《水处理技术发展概述》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水处理技术发展概述（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、水处理技术发展概述刘士力河北联合大学，冶金与能源学院，河北唐山摘要：由于水的可持续发展，水处理技术越来越重要。总结了回用污水工程的发展和污水处理技术概况（二 级处理和深度处理的主要技术）。随着水处理技术的发展和进步，将使污水回用率不断上升。关键词：可持续、水处理技术、二级处理、深度处理The survey about the development of technology inwater treatmentLIU-ShiliHebei United University， College of Metallurgy and energy， Tangshan Hebei ABSTRACT：
2、To the sustainable development in water,the technology of water treatment is important more and more.Summarized the development of the waste recycling projects and the technical survey in water treatment.With the development and the progress of the technology in water treatment,efficiency of the sew
3、age reuse will be Improved.KEY WORDS: Sustainable , technology in water treatment , secondary treatment of sewage,the sewage be treated in depth0前言水是生命之源，而我国是一个水资源严重缺乏的国家，迫切需要在各个领域引入水与资 源可持续利用的技术。通过水循环与资源回收，不仅可以节约水和资源，减少对环境的依赖， 还可以最大限度的减少工业污水排放，保护环境。1.可持续水循环1.1可持续性概念1随着布伦特兰报告我们共同的未来的出版，可持续发展成为一个重要议题
4、。可持续 发展的定义为：“在不伤害后代满足其需求的能力的前提下，满足目前需要的经济社会与环 境的发展”。为了科学明确地加以定义，荷兰政府的两个主要的咨询机构荷兰政府政策科学 委员会和社会与经济委员会认为，可持续发展是权衡各种政治选择的结果。在工业技术方面，世界商业可持续发展理事会（WBCSD）认为以下内容非常重要：去物质化：减少所使用原料的量提高能源效率消除工艺流程和产品的负面环境影响封闭物料循环：针对循环性进行设计，但不能发生任何费用借用自然循环，特别是涉及可再生资源和再循环的情形延长产品的耐久性和服务寿命在以上WBCSD所提出的6个元素中，水是其中3个元素的基本资源。但迄今为止，还没 有被
5、决策者认为是一个关键问题。2000年在海牙召开的第二届世界水论坛向政治家们强调 了世界水问题。1.2水循环地球上的水不是静态的，而是处于由太阳能和地球旋转而维持的循环之中。根据水循环 的范围可分为全球水循环，城市水循环，工业水循环。从海洋蒸发出来的水蒸气，被气流带 到陆地上空，凝结为雨、雪、雹等落到地面，一部分被蒸发返回大气，其余部分成为地面 径流或地下径流等，最终回归海洋。这种海洋和陆地之间水的往复运动过程，称为全球水循 环。城市和工业水循环无论在数量还是质量上都对更大的水循环产生重要的影响。工业水循 环通常不是封闭的。工业用水来自含水层、地表水或者公共饮用水网。如今工业污水的排放 处理应经
6、是影响水循环的关键因素。2 .污水处理技术2.1回用污水处理工程进展2国外回用污水处理起步出污水于20世纪早期，美国加利福尼亚州最先提个出污水的回 收与再利用，并于1918年公布了第一项有关污水回用的规章。日本早在1951年久实验性 地将东京Mikawashima污水处理厂的外排污水处理后回用到造纸工业用水。以色列是世界 上人均污水回用量最高的国家，污水回用于农业比例大65%75%,居世界第一。纳米比 亚首都温得和克于1969年建成了世界第一个市政污水回用做直接饮用水项目。南非是世界 上规模最大的以媒为原料生产合成油及化工产品的化工厂，Sasol二厂和Sasol三厂自1982 年建成之日起就力
7、争减少新鲜水使用量和排污量。通用电气公司于2001年5月在科威特 Sulaibiya建成世界上最大的回用污水处理装置。欧洲等一些水资源相对充足的发达国家， 工业污水回用处理实例很少，是因为这些国家的节水工作从源头做起，产生的污水量达不到 回用的规模。我国回用污水处理起步相对较晚，开始时只将污水用于灌溉农田，真正实现污水回用是 1992年大连建成的回用污水处理示范工程。近年来随着人们环保意识不断增强，大批城市 污水处理设施相继建成，到2001年底，全国共建成城市污水处理厂452座，其中二、三级 污水处理厂307座，每天提供可供回用的污水1475万立方米，2006年达到4000万立方 米/天。北京
8、在2008年已经实现污水处理率达90%，回用率达50%。相比于城市污水， 工业回用污水处理要复杂得多。2.2回用污水处理技术概况污水处理包含了物理、化学和生物的处理工艺和操作，去除废水中的固体、有机物、病 原菌，有时包括对营养物的去除。以处理水平升序排列，用来描述不同处理程度的通用术语 包括初步、初级、二级、三级和深度处理。经二级处理的城市污水水质较好，采用混凝、沉 淀、过滤、和消毒等技术处理后即可回用到对水要求不高的循环水系统；而对于水质比较复 杂的工业废水，经二级处理后虽然能满足排放标准，但主要水质指标仍不满足回用要求，需 要做进一步处理才能回用。2.2.1初级处理初级处理主要是去除污水中
9、呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成初 级处理的要求。一般来说，初级处理包括隔离、粉碎以去除大的固体，除砂和沉淀。经过初 级处理的污水，BOD 一般可去除30%左右，达不到排放标准。初级处理属于二级处理的预 处理。2.2.2二级处理二级处理系统包括一系列的生物处理工艺同时结合了固液分离。污水生化处理以去除不 可沉悬浮物和溶解性可生物降解有机物为主要目的，其工艺构成多种多样，可分成活性污泥 法、AB法、A/O法、A2/O、SBR法、氧化沟法、稳定塘法、土地处理法等多种处理方法。 日前大多数城市污水处理厂都采用活性污泥法。生物处理的原理是通过生物作用，尤其是微 生物的作用，完成有机物
10、的分解和生物体的合成，将有机污染物转变成无害的气体产物 （CO2）、液体产物（水）以及富含有机物的固体产物（微生物群体或称生物污泥）；多余的生物污 泥在沉淀池中经沉淀池固液分离，从净化后的污水中除去。2.2.2. 1活性污泥法活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。在人工充氧条件下，对污 水和各种微生物群体进行连续混合培养，形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和 氧化作用，以分解去除污水中的有机污染物。然后使污泥与水分离，大部分污泥再回流到曝 气池，多余部分则排出活性污泥系统。2.2.2.2 AB 法AB法工艺由德国B0HUKE教授首先开发。该工艺将曝气池分为高低负荷两段，
11、各有独立的 沉淀和污泥回流系统。高负荷段A段停留时间约20-40分钟，以生物絮凝吸附作用为主， 同时发生不完全氧化反应，生物主要为短世代的细菌群落，去除BOD达50%以上。B段与 常规活性污泥相似，负荷较低，泥龄较长。2.2.2.3 A/O 法A/O生物除磷工艺是由厌氧和好氧两部分反应组成的污水生物处理系统。污水进入厌氧 池后，与回流污泥混合。活性污泥中的聚磷菌在这一过程中大量吸收污水中的BOD，并将 污泥中的磷以正磷酸盐的形式释放到混合液中。混合液进入好氧池后，有机物被氧化分解， 同时聚磷菌大量吸收混合液中的正磷酸盐到污泥中。由于聚磷菌在好氧条件下吸收的磷多于 厌氧条件下释放的磷，因此污水经
12、过厌氧一好氧”的交替作用和二沉池的污泥分离达到除磷 的目的。一般情况下，TP的去除率可达到85%以上。2.2.2.4 A2/O 法A2/O工艺亦称A-A-O工艺，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称(生物 脱氮除磷)。按实质意义来说，本工艺称为厌氧-缺氧-好氧法，生物脱氮除磷工艺的简称。 该工艺处理效率一般能达到：BOD5和SS为90%95%，总氮为70%以上，磷为90%左 右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。但A2/OH艺的基建费和运行费均高于 普通活性污泥法，运行管理要求高，所以对目前我国国情来说，当处理后的污水排入封闭性 水体或缓流水体引起富营养化，
13、从而影响给水水源时，才采用该工艺。2.2.2.5 SBR 法SBR法是序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor)的简称，又名间歇曝气，其主体构 筑物是SBR反应池。污水在这个反应池中完成反应、沉淀、排水及排除剩余污泥等工序， 使处理过程大为简化。SBR法以它独特的优点近年来得到迅速推广，通过不断改进、完善， 使其成为目前世界上采用较多的污水处理工艺。SBR工艺在我国工业废水处理领域应用也 比较广泛，已经建成的应用SBR工艺处理的废水包括：屠宰废水、苯胺废水、含酚废水、 啤酒废水、化工废水、淀粉废水等。北京、上海、广州、无锡、扬州、山西、福州、昆明等 地已有多座SBR处
14、理设施投入运行。2.2.2.6氧化沟法氧化沟是活性污泥法的一种变型，其曝气池呈封闭的沟渠型，所以它在水力流态上不同 于传统的活性污泥法，它是一种首尾相连的循环流曝气沟渠，污水渗入其中得到净化，最早 的氧化沟渠不是由钢筋混凝土建成的，而是加以护坡处理的土沟渠，是间歇进水间歇曝气的， 从这一点上来说，氧化沟最早是以序批方式处理污水的技术。2.2.2.7稳定塘法生物塘法，又称氧化塘法，也叫稳定塘法，是一种利用水塘中的微生物和藻类对污水和 有机废水进行生物处理的方法。生物塘法的基本原理是通过水塘中的藻菌共生系统”进行废 水净化。所谓“藻菌共生系统”是指水塘中细菌分解废水的有机物产生的二氧化碳、磷酸盐、
15、 铵盐等营养物供藻类生长，藻类光合作用产生的氧气又供细菌生长，从而构成共生系统。不 同深浅的塘在净化机理上不同；可分为好氧塘、兼氧塘、厌氧塘、曝气生物塘、田塘和鱼塘。 好氧塘为浅塘，整个水层处于有氧状态；兼氧塘为中深塘，上层有氧、下层厌氧；厌氧塘为 深塘；除表层外绝大部分厌氧；曝气生物塘为配备曝气机的生物塘；田塘即种植水生植物的 生物塘；鱼塘是放养鸭、鱼等的生物塘。2.2.2.8 土地处理法用土壤和植物改善废水水质方法的统称。同时利用了废水的水分和肥分。土壤是一个复 杂的体系，土壤中的微生物降解废水中复杂的有机物为简单无机物。土壤及其母质还通过过 滤、吸附、离子交换、化学反应等改善废水的化学组
16、成。土壤净化废水的产物又为植物利用 和消耗。土壤-植物系统净化废水实际上是自然生态系统的正常现象，只要废水施加得当， 土壤-植物系统不但不会破坏，而且会促进自然平衡。2.2.3三级与深度处理三级处理，进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机 物等。主要方法有生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂率法，活性炭吸附法，离子交换法和电 渗分析法等。目前，工业达标外排污水深度处理技术有膜分离、膜生物反应器、活性炭吸附、 臭氧氧化、生物接触氧化等。2.2.3. 1膜分离膜分离是在20世纪初出现，20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术31膜分离 技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤 过程简单、易于控制等特征。膜分离技术是用半透膜作为选择障碍层、在膜的两侧存在一定 量的能量差作为动力，允许某些组分透
