鏈較長(zhǎng)，代謝時(shí)間較長(zhǎng)的微生物易于存活，在分段運(yùn)行中，每段都能夠形成優(yōu)勢(shì)菌種；②在處理工藝上，各種生物膜工藝對(duì)水質(zhì)水量變化均有較強(qiáng)的適應(yīng)性，污泥沉降性能良好，易于固液分離，能夠處理低濃度的污水，易于維護(hù)、節(jié)能。水泵是污水處理中的主要設(shè)備，對(duì)于處理成本來(lái)說(shuō)是十分關(guān)鍵的。這是由于水泵在污水處理設(shè)備中數(shù)量較多，節(jié)能降耗的任務(wù)較重。如果能夠?qū)崿F(xiàn)變頻泵工藝的控制，就能保證工藝參數(shù)的設(shè)置滿足相應(yīng)的需求。這就需要不斷改進(jìn)工藝，靈活地運(yùn)用設(shè)備的調(diào)節(jié)功能實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。污水處理的核心環(huán)節(jié)占到了總能耗的50%以上。在當(dāng)今技術(shù)革新后，采用機(jī)械曝氣的方式是較為常見(jiàn)的，調(diào)節(jié)池的調(diào)節(jié)作用也可以使得生物反應(yīng)得到凈化，空氣懸浮顆粒鼓風(fēng)機(jī)的使用能夠有效調(diào)節(jié)風(fēng)量，而且這些設(shè)備不需要經(jīng)常維護(hù)，節(jié)約了成本。另外，在曝透設(shè)備的選擇上，盡量使用氧利用率高的設(shè)備，例如橡膠膜片式的微孔設(shè)備，能夠在滿足降耗要求的同時(shí)避免爆裂問(wèn)題發(fā)生，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。

2掌握生物填料掛膜及污性污泥培養(yǎng)、管理

生物填料掛膜的結(jié)構(gòu)是將醛化纖維或滌綸絲、塑料圓片壓扣改成雙圈大塑料環(huán)，在環(huán)圈上均勻分布纖維束；內(nèi)圈的掛膜能有效切割氣泡，水氣生物膜使得污水中的有機(jī)物得到高效處理。生物膜的載體是污水處理工藝的核心，填料在不同的水質(zhì)條件下，通過(guò)粗細(xì)不同的組裝形式，對(duì)廢水中的厭氧、好氧生物進(jìn)行處理。附著在載體上的生物膜，可以有效地凈化有機(jī)廢水，在工業(yè)、食品加工、生活污水的處理上，收到了很好的效果。給水量的大小對(duì)該技術(shù)的實(shí)施沒(méi)有特別大的影響，而且這種技術(shù)耐沖擊，相關(guān)設(shè)備占地面積小，運(yùn)行管理方便、快捷。目前，最新的污水處理生物膜法當(dāng)屬多孔生物懸浮球填料技術(shù)。采用科學(xué)配方合成的生物填料屬于新型的生物活性載體，經(jīng)過(guò)特殊處理后，能夠根據(jù)污水的性質(zhì)融合多種微生物中的微量元素，有效性高，生物附著量大，簡(jiǎn)化了污泥回流，可對(duì)氨氮等進(jìn)行高效脫除，提高出水的水質(zhì)，工藝流程較短，被廣泛應(yīng)用在生活污水處理中，且特別適用于養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)，有效期可以達(dá)到數(shù)十年。污性污泥法是利用懸浮生長(zhǎng)的微生物絮體上的好氧生物處理有機(jī)廢水的方法對(duì)廢水進(jìn)行處理。在廢水中連續(xù)通入空氣后，形成具有好氧性生物繁殖特點(diǎn)的污泥狀絮狀物，利用上面棲息的微生物菌膠團(tuán)進(jìn)行污染物和有機(jī)物的吸附與氧化。在活性污泥污水處理方法的使用上，要注意控制活性污泥量和供氧量，調(diào)節(jié)曝氣池中的活性污泥濃度，防止污泥隨著水流進(jìn)入沉淀池，破壞水質(zhì)。

3掌握工藝運(yùn)行中的異常現(xiàn)象及控制措施

活性污泥法的運(yùn)行管理比較復(fù)雜，影響系統(tǒng)工作效率的因素很多，往往因運(yùn)行管理不善出現(xiàn)一系列異常現(xiàn)象，使水質(zhì)變差，污泥流失，系統(tǒng)工作破壞。常出現(xiàn)的典型的異常現(xiàn)象為污泥膨脹、污泥上浮、泡沫問(wèn)題。出現(xiàn)這些異常現(xiàn)象時(shí)，首先要判明原因，然后采取調(diào)整參數(shù)，控制曝氣量、營(yíng)養(yǎng)比和進(jìn)水量，調(diào)整污泥負(fù)荷進(jìn)行短期內(nèi)間歇曝氣等措施。活性污泥法在污水處理方面具有其他處理方法不可替代的優(yōu)勢(shì)，成效顯著、成本低廉、無(wú)公害、天然環(huán)保。與生物膜法并行為生物治污的新型技術(shù)，污水處理菌的種類包括硝化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌等。由于有些特殊水質(zhì)中活性菌種難以培養(yǎng)，可借助當(dāng)?shù)乜蒲辛α浚脤I(yè)的工業(yè)微生物研究所培養(yǎng)菌種后再接種培養(yǎng)，接著進(jìn)行污水處理，例如PVA（聚乙烯醇）好氧消化即有專門(mén)的好氧菌。在有毒或難降解的工業(yè)廢水中培菌時(shí)，可以先以生活污水培菌，然后再采用將工業(yè)廢水逐步引入、逐步馴化的方式進(jìn)行。在干泥中接種培菌時(shí)，取水質(zhì)相同且已正常運(yùn)行的污水系統(tǒng)脫水后的干污泥作菌種源進(jìn)行接種培養(yǎng)，一般按曝氣池總?cè)莘e1%的干泥量加適量水搗碎，然后再加適量工業(yè)廢水和濃糞便水。

4結(jié)束語(yǔ)

污水處理工藝技術(shù)能夠保證節(jié)能降耗的順利實(shí)施，并且對(duì)我國(guó)環(huán)境保護(hù)的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮著重要作用。今后還需不斷革新污水處理工藝技術(shù)，合理選擇處理設(shè)備，并落實(shí)運(yùn)行和維護(hù)工作，確保各項(xiàng)技術(shù)和設(shè)備同時(shí)良性運(yùn)行，提高污水處理的綜合效益。

作者:謝德來(lái) 單位:蕉嶺縣蕉城污水處理廠

參考文獻(xiàn)

［1］曹勝玉，蔡芝斌，王飛，等.污水處理技術(shù)創(chuàng)新論壇［J］.通用機(jī)械，2015（6）：20-26.

［2］趙穎.污水處理中技術(shù)創(chuàng)新和節(jié)能降耗［J］.化工管理，2015（25）：172.

篇5

關(guān)鍵詞：油田采出水；處理；新技術(shù)；新工藝

中圖分類號(hào)：TD122 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

前言

文章對(duì)油田采出水對(duì)油田的影響和油田采出水的特性進(jìn)行了介紹，對(duì)油田采出水處理系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行了闡述，通過(guò)分析，并結(jié)合自身實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)理論知識(shí)，對(duì)油田采出水處理中的新技術(shù)新工藝進(jìn)行了探討。

二、油田采出水對(duì)油田的影響

油田采出水的化學(xué)成分復(fù)雜，無(wú)論是對(duì)開(kāi)采回注設(shè)備還是對(duì)地層以及外排時(shí)油田周邊等都具有侵蝕、污染的破壞作用。油田采出水破壞了老油田工作人員的工作環(huán)境，加快了老油田開(kāi)采設(shè)備的磨損程度，增加了老油田對(duì)采出水的處理費(fèi)用。另外，如果處理不當(dāng)并回注到地下開(kāi)采層，會(huì)造成開(kāi)采層地質(zhì)成分改變，給開(kāi)采工作帶來(lái)不可預(yù)料的危險(xiǎn)。而如果不進(jìn)行處理直接進(jìn)行地上排水，會(huì)造成老油田周邊環(huán)境的惡化，不利于環(huán)保。

三、油田采出水的特性

油田采出水是油田開(kāi)采過(guò)程中的副產(chǎn)物，也是采油過(guò)程中最大的廢水[1]。這種副產(chǎn)物隨著油田地點(diǎn)不同、回注水水質(zhì)不同、地質(zhì)條件不同、采油方法不同等，采出水的特性不完全相同，其大致的特性如下：

3.1.含油量高

老油田的開(kāi)采經(jīng)過(guò)二次甚至三次開(kāi)采，采出水中含有大量的油，成為油水混合液，這種混合液需要經(jīng)過(guò)一定的油水分離設(shè)備，利用重力分離技術(shù)或旋流分離技術(shù)進(jìn)行油水分離，才能得到開(kāi)采的石油。因此，這種采出水含油量較高，一般采油污水含有1000～2000mg/L的原油，有些含油量可達(dá)5000mg/L以上。

3.2.含顆粒性雜質(zhì)

采出水是油田開(kāi)采的副產(chǎn)物，是從地下開(kāi)采出來(lái)的水，由原有地下水、開(kāi)采回注水等組成，這些水本身就含有一定的顆粒性雜質(zhì)，再經(jīng)過(guò)壓力的作用，其中懸浮的固體顆粒有所增加。主要是細(xì)碎砂、粘土顆粒、粉砂等。

3.3.無(wú)機(jī)鹽含量高

采出水中無(wú)機(jī)鹽含量非常高，但隨著油田位置的不同，無(wú)機(jī)鹽含量或有差異。從幾千到幾萬(wàn)甚至十幾萬(wàn)mg/L，這種無(wú)機(jī)鹽有些對(duì)設(shè)備具有腐蝕性，對(duì)環(huán)境具有破壞性，因此，需要經(jīng)過(guò)處理后，才能進(jìn)行再利用或排放。

3.4.其它特性

油田采出水除上述特性外，還含有細(xì)菌，有的含表面活性劑、具有高COD、高水溫、高pH的特點(diǎn)。這些特點(diǎn)表明，采出水的成分復(fù)雜，不能直接利用。因此，油田需要經(jīng)過(guò)研究，將這種副產(chǎn)物化廢為寶，進(jìn)行再利用，既達(dá)到環(huán)保的目的，還具有經(jīng)濟(jì)效益。

四、油田采出水處理系統(tǒng)的工作概述

首先，活性污泥法處理進(jìn)水的磷濃度比出水高，這是因?yàn)閷?shí)際上活性污泥法的原理就是利用生物化學(xué)的原理使污水中的有機(jī)或無(wú)機(jī)污染物的濃度降低，從而污水中的污染物濃度降低。所以理論上進(jìn)水的C、P等的污染物濃度一定會(huì)大于出水的濃度。此外活性污泥法還分好多的處理工藝，并且每種處理工藝的周期也不盡相同。建議根據(jù)具體時(shí)間周期和所需環(huán)境完全反應(yīng)后再行測(cè)試。

其次，油田采出水呈堿性，但是水中硫化氫比較高，這是由于油田單井采出水，測(cè)得pH值呈堿性，單井套管氣中硫化氫達(dá)到800左右毫克每立方米，水中硫化氫（硫化物）10毫克/L左右，氣中的硫化氫較高，水中也溶解了很多硫化氫才對(duì)，同時(shí)水中硫化物含量達(dá)到10mg/L而溶液呈堿性是因?yàn)楹蜏囟葔毫Φ纫蛩赜嘘P(guān)系。

第三，在系統(tǒng)工作過(guò)程中，一般而言，污水處理系統(tǒng)沉降比從30％下降到20％，出水渾濁，污泥沉降很快，5分鐘就能沉降到30％左右，這是污泥活性過(guò)低導(dǎo)致的，最好做一下污泥鏡檢看看菌群是否正常。降溫對(duì)污泥來(lái)說(shuō)會(huì)降低菌群的活性，溫度過(guò)高又會(huì)導(dǎo)致生長(zhǎng)過(guò)快。與此同時(shí)，是否曝氣過(guò)量還應(yīng)該根據(jù)鏡檢結(jié)果判斷，另外，在系統(tǒng)工作過(guò)程中，因?yàn)榻禍卦颍刻煸黾恿?個(gè)小時(shí)曝氣時(shí)間，污泥沉降很快主要是菌群的活性過(guò)低，形成的絮體過(guò)少，污泥的沉降速度就會(huì)過(guò)快，所以沉降比也可以作為判斷菌群活性的一個(gè)指標(biāo)。

五、油田采出水存在的主要問(wèn)題

5.1.采出水中礦化度較高，造成污水處理設(shè)施腐蝕結(jié)構(gòu)嚴(yán)重

采出水中礦化度較高，且含有較高的鈣、鎂等成垢離子，水中含有大量硫酸鈉、碳酸氫鈉等，具有明顯的結(jié)垢、腐蝕特征。部分區(qū)塊地面系統(tǒng)及井筒結(jié)構(gòu)受影響較為嚴(yán)重，個(gè)別站場(chǎng)在運(yùn)行1～2年后出現(xiàn)運(yùn)行不正常的狀況，油水井及地面管網(wǎng)維護(hù)工作量較大。

5.2.部分站點(diǎn)脫水系統(tǒng)不正常，影響油水分離效果

油水分離對(duì)藥品濃度、處理溫度、明水高度等參數(shù)要求較高，部分站點(diǎn)加藥濃度較高、沉降溫度較低、沉降罐多年不清理、明水控制不合理等多種因素導(dǎo)致采出水中含油量高、雜質(zhì)較多，給采出水處理系統(tǒng)帶來(lái)沉重負(fù)擔(dān)。

5.3.部分站點(diǎn)采出水處理規(guī)模及工藝流程有待完善和改進(jìn)

部分區(qū)塊因產(chǎn)出量上升導(dǎo)致采出水處理系統(tǒng)能力明顯不足，設(shè)施超負(fù)荷運(yùn)行，系統(tǒng)配套能力不夠。部分除油罐由于多年不清理、附件損壞、不定期排污等多種原因?qū)е鲁托瘦^低。較多精細(xì)過(guò)濾設(shè)備出現(xiàn)故障，過(guò)濾器污染嚴(yán)重，設(shè)備維修跟不上導(dǎo)致水質(zhì)不達(dá)標(biāo)。

5.4.采出水帶來(lái)的環(huán)保問(wèn)題

采出水經(jīng)過(guò)改性處理后雖然實(shí)現(xiàn)了水質(zhì)達(dá)標(biāo)，但由此而產(chǎn)生的大量污泥由于尚無(wú)成熟的配套技術(shù)和可利用的途徑，日積月累，堆積如山，粉塵四散，造成地面環(huán)境的嚴(yán)重污染。

六、油田采出水處理中的新技術(shù)新工藝

由于油田采出水處理技術(shù)關(guān)系到提高油田生產(chǎn)效率和降低水污染，所以油田采出水處理技術(shù)得到了應(yīng)有的重視，在發(fā)展過(guò)程中朝著高效率、低成本、優(yōu)質(zhì)化的方向發(fā)展。通過(guò)了解發(fā)現(xiàn)，油田采出水處理技術(shù)的新工藝主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

6.1.新型水處理藥劑得到了大力的研制和開(kāi)發(fā)

目前油田采出水處理過(guò)程中，混凝劑得到了重要應(yīng)用。為了提高混凝劑的處理效果，并有效降低混凝劑的生產(chǎn)成本，關(guān)于混凝劑的研制和開(kāi)發(fā)取得了最新的進(jìn)展。混凝劑如何在多種污水環(huán)境下都能取得預(yù)期處理效果成為了未來(lái)的研究重點(diǎn)和方向。

6.2.新型水處理設(shè)備和技術(shù)得到了大面積的應(yīng)用

目前油田采出水處理設(shè)備正朝著高科技的方向發(fā)展，主要設(shè)備有橫向流含油污水除油器，主要技術(shù)有光催化氧化技術(shù)、電絮凝技術(shù)等。此外，微波能技術(shù)和超聲波技術(shù)也成為了未來(lái)水處理的技術(shù)的重要發(fā)展方向，促進(jìn)了水處理技術(shù)的全面發(fā)展。

6.3.生物水處理技術(shù)利用率得到了提高

基于目前生物水處理技術(shù)的諸多優(yōu)點(diǎn)，在水處理技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，生物水處理技術(shù)作為重要的技術(shù)方式得到了重要發(fā)展。目前生物水處理技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了重點(diǎn)和難點(diǎn)的突破，生物細(xì)菌的繁育和基因重組成為了生物水處理技術(shù)新的發(fā)展方向。

6.4.膜分離技術(shù)取得了突破和進(jìn)展

膜分離技術(shù)在油田采出水處理過(guò)程中還屬于研究和實(shí)驗(yàn)階段，目前遇到的困難是膜的成本較高，并且膜的污染問(wèn)題沒(méi)有得到很好的處理。但是從目前的研究結(jié)果來(lái)看，膜分離技術(shù)已經(jīng)取得了重要突破，膜的材質(zhì)發(fā)生了變化，成本得到有效降低，并且膜造成的污染得到了有效控制。

6.5.水處理反應(yīng)器的效率變得越來(lái)越高

水處理反應(yīng)器是處理油田采出水的重要設(shè)備之一，現(xiàn)有的水處理反應(yīng)器雖然種類較多，但是在處理效率方面處于較低水平。隨著水處理反應(yīng)器技術(shù)的不斷發(fā)展，水處理反應(yīng)器的效率會(huì)逐漸得到提高，將逐步達(dá)到油田采出水處理的要求。

結(jié)束語(yǔ)

眾所周知，石油對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有極強(qiáng)的推動(dòng)作用，隨著油田開(kāi)采的不斷深入，油層伴水問(wèn)題逐漸顯現(xiàn)，因此，研究油田采出水處理新技術(shù)與新工藝是非常有必要的。然而油田采出水處理是一個(gè)非常復(fù)雜的工藝，既要考慮采出水中油量的回收，又要考慮污泥的采集與排放，所以新技術(shù)的重點(diǎn)是要為了提高了油田污水處理效果，達(dá)到低滲透油層回注水標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)效益最大化的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1] 李秋實(shí)，吳漢寧，張金功，等.陜北特低滲油田工業(yè)油流標(biāo)準(zhǔn)確定及意義[J].西北大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010，34（3）：345-348

篇6

關(guān)鍵詞：生物脫氮除磷，城市污水，發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：U664.9+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著化肥、農(nóng)藥和洗滌劑等的廣泛應(yīng)用，氮磷污染及水體富營(yíng)養(yǎng)化日趨嚴(yán)重。據(jù)近年來(lái)環(huán)境質(zhì)量公報(bào)的消息，水體中的主要污染物為含氮磷的有機(jī)物。這些污染物進(jìn)一步加劇了水資源短缺的矛盾，對(duì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施帶來(lái)了嚴(yán)重的負(fù)面影響。環(huán)境污染和水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題的尖銳化迫使越來(lái)越多的國(guó)家和地區(qū)制定嚴(yán)格的氮磷排放標(biāo)準(zhǔn)，這也使污水脫氮除磷技術(shù)一度成為污水處理領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。因此，研究和開(kāi)發(fā)高效、經(jīng)濟(jì)的生物脫氮除磷工藝成為當(dāng)前城市污水處理技術(shù)研究的熱點(diǎn)。本文致力于研究現(xiàn)階段新型的脫氮除磷工藝，討論該類工藝發(fā)展的可能性，為實(shí)際工程中脫氮除磷工藝的優(yōu)化提供理論依。

1.城市污水脫氮除磷技術(shù)現(xiàn)狀

目前含氮磷污水的處理技術(shù)可分為物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物法[1]。化學(xué)法與物理化學(xué)法是最早的脫氮除磷方法，但由于成本高，對(duì)環(huán)境易造成二次污染。所以污水生物脫氮除磷技術(shù)是20世紀(jì)70年代美國(guó)和南非等國(guó)的水處理專家們?cè)诨瘜W(xué)、催化和生物方法研究的基礎(chǔ)上提出的一種經(jīng)濟(jì)有效的處理技術(shù)，該技術(shù)由于處理過(guò)程可靠，處理成本低，操作管理方便等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用。微生物脫氮除磷技術(shù)按微生物在系統(tǒng)中的不同狀態(tài)，可分為活性污泥法和生物膜法，通過(guò)設(shè)立好氧區(qū)、缺氧區(qū)和厭氧區(qū)來(lái)實(shí)現(xiàn)硝化、反硝化、釋磷和放磷以達(dá)到脫氮除磷的目的。

具體的生物脫氮除磷工藝有：巴顛甫同步脫氮除磷工藝(Bardenpho)、Phoredox同步脫氮除磷工藝、A2/O法同步脫氮除磷工藝、UCT工藝、SBR工藝、氧化溝工藝、A/B法、生物轉(zhuǎn)盤(pán)同步脫氮除磷工藝等。

2.污水生物脫氮除磷新技術(shù)及其應(yīng)用

常規(guī)的污水生物處理技術(shù)主要去除有機(jī)物和懸浮固體，對(duì)氮和磷的去處效率較低。實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常出現(xiàn)脫氮效果好時(shí)除磷效果較差，而除磷效果好時(shí)脫氮效果不佳[2]。因此，常規(guī)生物脫氮除磷工藝流程存在著影響該工藝有效運(yùn)行的相互影響和制約的因素，主要表現(xiàn)為：

①厭氧與缺氧段污泥量的分配比影響磷釋放或硝態(tài)氮反硝化的效果，厭氧段污泥量比例大則磷釋放效果好，但反硝化效果差；反之，則反硝化效果好，而磷釋放效果差；

②原污水經(jīng)厭氧段進(jìn)入缺氧段，磷釋放與硝態(tài)氮反硝化爭(zhēng)奪碳源，當(dāng)原水中碳源不足時(shí)，磷釋放或反硝化不完全；

③硝化菌世代繁殖時(shí)間長(zhǎng)，要求較長(zhǎng)的污泥齡，但磷從系統(tǒng)中被去除主要是通過(guò)剩余污泥的排放，因此要提高除磷效率則要求短污泥齡。

這就要求我們?cè)趯?shí)驗(yàn)研究中結(jié)合實(shí)踐努力嘗試新的生物脫氮除磷工藝，有效避免以上因素的影響，已達(dá)到更好的脫氮除磷效果。下面就目前現(xiàn)有的新型脫氮除磷技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明。

2.1生物膜與活性污泥結(jié)合

圖1 生物膜與活性污泥結(jié)合水處理工藝流程圖

常規(guī)生物脫氮除磷工藝存在相互影響和制約的因素，因此脫氮和除磷效果難以同時(shí)達(dá)到最佳。生物膜與活性污泥結(jié)合新工藝的特點(diǎn)是缺氧段采用生物膜法，反硝化菌均勻分布在整個(gè)缺氧池內(nèi)，反硝化反應(yīng)充分；好氧和厭氧段采用懸浮污泥法便于對(duì)污泥齡的控制，有利于硝化菌和除磷菌的生長(zhǎng)繁殖。生物膜與活性污泥結(jié)合工藝將常規(guī)工藝中相互影響和制約的因素分解，使不同的菌類生長(zhǎng)在各自最佳環(huán)境條件下，因而在本工藝中脫氮和除磷效果可以同時(shí)達(dá)到最佳，而且工藝的可控性增強(qiáng),圖1。

2.2 反硝化除磷工藝

反硝化除磷是一些聚磷菌在缺氧的條件下,以硝酸鹽作電子受體,過(guò)度攝磷,從而實(shí)現(xiàn)反硝化除磷的脫氮除磷過(guò)程。

2.2.1 DEPHANOX工藝

該工藝首次采用交替的厭氧和缺氧條件并結(jié)合單獨(dú)的固定生物膜,來(lái)實(shí)現(xiàn)生物除磷的思想,并將其運(yùn)用到反硝化除磷工藝中。

它在厭氧池和缺氧池之間增加了沉淀池和固定膜反應(yīng)池,污水在厭氧池中釋磷,在沉淀池中進(jìn)行泥水分離,含氨較多上清液進(jìn)入固定膜反應(yīng)池進(jìn)行硝化,污泥則跨越固定膜反應(yīng)池進(jìn)入缺氧段,完成反硝化除磷。

該工藝具有能耗低,污泥產(chǎn)量低且COD消耗量低的特點(diǎn)。但該工藝中磷的去除效果很大程度上取決于缺氧段硝酸鹽的濃度,當(dāng)缺氧段硝酸鹽不充足時(shí),磷的過(guò)量攝取受到限制；反之硝酸鹽又會(huì)隨回流污泥進(jìn)入?yún)捬醵? 干擾磷的釋放和聚磷菌體的PHB 的合成[3]。

圖2 DEPHANOX工藝流程圖

2.2.2 BCFS工藝

圖3 BCFS工藝流程圖

BCFS工藝較UCT工藝增加了2個(gè)反應(yīng)池,第一個(gè)增加的反應(yīng)池介于厭氧池與缺氧池中間,起到選擇器的作用,可以吸附剩余的COD,同時(shí)迅速反硝化自回流污泥的硝酸氮,可防止絲狀菌的生長(zhǎng)； 第二個(gè)反應(yīng)池是混合池(缺氧或好氧) ,介于UCT工藝缺氧池與好氧池之間,目的是形成低氧環(huán)境以獲得同時(shí)硝化與反硝化,從而保證出水含有較低的總氮濃度[4]。

BCFS工藝還增加了2個(gè)內(nèi)循環(huán)QB和QC,從好氧池設(shè)置內(nèi)循環(huán)QB 到缺氧池十分必要,起輔助回流污泥向缺氧池補(bǔ)充硝酸氮的作用； 內(nèi)循環(huán)QC的設(shè)置能在好氧池與混合池間建立循環(huán),以增加硝化或同時(shí)硝化反硝化的機(jī)會(huì),為獲得良好的出水氮濃度創(chuàng)造條件。

3.結(jié)語(yǔ)

以上所介紹的工藝，皆是從理論角度出發(fā)，對(duì)不同處理工藝的機(jī)理進(jìn)行闡述。但在實(shí)際工程中，需根據(jù)處理水質(zhì)，地形、經(jīng)濟(jì)等限制因素選擇處理工藝。脫氮除磷技術(shù)沒(méi)有最好的，只有做適合的，至于對(duì)處理工藝的選擇，需要在研究工作中慢慢積累經(jīng)驗(yàn)。

生物除磷脫氮工藝的發(fā)展已不僅僅是要求較高的氮磷去除率，而且要求處理效果穩(wěn)定可靠、工藝控制調(diào)節(jié)靈活、運(yùn)行維護(hù)管理方便、投資運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省。因此，目前，國(guó)內(nèi)外生物除磷脫氮工藝正是向著這一簡(jiǎn)潔、高效、經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展，各類構(gòu)筑物從工藝到結(jié)構(gòu)都趨向于合建一體化[5]。現(xiàn)如今，污水排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷嚴(yán)格是目前世界各國(guó)普遍發(fā)展的趨勢(shì)，以控制水體富營(yíng)養(yǎng)化為目的的氮、磷脫除技術(shù)開(kāi)發(fā)已成為世界各國(guó)主要的奮斗目標(biāo)。我國(guó)對(duì)生物脫氮除磷技術(shù)的研究起步較晚，投入的資金也十分有限，研究水平仍處于發(fā)展階段。目前我國(guó)在生物脫氮除磷技術(shù)基礎(chǔ)理論沒(méi)有重大革新之前，充分利用現(xiàn)有的工藝組合，開(kāi)發(fā)技術(shù)成熟、經(jīng)濟(jì)、高效且符合國(guó)情的工藝應(yīng)是今后我國(guó)脫氮除磷工藝發(fā)展的主要方向。

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篇7

關(guān)鍵詞：污泥 焚燒過(guò)程 污染物排放及控制 分析

1.污水污泥焚燒處理技術(shù)概述

污泥是一種由有機(jī)殘片、微生物、無(wú)機(jī)顆粒、膠體等組成的非均質(zhì)體，污泥含有有毒有機(jī)物、致病微生物和重金屬，會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重危害，隨著污泥產(chǎn)量的急劇增加，污泥的減量化越來(lái)越受到人們的重視。污泥組成成分包括固相中的無(wú)機(jī)相和有機(jī)相，流動(dòng)相中的水分和水溶性成分。污泥減量主要是減少流動(dòng)相中的水分，其中毛細(xì)水、空隙水和吸附水可以通過(guò)物理化學(xué)方法對(duì)污泥進(jìn)行改性而減量或去除，但對(duì)于內(nèi)部水只有通過(guò)焚燒干化處理技術(shù)才能去除。污泥焚燒是最徹底的處理方法，它能將有機(jī)物全部氧化分解，徹底殺死病原體，大大提高重金屬的穩(wěn)定性，污泥焚燒后剩余灰的體積只有機(jī)械脫水污泥體積的10%并且污泥的處理速度快，不需要長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存，減少占地面積。

污泥焚燒主要分直接焚燒、干化后焚燒和混合焚燒三類，直接焚燒技術(shù)由于污泥的含水率較高，因此會(huì)消耗大量的輔助燃料，物耗和能耗都較高，運(yùn)行費(fèi)用高；干化后焚燒設(shè)備投資成本較大，但是處理成本較低，從經(jīng)濟(jì)性與安全考慮，具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)；污泥混合焚燒技術(shù)是指將污泥與其他可燃物進(jìn)行混合燃燒，既充分利用了污泥的熱值，又達(dá)到了固體廢物綜合循環(huán)利用的目的，只需建立污泥輸送系統(tǒng)，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，操作方便，從固體廢物綜合利用的角度考慮，混合焚燒技術(shù)成為污泥焚燒處理的首選工藝。

國(guó)外在污泥焚燒技術(shù)方面有許多值得借鑒的經(jīng)驗(yàn)，德國(guó)是污泥產(chǎn)量最高的歐洲國(guó)家之一，目前在德國(guó)每年約有250～300萬(wàn)t的污泥產(chǎn)生，其中14%用于焚燒，30%用于農(nóng)業(yè)堆肥，56%用于填埋；且污泥的填埋處理比例在近十年來(lái)大幅度下降，焚燒比例逐年提高。日本因其國(guó)土面積小，因此對(duì)于污泥處理以達(dá)到最大減量化作為終極目標(biāo)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，運(yùn)用焚燒處理工藝污水處理廠處理的污泥量約占日本全國(guó)污泥產(chǎn)量的60%以上，在世界各國(guó)中名列前茅。

污泥焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的污染物如重金屬、二英、酸性氣體及焚燒灰渣容易對(duì)環(huán)境造成二次污染，下面將對(duì)這些污染物分別進(jìn)行分析闡述。

2.重金屬排放機(jī)理及控制分析

2 . 1排放機(jī)理

污泥中重金屬種類較多，參考國(guó)內(nèi)外對(duì)污泥中重金屬總量研究的數(shù)據(jù)，重金屬在污泥中主要以氧化物、氫氧化物、硅酸鹽、不可溶鹽或有機(jī)絡(luò)合物的形式存在，其次為硫化物。

重金屬的揮發(fā)性大小為：Hg>Se>Cd>Pb>As>Sb>Cr>Cu>Mn>Co>Ni。重金屬在焚燒過(guò)程中可以凝聚在較大顆粒上以固態(tài)形式排出，不能完全凝聚在較大的顆粒上的以氣態(tài)和氣溶膠的形式排出焚燒爐，以氣態(tài)或氣溶膠形式排出的重金屬對(duì)人體的危害最大。為了控制重金屬以氣態(tài)或氣溶膠形式從焚燒爐中后處理系統(tǒng)逃逸，可將重金屬富集在粒度較大的焚燒底渣上，減輕重金屬污染對(duì)環(huán)境的壓力。

2 . 2排放影響因素及其控制

污泥焚燒過(guò)程中影響重金屬排放的因素主要是焚燒溫度及外加的吸附劑。焚燒溫度對(duì)重金屬的外在影響主要體現(xiàn)在不同焚燒溫度和升溫速率對(duì)重金屬捕集的影響和溫度提高對(duì)焚燒渣物相的改變兩個(gè)方面，內(nèi)在影響主要體現(xiàn)在重金屬化合物的熱力學(xué)穩(wěn)定性。

不同焚燒溫度和升溫速率對(duì)重金屬在底灰上的殘留率影響較大，低熔點(diǎn)金屬如Na 和K 主要富集在細(xì)小的微粒上，而高熔點(diǎn)金屬如Al 和Ca 主要富集在粗顆粒上。溫度引起污泥焚燒渣物相發(fā)生變化后對(duì)重金屬排放也有影響，如揮發(fā)性較高的Hg、As在較低溫度時(shí)就會(huì)以氣體形式揮發(fā)；沸點(diǎn)比較高的Cr和Ni及其化合物其揮發(fā)性受水分的影響；Cr的氧化態(tài)熱力學(xué)穩(wěn)定性大于氯化態(tài)，在焚燒過(guò)程中首先形成氧化物，以Cr2O3的形式富集在灰分顆粒表面；有些金屬的揮發(fā)溫度較高，主要以殘?jiān)鼞B(tài)富集在粗顆粒上。

在焚燒的過(guò)程中添加吸附劑如石灰石、高嶺土等增強(qiáng)對(duì)重金屬的俘獲能力，使重金屬發(fā)生凝聚時(shí)快速的富集在吸附劑上，沉積到底灰中，降低重金屬向大氣中的揮發(fā)，減少對(duì)大氣和人體的危害，是最安全最理想去除重金屬的方式。

3.二英排放機(jī)理及控制分析

二英的形成和控制排放是污泥焚燒技術(shù)推廣的另一個(gè)重要的制約因素。二英通常在焚燒過(guò)程中以氣態(tài)或者沉積在飛灰上排出。

3 . 1形成機(jī)理

二英的形成機(jī)理相當(dāng)復(fù)雜，污泥焚燒過(guò)程中生成的可能途徑主要有三種：一是包含有PCDD/PCDF 的化合物在燃燒室內(nèi)的不完全燃燒；二是含氯化合物（如氯酚、氯苯等）在500～800℃溫度條件下會(huì)熱解重排反應(yīng)，迅速（0.1～0.2 s）產(chǎn)生大量二英，即所謂的“高溫同相合成機(jī)理”，而在高溫下（大于850℃）二英的分解速率遠(yuǎn)大于由前體合成二英的速率。三是由無(wú)機(jī)氯化物和有機(jī)化合物在催化劑的參與下反應(yīng)合成，包括從頭反應(yīng)（de-novo反應(yīng)）和異相前體生成機(jī)理，存在灰上的金屬化合物在較低的溫度范圍內(nèi)（250～400℃）催化生成二英。

3 . 2排放影響因素及其控制

二英的生成受焚燒溫度、停留時(shí)間、含氧量、含硫/氯量的影響，只要嚴(yán)格控制生產(chǎn)條件和工藝參數(shù)，就可有效控制二英的生成。

①當(dāng)控制燃燒溫度大于 850℃，停留時(shí)間超過(guò)2s二英時(shí)，煙氣中二英的分解率大于98%。因此生產(chǎn)中控制焚燒溫度和停留時(shí)間就可以有效控制二英的生成。

②二英再合成的峰值溫度區(qū)間250～500℃，因此通過(guò)煙氣的高流速、鍋爐的大小以及與猝熄反應(yīng)器的直接聯(lián)合或使用急冷塔等措施將煙氣迅速降溫，以避開(kāi)二英生成速率最大的溫度區(qū)間，使焚燒煙氣迅速降溫到200℃以下，從而減少二英的生成。

③二英生成隨氧含量的減少而降低，沒(méi)有O2則沒(méi)有二英生成，減少50%的O2就可以減少30%的二英的再次形成，因此一般工程中建議控制含氧量在 8%以下。

④二英的氯主要是以Cl2或HCl形式存在，不完全燃燒時(shí)氯的含量和S/Cl比是影響PCDD/PCDF 釋放的2個(gè)重要參數(shù)，參與形成隨著污泥中氯含量的增加煙氣中PCDD/PCDF 的排放量增加。因此可以通過(guò)添加CaO、石灰石等來(lái)控制二英前驅(qū)物HCl的生成以達(dá)到控制的目的。氯氣的形成主要是通過(guò)Deacon反應(yīng)生成，SO2可以抑制Deacon 反應(yīng)，隨著污泥中S/Cl比的增加，二英和呋喃的生成濃度降低，從而抑制二英的生成。

4.酸性氣體排放機(jī)理及控制分析

近期霧靄帶來(lái)的環(huán)境影響，使煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)重。污泥焚燒過(guò)程產(chǎn)生的煙氣中含有NOx、SOx等酸性大氣污染物，這些污染物的排放與焚燒污泥的成分、焚燒工況等有關(guān)。

污泥焚燒過(guò)程產(chǎn)生的NOx 分為燃料型和燃燒型兩類且以燃燒型為主。研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)控制焚燒溫度可以減少NOx的生成，通過(guò)加入堿性吸附劑可以吸附NOx，因此通過(guò)研究煙氣選擇性催化反應(yīng)降低NOx向大氣中的排放。

焚燒過(guò)程中SOx 的生成主要是由于污泥中的硫元素在焚燒過(guò)程中與氧的化合，燃燒過(guò)程脫硫通過(guò)添加固硫劑使之固定下來(lái)，通過(guò)煙氣脫硫裝置進(jìn)行煙氣凈化除硫。目前很多的研究表明硫元素和污泥焚燒重金屬控制以及二英控制有一定的關(guān)聯(lián)，因此在控制重金屬和二英的同時(shí)考慮到SOx的去除才符合清潔焚燒的要求。

5.灰渣排放機(jī)理及控制分析

污泥焚燒產(chǎn)生的煙塵包括黑煙、飛灰和灰渣三部分，污泥中的重金屬在焚燒后沉積在焚燒灰渣上（包括底渣和飛灰），使污泥焚燒灰渣具有較大的危害性。因此，對(duì)灰的安全處置是污泥焚燒灰渣環(huán)境安全性的重要組成環(huán)節(jié)，可通過(guò)灰渣熔融處理技術(shù)將灰渣送入溫度為1200℃以上的熔化爐內(nèi)熔化過(guò)后， PCDD/ PCDF 的分解率達(dá)到99.77%，是一種較為有效的灰渣處理手段，保障污泥焚燒環(huán)境安全性。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外都加大了對(duì)污泥減量化程度最高的焚燒技術(shù)的研究，尤其是針對(duì)一些產(chǎn)泥量大而且難于資源化處理的行業(yè)，如造紙、皮革等，以解決日益緊張的人口和土地問(wèn)題。我國(guó)焚燒技術(shù)不成熟普及率不高，經(jīng)費(fèi)和技術(shù)上的不足，尤其是對(duì)焚燒尾氣治理落后導(dǎo)致我國(guó)污泥焚燒處理落后于其他國(guó)家。通過(guò)對(duì)污染物產(chǎn)生機(jī)理分析，可以通過(guò)控制污泥焚燒過(guò)程中的焚燒溫度、焚燒環(huán)境、工藝參數(shù)及外加吸附劑等條件來(lái)抑制污染物產(chǎn)生，從而降低污泥焚燒二次污染的風(fēng)險(xiǎn)，推進(jìn)污泥焚燒處理工藝。總體來(lái)說(shuō)我國(guó)的污泥焚燒處理仍需要更加長(zhǎng)久的發(fā)展，更需要當(dāng)代科技工作者繼續(xù)努力。

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篇8

關(guān)鍵詞：膜生物反應(yīng)器、中水回用、污水處理新技術(shù)

中圖分類號(hào)：TV文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、前言

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，高科技也逐漸融入污水處理中，同時(shí)不斷的涌現(xiàn)出新型的污水處理技術(shù)。膜生物反應(yīng)器就是一種新興高效污水處理技術(shù)，在城市污水處理等方面發(fā)揮著作用，該種技術(shù)優(yōu)勢(shì)十分顯著，具有廣闊的發(fā)展空間。本文首先對(duì)膜生物反應(yīng)器工藝進(jìn)行了概述；然后對(duì)膜生物反應(yīng)器的三種工藝以及膜生物反應(yīng)器在中水回用系統(tǒng)中進(jìn)行了應(yīng)用；最后分析了膜生物反應(yīng)器在中水回用工程中的經(jīng)濟(jì)效益。

二、膜生物反應(yīng)器工藝概述

膜生物反應(yīng)器（簡(jiǎn)稱MBR）是將生物降解作用與膜的高效分離技術(shù)結(jié)合而成的一種新型高效的污水處理與回用工藝。通常回用技術(shù)需多種污水處理技術(shù)的合理組合，即各種水處理方法結(jié)合起來(lái)深度處理污水，這是因?yàn)閱我坏哪撤N水處理方法一般很難達(dá)到回用水水質(zhì)要求。即:污水格柵調(diào)節(jié)池膜生物反應(yīng)器(MBR)(活性污泥池+超濾膜)消毒中水

1、工藝作用機(jī)理

膜生物反應(yīng)器是利用膜組件進(jìn)行固液分離，將截流的污泥回流至生物反應(yīng)器中，透過(guò)水外排。膜組件是膜生物反應(yīng)器中最主要的部分，它是把膜以某種形式組裝成一個(gè)基本單元，相當(dāng)于傳統(tǒng)生物處理系統(tǒng)中的二沉池。在膜組件中，活性微生物與污水充分接觸，不斷氧化污水中的那部分能被其降解的有機(jī)物，而不能被微生物降解的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物及活性污泥、懸浮物、各類膠體、大部分細(xì)菌則被截留，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理凈化的目的。膜是具有選擇性分離的功能材料。膜的孔徑一般為微米級(jí)，依據(jù)其孔徑的不同(或稱為截留分子量)，可將膜分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜，常用于膜生物反應(yīng)器工藝的膜有微濾膜和超濾膜。根據(jù)材料的不同，可分為無(wú)機(jī)膜和有機(jī)膜，無(wú)機(jī)膜只有微濾級(jí)別的膜，主要是陶瓷膜和金屬膜。有機(jī)膜是由高分子材料做成的，如醋酸纖維素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等。

2、膜生物反應(yīng)器的工藝特點(diǎn)

膜生物反應(yīng)器工藝作為一種新型污水處理技術(shù)，尤其是應(yīng)用于中水回用工程中，具有以下特點(diǎn):

（1）去除率高，出水穩(wěn)定。由于膜生物反應(yīng)器膜的截留作用，避免了微生物的流失，生物反應(yīng)器內(nèi)可保持高的污泥濃度，從而提高了體積負(fù)荷，降低了污泥負(fù)荷，具有極強(qiáng)的抗沖擊能力。又由于膜的截留作用，使SRT延長(zhǎng)，營(yíng)造了有利于增殖緩慢的微生物生長(zhǎng)，如硝化細(xì)菌生長(zhǎng)的環(huán)境，可以提高系統(tǒng)的硝化能力，同時(shí)有利于提高難降解大分子有機(jī)物的處理效率和促使其徹底的分解。在運(yùn)行過(guò)程中，較大的水力循環(huán)，導(dǎo)致了污水的均勻混合，因而使活性污泥有很好的分散性，大大提高了活性污泥的比表面積。

（2）處理負(fù)荷高，剩余污泥量少。由于SRT很長(zhǎng)，生物反應(yīng)器又起到了“污泥硝化池”的作用，從而顯著減少了污泥的產(chǎn)量，剩余污泥產(chǎn)量低，污泥處理費(fèi)用低；膜生物反應(yīng)器曝氣池的活性污泥不會(huì)隨出水流失，在運(yùn)行過(guò)程中，活性污泥會(huì)因進(jìn)入有機(jī)物濃度的變化而變化，并達(dá)到一種動(dòng)態(tài)平衡，這使系統(tǒng)出水穩(wěn)定，并有耐沖擊負(fù)荷的特點(diǎn)。

（3）操作方便，占地面積小。膜生物反應(yīng)器使微生物完全截留在生物反應(yīng)器內(nèi)，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器的水力停留時(shí)間(HRT)和污泥停留時(shí)間(SRT)完全分離，使設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化，易于一體化，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，運(yùn)行控制較靈活。并可省去二沉池、砂濾池，節(jié)省了占地面積和土建投資。

（4）解決了剩余污泥處置難的問(wèn)題。剩余污泥的處置問(wèn)題，是污水處理廠運(yùn)行好壞的關(guān)鍵問(wèn)題之一，在膜生物反應(yīng)器工藝中，污泥負(fù)荷非常低，反應(yīng)器內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)相對(duì)缺乏，微生物處在內(nèi)源呼吸區(qū)，污泥產(chǎn)率低，因而使得剩余污泥的產(chǎn)生量很少， SRT得到延長(zhǎng)，排除的剩余污泥濃度大，可不用進(jìn)行污泥濃縮，而直接進(jìn)行脫水，這就大大節(jié)省了污泥處理的費(fèi)用。

由上述可知，膜生物反應(yīng)器工藝所具有的優(yōu)越性，是目前其他處理工藝無(wú)法比擬的，該工藝在城市污水或生活污水處理高濃度有機(jī)廢水、難降解有機(jī)廢水以及中水回用等方面都具有廣闊的應(yīng)用前景。

三、膜生物反應(yīng)器的三種工藝及應(yīng)用

目前，實(shí)踐中應(yīng)用工藝較多的三種膜生物反應(yīng)器工藝主要是一體式膜生物反應(yīng)工藝（S-MBR）、分置式膜生物反應(yīng)工藝（R-MBR）和復(fù)合式膜生物反應(yīng)工藝（H-MBR）三種。下面就這三種工藝原理、特點(diǎn)及實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了探討：

1、一體式膜生物反應(yīng)工藝

一體式膜生物反應(yīng)器最早是由日本學(xué)者Yamamoto等在1989年首先開(kāi)發(fā)的。這種工藝是將膜組件直接放置在生物反應(yīng)器中，然后通過(guò)工藝泵的負(fù)壓抽吸功能將膜過(guò)濾出水。這種工藝的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是將膜浸沒(méi)在反應(yīng)器的混合液里面，因此又被稱為淹沒(méi)式MBR或者浸沒(méi)式MBR。林豐、張林生通過(guò)一體式膜生物反應(yīng)器處理城鎮(zhèn)生活污水后效果顯著：COD的去除率保持在90%以上，而生物反應(yīng)器的貢獻(xiàn)值達(dá)到70%-85%，膜截留的貢獻(xiàn)值在12%-25%之間；進(jìn)水平均COD為573.6mg/L，出水平均COD為122.0mg/L，具有很好的抗沖擊負(fù)荷能力；當(dāng)一體式膜生物反應(yīng)器運(yùn)行一定時(shí)間后，將污泥回流入水解酸化池，使得反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度保持在一個(gè)穩(wěn)定值范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了不需排泥的效果，節(jié)省了污泥處置費(fèi)用。

2、分置式膜生物反應(yīng)工藝

分置式膜生物反應(yīng)器是將膜組件與生物反應(yīng)器分開(kāi)放置，膜組件與生物反應(yīng)器相對(duì)獨(dú)立，二者通過(guò)泵和管路相連接，這種工藝又稱交叉流式MBR。其工作流程首先是將生物反應(yīng)器中的混合液由泵增壓后進(jìn)入膜組件，在壓力作用下膜過(guò)濾液成為系統(tǒng)處理出水，活性污泥，大分子物質(zhì)等則被膜截留，并隨著濃縮液回流到生物反應(yīng)器內(nèi)。姚宏等采用分置式膜生物反應(yīng)器處理城市污水，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，該工藝對(duì)于化學(xué)需氧量的去除率達(dá)到了90%以上，出水水質(zhì)COD的質(zhì)量濃度小于20mg/L,對(duì)氨氮的去除率甚至達(dá)到了95%以上，出水水質(zhì)氨氮濃度小于1mg/L，濁度小于0.1，出水水質(zhì)完全符合城市污水再生回用景觀環(huán)境用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

3、復(fù)合式膜生物反應(yīng)工藝

復(fù)合式膜生物反應(yīng)器工藝嚴(yán)格來(lái)說(shuō)是屬于一體式膜生物反應(yīng)器的一種，其工藝特點(diǎn)是通過(guò)曝氣對(duì)水流的循環(huán)作用實(shí)現(xiàn)膜表面截留的污泥與硝化液的自動(dòng)回流，簡(jiǎn)化A/O系統(tǒng)的運(yùn)行。與嚴(yán)格意義上的一體式膜生物反應(yīng)器所不同的是需要在生物反應(yīng)器內(nèi)加裝填料，形成復(fù)合式的膜生物反應(yīng)器，通過(guò)改變生物反應(yīng)器的一些性狀，從而實(shí)現(xiàn)增加了生物反應(yīng)器中的污泥濃度，實(shí)現(xiàn)污水處理效率的提高。王春玲等以印染污水為例，采用復(fù)合式膜生物反應(yīng)器與水解酸化預(yù)處理聯(lián)用工藝處理印染廢水，發(fā)現(xiàn)：出水水質(zhì)良好，而且水質(zhì)較為穩(wěn)定，出水中的COD、氨氮、色度較低，無(wú)SS。

四、膜生物反應(yīng)器在中水回用系統(tǒng)中的應(yīng)用

開(kāi)發(fā)中水系統(tǒng)的主要目的是將建筑生活污水進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚砗?作為沖廁、洗車(chē)、空調(diào)冷卻水和綠化等用水加以回用。由于受使用目的和城市建筑的限制,要求中水回用水的水質(zhì)良好,不會(huì)產(chǎn)生衛(wèi)生問(wèn)題,感官性狀佳,同時(shí)還要求處理流程簡(jiǎn)單、占地少、運(yùn)行穩(wěn)定、易于管理且適應(yīng)性強(qiáng)。膜生物反應(yīng)器工藝具備了上述特點(diǎn),因此80年代后在日本等國(guó)得到了廣泛應(yīng)用。

日本某公司對(duì)膜生物反應(yīng)器工藝的污水處理效果進(jìn)行了全面研究,結(jié)果表明活性污泥-平板膜組合工藝不僅可以高效去除BOD5和CODCr,且出水中不含細(xì)菌,可直接作為中水回用。目前,日本已有近100處高樓的中水回用系統(tǒng)采用MBR處理工藝。

五、膜生物反應(yīng)器在中水回用工程中的經(jīng)濟(jì)效益分析

1、對(duì)膜的經(jīng)濟(jì)分析

目前，對(duì)膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的結(jié)論存在較大的差別。主要是由于在膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，對(duì)膜的處理能力與膜使用壽命的估計(jì)存在很大的差別，直接影響對(duì)膜生物反應(yīng)器的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。影響MBR系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用的主要因素是動(dòng)力費(fèi)用與膜的更換費(fèi)用。膜的更換費(fèi)用是影響MBR系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用的關(guān)鍵因素；而動(dòng)力費(fèi)用是影響分離式膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用的關(guān)鍵因素。居民生活用水價(jià)格約為1.3~1.8元/m；賓館、洗車(chē)、洗浴等行業(yè)供水價(jià)格為1.8～3.5元/m。一體式膜生物反應(yīng)器總運(yùn)行成本為1.4元/m，用于中水回用具有明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。同時(shí)可節(jié)省水資源，具有環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。

2、膜生物反應(yīng)器對(duì)整體工藝經(jīng)濟(jì)分析

該工藝由于其具有出水水質(zhì)好、運(yùn)行穩(wěn)定、節(jié)省占地面積等特點(diǎn)，與傳統(tǒng)的中水處理工藝相比具有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，其主要表現(xiàn)在：

（1）膜生物反應(yīng)器工藝無(wú)二沉池，基建投資省；

（2）剩余污泥量很少，污泥處理和處置費(fèi)用低。由于生物反應(yīng)器起到了污泥好氧消化池的作用，可取消污泥濃縮池和污泥消化池，也節(jié)省了污泥處理的基礎(chǔ)投資和運(yùn)行費(fèi)用；

（3）出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家回用標(biāo)準(zhǔn)，省去了三級(jí)處理；

（4）隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，膜性能提高及價(jià)格不斷下降，更有利于推廣；

（5）占地面積小，在大城市寸土寸金的今天，更顯優(yōu)越；

（6）因工藝簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高，運(yùn)行管理費(fèi)用較低。

六、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，中水回用已成為世界范圍內(nèi)大趨勢(shì), 膜生物反應(yīng)器作為一種新型高效的污水處理與回用工藝,在水資源短缺,水體污染日益嚴(yán)重,環(huán)境意識(shí)不斷增強(qiáng)的情況下蘊(yùn)藏著巨大的生機(jī)。由于國(guó)家對(duì)膜生物反應(yīng)器越來(lái)越重視，同時(shí)膜生物反應(yīng)器的技術(shù)應(yīng)用也日趨成熟和完善,我們有理由相信,其投資、運(yùn)行費(fèi)用也會(huì)大幅降低。加之目前膜生物反應(yīng)器已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn),其市場(chǎng)規(guī)模正以前所未有的速度不斷擴(kuò)大。因此,膜生物反應(yīng)器作為中水回用的實(shí)用技術(shù)將越來(lái)越具有技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),其應(yīng)用前景將十分廣闊。

參考文獻(xiàn)

[1]黃霞等,膜生物反應(yīng)器廢水處理工藝的研究進(jìn)展[J].環(huán)境科學(xué)研究,2011.11(1):40~44.

篇9

關(guān)鍵詞：污水處理 生物脫氮 生物除磷

水體富營(yíng)養(yǎng)化是世界性問(wèn)題，大量的研究已經(jīng)證明，污水中的氮和磷是導(dǎo)致受納水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因之一。常規(guī)的污水處理技術(shù)主要去除有機(jī)物和懸浮固體，對(duì)氮和磷的去處效率較低。許多發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)排放污水中的氮和磷含量都做了限定，并要求污水處理廠達(dá)到除氮除磷的要求。污水脫氮除磷的技術(shù)可分為物理法、化學(xué)法和生物法。相對(duì)而言，生物脫氮除磷技術(shù)投資少、運(yùn)行操作簡(jiǎn)單、無(wú)二次污染而被廣泛應(yīng)用。常用的生物脫氮除磷工藝有：缺氧-好氧脫氮工藝；厭氧-好氧除磷工藝；厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝等。但是，在常規(guī)的生物脫氮除磷工藝中，污泥在厭氧、缺氧和好氧段之間往復(fù)循環(huán)。該污泥由硝化菌、反硝化菌、除磷菌以及其它多種微生物組成，由于不同菌的最佳生長(zhǎng)環(huán)境不同，脫氮與除磷之間存在著矛盾。實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常出現(xiàn)脫氮效果好時(shí)除磷效果較差，而除磷效果好時(shí)脫氮效果不佳。因此，常規(guī)生物脫氮除磷工藝流程存在著影響該工藝有效運(yùn)行的相互影響和制約的因素，主要表現(xiàn)為：①厭氧與缺氧段污泥量的分配比影響磷釋放或硝態(tài)氮反硝化的效果，厭氧段污泥量比例大則磷釋放效果好，但反硝化效果差；反之，則反硝化效果好，而磷釋放效果差；②原污水經(jīng)厭氧段進(jìn)入缺氧段，磷釋放與硝態(tài)氮反硝化爭(zhēng)奪碳源，當(dāng)原水中碳源不足時(shí)，磷釋放或反硝化不完全；③硝化菌世代繁殖時(shí)間長(zhǎng)，要求較長(zhǎng)的污泥齡，但磷從系統(tǒng)中被去除主要是通過(guò)剩余污泥的排放，因此要提高除磷效率則要求短污泥齡。對(duì)于某些含高濃度氨氮的工業(yè)廢水，由于碳源不足，總氮的去除率較低。

根據(jù)生物脫氮除磷原理，針對(duì)常規(guī)污水生物脫氮除磷工藝技術(shù)存在的問(wèn)題，本報(bào)告將介紹作者在污水脫氮除磷新技術(shù)方面的幾項(xiàng)科研成果。

一、生物脫氮除磷原理

篇10

關(guān)鍵詞:廢物處理；城市污水；處理技術(shù)

中圖分類號(hào)： TV 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、城市污水處理技術(shù)發(fā)展歷程

最早的污水處理技術(shù)是英國(guó)發(fā)明的現(xiàn)在稱之為生物膜法的污水處理技術(shù)，稱之為Moris池，是利用微生物分解污水中的有機(jī)物。這個(gè)技術(shù)在現(xiàn)在稱作生物濾池，是生物膜法中的一種，現(xiàn)在還有生物流化床法和生物轉(zhuǎn)盤(pán)法等。

中國(guó)的污水處理技術(shù)發(fā)展比較晚，在五六十年代基本還是直接排放到河道之中靠河水的自凈來(lái)處理污水。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們開(kāi)始意識(shí)到光靠河水的凈化是不能夠達(dá)到污水的處理要求的，國(guó)家開(kāi)始修建相關(guān)的污水處理廠，從八十年代污水處理廠的建立到現(xiàn)在，我國(guó)污水處理技術(shù)在不斷發(fā)展，但污水處理能力距離歐美國(guó)家還有很大的距離，我國(guó)整體的污水處理率還較低，大部分污水得不到凈化就排放到自然環(huán)境之中，對(duì)自然環(huán)境造成破壞，因此發(fā)展污水處理技術(shù)刻不容緩。

二、城市污水處理技術(shù)發(fā)展回顧

城市廢水包括生活污水、工業(yè)廢水和大氣降水，其性質(zhì)與氣候條件、城市規(guī)模和排水體制等有關(guān)，城市中工業(yè)的多少和性質(zhì)、工業(yè)廢水預(yù)處理程度對(duì)其的影響作用明顯，尤其當(dāng)排放重金屬、酸、堿、有毒物質(zhì)、油類等特殊污染物時(shí)作用更加明顯。一般的城市廢水的性質(zhì)比較相似。城市水污染以水體中的BOD5、COD超標(biāo)等有機(jī)污染最為嚴(yán)重，而難以被生物降解的或有毒有害的有機(jī)物都是城市水污染的處理難點(diǎn)和重點(diǎn)。

現(xiàn)在城市的污水處理廠所應(yīng)用的污水處理技術(shù)大體上有幾種，下面將著重介紹一下這幾種方法。

（一）、生物膜法

生物膜法就是通過(guò)微生物附著在污水中的有機(jī)雜質(zhì)上從而氧化為水、二氧化碳等這些對(duì)環(huán)境無(wú)害的化學(xué)物質(zhì)。生物膜法占地面積小而且處理效率高，便于進(jìn)行管理非常適于中小城市的污水處理，在我國(guó)的應(yīng)用也十分廣泛，比起活性污泥處理法更易控制，因而發(fā)展的十分迅速。

（二）、活性污泥法

活性污泥法則是微生物懸浮在處理池的水中，因?yàn)槲⑸镌趹腋r(shí)聚集在一起而使整個(gè)看起來(lái)像是泥懸浮在水中，因此被稱作是活性污泥法。按空間分割的連續(xù)流活性污泥法，是指各種功能在不同的空間內(nèi)完成的活性污泥法。其較成熟的工藝有氧化溝工藝和AB法等，氧化溝工藝與傳統(tǒng)工藝相比，其氧化溝為封閉的環(huán)狀溝，即連續(xù)循環(huán)曝氣池，由于其流態(tài)具備推流式和完全混合式的雙重特點(diǎn)，因而耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。AB法是吸附生物降解法的簡(jiǎn)稱，屬超高負(fù)荷活性污泥法，在技術(shù)上有突破。其對(duì)COD、SS、氮磷的去除率高于常規(guī)活性污泥法，并能節(jié)省基建投資約20%和能耗15%左右，適合經(jīng)濟(jì)水平不高的中小城市。

（三）、氧化法

氧化法有很多種，像是化學(xué)氧化的方法、光催化的氧化方法和接觸氧化法等。化學(xué)氧化的方法主要是向處理池中加入強(qiáng)氧化劑，使污水中的物質(zhì)在強(qiáng)氧化劑的作用下氧化分解達(dá)到凈化污水的目的。這種方法的處理效果一般不理想，現(xiàn)在很少有采用這種氧化的方式的。光催化的氧化方法的最基本原理就是光合作用，污水中的有機(jī)物在光的照射下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，使有機(jī)物分解為二氧化碳和水等物質(zhì)，這種方法操作簡(jiǎn)單，處理效率高，便于操作，現(xiàn)在很多都在應(yīng)用這一方法，也促使了這一方法的不斷進(jìn)步。而接觸氧化法則是一種介于生物膜法和活性污泥法之間的一種方法，不僅在處理池的濾料上放上微生物，在水中也放上微生物懸浮，可以說(shuō)是生物膜法和活性污泥法的綜合。

（四）、過(guò)濾法

過(guò)濾法的主要作用是把污水中的懸浮狀態(tài)污染物進(jìn)行隔離，常用的設(shè)備有格柵和篩網(wǎng)。格柵主要用來(lái)截留污水中大于柵條間隙的漂浮物，一般情況下都會(huì)布置在污水處理廠或者泵站的進(jìn)水口。篩網(wǎng)的網(wǎng)孔比較小，主要用來(lái)濾除廢水中的纖維和紙漿等細(xì)小懸浮物。

（五）、沉淀法

沉淀法主要是通過(guò)重力作用對(duì)水中呈現(xiàn)漂浮狀的較大污染物

進(jìn)行沉降分離。這種方法簡(jiǎn)單可行，而且分離效果比較好，主要用于挖成沉砂池和沉淀池中的污水處理。

（六）上浮法

上浮法主要用于清除污水中漂浮的污染物，通過(guò)投加藥劑和加壓溶氣等措施使一些污染物上浮，從而得到有效處理。在一級(jí)處理工藝中，上浮法主要是用來(lái)去除污水中的油類雜質(zhì)。污水中的油粒很小，當(dāng)其呈現(xiàn)出乳化狀態(tài)時(shí)，應(yīng)該用加壓溶氣或者投加混凝劑等措施，讓油粒凝集浮升，然后撇除。整個(gè)過(guò)程都是在隔油池中完成的。

三、城市污水處理技術(shù)展望

（一）、水質(zhì)處理新目標(biāo)展望

城市廢水處理的任務(wù)是去除城市廢水的懸浮物和BOD5，一般包括3段處理工序，即先去除懸浮固體、粗粒固體、大粒徑膠體，然后除城市廢水BOD5的30%，對(duì)微生物的生命活動(dòng)過(guò)程加以利用，從而對(duì)廢水中的污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化，從而使包括細(xì)菌在內(nèi)的微生物充分發(fā)揮微生物的作用，然后在生化反應(yīng)器中將廢水中的污染物轉(zhuǎn)化為微生物細(xì)胞以及簡(jiǎn)單形式的無(wú)機(jī)物，隨著環(huán)境質(zhì)量要求的提高，人們開(kāi)始對(duì)污水進(jìn)行三級(jí)處理，使污水成為可用的新的資源。

（二）、污水處理新技術(shù)展望

近年來(lái)城市污水處理技術(shù)的發(fā)展方向主要包括對(duì)傳統(tǒng)的活性污泥法流程和技術(shù)進(jìn)行革新和代替活性污泥法的處理流程和技術(shù)的研究，這為城市廢水回用的處理流程和技術(shù)開(kāi)發(fā)了許多新工藝。

1、間歇式活性污泥法

近幾年來(lái)，序批式活性污泥法，或間歇式活性污泥法，已發(fā)展成多種改良型，主要有傳統(tǒng)SBR工藝、CAST工藝等。

CAST工藝是一種循環(huán)式活性污泥法，其在傳統(tǒng)SBR工藝和ICEAS工藝基礎(chǔ)上有一定發(fā)展，每組CAST系統(tǒng)包括4個(gè)池輪流運(yùn)轉(zhuǎn)，完成進(jìn)水、沉淀、反應(yīng)、閑置和出水工序。該工藝具備SBR工藝一般特，還兼有推流式和完全混合式活性污泥法的優(yōu)點(diǎn)。處理效果較好，適應(yīng)水質(zhì)變化的能力較強(qiáng)。SBR法是間歇式活性污泥法的簡(jiǎn)稱，由于操作煩瑣，空氣擴(kuò)散裝置容易堵塞，此工藝沒(méi)有得到推廣，隨著電子工業(yè)的發(fā)展，污水處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自控運(yùn)行，間歇式污泥法在美國(guó)、日本、德國(guó)和加拿大等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家得到廣泛運(yùn)用。

2、聯(lián)合生物處理技術(shù)

采用單一的活性污染法或生物膜法處理生活污水時(shí)，由于方法上的差異，各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)都十分明顯。但兩者結(jié)合使用，可做到優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)。如采用生物膜和懸浮生長(zhǎng)工藝相結(jié)合的聯(lián)合處理工藝可以克服單一生物膜法或活性污泥法工藝的不足。對(duì)經(jīng)典AB工藝進(jìn)行聯(lián)合工藝的改進(jìn)，在去除城市污水中的有機(jī)碳、氮、和磷方面效果顯著。

（三）、工業(yè)廢水處理與城市污水合并處理

工業(yè)廢水和城市污水究竟是合并處理還是分別處理, 這個(gè)問(wèn)題在我國(guó)顯得尤為突出。工業(yè)廢水和城市污水處理的關(guān)系是否能夠得到合理的解決, 直接關(guān)系到如何發(fā)揮投資效益。目前，大多數(shù)人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到應(yīng)該優(yōu)先考慮工業(yè)廢水和城市污水的合并處理, 規(guī)定工業(yè)廢水進(jìn)入城市下水道的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn), 同時(shí)在廠內(nèi)采取必要的預(yù)處理, 從而控制并處理容易造成的問(wèn)題, 工廠和城市應(yīng)該共同負(fù)責(zé)對(duì)城市下水道和污水處理廠的投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用，可以按水量、水質(zhì)進(jìn)行合理分?jǐn)偂?/p>

（四）、 城市污水再生利用

污水在經(jīng)過(guò)不同深度的處理后，會(huì)成為人們的第二水資源。污水經(jīng)過(guò)處理后如果不能得到合理的使用, 就會(huì)淡化污水處理的意義。實(shí)踐證明，來(lái)源比較可靠的再生水是第二水資源之一，然而人們對(duì)再生水的認(rèn)識(shí)存在偏見(jiàn)，認(rèn)為再生水是由污水經(jīng)過(guò)處理后獲得的，歸根結(jié)底還屬于污水，所以無(wú)法得到重用，這給再生水利用渠道的開(kāi)發(fā)帶來(lái)了很大困難。面對(duì)淡水資源的寶貴要求，人們應(yīng)該重新認(rèn)識(shí)再生水，并且把再生水利用的渠道拓寬, 因地制宜根據(jù)需要確定其利用途徑。

（五）、 建設(shè)環(huán)保型的污水處理廠

污水處理廠是消除污染、化害為利、造福于民的產(chǎn)業(yè)，建設(shè)污水處理廠首先要消除自身對(duì)環(huán)境的污染，尤其是隨著《環(huán)保法》地位在人們心中的提升以及全民環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，污水處理廠應(yīng)該引起對(duì)自身污染高度的重視。城市污水處理廠的建設(shè)可以從低級(jí)到高級(jí)、從少到多。所以應(yīng)結(jié)合我國(guó)實(shí)際，盡可能的開(kāi)發(fā)高效低耗的處理技術(shù)，以便在財(cái)力和物力不充足的條件下，經(jīng)濟(jì)有效地解決城市水污染防治問(wèn)題。

三、我國(guó)城市污水處理對(duì)策

水是人類珍貴的地球資源，沒(méi)有了水人類就無(wú)法生存，所以保護(hù)水資源，改善水資源環(huán)境就刻不容緩。發(fā)展污水的處理技術(shù)將污水變廢為寶是未來(lái)污水處理發(fā)展的目標(biāo)。現(xiàn)在對(duì)于污水處理技術(shù)的研究主要應(yīng)該一是放在降低處理污水所需要的能源消耗上面，節(jié)約能源，盡量運(yùn)用光和生物這樣的生態(tài)能源。二是放在改善污水凈化后的水質(zhì)上面，提高污水凈化后的水質(zhì)使水中的污染物減少到最少，同時(shí)要注意脫氮脫磷。而且研究減少污泥量的方法，減少污泥的排出。

總之，城市的污水處理技術(shù)經(jīng)過(guò)了百年的發(fā)展已經(jīng)取得了一定的成就，隨著科技的不斷發(fā)展，城市的污水處理技術(shù)也會(huì)不斷的進(jìn)行改進(jìn)，更好更徹底的對(duì)污水進(jìn)行處理。相信在不久的未來(lái)，污水處理技術(shù)會(huì)使城市的污水不再是應(yīng)該排放的廢水，而是可以再次使用的再生水，為保護(hù)淡水資源提供關(guān)鍵技術(shù)。

參考文獻(xiàn):

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