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1、王凯军王凯军北京市环境保护科学研究院北京市环境保护科学研究院一、我国面临的重大水污染问题一、我国面临的重大水污染问题1、水污染与水资源紧缺矛盾更趋尖锐、水污染与水资源紧缺矛盾更趋尖锐 a) 水资源和用水浪费；水资源和用水浪费； b) 水污染严重；水污染严重； 水资源缺乏和水污染问题，制约社会经济的可持续发展是一个基本的现实，水资源缺乏和水污染问题，制约社会经济的可持续发展是一个基本的现实，也是考虑我国水环境问题的出发点。也是考虑我国水环境问题的出发点。2、我国流域性水环境问题具有复杂性、我国流域性水环境问题具有复杂性 a) 北方地区：水资源短缺和合理利用、水污染控制和污水的回用、季节性北方地区
2、：水资源短缺和合理利用、水污染控制和污水的回用、季节性河流的达标河流的达标(特别是功能区达标特别是功能区达标)等问题等问题; b) 南方地区南方地区: 生态破坏引起的水患问题以及水体富营养化，成为突出的环生态破坏引起的水患问题以及水体富营养化，成为突出的环境问题。境问题。一、我国面临的重大水污染问题一、我国面临的重大水污染问题 3、近海海域污染日益严重、近海海域污染日益严重4、饮用水源普遍受到污染、饮用水源普遍受到污染,受污染水体的复育任务十分受污染水体的复育任务十分艰巨艰巨 地表和地下水源的污染使今后相当长时期内对微地表和地下水源的污染使今后相当长时期内对微污染水的净化和恢复将是一个重要研究
3、课题。污染水的净化和恢复将是一个重要研究课题。5、量大面广的城市污水污染问题，缺乏适合国情高效、量大面广的城市污水污染问题，缺乏适合国情高效、低耗的技术低耗的技术 城市污水城市污水二级处理率不足二级处理率不足10%，适宜的技术与资金，适宜的技术与资金支持支持一、我国面临的重大水污染问题一、我国面临的重大水污染问题 6、对一些重点污染行业水污染的控制缺乏有效的手段、对一些重点污染行业水污染的控制缺乏有效的手段对造纸、染料、糖蜜、农药和焦化废水等难降解工业废水的治理对造纸、染料、糖蜜、农药和焦化废水等难降解工业废水的治理有相当大的难度，要实现达标排放十分困难。有相当大的难度，要实现达标排放十分困难
4、。7、农村城市化进程将使小流域普遍受到污染，是目、农村城市化进程将使小流域普遍受到污染，是目前和今后面临的新问题前和今后面临的新问题 2010年，全国设市城市达到年，全国设市城市达到1200个，建制镇达到个，建制镇达到2.53 万万个，依此计算，村镇年废水量可能达到个，依此计算，村镇年废水量可能达到270亿吨。亿吨。一、我国面临的重大水污染问题一、我国面临的重大水污染问题 8、水环境的有机污染在相当长的一个时期内仍然是水污水环境的有机污染在相当长的一个时期内仍然是水污染的重点染的重点有机污染有机污染 :包括造纸、食品、皮革、酿造、化工和大量未处理的城包括造纸、食品、皮革、酿造、化工和大量未处理
5、的城市污水，治理难度大，所需投资高。市污水，治理难度大，所需投资高。9、城市和工业废水污泥及畜禽粪便污染是面临的新问题、城市和工业废水污泥及畜禽粪便污染是面临的新问题 污泥与河流污泥沉积物污泥与河流污泥沉积物 畜禽畜禽规模养殖污染负荷很大规模养殖污染负荷很大a) 在世界范围在世界范围内内，环境贸易将进入世界十大贸易领域之列，环境贸易将进入世界十大贸易领域之列b) 扩大水处理产业的内涵，积极发展我国的环保产业市场扩大水处理产业的内涵，积极发展我国的环保产业市场c) 环境咨询产业、工程和设备产业、金融和服务管理产业环境咨询产业、工程和设备产业、金融和服务管理产业一、我国面临的重大水污染问题一、我国
6、面临的重大水污染问题 10、环保产业处于初级发展阶段，促进环保产业发展是水、环保产业处于初级发展阶段，促进环保产业发展是水污染控制实施的关键污染控制实施的关键 二、国内城市污水处理工艺的研究二、国内城市污水处理工艺的研究1、我国城市污水处理技术从、我国城市污水处理技术从“七五七五”国家攻关开始逐步进行研究；国家攻关开始逐步进行研究；2、“七七五五”攻攻关关项项目目在在氧氧化化塘塘、土土地地处处理理和和复复合合生生态态系系统统等等自自然然处处理理技技术术方方面面的的研研究究较较多多，建建立立了了一一些些氧氧化化塘塘、土土地地处处理理城城市市污污水示范工程；水示范工程；3、“八八五五”对对高高负负
7、荷荷活活性性污污泥泥、高高负负荷荷生生物物膜膜、一一体体化化氧氧化化沟沟技技术术进行了深入研究，研究成果已被应用于大批污水处理厂进行了深入研究，研究成果已被应用于大批污水处理厂；4、 “九九五五”期期间间工工艺艺技技术术研研究究重重点点为为中中小小城城镇镇简简易易高高效效污污水水处处理理实实用的成套技术，解决人工处理能耗高、自然处理占地大等问题；用的成套技术，解决人工处理能耗高、自然处理占地大等问题；二、国内城市污水处理工艺的研究二、国内城市污水处理工艺的研究 5、国内可提供下列技术的工艺参数：、国内可提供下列技术的工艺参数：传统活性污泥法：延时曝气法、吸附再生法；传统活性污泥法：延时曝气法、
8、吸附再生法；各种新型活性污泥工艺，如：各种新型活性污泥工艺，如：SBR、AB法和氧化沟技术等等；法和氧化沟技术等等；脱氮除磷工艺：脱氮除磷工艺：A-O法和法和A2-O技术；技术；酸化酸化(水解水解)-好氧技术；好氧技术；多种类型的稳定塘技术；土地处理技术等等。多种类型的稳定塘技术；土地处理技术等等。三、我国城市污水处理的问题和发展三、我国城市污水处理的问题和发展1、我国城市污水处理资金渠道匮乏，投资力度不足，导致目前发、我国城市污水处理资金渠道匮乏，投资力度不足，导致目前发达国家大批水处理环保企业采取贷款方式，大举进军我国水处理环达国家大批水处理环保企业采取贷款方式，大举进军我国水处理环保市场
9、；保市场； 但但1998年以来，国家加大了基础设施的投入，城市基础年以来，国家加大了基础设施的投入，城市基础设施成为其中重要的一部分，目前发行了近的设施成为其中重要的一部分，目前发行了近的3000亿国债中将有相亿国债中将有相当一部分用于城市基础设施建设。当一部分用于城市基础设施建设。2、1988年年以以来来，给给水水排排水水利利用用外外资资建建设设项项目目共共约约200个个，总总金金额额达达78亿亿美美元元。我我国国城城市市污污水水处处理理约约90来来自自于于国国际际各各种种贷贷款款，基基本本被被国际各大公司所占领；国际各大公司所占领；4、1998年年以以来来，国国家家加加大大了了基基础础设设
10、施施的的投投入入，城城市市基基础础设设施施成成为为其其中中重重要要的的一一部部分分，目目前前发发行行的的1000亿亿国国债债中中将将有有300亿亿用用于于城城市市基基础础设设施施建建设设。在在地地方方上上报报建建设设部部的的给给水水排排水水建建设设项项目目中中，供供水水项项目目322个个、污污水水项项目目208个个，总总投投资资将将达达1100亿亿元元。1999年年国国家家增增发发650亿国债主要用于亿国债主要用于1998年的在建项目和一些新建项目。年的在建项目和一些新建项目。三、我国城市污水处理的问题和发展三、我国城市污水处理的问题和发展3、技技术术研研究究以以单单项项优优势势为为主主，缺缺
11、乏乏足足够够的的系系统统性性、完完整整性性，也也缺缺乏综合性的比较研究和技术经济评价体系；乏综合性的比较研究和技术经济评价体系；三、我国城市污水处理的问题和发展三、我国城市污水处理的问题和发展 5、我国水污染控制的三个主要阶段、我国水污染控制的三个主要阶段a) 对工业污染行业水污染的控制阶段对工业污染行业水污染的控制阶段 b) 对量大面广城市污水污染控制阶段对量大面广城市污水污染控制阶段c) 面源污染控制阶段面源污染控制阶段 四、城市污水排放量分析与预测四、城市污水排放量分析与预测1、污水量、污水量2、预测、预测预预计计新新世世纪纪的的头头20年年内内我我国国经经济济增增长长将将保保持持在在6
12、9的的高高、中中速速率率稳稳定定发发展展。污污水水量量增增加加考考虑虑上上述述因因素素按按5%的的速速率率考考虑虑。到到2010年增加污水量年增加污水量300亿亿m3；自自1985年年以以来来，我我国国废废水水年年排排放放总总量量一一直直的的维维持持在在350400亿亿m3/a，1997年年废废水水排排放放量量达达到到最最高高值值416亿亿m3，其其中中工工业业废废水水排排放放量量227亿亿t，市市政政污污水水排排放放量量189亿亿t。根根据据建建设设部部估估计计2000年年废废水排放量为水排放量为480亿亿m3；四、城市污水排放量分析与预测四、城市污水排放量分析与预测 3、2010年，全国设
13、市城市达到年，全国设市城市达到1200个左右，建制镇达到个左右，建制镇达到2.5-3万万 个，依此计算村镇年废水量可能达到个，依此计算村镇年废水量可能达到270亿亿m3；4、综综上上所所述述，考考虑虑现现状状污污水水量量、污污水水增增量量和和建建制制镇镇污污水水量量，到到2010年城市污水排放总量为年城市污水排放总量为1050亿亿m3。5、根根据据国国民民经经济济和和社社会会发发展展九九五五计计划划和和2010年年远远景景目目标标纲纲要要的的要要求求，到到2010年年城城市市污污水水 处处理理率率要要达达到到50%，城城市市污污水水污污水水量和投资预测见表量和投资预测见表1。 表表4-1 污水
14、量预测和污水量预测和2010年达到年达到50%处理量投资预测处理量投资预测四、城市污水排放量分析与预测四、城市污水排放量分析与预测 1 1、传统活性污泥工艺、传统活性污泥工艺3 3、氧化沟、氧化沟五、城市污水处理技术五、城市污水处理技术2 2、SBRSBR反应器反应器4 4、曝气生物滤池、曝气生物滤池5 5、水解好氧生物处理工艺、水解好氧生物处理工艺6 6、化学强化一级处理、化学强化一级处理一一) 活性污泥生物处理工艺活性污泥生物处理工艺二）二）SBRSBR工艺类型和发展工艺类型和发展图图5-2 去除碳源的典型的去除碳源的典型的SBR运行程序运行程序1 1、经典、经典SBRSBR反应器反应器2
15、 2、SBRSBR反应器反应器3 3、经典、经典SBRSBR反应器的优点反应器的优点通通过过对对以以上上SBR工工艺艺特特点点和和不不同同研研究究者者的的研研究究结结果果进进行行汇汇总总，不不考考虑虑一一些些由由于于SBR反反应应器器本本身身优优点点导导致致的的直直接接结结果果，如如：投投资资低低和和运运行费用低等，行费用低等，SBR反应器的众多优点可以归纳成如下几类：反应器的众多优点可以归纳成如下几类：1) 沉淀效果好；沉淀效果好；2) 可以防止污泥膨胀；可以防止污泥膨胀；3) 反应效率高，特别对难降解有机物降解性能好；反应效率高，特别对难降解有机物降解性能好；4) 可以除磷脱氮等等。可以除
16、磷脱氮等等。5) 工艺简单，如可省去二沉池，不需污泥回流等；工艺简单，如可省去二沉池，不需污泥回流等；4 4、SBRSBR反应器的理论分析反应器的理论分析1) 流态理论；流态理论；2) 理想沉淀理论；理想沉淀理论；3) 推流反应器理论；推流反应器理论；4) 选择性准则；选择性准则；5) 微生物环境的多样性；微生物环境的多样性；6) 提供了时空上的可操作性。提供了时空上的可操作性。以上的特点，从另一方面分类可以分为：以上的特点，从另一方面分类可以分为：a) SBR反应器的流态特点，如上面的反应器的流态特点，如上面的1)、2)、3)和和4)；b) 生态特点生态特点(5)；c) 结构特点结构特点(6)。表表5-2 SBR的优点汇总的优点汇总5、SBR反应器的优缺点分析反应器的优缺点分析表表5-1 不同学者对不同学者对SBR的不同看法的不同看法同时，经典的同时，经典的SBR反应器也操作一定的问题，比如反应器也操作一定的问题，比如1)对于单一对于单一SBR反应器的应用需要较大的调节池；反应器的应用需要较大的调节池；2)对于多个对于多个SBR反应器进水和排水的阀门自动切换反应器进水和排水的阀门自动
