1一、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：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，成为突出的环境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。问题。2一、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 城市污水二级处理率不足城市污水二级处理率不足10%，适宜的技术与资金，适宜的技术与资金支持支持3一、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。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。4一、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 畜禽规模养殖污染负荷很大畜禽规模养殖污染负荷很大5a) 在世界范围在世界范围内，环境贸易将进入世界十大贸易领域之列内，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 6二、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水示范工程；示范工程；3、“八八五五”对对高高负负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进行了深入研究，研究成果已被应用于大批污水处理厂行了深入研究，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；的成套技术，解决人工处理能耗高、自然处理占地大等问题；7二、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、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。8三、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；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；94、1998年年以以来来，国国家家加加大大了了基基础础设设施施的的投投入入，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；10三、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 11四、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69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；12四、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量和投资预测见表和投资预测见表1。13 表表4-1 污水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 141 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15一一) 活性污泥生物处理工艺活性污泥生物处理工艺16二）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172 2、SBRSBR反应器反应器183 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；194 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)。20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21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22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切换频繁；频繁；3)无法解决大型污水处理项目连续进水、连续出水无法解决大型污水处理项目连续进水、连续出水的处理要求。的处理要求。4)设备的闲置率较高设备的闲置率较高5)污水提升水头损失较大。污水提升水头损失较大。 正是以上这一系列问题的存在导致了对于正是以上这一系列问题的存在导致了对于SBR反应器反应器的不断改进和开发。的不断改进和开发。236、SBR工艺应用和认识上的误区工艺应用和认识上的误区1) 初沉池的设置和污泥稳定性问题初沉池的设置和污泥稳定性问题2) 正确认识正确认识SBR反应器的优缺点反应器的优缺点 SBR工艺把沉淀与反应集中在同一个反应池进行，虽工艺把沉淀与反应集中在同一个反应池进行，虽然是然是SBR反应器的优点，但是在一定条件下这也可能成反应器的优点，但是在一定条件下这也可能成为为SBR工艺的缺点，比如工艺的缺点，比如ICEAS系统。系统。24图图5-1 5-1 周期数对于周期数对于SBRSBR反应器池容的影响反应器池容的影响( (假设假设HRT=24hHRT=24h，沉淀和滗水时间为，沉淀和滗水时间为2.0h)2.0h)25（二）（二）SBR工艺类型和发展工艺类型和发展1) 经典经典SBR反应器反应器2) ICEAS工艺工艺263) ICEAS工艺与经典工艺与经典SBR工艺的对比工艺的对比a) 沉淀特性不同；沉淀特性不同；b) 由于连续进水损失理想推流性能和污泥膨胀的控制功能；由于连续进水损失理想推流性能和污泥膨胀的控制功能；c) 连续进水便于较大型污水处理厂；连续进水便于较大型污水处理厂；d) 由由于于池池长长过过长长水水平平流流速速会会过过大大，这这也也使使得得ICEAS工工艺艺的的单单池池无无法法进一步扩大；进一步扩大；e) ICEAS工艺的运行周期比较短。工艺的运行周期比较短。274) CASS工艺工艺CASS工艺是工艺是Goronszy教授在教授在ICEAS的基础上开发出来的的基础上开发出来的(1) 生物选择器生物选择器 (2) 缺氧区缺氧区 (3) 好氧区好氧区 (4) 回流污泥和剩余污泥回流污泥和剩余污泥 (5) 滗水器滗水器图图5-45-4循环式活性污泥法工艺循环式活性污泥法工艺(CASS)(CASS)的组成的组成283) CASS工艺与工艺与ICEAS工艺的对比工艺的对比1) 增加了污泥回流；增加了污泥回流； 2) 加大了预反应区的体积；加大了预反应区的体积；3) 增加了兼氧区。增加了兼氧区。通过以上三个措施，通过以上三个措施，CASS反应器强化了以下的功能：反应器强化了以下的功能：1) 加速对溶解性底物的去除和对难降解有机物的水解作用加速对溶解性底物的去除和对难降解有机物的水解作用；2) 加大兼氧区强化污泥中磷在厌氧条件下得到有效的释放；加大兼氧区强化污泥中磷在厌氧条件下得到有效的释放；3) 此外此外,选择器和兼氧区中还可发生比较显著的反硝化作用；选择器和兼氧区中还可发生比较显著的反硝化作用；4) 采用多池串联运行，使废水在反应器的流动呈现出整体推流而在采用多池串联运行，使废水在反应器的流动呈现出整体推流而在不同区域内为完全混合的复杂流态，保证了处理效果；不同区域内为完全混合的复杂流态，保证了处理效果；5) 改善污泥的沉降性能，防止污泥膨胀问题的发生。改善污泥的沉降性能，防止污泥膨胀问题的发生。294) UNITANK系统系统UNITANK系系统统是是90年年代代初初，比比利利时时SEGHERS公公司司提提出出一种一种SBR的变型工艺。的变型工艺。图图5-5 UNITANK5-5 UNITANK工艺图工艺图302) UNITANK系统的原理和特点系统的原理和特点1、标标准准的的UNITANK系系统统是是由由三三个个正正方方形形池池所所组组成成，三三个个池池子子之之间间构成了一个级串的形式，弥补了单个反应器完全混合的缺点；构成了一个级串的形式，弥补了单个反应器完全混合的缺点；2、UNITANK系系统统在在恒恒定定水水位位下下连连续续运运行行，出出水水采采用用固固定定堰堰而而不不是是滗水器。滗水器。3、从从整整个个系系统统来来看看，它它已已经经不不属属于于SBR了了，与与交交替替运运转转的的三三沟沟氧氧化化沟沟非非常常相相似似，更更接接近近于于传传统统的的活活性性污污泥泥法法。这这是是UNITANK工工艺艺最最为为显著的一个特点；显著的一个特点；313) UNITANK系统的缺点系统的缺点 与三沟氧化沟的情况相类似，与三沟氧化沟的情况相类似，UNITANK工艺中三池的作用也是不均等的，工艺中三池的作用也是不均等的，存在中间池子污泥浓度高的情况，表存在中间池子污泥浓度高的情况，表5-3 95-96年实际运行情况参数年实际运行情况参数325) UNITANK工艺的改进工艺的改进UNITANK发发明明人人在在离离开开SEGHERS公公司司之之后后，提提出出新新的的变变型型工工艺艺-LUCAS工艺工艺图图5-6 5-6 采用四个正方形反应器和四个圆形反应的采用四个正方形反应器和四个圆形反应的LUCASLUCAS工艺工艺33（三）各种不同类型（三）各种不同类型SBR的设计方法的设计方法1、进水浓度和设计负荷的影响、进水浓度和设计负荷的影响2、周期的影响、周期的影响3、进水方式的影响、进水方式的影响4、不同类型、不同类型SBR反应器的设计公式反应器的设计公式 不同类型不同类型SBR常用的运行方式和动力学公式常用的运行方式和动力学公式34二二) 氧化沟工艺氧化沟工艺1、氧化沟的定义、氧化沟的定义3) 氧化沟结型式采用环形沟渠型式，混合液在氧化沟曝气器的推氧化沟结型式采用环形沟渠型式，混合液在氧化沟曝气器的推动下作水平流动动下作水平流动(平均流速平均流速0.3m/s)；4) 氧化沟采用延时曝气，不需初沉池，且不采用污泥消化处理；氧化沟采用延时曝气，不需初沉池，且不采用污泥消化处理；1) 氧化沟属于活性污泥处理工艺的一种变形工艺氧化沟属于活性污泥处理工艺的一种变形工艺;2) 氧化沟一般采用转刷等表面曝气设备；氧化沟一般采用转刷等表面曝气设备；5) 氧化沟的污泥负荷在氧化沟的污泥负荷在0.050.10kgBOD5/kgMLSS.d之间。之间。6)污泥负荷和污泥龄的选取，要考虑污水硝化和污泥稳定化两个因污泥负荷和污泥龄的选取，要考虑污水硝化和污泥稳定化两个因素，一般污泥龄为素，一般污泥龄为1030d。35二二) 氧化沟工艺氧化沟工艺2、氧化沟的特点、氧化沟的特点虽然氧化沟属于活性污泥工艺的变形虽然氧化沟属于活性污泥工艺的变形,但在其发展过程中也形成但在其发展过程中也形成很多独有的优点和特点。很多独有的优点和特点。1) 氧化沟构造形式多样；氧化沟构造形式多样；2) 氧化沟曝气设备的多样性；氧化沟曝气设备的多样性；3) 曝气强度可调节；曝气强度可调节；4) 对预处理、二沉池和污泥处理进行工艺简化对预处理、二沉池和污泥处理进行工艺简化36二二) 氧化沟工艺氧化沟工艺3、氧化沟的类型、氧化沟的类型1) 传统转刷曝气氧化沟；传统转刷曝气氧化沟；2) 三沟式氧化沟；三沟式氧化沟；3) 卡鲁塞尔氧化沟；卡鲁塞尔氧化沟；4) 奥贝尔氧化沟；奥贝尔氧化沟；5) 一体化氧化沟；一体化氧化沟；6) 微曝氧化沟等等；微曝氧化沟等等；374、氧化沟的命名、氧化沟的命名二二) 氧化沟工艺氧化沟工艺1、根根据据采采用用的的特特殊殊曝曝气气设设备备命命名名，例例如如将将采采用用立立式式表表曝曝机机曝曝气气的的氧氧化化沟沟，命命名名为为表表曝曝氧氧化化沟沟，将将采采用用射射流流曝曝气的氧化沟命名为射流曝气氧化沟等。气的氧化沟命名为射流曝气氧化沟等。2、根据氧化沟的运行方式和氧化沟的主要特点方式命、根据氧化沟的运行方式和氧化沟的主要特点方式命名，例如将目前的双沟氧化沟和三沟式氧化沟命名为交名，例如将目前的双沟氧化沟和三沟式氧化沟命名为交替替(工作工作)式氧化沟，将沉淀设备在氧化沟内的氧化沟命式氧化沟，将沉淀设备在氧化沟内的氧化沟命名为一体化氧化沟等。而不宜将采用立式表曝机的氧化名为一体化氧化沟等。而不宜将采用立式表曝机的氧化沟统称为卡鲁塞尔氧化沟。沟统称为卡鲁塞尔氧化沟。383) 在在引引进进项项目目上上可可以以直直接接采采用用原原名名，如如奥奥贝贝尔尔氧氧化化沟沟、卡卡鲁鲁塞塞尔尔氧氧化化沟沟等等等等。在在我我们们应应用用时时虽虽然然采采用用同同样样的的工工作作原原理理，但但是是在在其其已已有有注注册册商商标标的的情情况况下下也也不不要要采采用用同同样的名称。样的名称。4) 对对应应用用曝曝气气转转刷刷和和曝曝气气转转盘盘的的氧氧化化沟沟没没作作命命名名，这这是是因因为为这这类类设设备备应应用用非非常常广广泛泛，几几乎乎可可以以应应用用于于各各种种类类型型的氧化沟。的氧化沟。395、不同类型的氧化沟、不同类型的氧化沟1) 1) 卡鲁塞尔氧化沟卡鲁塞尔氧化沟图图6-1 6-1 采用立式表曝机的卡鲁塞尔氧化沟采用立式表曝机的卡鲁塞尔氧化沟 (英国英国ASH Vale 污水处理厂污水处理厂)405、不同类型的氧化沟、不同类型的氧化沟2) 交替工作式氧化沟交替工作式氧化沟图图6-2 OTV-Gruger6-2 OTV-Gruger的三沟式氧化沟的三沟式氧化沟(Faabborg(Faabborg污水处理厂污水处理厂) )413) Orbal氧化沟型氧化沟型6-3 Orbal6-3 Orbal型氧化沟型氧化沟424) 一体化氧化沟一体化氧化沟图图6-4 Simon-Hartley6-4 Simon-Hartley船型氧化沟船型氧化沟 435) 其他类型的氧化沟其他类型的氧化沟射流曝气射流曝气(JAC)系统，系统，U-型化沟型化沟采用微孔曝气的逆流氧化沟等等采用微孔曝气的逆流氧化沟等等446、氧化沟的装置、氧化沟的装置 1) 采用的处理流程采用的处理流程452) 曝气装置曝气装置转刷或转盘曝气器转刷或转盘曝气器 立式表面曝气器立式表面曝气器射流曝气器射流曝气器导管式曝气机导管式曝气机混合曝气系统混合曝气系统463) 氧化沟曝气设备氧化沟曝气设备a) 水平轴曝气转刷或转盘水平轴曝气转刷或转盘图图6-7 6-7 曝气转刷设备曝气转刷设备(OTV-Gruger(OTV-Gruger产品产品) ) 473) 氧化沟曝气设备氧化沟曝气设备b) 水平轴曝气转盘水平轴曝气转盘曝气转盘设备曝气转盘设备(美国美国US Filter产品产品) 48c) 立式低速表曝机立式低速表曝机图图6-8 6-8 荷兰荷兰DHVDHV公司表曝机公司表曝机494) 进、出水装置进、出水装置图图6-9 6-9 三沟式氧化沟可调式出水堰三沟式氧化沟可调式出水堰505) 导流和混合装置导流和混合装置图图6-10 潜水搅拌机潜水搅拌机图图6-11 水下推进器水下推进器516) 附属构筑物附属构筑物如如:二沉池二沉池刮泥机刮泥机污泥回流泵房等污泥回流泵房等这一部分与传统活性污泥工艺相同。这一部分与传统活性污泥工艺相同。527、全面认识氧化沟处理技术、全面认识氧化沟处理技术1、要考虑污染物的去除目的：对于不同的污染物的去除，设计参要考虑污染物的去除目的：对于不同的污染物的去除，设计参数和方法是不同的；数和方法是不同的；2、氧化沟最重要的特点之一是专用的曝气设备，对于曝气设备不、氧化沟最重要的特点之一是专用的曝气设备，对于曝气设备不仅仅要求掌握其充氧能力，更重要的是全面了解和掌握氧化沟的水仅仅要求掌握其充氧能力，更重要的是全面了解和掌握氧化沟的水力学特性尤为重要；力学特性尤为重要；3、有关曝气设备的水力学特性，大部分设计单位恰恰掌握不够。、有关曝气设备的水力学特性，大部分设计单位恰恰掌握不够。致使在设计中由于设备型号和参数不准，常常导致设计没有达到预致使在设计中由于设备型号和参数不准，常常导致设计没有达到预期效果。期效果。538、设计、研究和生产厂家应加强基础研究、设计、研究和生产厂家应加强基础研究1) 氧化沟技术发展与高效曝气设备的发展是密切相关的。国内外氧化沟技术发展与高效曝气设备的发展是密切相关的。国内外的实践证明，往往新的曝气设备开发和应用，意味着一种新的氧化的实践证明，往往新的曝气设备开发和应用，意味着一种新的氧化沟工艺的诞生；沟工艺的诞生；2) 大多数氧化沟工艺与其拥有的专利和设备是密切相关。并且与大多数氧化沟工艺与其拥有的专利和设备是密切相关。并且与各厂商的注册商标相联系。如卡鲁塞尔各厂商的注册商标相联系。如卡鲁塞尔(CarrouselR)、奥贝尔、奥贝尔(Orbal)和三沟式氧化沟等等，都有各自的一些特色。和三沟式氧化沟等等，都有各自的一些特色。543、曝气生物滤池工艺、曝气生物滤池工艺1) 曝气生物滤池工艺的优点曝气生物滤池工艺的优点a) 负荷高，出水水质好：容积负荷可在负荷高，出水水质好：容积负荷可在6.0kgBOD/m3.d的负荷的负荷下，保持出水在下，保持出水在20mg/L，出水可以达到硝化，出水达到或接近，出水可以达到硝化，出水达到或接近生活杂用水水标准；生活杂用水水标准；b)占地面积少：曝气生物滤池的占地只是常规二级生化处理的占地面积少：曝气生物滤池的占地只是常规二级生化处理的1/5-1/10；c)耐冲击负荷；耐冲击负荷；d)投资省：投资省：BAF系统总水力停留时间短，所需基建投资少，同时系统总水力停留时间短，所需基建投资少，同时该工艺出水水质高。该工艺出水水质高。552) 曝气生物滤池工艺的原理曝气生物滤池工艺的原理1) 生物活性高生物活性高(污泥龄短污泥龄短)；2) 传质条件好；传质条件好；3) 充氧效率高；充氧效率高；4) 有丝状菌存在；有丝状菌存在；5) 有较高的生物膜浓度。有较高的生物膜浓度。563) 曝气生物滤池的工艺组成曝气生物滤池的工艺组成图图7-1 生物曝气滤池生物曝气滤池(BAF)的构造的构造曝曝气气生生物物滤滤池池主主体体可可分分为为布布水水系系统统、布布气气系系统统、承承托托层层、生生物物填填料料层、反冲洗等五个部分。层、反冲洗等五个部分。57d) 曝气生物滤床曝气生物滤床584) 曝气生物滤池的运行方式曝气生物滤池的运行方式a) 曝气生物滤池的流向曝气生物滤池的流向(a) 采用滤头的下向流滤池采用滤头的下向流滤池 (b) 不采用滤头的下向流滤池不采用滤头的下向流滤池 (c) 上向流的曝气生物滤池上向流的曝气生物滤池图图7-3 升流式和下向流方式的曝气生物滤池工艺升流式和下向流方式的曝气生物滤池工艺59图图7-4 带回流的升流式曝气生物滤池工艺带回流的升流式曝气生物滤池工艺b) 曝气生物滤床的串联曝气生物滤床的串联60c) 曝气生物滤床的串联运行曝气生物滤床的串联运行61d) 曝气生物滤床的脱氮曝气生物滤床的脱氮 升流式曝气生物滤池工艺升流式曝气生物滤池工艺下向流方式的曝气生物滤池工艺下向流方式的曝气生物滤池工艺62e) 曝气和回流的布置形式曝气和回流的布置形式635) Biostyr工艺的结构工艺的结构 法国法国OTV公司开发公司开发Biostyr的生物曝气滤池的新型好氧生物处理设备的生物曝气滤池的新型好氧生物处理设备1、配水廊道、配水廊道; 2、滤池进水和排泥、滤池进水和排泥; 3、反冲洗循环闸门、反冲洗循环闸门; 4、填料、填料; 5、反冲洗气管、反冲洗气管; 6、工艺空气管、工艺空气管; 7、好氧区、好氧区; 8、缺氧区、缺氧区; 9、挡板、挡板; 10、出水滤头、出水滤头; 11、处理后水的储存和排出、处理后水的储存和排出; 12、回流泵、回流泵; 13、进水管、进水管64图图7-9 7-9 山东诸城兴贸玉米制品有限公司成武公司淀粉曝气生物滤池平面图山东诸城兴贸玉米制品有限公司成武公司淀粉曝气生物滤池平面图6) 曝气生物滤池的应用曝气生物滤池的应用65图图7-2 7-2 济南将军卷烟厂的废水处理工艺流程图济南将军卷烟厂的废水处理工艺流程图665、水解、水解好氧生物处理工艺好氧生物处理工艺1) 1) 水解池工作机理：水解池工作机理： 水解池为改进的水解池为改进的UASB反应器，在与初沉池相当的停留时间内，集反应器，在与初沉池相当的停留时间内，集生物降解、物理沉降和吸附为一体。污水中的颗粒和胶体污染物在水解生物降解、物理沉降和吸附为一体。污水中的颗粒和胶体污染物在水解池得到截留和吸附，并在产酸细菌等微生物作用下得到分解和降解。使池得到截留和吸附，并在产酸细菌等微生物作用下得到分解和降解。使得大分子的物质变成小分子物质，固体物质变成了溶解性物质。得大分子的物质变成小分子物质，固体物质变成了溶解性物质。672) 2) 水解池作用水解池作用 a) 水解池的去除率高于初沉池：水解池的去除率高于初沉池：BOD5为为30， COD为为40-50，SS大于大于80； b) 水解池能提高污水的可生化性，降低后续的好氧工艺的能耗与水解池能提高污水的可生化性，降低后续的好氧工艺的能耗与反应时间；反应时间； c) 水解池能实现污水污泥一元化处理。水解池能实现污水污泥一元化处理。3) 3) 水解好氧工艺特点：水解好氧工艺特点： a) 系统抗冲击负荷能力大大加强；系统抗冲击负荷能力大大加强； b) 系统污泥比传统好氧系统减少系统污泥比传统好氧系统减少30%； c) 工艺投资少工艺投资少,运行费用低运行费用低,能耗省的污水处理新工艺能耗省的污水处理新工艺 d) 水解工艺可以与其它各种好氧工艺有机地结合水解工艺可以与其它各种好氧工艺有机地结合684) 4) 水解好氧工艺的生产性应用水解好氧工艺的生产性应用：9-4 9-4 密云污水厂密云污水厂6970密云污水厂好氧池密云污水厂好氧池71阿克苏污水厂水解池阿克苏污水厂水解池72阿克苏污水厂改进SBR7374吉林省梨树县污水处理公司吉林省梨树县污水处理公司757677786、化学强化一级处理、化学强化一级处理1) 化学强化一级处理的特点分析化学强化一级处理的特点分析a) 去除率高去除率高b) 投资效益好投资效益好c) 除磷效果好除磷效果好d) 运行费用问题运行费用问题e) 化学污泥的处理和处置化学污泥的处理和处置792) 一级强化处理工艺的种类一级强化处理工艺的种类 一级强化处理的主要技术有吸附生物降解法一级强化处理的主要技术有吸附生物降解法(AB法法)的的A段技术，厌氧段技术，厌氧(水解水解)技术和高负荷活性污泥法技术等技术和高负荷活性污泥法技术等,也可也可采用物化法强化一级处理。一级强化生物处理技术的采用物化法强化一级处理。一级强化生物处理技术的BOD5负荷高，池容小、投资省，能去除负荷高，池容小、投资省，能去除50%左右的左右的BOD5。a、AB法法A段工艺段工艺b、厌氧、厌氧(水解水解)工艺工艺c、化学强化一级处理技术、化学强化一级处理技术d、污水过滤技术、污水过滤技术803) 一级强化与二级处理工艺的经济技术对比一级强化与二级处理工艺的经济技术对比水量为水量为 Q=10万万m3/d,对各种一级强化处理工艺进行分析。对各种一级强化处理工艺进行分析。表表8-1 不同一级强化处理工艺的去除率不同一级强化处理工艺的去除率81表表8-2 采用一级强化处理工艺参数和主要构筑物计算采用一级强化处理工艺参数和主要构筑物计算概算根据示范工程设计的范围和内容进行编制，设备价格参考概算根据示范工程设计的范围和内容进行编制，设备价格参考有关厂家现行报价，并采用给排水预算与经济评价手册有关厂家现行报价，并采用给排水预算与经济评价手册(1993年版年版)82注注: *:按远期二级处理考虑，包括污泥消化处理，运行费不包括沼气收入按远期二级处理考虑，包括污泥消化处理，运行费不包括沼气收入; *: 按按2万元万元/亩计算亩计算; *:碱铝按碱铝按60mg/L的投加量，干粉产品价格为的投加量，干粉产品价格为2000元元/t.表表8-3 建设费用、运行费用概算建设费用、运行费用概算831、污水处理投资上的排序为：、污水处理投资上的排序为：物化强化处理物化强化处理A段工艺段工艺水解工艺；水解工艺；2、从从成成本本分分析析来来看看，各各种种强强化化一一级级处处理理的的投投资资效效益益是是十十分分明明显显的的，A-B工工艺艺A段段处处理理工工艺艺、水水解解工工艺艺和和物物化化强强化化工工艺艺的的去去除除每每吨吨COD的的万万元投资仅有传统二级处理的元投资仅有传统二级处理的50%；3、强强化化一一级级处处理理对对于于我我国国这这样样资资金金缺缺乏乏、污污染染严严重重的的发发展展中中国国家家来来讲讲，有及其重大意义有及其重大意义。84六、我国城市污水处理的发展六、我国城市污水处理的发展 1 1、总体评价、总体评价1)1)目前，城市污水处理普遍采用技术是水污染控制行之有效的技术目前，城市污水处理普遍采用技术是水污染控制行之有效的技术; ; 3)3)是是60608080年年代代成成熟熟技技术术。但但并并不不一一定定是是先先进进的的，特特别别并并不不一一定定适适合合我国的国情我国的国情; ;4) 4) 氧化沟、氧化沟、SBRSBR等延时曝气，对我国是否适合是值得推敲的问题；等延时曝气，对我国是否适合是值得推敲的问题；a)a)低负荷的曝气池的池容和设备是中、高负荷活性污泥工艺的几倍；低负荷的曝气池的池容和设备是中、高负荷活性污泥工艺的几倍；b)b)延时曝气对污泥是采用好氧稳定的方法，能耗高；延时曝气对污泥是采用好氧稳定的方法，能耗高；c)c)能耗增加带来直接运行费的增加，同时还要增加间接投资能耗增加带来直接运行费的增加，同时还要增加间接投资5)5)从可持续发展角度讲，延时曝气的氧化沟、从可持续发展角度讲，延时曝气的氧化沟、SBRSBR不适合中国国情。不适合中国国情。85六、我国城市污水处理的发展六、我国城市污水处理的发展2、城市污水污泥处理问题、城市污水污泥处理问题1) 污泥处理和处置技术刚刚起步，污泥产量将大幅度的增加污泥处理和处置技术刚刚起步，污泥产量将大幅度的增加;2) 污泥厌氧消化的投资高，费用高、技术较复杂污泥厌氧消化的投资高，费用高、技术较复杂;3)高效高效(高负荷高负荷)、低耗污水处理工艺关键是解决污泥处理技术、低耗污水处理工艺关键是解决污泥处理技术城市污水工艺的进步在很大程度上取决于污泥处理和利用技术城市污水工艺的进步在很大程度上取决于污泥处理和利用技术的进步的进步;4) 从污泥最终处置的出路来看，污泥农用从我国具体情况从污泥最终处置的出路来看，污泥农用从我国具体情况来说是最为可行和现实的处置方案。来说是最为可行和现实的处置方案。86六、我国城市污水处理的发展六、我国城市污水处理的发展3 3、大力发展先进的水处理工艺技术、大力发展先进的水处理工艺技术1)1)先进工艺的标准应适合国情的高效、低耗和低成本的污水处理技术先进工艺的标准应适合国情的高效、低耗和低成本的污水处理技术a)a)吨水投资低，吨水造价应该控制在吨水投资低，吨水造价应该控制在800800元；元；b)b)运行费用低，吨水运行费应该控制在运行费用低，吨水运行费应该控制在0.30.3元以下；元以下；c)c)采用总承包和实施运营的机制。采用总承包和实施运营的机制。2)2)现有的物化现有的物化- -生化工艺、一级强化化学处理技术、水解生化工艺、一级强化化学处理技术、水解- -好氧工艺，好氧工艺，曝气生物滤池、高、中负荷的好氧工艺和厌氧好氧处理技术等工艺曝气生物滤池、高、中负荷的好氧工艺和厌氧好氧处理技术等工艺都是有希望的新工艺，但需进一步完善。都是有希望的新工艺，但需进一步完善。87六、我国城市污水处理的发展六、我国城市污水处理的发展 4 4、大力推进水处理技术和设备的产业化、大力推进水处理技术和设备的产业化5 5、大力鼓励水处理设施运营产业化、大力鼓励水处理设施运营产业化886 6、城市污水处理建设重点、城市污水处理建设重点1)1)超大型城市污水处理厂建设超大型城市污水处理厂建设( (污水量污水量2020万万m3/d)m3/d)这这一一类类的的城城市市污污水水处处理理厂厂在在全全国国总总共共不不超超过过100100个个，但但是是占占污污水水排排放放总总量量的的30%30%50%50%。这这一一类类污污水水处处理理厂厂采采用用成成熟熟的的活活性性污污泥泥工工艺艺，相相关关设设备备发发展展重重点点是大型污水处理厂的单项技术设备是大型污水处理厂的单项技术设备( (特别是二级处理相关设备特别是二级处理相关设备) )。其中包括：。其中包括：1 1）大型自动格栅除污设备；）大型自动格栅除污设备；2 2）各种成套除砂、洗砂设备；）各种成套除砂、洗砂设备；3 3）大型沉淀池刮吸泥设备；）大型沉淀池刮吸泥设备；4 4）高效曝气设备；）高效曝气设备；5 5）大型污水通用机械设备，如离心风机、污水泵等；）大型污水通用机械设备，如离心风机、污水泵等；6 6）大型浓缩、脱水一体化设备；）大型浓缩、脱水一体化设备；7 7）污泥消化成套设备；）污泥消化成套设备；8 8）沼气利用成套设备；）沼气利用成套设备；9 9）配套的大管径的自动阀门等；）配套的大管径的自动阀门等；10)10)自控系统和仪器仪表等；自控系统和仪器仪表等；11)11)污泥处理和处置成套设备，如堆肥、造粒装置等等。污泥处理和处置成套设备，如堆肥、造粒装置等等。892)2)大、中型城市污水处理厂建设大、中型城市污水处理厂建设( (污水量污水量5 52020万万m m3/d)/d)近期众多城市采用低负荷氧化沟和近期众多城市采用低负荷氧化沟和SBRSBR工艺采用好氧稳定污泥的方法。对于中工艺采用好氧稳定污泥的方法。对于中型污水处理厂的发展重点是要加快氧化沟法型污水处理厂的发展重点是要加快氧化沟法SBRSBR、这几种工艺的专用设备的国、这几种工艺的专用设备的国产化、规模化生产：产化、规模化生产：1)1)氧化沟的曝气设备：如转刷、转盘和表曝机；氧化沟的曝气设备：如转刷、转盘和表曝机；2)2)污泥浓缩、脱水一体化设备；污泥浓缩、脱水一体化设备；3)SBR3)SBR工艺中的滗水器；工艺中的滗水器；4)SBR4)SBR专用曝气设备；专用曝气设备；5)SBR5)SBR自控设备自控设备3) 3) 中、小城镇污水处理厂建设中、小城镇污水处理厂建设(5(5万万m m3/d)/d)对于我国大量的中、小城镇产生的污水量的小型城市污水处理厂，是我国水对于我国大量的中、小城镇产生的污水量的小型城市污水处理厂，是我国水污染控制的重点和难点。对于小型城市污水处理厂需要作如下工作：污染控制的重点和难点。对于小型城市污水处理厂需要作如下工作：1)1)适用的简易、高效城市污水处理装置成套化；适用的简易、高效城市污水处理装置成套化；2)2)简易高效城市污水处理装置的全自动化；简易高效城市污水处理装置的全自动化；3)3)污泥堆肥、造粒制肥技术成套化。污泥堆肥、造粒制肥技术成套化。90七、降低污水处理厂投资和运行费用的途径七、降低污水处理厂投资和运行费用的途径1) 工艺创新工艺创新a、选择适合我国国情的高负荷工艺，重点解决污泥处理问题；、选择适合我国国情的高负荷工艺，重点解决污泥处理问题；b、低负荷氧化沟工艺负荷为、低负荷氧化沟工艺负荷为0.07-0.1kgBOD/m3.d；c、活性污泥工艺负荷为、活性污泥工艺负荷为0.1-0.3kgBOD/m3.d；2) 技术创新技术创新a、新技术包括新工艺，同时包括新材料和新施工方法；、新技术包括新工艺，同时包括新材料和新施工方法；b、如、如lipp技术和拼装式反应器技术；如技术和拼装式反应器技术；如Biolack施工技术；施工技术；3) 体制创新体制创新a、招投标制度等；、招投标制度等；b、污水处理厂人员问题；、污水处理厂人员问题；c、自动控制问题；、自动控制问题；91929394采用新的施工方法采用新的施工方法95费用比较表费用比较表96三、降低造价的技术路线三、降低造价的技术路线1、采用了水解、采用了水解好氧生物处理新工艺路线好氧生物处理新工艺路线a)a)水解池的去除率高于初沉池，降低好氧负荷；水解池的去除率高于初沉池，降低好氧负荷；b) 提高污水可生化性，降低好氧能耗与时间；提高污水可生化性，降低好氧能耗与时间；c) 实现污水污泥一元化处理，好氧采用高负荷系统；实现污水污泥一元化处理，好氧采用高负荷系统；2、采用了曝气沉淀一体化活性污泥工艺好氧生物、采用了曝气沉淀一体化活性污泥工艺好氧生物 a) 提高了曝气池设备利用率，减少了反应时间；提高了曝气池设备利用率，减少了反应时间；b) 采用调频、高速风机和微孔曝气等多项新技术；采用调频、高速风机和微孔曝气等多项新技术；3、体制创新、体制创新a) 设备招标，节省大量投资；设备招标，节省大量投资；b) 高度自动化节省了大量的人力和运转费用；高度自动化节省了大量的人力和运转费用；97