污水治理新工藝解讀

現階段，我國小城鎮污水處理設施建設在工藝技術路線選擇上，大多仍采用與大、中城市污水處理類似的傳統工藝技術，如活性污泥法、生物膜法等處理工藝，而針對小城鎮社會經濟發展狀況與管理水平、污水水量水質特點、地形地勢條件等具體特點的經濟適用型處理工藝的技術開發和應用仍較為滯后，這一方面導致工程投資大、運行費用高，加劇了小城鎮原本就緊張的財政資金狀況；另一方面，增加了污水處理設施的運行與維護管理難度，不利于設施的正常運行和處理效益的充分發揮。

與大、中城市相比較，小城鎮污水主要為生活污水（占50%以上），污水中懸浮物濃度較高，特別是一些小城鎮排水系統不完善，大多采用明渠排水，雨水和地下水入滲現象嚴重，降低了污水中的有機物濃度。由于小城鎮人口規模小，污水水量、水質都呈現出較為突出的時間不均勻性和水質不穩定性。

針對我國小城鎮污水產生特點及小城鎮自身經濟發展特性，污水處理工藝技術的選擇既不能完全照搬目前在大、中城市中廣泛采用的城市污水處理工藝技術，也不能完全采用村莊居民點的污水處理方式，而必須按照經濟、高效、簡便、易行的原則進行選擇。具體地說，即適宜小城鎮采用的污水處理工藝應基建投資省、運行費用低、節能降耗明顯；處理工藝具有較強的耐沖擊負荷能力，去除效率高；處理工藝簡便易行、運行穩定、維護管理方便，利用當地小城鎮現有的技術與管理力量就能滿足設施正常運行的需要；處理工藝具有一定的靈活性，能較好地適應現階段達標處理排放要求與將來考慮進行再生利用需要的變化。

膜生物技術在豬糞廢水處理中應用

項目簡介：集約化畜禽糞便廢水的污染量已經超過工業廢水及生活污水，逐漸成為上海市地面水主要污染源。奉賢蘆涇飼養場豬糞廢水具有典型的高濃度、高SS、高NH3-N等特點，采用膜生物技術作為主要處理工藝，不僅避免了常規厭氧處理方法操作管理不便、系統酸化以及存在沼氣爆炸安全隱患等弊病，而且從調試結果看，以膜生物反應器為主的整套廢水處理設施處理能力大、凈化功能好、脫氮效果穩定，且不會出現污泥膨脹等影響正常運行的現象。膜生物技術作為處理該類廢水的一種有效方法值得進一步推廣。

該項目具有以下特點：（1）處理出水水質穩定； （2）處理設備占地面積小；（3）處理效率高，抗有機負荷沖擊能力強； （4）動力消耗低； （5）由于活性污泥不會流失，因此不會出現污泥膨脹影響正常運行的現象； （6）操作管理簡單。

項目負責：上海荏源公司。

水解酸化-曝氣生物濾池

處理小城鎮污水

項目簡介：中小城鎮污水主要為生活污水和以有機廢水為主的工業廢水的混合污水，其水量較小，一般不超過5萬m3/d，但是水質和水量波動較大。由于資金和技術、管理水平等多方面的原因，決定了在城鎮污水處理廠必須經濟、高效、節能和操作簡便。目前國內很多中小城鎮仍采用明渠排水，尤其是南方地區，大量雨水流入和地下水滲入，加之城鎮生活水平不高等原因決定了污水中有機物濃度較低。因此，必須結合當地污水的水量、水質以及溫度、氣候、氣象、地理、經濟等實際情況選擇適宜的處理工藝。

水解酸化—曝氣生物濾池工藝在工程投資、占地和能耗上具有極大的優勢，其可根據進出水水質要求的不同，分別采用的二段或三段處理工藝組合，且可根據水量的大小進行模塊化設計，是適合我國國情的中小城鎮污水處理新技術，具有很大的推廣價值。

城市污水水解－厭氧－微氧

聯合處理工藝

技術簡介：在原位復合尼龍-6/炭納米管（PA6/CNT）過程中，炭納米管將以其外壁上連接的羧基官能團（－COOH）參與尼龍-6（PA6）的加成聚合反應，并阻礙PA6分子的長大。這在很大程度上削弱了基體強度。采用改進原位復合法復合PA6/CNT，可大大提高PA6分子的平均分子量，減輕炭納米管對基體PA6強度的削弱，大幅度提高PA6/CNT復合材料的強度。研究結果表明：在總HRT不超過8.5h（水解2.5h、厭氧4.0h、微氧2.0h），平均溫度為19℃，進水濃度為30050mg/L時，總COD和SS的去除率分別可達75％和80％以上?？偝鏊瓹OD、BOD、SS完全達到國家二級排放標準。微氧單元對厭氧出水中殘余有機物去除效果良好，HRT不超過2h，DO控制在0.2\"0.5mg/L左右，進水為150mg/L時，去除率可達53％以上。微氧污泥沉降性能良好，SVI＝38.8ml/g。水解－厭氧－微氧工藝在突出低能耗的前提下，達到了較高的有機物去除率，與現有的城市污水處理工藝相比有一定的優越性。

該工藝與“水解－好氧”、“厭氧－好氧”工藝相比，在總停留時間相當的情況下，微氧工藝的氣水比為1：4左右，DO為0.2～0.5mg/L，減少好氧階段的曝氣量。在實驗室條件下，整個系統每日僅從微氧池排出少量的污泥，污泥產率VSS/COD約為0.018，更進一步降低了能耗與污泥的處理費用。

技術負責：中國輕工局。

滴流床反應器處理有機廢水研究

項目簡介：滴流床用在濕式氧化工藝上處理廢水的研究國內處在剛起步階段。廢水處理的對象主要是單一的模型廢水如酚、取代酚、環已醇、琥珀酸和乙醒等。提出和廣泛使用的反應器數學模型主要是一維恬塞流模型和一維軸向混合模型。滴流床反應器催化濕式氧化處理實際廢水、滴流床反應器的流體力學、傳質、傳熱對反應效果的影響、實際廢水滴流床催化濕式氧化的反應器模型和清流床催化濕式氧化工業化放大等方面的研究還有待于深入進行。

大量研究已經證明濕式氧化(WO)是處理高濃度難降解有機廢水的最佳方法之一，但WO過程中需要的高溫高壓以及對設備材質的高要求限制了它的推廣應用。為了降低反應溫度與壓力，非均相催化劑的催化濕式氧化(Catalyticwetoxidation，簡記CWO)技術研究與開發成為研究的熱點。適合非均相催化濕式氧化的氣液固三相反應器主要有滴流床(TBRs)、三相流化床和漿料反應器。

項目負責：同濟大學污染控制與資源化國家重點實驗室。

小城鎮生活污水處理新技術

項目簡介：小城鎮生活污水低成本處理及回用是困擾新農村建設的難題之一，此前一直沒有適合小城鎮處理污水的合適技術。新出現的一體化地下厭氧耗氧處理裝置，在工藝和設備方面有多項創新，占地面積小，整個設施為一體化地下構筑物，既克服了冬季運行中氣溫偏低造成的影響，又可在覆土后綠化或建設相應的管理用房。

該項目有耗能小、低投入、低運行費用、不產生二次污染、不使用任何化學藥物、簡易可行的自動操作等突出優點，平均消耗1度電可以處理約30噸的生活污水，直接運行費用僅0．05元／噸，適宜在廣大小城鎮和農村地區推廣。

項目負責：天津科技大學化工學院龐金釗教授。

硅藻精土處理污水技術

項目簡介：硅藻精土水處理劑工藝可適用于城市污水及垃圾滲濾液和各類工業廢水處理。該技術在云南、貴州、廣西、內蒙古建成污水處理工程，在各省環境監測中心站等部門的監測下，成功地把城市污水、多種工業廢水處理達到國家排放標準或實現循環使用。去除率分別是BOD59292.8、CODcr95以上、SS99.9、TN78、TP90.7。

該技術既具有傳統工藝的綜合優點，同時彌補了各處理技術的不足的污水處理新工藝、新技術。

項目負責：浙江省水利局。

意義：該工藝提供了既經濟又適用的最佳技術，組成專家組及中國硅藻土協會評定為國內首創。

氯化鈉改性沸石吸附水中苯酚

項目簡介：對于微污染含酚水處理，活性炭吸附有一定效果，但活性炭價格較高，再生費用昂貴，且每次再生損耗高達5%～15%。沸石是一種天然廉價的多孔礦物質，表面粗糙、比表面積大，吸附性能較強，用于處理氟、重金屬離子已有成功案例。該方法根據改性后沸石吸附苯酚的效果確定了合適的改性方法；研究了pH值、苯酚濃度、處理時間、沸石用量等對鈉型沸石吸附苯酚效果的影響；最佳條件下沸石處理低濃度含酚水的靜、動態試驗結果表明，改性沸石對低濃度的含酚水有良好的吸附效果。

項目負責：蘭州鐵道學院副教授王萍。

意義：沸石經氯化鈉改性后，在酸性條件下對苯酚有較好的去除效果，可用于微污染含酚水處理，吸附苯酚后的沸石可用堿液再生，該方法操作簡單，原料豐富，有較好的實際應用價值。

垃圾衛生填埋滲濾水控制與處理

技術簡介：土地處理是利用土壤——微生物——植物系統的陸地生態系統的自我調控機制和對污染物的綜合凈化功能來處理污水，使水質得到不同程度的改善，實現廢水資源化和無害化。因此，基于垃圾滲濾水土地處理的垃圾循環準好氧情填埋方式得到了越來越廣泛地關注。垃圾循環準好氧性填埋方式是將收集到的滲濾水循環回到填埋場中利用填埋場自身形成的穩定系統使滲濾水中的有機物經過垃圾層和覆土層來降解，從而加速滲濾水的凈化。在準好氧性填埋場中，有機成分（主要是BOD）能夠很快降解，但是氮化物的降解速度卻較慢。當通過將滲濾水循環到填埋場中，可以促進硝化和反硝化過程的進行，這樣有機成分和氮化物得到更加有效地去除，從而減輕了滲濾水的污染負荷，并且有利于減少滲濾水的最終水量和促進垃圾在填埋場中的穩定化。

調查結果表明，所有的垃圾簡單填埋處理后，在填埋場周圍的地下水均受到污染，許多有毒害物質在一般地下水中不存在，卻在填埋場周圍的地下水中出現。因此，現代意義的垃圾衛生填埋處理已發展成底部密封型結構，或底部和四周都密封的結構，從而防止了滲濾水的流出和地下水的滲入，并且對垃圾滲濾水進行收集和處理，有效地保證了環境的安全。

項目負責：國家給水排水工程技術研究中心范潔。

CASS法處理含鹽廢水研究

項目簡介：采用CASS生化處理系統處理含鹽的海產品加工廢水，處理效果比較理想。試驗出水的COD可以達到《污水綜合排放標準》(CB8987-1996)中的二級標準。因此可將本試驗過程放大，應用于臨海港建設的海產品加工廠的污水處理工程中。進水中Cl-的質量濃度在6300mg/L以下時，CASS系統可穩定運行，在Cl-的質量濃度超過8100mg/L時出水水質變壞，無法穩定運行。進水中Cl-的質量濃度在4500mg/L以下時，CASS生化處理系統的抗海水濃度波動能力比較強，遇見Cl-的質量濃度梯度為3600mg/L的沖擊可以在短的時間（1個運行周期）內恢復正常；當廢水中Cl-的質量濃度超過4500mg/L后，CASS生化處理系統的抗海水濃度波動能力減弱，遇到相同濃度的沖擊時，所需要的恢復時間則較長。對比海水比例上升和下降兩個過程的數據，可以發現相同的濃度梯度沖擊下，對CASS生化處理系統而言，海水比例降低產生的沖擊影響比海水比例升高產生的影響要大。

項目負責：大連機工機械環保研究所李琳琳。

意義：采用魚品加工廠生產廢水摻一定比例的海水作為試驗用水，通過含鹽量的不斷增加研究系統的耐鹽性，通過含鹽量的降低和升高研究系統可以在1個運行周期內恢復正常運行。

水解酸化-接觸氧化法

處理啤酒廢水

項目簡介：啤酒廢水屬中濃度的有機廢水，實踐證明，采用厭氧-好氧生物技術處理啤酒廢水是可行的。啤酒廢水懸浮物濃度較高，如果預處理措施不得當，則容易造成水解酸化池中布水系統發生堵塞或積泥。鑒于廢水中的細小麥糟、麥皮等不溶性有機物占有相當比重，建議在廢水進入水解酸化池前最好經過網目規格為60-80目的微濾機進行預處理，尤其是設布水器的工程務必如此。水解酸化池設計成池底設多孔布水管的上流式污泥床厭氧反應器，和UASB不同之處在于以彈性填料代替其三相分離器。若后續采用活性污泥法，則建議將好氧處理產生的剩余污泥排入水解池進行消化處理，這樣不僅可以得到脫水性能良好的污泥，而且總污泥產量比傳統工藝低20％-40％，沒有條件采用強化預處理措施和設置布水器的，建議池底增設泥斗以便及時排除沉淀污泥。

項目負責：山東省輕工業設計院高級工程師周煥祥。

意義：好氧處理若采用階段曝氣措施亦即多點進水方式，就這樣可消除池前端供氧量不足而池后端供氧量過剩的弊病，提高了生物處理效率，同時也降低了處理消耗。

粉煤灰處理含氟廢水

項目簡介：工業生產過程中使用含氟原料的工藝很多，如玻璃制造工業、電子部件制造工業、熔融鹽電解工業、原子有工業、鑄造工業及特種鋼材處理等一些工廠經常會排放出含氟化物的廢水。大量含氟廢水排入水體，將會污染河流，特別是污染了飲用水水源。我國常用的含氟廢水處理多采用加藥和吸附兩種方法，如加入石灰、鎂鹽、鋁鹽處理，或用羥基磷灰石、骨炭、活性氧化鋁等吸附。但這兩種方面多數工藝復雜、勞動條件差、費用較高。而作為工業廢物排出的粉煤灰，侵占土地，淤塞河道，造成揚塵、嚴重污染環境。其處理通常是采用水力沖灰輸送至貯灰場貯存。采用粉煤達處理含氟廢水，具有以廢治廢和資源綜合利用的好處。

粉煤灰具有一定除氟效果，對于高含氟廢水具有較好的處理效果。影響粉煤灰吸附容量的主要因素依次為：原水氟濃度→粉煤灰投量→攪拌時間。除氟后的粉煤灰可燒制成磚。攪拌時間在生產中可選定30-40min，混合方法宜采用分步混合方法，以降低出水氟濃度，提高粉煤灰吸附容量。

項目負責：航天部第三研究院曹仁堂。

二段法改良工藝處理高濃度

難降解城市污水

項目簡介：工業廢水經過企業內部處理后與生活污水混合，進入城市污水處理廠進行生物處理是可行的，工業廢水內部的難生物降解物質隨同生活污水中易生物降解物質，通過所謂的\"協同降解\"作用一起降解掉了。高濃度、難降解的城市污水處理的最大問題是硝化菌的難以存活，第二大問題則是有機物的去除，第三個問題是化學除磷的實施。因此，相關的處理工藝應圍繞著這三點進行技術上的突破。

奧貝爾氧化溝、二段法、AB法和延時曝氣法都具有一定的耐沖擊負荷的能力，但經過改進的二段法工藝一方面具有耐沖擊負荷，更適宜于處理城市污水中化工廢水比例高、廢水成分復雜、處理難度大的特點，另一方面在難以生物除磷的條件下，更易于布置成多點投藥，實現化學除磷。

項目負責：中國市政工程華北設計研究院陳立。

意義：在總結高濃度難降解的城市污水處理工程技術的基礎上，通過試驗提出了二段法改良工藝，并在高濃度難降解城市污水處理中硝化菌的難以存活、有機物的去除及化學除磷等技術上有所突破。二段法改良工藝一方面具有耐沖擊負荷，更適宜于處理城市污水中化工廢水比例高、廢水成分復雜、處理難度大的特點，另一方面在難以實施生物除磷的條件下，更易于布置成多點投藥，實現化學除磷。

銅冶煉含砷污水處理

技術簡介：銅冶煉企業含砷污水處理采用硫化法和石灰乳兩段中和加鐵鹽除砷工藝，能夠達到預期目標，但污酸處理存在著處理成本高的問題，有待于新的處理工藝運用，目前國內已有院校試驗電積法處理含砷污酸，其成本低于硫化法，將給企業帶來明顯的經濟效益。目前銅冶煉企業含砷工業污水雖然經處理后做到了達標排放，但在處理水返回使用，降低處理成本方面仍有許多工作可做，這些工作與企業體制，管理水平有著明確的聯系。做好這些工作可明顯提高企業的經濟效益和環境效益。

項目負責：銅陵有色設計研究院龍大祥。

意義：采用此辦法，將對銅冶煉企業含砷工業污水的形成以及如何處理達標排放提出一條新的捷徑，并確保不造成二次污染。

雙功能陶瓷膜生物反應器處理廢水

項目簡介：利用膜生物反應器（MembraneBioreactor，MBR）處理廢水正在受到人們的關注。而無機膜生物反應器（InorganicMembraneBioreactor，IMBR）則是在MBR基礎上興起的。IMBR的核心是采用無機膜，與有機膜比較，無機膜具有化學穩定性好、熱穩定性高、機械性能優異、通量大、壽命長、容易清洗等優點，但也存在著制造成本高，運行費用大等問題，特別是容易堵塞的問題。本研究針對上述陶瓷膜容易堵塞的問題。提出了一種新的膜生物反應器的設計方案。即將陶瓷膜設計成U型管狀，并置于反應器內，成為內置式膜反應器。該陶瓷膜既可以曝氣，又可以進行抽濾，形成一種具有雙重功能的陶瓷膜，在處理廢水的同時不斷地進行曝氣/抽濾的切換。而曝氣的同時又是對陶瓷膜的反吹，以解決陶瓷膜容易堵塞的問題，從而提高反應器處理廢水時的效率。

陶瓷膜的過濾作用主要是通過在陶瓷膜表面形成過濾層實現的。用雙功能陶瓷膜生物反應器處理廢水時，由于可以進行抽濾/曝氣的切換，從而有效地解決了一般膜反應器中普遍存在的膜容易堵塞的問題，提高了膜反應器處理廢水的效率。此外，在該反應器中增加陶瓷載體，既可以增加生物相濃度，又可避免懸浮的微生物堵塞陶瓷膜。廢水經過陶瓷膜的過濾，其出水濁度較低，與傳統的廢水處理方法相比，由于出水的濁度較低，可以縮短廢水的沉清過程，從而提高廢水處理的效率。因此雙功能陶瓷膜生物反應器具有很大的應用價值。

項目負責：南昌航空工業學院環境與化學工程系張永明。