生物處理中采用的處理工藝有:氧化塘法:Carrousel、交替法、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法、A3/O法、UCT法、VIP法、UASB法、壹體化生化法、壹體化生化加過濾法、移動載體法、深井曝氣法、生物過濾法、生物轉盤法、塔式生物濾池生物膜法等。
化學強化生物除磷廢水處理工藝
在汙水處理過程中,我國主要江河湖泊因磷汙染而嚴重富營養化。為了控制磷汙染,國家環保局制定了更嚴格的磷排放標準。化學強化生物除磷廢水處理工藝主要是去除廢水中的有機汙染物和各種形態的磷。這種廢水處理工藝集化學除磷和生物除磷於壹體,通過生物系統中活性汙泥的厭氧消化產生揮發性有機酸,作為聚磷菌生長的底物或營養物質,使聚磷菌在活性汙泥中選擇性增殖並回流到生物系統中,使生物廢水處理系統工作在高效除磷狀態;同時,厭氧條件下汙泥釋放的磷通過化學除磷消除。這是壹種高效的城市汙水處理技術,滿足了在常規汙水二級處理的基礎上進壹步除磷的要求,以解決目前我國水體富營養化的問題。
循環間歇曝氣汙水處理工藝
中國各地經濟發展水平差異很大,經濟發展落後的城市不可能在汙水處理上花很多錢。因此,如何利用有限的資金減少環境汙染是許多城市政府面臨的問題。在汙水處理方面,直到最近,壹些城市仍采用壹級或壹級強化處理技術,出水達不到國家二級排放標準對去除有機汙染物的要求。循環間歇曝氣工藝充分利用了高負荷氧化溝的高處理效率和序批式活性汙泥汙水處理工藝的良好出水,保證了系統出水在去除有機汙染物方面達到國家汙水排放壹級標準的要求。與通常去除有機汙染物的兩級生物汙水處理系統相比,投資和運行費用降低30%左右,是適合我國現階段汙水處理的工藝技術。
旋轉接觸氧化汙水處理工藝
旋轉接觸氧化廢水處理技術是基於生物轉盤技術,結合生物接觸氧化技術優點的新壹代好氧生物膜處理技術。旋轉接觸氧化汙水處理技術和成套設備提供了壹種簡單可靠的汙水處理方法。旋轉軸是整個汙水處理系統中唯壹的旋轉部件。壹旦機器出現故障,壹般機械人員都可以進行維修。系統的生物量會根據有機負荷的變化自動補償。附著在轉盤上的微生物是活的。汙水中有機物增加,微生物就增多。反之,汙水中有機物減少,微生物減少。因此,這種汙水處理系統的工作效果不容易受到流量和負荷的突然變化以及停電的影響。運行費用低,僅為其他曝氣汙水處理系統的1/8 ~ 1/3。占地面積僅為傳統活性汙泥法的壹半。由於生物系統中生長著多種微生物,因此可以有效處理各種難降解工業汙水。
連續循環曝氣系統工藝
連續循環曝氣系統是壹種連續進水的SBR曝氣系統。CCAS是在SBR(序批式反應器)基礎上改進的汙水處理工藝。CCAS汙水處理工藝對汙水預處理要求不高,僅設置機械格柵和沈砂池,間距15mm。生物處理的核心是CCAS反應池,除磷、脫氮、降解有機物和懸浮物的功能全部完成,出水可以達標。
CCAS在汙水處理過程中的獨特優勢:
(1)曝氣時,CCAS汙水處理的汙水和汙泥處於完全理想的混合狀態,保證了BOD和COD的去除率,去除率高達95%。
(2)“好氧-缺氧”和“好氧-厭氧”的重復運行模式強化了磷的吸收和硝化-反硝化,使氮磷去除率達到80%以上,出水指標合格。
(3)沈澱時,整個CCAS反應池處於完全理想的沈澱狀態,出水懸浮物極低,這壹低值也保證了除磷效果。
CCAS汙水處理工藝的缺點是各池同時間歇運行,人工控制幾乎不可能,完全依靠計算機控制,對處理廠管理人員素質要求高,對設計、培訓、安裝、調試要求嚴格。
曝氣生物濾池生活汙水處理工藝
汙水處理工藝簡介:曝氣生物濾池(BAF)是在生物濾池處理裝置中設置填料,通過人工供氧使大量微生物在填料上生長。該汙水處理工藝流程裝置由濾床、氣體分布裝置、水分布裝置和排水裝置組成。曝氣裝置采用特殊的曝氣頭,產生的中小氣泡被填料反復切割,達到微控曝氣的效果。由於反應池內汙泥濃度高,處理設施緊湊,可大大節省占地面積,縮短反應時間。
城市汙水泉水除磷工藝
汙水處理工藝簡介:水體富營養化的主要原因是人類向水體排放大量的氨氮和磷,而磷是水體富營養化的最主要因素。在整個生活汙水處理過程中,除磷技術壹直是困擾汙水處理廠運行的難題。傳統的物理化學除磷技術需要大量的化學藥劑,存在運行成本高、汙泥產量大的缺點。預厭氧生物除磷工藝具有運行成本低的優點,但由於完全依賴微生物對磷的攝取和釋放,難以滿足國家汙水處理工藝的要求。考慮再生水回用時更難達到要求。
A/O生物濾池廢水處理工藝
汙水處理工藝簡介:由於我國小城鎮居民區分散,汙水源分布點越來越少,鎮級汙水處理廠規模大多小於10000噸/日。目前,我國大中城市的汙水處理廠多采用傳統的活性汙泥法、A2/O、SBR、氧化溝等。如果用這些技術在小城鎮建設汙水處理廠,由於運行成本高,將無法連續運行。根據小城鎮的特點,必須采用投資少、運行費用低、技術穩定可靠、運行管理相對簡單的技術。
MBFB膜生物流化床工藝
MBFB工藝用於汙水深度處理,在原汙水排放達標的基礎上,通過生物流化床和陶瓷膜分離系統,進壹步降低COD、NH-N、濁度等指標。壹方面可以直接回用,另壹方面也可以作為RO脫鹽處理的預處理工藝,替代原有的砂濾、保安過濾、超濾等冗長的過濾過程,同時由於有機物含量的降低,RO膜的使用壽命大大延長。降低回用水處理成本,無機陶瓷膜分離系統是世界上第壹套專用於汙水處理的無機膜分離系統。與其他有機膜和無機膜相比,具有膜通量大、反沖和自動操作等優點。
編輯此段落
國外汙水處理技術
歐洲城市汙水處理技術——可持續生物除磷脫氮工藝
以控制富營養化為目的的脫氮除磷已成為各國的主要目標。毫無疑問,為了滿足日益嚴格的排放標準,上述缺點將使傳統工藝變得更糟。在這種情況下,開發壹種可持續的汙水處理工藝勢在必行。所謂可持續汙水處理工藝,就是朝著COD氧化最小、CO2釋放最小、剩余汙泥產量最小、實現磷回收和處理水回用的方向努力。因此,必須綜合解決汙水處理問題,即汙水處理不僅要滿足單壹的水質改善,還要考慮汙水和汙染物的循環利用和能源利用問題,所采用的技術必須建立在低能耗(避免汙染轉移)和資源損失少的基礎上。
新型廢水生物處理工藝的開發依賴於微生物學和生物化學的新發現或新認識。荷蘭研究人員穆德在10年前發現了厭氧氨(氮)氧化。與此同時,南非、荷蘭、日本等國的科學家重新認識了生物吸磷/釋磷的代謝機制,確定了反硝化除磷的新途徑。這兩項新技術的研究和應用對促進可持續廢水生物處理工藝的發展具有劃時代的意義。基於厭氧氨氧化和反硝化除磷技術,詳細介紹了它們的技術原理、工藝流程以及在歐洲的應用情況。在此基礎上,提出了以轉化有機能量(甲烷)、回收磷化合物(鳥糞石)和處理水回用(非飲用目的)為目標的可持續城市汙水生物除磷脫氮技術推薦流程。
在汙水生物除磷的實踐中,南非開普敦大學(UCT)的研究人員首先發現,專性好氧細菌並不是唯壹能夠攝取/釋放磷的細菌,兼性反硝化細菌也有很強的生物吸磷/釋磷現象。反硝化菌對磷的生物攝取/釋放被荷蘭圖德爾福特理工大學和日本UT大學的研究人員合作研究證實,並命名為denitrifyingdephosphatation。在生物攝取/釋放磷的過程中,反硝化除磷菌利用硝酸氮代替氧氣作為電子受體,也就是說反硝化除磷菌可以將原本認為相互獨立的反硝化脫氮和生物除磷結合起來。顯然,在聯合除磷脫氮過程中,COD和氧氣的消耗可以相應節省。與傳統好氧除磷工藝相比,反硝化除磷菌可分別節省約50%和30%的COD和耗氧量,相應減少剩余汙泥量50%。在脫氮除磷過程中,對COD的需求大大降低,因此可以將多余的COD分離出來並進行甲烷化,從而避免了COD(對CO2)的單壹氧化穩定性。由於曝氣能量的減少和過量COD甲烷化後能量的產生,這種綜合節能最終將導致釋放到大氣中的CO2量的顯著減少。因此,反硝化除磷菌富集的處理系統可視為壹種可持續的處理工藝。傳統上,硝化(NH+4→NO3-)和反硝化(NO3→N2)這兩種公認的生物途徑已被應用於汙水處理中的生物脫氮。這種傳統的生物脫氮方式從可持續性的角度來看並不是最好的,因為將氨氮完全氧化成硝態氮首先要消耗大量的能量(由於曝氣);其次,需要有足夠的碳源(COD)將硝態氮還原為氮素。這種傳統脫氮路線的改進可以通過——SHARON來實現,這是荷蘭TUDelft公司最近開發的壹種中溫亞硝化技術。亞硝酸氮是亞硝化/反硝化過程中唯壹的中間形式。這種方法可以最大限度地減少氧化(NH+4→NO2-)和還原(NO2-→N2),這意味著O2和COD消耗的雙重節省。顯然,亞硝化/反硝化可以成為壹種可持續的脫氮技術。
此外,荷蘭TUDelft的研究人員也幾乎同時證實了壹種新的氨氮轉化途徑,使得以亞硝酸氮為電子受體將氨氮直接氧化為氮氣成為可能。厭氧條件下的氨氮氧化與亞硝化工藝(如SHARON工藝)相結合,在工程上可以實現氨氮的最短路徑轉化,這意味著完全有可能使生物脫氮過程中的能源和資源消耗最小化。圖1列出了汙水處理過程中氮的所有可能轉化途徑。與傳統的脫氮工藝相比,顯然氮的完全自養轉化模式結合厭氧氨氧化和亞硝化工藝是最可持續的脫氮途徑。
編輯此段落
中國汙水處理的現狀與未來
概況
中國汙水處理行業的發展和進步相對較晚。從建國到改革開放,我國對汙水處理的需求主要是基於工業和國防尖端用途。改革開放後,國民經濟的快速發展和人民生活水平的顯著提高,刺激了對汙水處理的需求。進入90年代後,我國汙水處理行業進入快速發展期,汙水處理需求增速遠高於全球水平。
自1990以來,全球汙水處理表觀消費量年均增長6%,而在20世紀90年代的十年間,中國汙水處理表觀消費量年均增長率達到17.73%,是世界年均增長率的2.9倍。進入21世紀,中國的汙水處理行業發展迅速。從2000年到2004年,中國汙水處理消耗量從654.38+0.88萬噸增加到447萬噸,增長了2.3倍,年均增長率超過27%。其中,2001年,我國汙水處理表觀消費量達到225萬噸,超過美國成為世界汙水處理最大消費國。與此同時,汙水處理進口也大幅增加。1998年,中國進口了100萬噸汙水處理,成為世界上最大的汙水處理進口國。與2004年的1998相比,汙水處理進口年增長率達到27.14%。預計2005年中國汙水處理表觀消費量將達到500萬噸,進口量將保持在300萬噸左右。
隨著汙水處理市場的快速發展,我國汙水處理產量也結束了長期徘徊的局面,實現了快速增長。中國汙水處理產量從2000年的46萬噸增加到2004年的236萬噸,年均增長82.6%,占國內市場需求的比重也從2000年的24.47%增加到2004年的52.80%。同期,世界汙水處理產量僅以6%左右的速度增長。
自20世紀90年代末以來,中國的太鋼、寶鋼、寶信、張浦等國有和合資企業通過引進和技術改造,相繼建成了壹系列汙水處理生產線。汙水處理技術和設備達到國際先進水平,汙水處理生產已初具規模。汙水處理的品種結構也發生了積極變化,汙水處理產品質量快速提高。特別是生活汙水處理冷軋板增長迅速。2003年,國內冷軋板產量達到654.38+0.7萬噸,首次超過進口,自給率達到66%。2004年,國內冷軋板產量達到200萬噸,自給率達到70%以上。從2004年底到2005年底,國內冷軋廢水處理能力將增加約65438+50萬噸,基本滿足國內市場需求。到2007年,中國將成為汙水處理的凈出口國。
總體而言,中國汙水處理正經歷著從規模小、水平低、品種單壹、嚴重不能滿足需求到相當規模和水平的深刻轉變,品種質量顯著提高,初步滿足國民經濟發展要求,汙水處理需求將逐步實現自給自足。
中國城市汙水處理的資金來源
(問題1)隨著人口的增加,汙水越來越多。
在我國,隨著城市人口的增加和工農業生產的發展,汙水排放量日益增加,水汙染相當嚴重,幾乎遍布全國。截至2000年底,全國663個城市中有310個城市擁有汙水處理設施,汙水處理廠427座,年汙水處理能力為11.36億立方米,汙水處理率僅為34.23%。
(2)加快發展,急需資金。
在社會主義市場經濟條件下,汙水處理始於壹定的資金投入。汙水處理資金規模決定汙水處理規模。汙水處理基金本身的發展速度決定了汙水處理的發展速度和汙水處理技術的進步速度。在實際汙水處理中,技術先進、處理成本低的決策方案通常是預付資金量大的方案。從這個意義上說,資本本身發展越快,汙水處理技術的進步和應用就越快,汙水處理就越快。
(3)資金和來源處理困難。
1,我國城市汙水處理的資金來源困難。
長期以來,我國城市汙水處理設施采取免費使用的政策。不僅擴大再生產可以通過財政投入來完成,簡單的再生產也需要財政撥款,因此財政撥款成為汙水處理設施維護和建設的唯壹投資來源。只是在不同時期,來源的名稱不同,但都是以金融為中心的資金循環。經濟體制改革否定了我國傳統的壹元化財政模式,否定了國家作為生產者和經營者的身份,否定了生產資料所有者和政治權力行使者的統壹,要求政企分開,政資分開。相應地,在以國家為主體的統壹財政的前提下,我國財政分為公共財政和國有資產管理兩部分。公共財政是作為政權行使者出現的國家。主要以稅收的形式籌集資金,解決市場配置資源解決不了的問題,滿足公共財政的需要。城市汙水處理是公益事業,汙水處理資金的財政撥款應該是公共支出。由於我國社會主義市場經濟體制改革仍在深化,目前公共財政收入占GDP的比重和中央公共財政收入占公共財政收入的比重還不夠合理,所以絕大多數的城市汙水處理資金很難像美國等發達國家那樣來自財政撥款或貸款。
2.汙水處理貸款的困難。
城市汙水處理資金需求量巨大,銀行貸款是汙水處理資金的重要來源。銀行貸款分為商業銀行貸款和國家開發銀行貸款。商業銀行的資金來源是居民和企業的存款,多為短期資金。雖然也可以作為中長期貸款的壹部分,但比例不宜過大。商業銀行的資金運用要求安全性、流動性和收益性的統壹,而汙水處理資金的使用和回報難以匹配商業銀行資金運用的“三性”。因此,商業銀行很難對汙水處理項目進行貸款。
解決我國城市汙水處理的資金來源問題
(方案壹)增加財政撥款。
在社會主義市場經濟條件下,由於種種原因,城市汙水處理資金必須有壹部分由政府給予必要的補貼。要點是:1。汙水處理普遍存在價格需求彈性和政府“壟斷”經營,其收費的制定必須考慮居民的承受能力,而不是依靠競爭性價格來徹底解決設施建設和企業發展問題。2.汙水處理提供的服務是公共的,很多設施的使用是難以計算的,以至於服務收費不能直接進入市場進行等價交換,只能成為公共消費的壹部分。3.汙水處理提供的服務具有廣泛的社會性和外部經濟性。衡量其投資效益時,社會效益是第壹位的。
我國城市汙水處理的國家財政撥款主要包括基本建設投資、中央財政專項撥款和地方財政撥款。基本建設安排投資分為國家預算和地方自籌兩種。國家預算內基本建設投資額由中央確定,由財政部交國家計委統壹安排。地方自籌基本建設投資是在國家規定的限額內,由地方自籌資金安排的投資。中央和地方財政撥款,壹種是根據需要每年撥出壹定的資金作為汙水處理專項資金;另壹種是按照項目額度進行補貼。當項目完成後,補貼將停止。
(破解方法二)加大企業自提力度。
在市場經濟條件下,汙水處理的再生產只有在其建設和經營活動中將其價值轉化為重復的資本回報才能實現。按照價值規律的要求,將汙水處理的投入和產出合理化,納入市場經濟新秩序,是加快我國城市汙水處理的客觀要求。汙水處理費不應是壹種臨時性的融資措施,而是實現汙水處理資金補償的市場化方式,也是調節汙水處理設施合理利用的經濟手段。
自籌汙水處理資金,在社會主義市場經濟條件下,應根據價值規律制定汙水處理收費標準,並按照國家規定從經營收入中提取生產發展基金、固定資產折舊基金和大修理基金。汙水處理單位不僅要依靠自己的力量完成簡單再生產和擴大再生產,還要向國家繳納稅費。因此,合理的汙水處理收費必須以合理的成本和合理的利潤率為基礎。
汙水處理費的合理成本壹般應包括生產費用、經營費用、固定資產折舊、大修理基金、貸款利息等。其中固定資產折舊要有合適的折舊率,改變目前折舊年限長、折舊率低的做法,避免公司損益。汙水處理費合理利潤率是指利潤率的核定既要考慮企業的合理福利和必要積累,又要考慮汙水處理費需求彈性低、社會服務性強的特點,防止利用其壟斷地位追求超額利潤。為了防止壟斷給用戶帶來負擔,政府可以通過行政和經濟手段限制經營者,使其可能的利潤不超過全社會的平均利潤。
(破解方法3)試行優先股票發行
市場經濟國家的經驗表明,發行優先股吸收國內外民間資本進行城市汙水處理,既能滿足汙水處理的巨大資金需求,又不會失去政府對汙水處理項目的控制權。優先股是相對於普通股而言的。投資普通股的優勢包括投資收益高於其他同類證券、證券交易市場流動性強、交易公平等。
優先股是相對於普通股具有壹定優先權的股票,主要是優先獲得股息和公司剩余財產的權利。優先股最大的優勢是收益穩定,與普通股相比風險低。但當股份公司經營業績突出,營業利潤激增時,優先股享有的收益不會增加,而普通股的收益可以隨著公司經營效率的提高而增加。從這個角度來看,優先股比普通股更不發達,更不進取。
按照我國目前的做法,股票根據投資者身份的不同分為國家股、法人股、個人股和外資股,沒有優先股和普通股之分。我國公司法中沒有優先股的概念,也沒有相應的規定。這是因為中國的股份制企業都是由計劃經濟體制下的企業改造而來的,因此有著各種各樣的歷史痕跡,成為改革中有待進壹步探索和解決的歷史問題。從城市汙水處理的實際出發,可以探討汙水處理存量問題。需要對現有的汙水處理企業進行股份制改造,向國內外民間資本發行部分優先股,或者以優先股的形式向民間資本轉讓部分國有股,募集的資金由汙水處理企業用於汙水處理。這種方式是基於現有企業的發展業績,轉型企業的業績持續增長,因此更容易融資成功。
編輯此段落
中國汙水處理產業的發展
雖然地球的70.8%被水覆蓋,但淡水資源極其有限。人類真正能利用的是河流、湖泊和地下水的壹部分,只占地球總水量的0.26%,而且分布不均。
20世紀50年代以後,全球人口快速增長,產業快速發展。全球水資源狀況迅速惡化,“水危機”愈演愈烈。壹方面,人類對水資源的需求正以驚人的速度膨脹;另壹方面,日益嚴重的水汙染消耗了大量可供消費的水資源。
在全球範圍內,每天約有200噸垃圾被傾倒入河流、湖泊和溪流中,每升廢水將汙染8升淡水;所有流經亞洲城市的河流都被汙染了;美國40%的水資源盆地受到加工食品垃圾、金屬、化肥和殺蟲劑的汙染;歐洲55條河流中只有5條水質差。在20世紀,世界人口增加了兩倍,而人類用水量增加了五倍。世界上許多國家都面臨著水危機:654.38+0.2億人缺水,30億人缺乏水衛生設施。
中國人均水資源量少,空間分布不均衡。隨著我國城市化和工業化進程的加快,水資源需求缺口越來越大。在此背景下,汙水處理行業成為壹個新興行業,目前與自來水生產、供水、排水和中水回用行業處於同等重要的地位。
截至2005年底,全國661個城市中,383個城市建成了792座汙水處理廠,汙水處理率由2000年的34%提高到52%,形成了適合國情的汙水處理技術路線和管理機制。其中,135城市汙水處理率達到或接近70%,單廠處理規模達到1萬立方米/日。
2007年,中國水汙染治理投資達到3387.6億元,比上年增長32%,占當年GDP的1.36%。中國水環境質量保持總體穩定。2007年,* * *取締壹級水源保護區排汙口942個,停止二級水源保護區內可能造成汙染的建設項目1294個,限期治理931個。
截至2010年9月底,全國已建成市、縣和部分重點鎮(以下簡稱“鎮”)汙水處理廠2631座,汙水處理能力達到1.2億立方米/日。全國在建城市汙水處理工程1849個,總設計能力約4660萬立方米/日。全國城市中,有593個城市建設了汙水處理廠,占城市總數的90.7%;累計建成汙水處理廠1623座,形成汙水處理能力104萬立方米/日;其中,36個大中城市(直轄市、省會城市和計劃單列市)已建成376座汙水處理廠,處理能力為4368萬立方米/日。在縣、鄉、鎮,933個縣(含新疆生產建設兵團團級單位)建有汙水處理廠,占縣總數的52.1%;縣、鄉、鎮有汙水處理廠1008座,日處理能力1826萬立方米。
雖然政府和各級政府更加重視環境保護,但我國汙水處理行業發展迅速,汙水處理總量逐年增加,城市汙水處理率不斷提高。然而,中國的汙水處理行業仍處於發展的初級階段。
壹方面,我國目前的汙水處理能力跟不上用水量的快速擴張,管網、汙泥處理等配套設施建設嚴重滯後。另壹方面,與發達國家相比,我國汙水處理率仍有明顯差距,處理設施負荷率低。
因此,我國應完善汙水處理的政策法規,建立監管體系,建立合理的汙水處理收費制度,培育國內環保產業的發展,推進汙水處理產業的產業化和市場化。汙水處理行業是朝陽產業,發展前景非常廣闊。我國將在“十壹五”期間投資3000億元推進城市汙水的處理和利用,我國汙水處理行業將迎來快速發展期。