污水处理的新技术是什么?
生物处理中采用的处理工艺有: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、一体化生化法、一体化生化加过滤法、移动载体法、深井曝气法、生物过滤法、生物转盘法、塔式生物滤池生物膜法等。
化学强化生物除磷废水处理工艺
在污水处理过程中,我国主要江河湖泊因磷污染而严重富营养化。为了控制磷污染,国家环保局制定了更严格的磷排放标准。化学强化生物除磷废水处理工艺主要是去除废水中的有机污染物和各种形态的磷。这种废水处理工艺集化学除磷和生物除磷于一体,通过生物系统中活性污泥的厌氧消化产生挥发性有机酸,作为聚磷菌生长的底物或营养物质,使聚磷菌在活性污泥中选择性增殖并回流到生物系统中,使生物废水处理系统工作在高效除磷状态;同时,厌氧条件下污泥释放的磷通过化学除磷消除。这是一种高效的城市污水处理技术,满足了在常规污水二级处理的基础上进一步除磷的要求,以解决目前我国水体富营养化的问题。
循环间歇曝气污水处理工艺
中国各地经济发展水平差异很大,经济发展落后的城市不可能在污水处理上花很多钱。因此,如何利用有限的资金减少环境污染是许多城市政府面临的问题。在污水处理方面,直到最近,一些城市仍采用一级或一级强化处理技术,出水达不到国家二级排放标准对去除有机污染物的要求。循环间歇曝气工艺充分利用了高负荷氧化沟的高处理效率和序批式活性污泥污水处理工艺的良好出水,保证了系统出水在去除有机污染物方面达到国家污水排放一级标准的要求。与通常去除有机污染物的两级生物污水处理系统相比,投资和运行费用降低30%左右,是适合我国现阶段污水处理的工艺技术。
旋转接触氧化污水处理工艺
旋转接触氧化废水处理技术是基于生物转盘技术,结合生物接触氧化技术优点的新一代好氧生物膜处理技术。旋转接触氧化污水处理技术和成套设备提供了一种简单可靠的污水处理方法。旋转轴是整个污水处理系统中唯一的旋转部件。一旦机器出现故障,一般机械人员都可以进行维修。系统的生物量会根据有机负荷的变化自动补偿。附着在转盘上的微生物是活的。污水中有机物增加,微生物就增多。反之,污水中有机物减少,微生物减少。因此,这种污水处理系统的工作效果不容易受到流量和负荷的突然变化以及停电的影响。运行费用低,仅为其他曝气污水处理系统的1/8 ~ 1/3。占地面积仅为传统活性污泥法的一半。由于生物系统中生长着多种微生物,因此可以有效处理各种难降解工业污水。
连续循环曝气系统工艺
连续循环曝气系统是一种连续进水的SBR曝气系统。CCAS是在SBR(序批式反应器)基础上改进的污水处理工艺。CCAS污水处理工艺对污水预处理要求不高,仅设置机械格栅和沉砂池,间距15mm。生物处理的核心是CCAS反应池,除磷、脱氮、降解有机物和悬浮物的功能全部完成,出水可以达标。
CCAS在污水处理过程中的独特优势:
(1)曝气时,CCAS污水处理的污水和污泥处于完全理想的混合状态,保证了BOD和COD的去除率,去除率高达95%。
(2)“好氧-缺氧”和“好氧-厌氧”的重复运行模式强化了磷的吸收和硝化-反硝化,使氮磷去除率达到80%以上,出水指标合格。
(3)沉淀时,整个CCAS反应池处于完全理想的沉淀状态,出水悬浮物极低,这一低值也保证了除磷效果。
CCAS污水处理工艺的缺点是各池同时间歇运行,人工控制几乎不可能,完全依靠计算机控制,对处理厂管理人员素质要求高,对设计、培训、安装、调试要求严格。
曝气生物滤池生活污水处理工艺
污水处理工艺简介:曝气生物滤池(BAF)是在生物滤池处理装置中设置填料,通过人工供氧使大量微生物在填料上生长。该污水处理工艺流程装置由滤床、气体分布装置、水分布装置和排水装置组成。曝气装置采用特殊的曝气头,产生的中小气泡被填料反复切割,达到微控曝气的效果。由于反应池内污泥浓度高,处理设施紧凑,可大大节省占地面积,缩短反应时间。
城市污水泉水除磷工艺
污水处理工艺简介:水体富营养化的主要原因是人类向水体排放大量的氨氮和磷,而磷是水体富营养化的最主要因素。在整个生活污水处理过程中,除磷技术一直是困扰污水处理厂运行的难题。传统的物理化学除磷技术需要大量的化学药剂,存在运行成本高、污泥产量大的缺点。预厌氧生物除磷工艺具有运行成本低的优点,但由于完全依赖微生物对磷的摄取和释放,难以满足国家污水处理工艺的要求。考虑再生水回用时更难达到要求。
A/O生物滤池废水处理工艺
污水处理工艺简介:由于我国小城镇居民区分散,污水源分布点越来越少,镇级污水处理厂规模大多小于10000吨/日。目前,我国大中城市的污水处理厂多采用传统的活性污泥法、A2/O、SBR、氧化沟等。如果用这些技术在小城镇建设污水处理厂,由于运行成本高,将无法连续运行。根据小城镇的特点,必须采用投资少、运行费用低、技术稳定可靠、运行管理相对简单的技术。
MBFB膜生物流化床工艺
MBFB工艺用于污水深度处理,在原污水排放达标的基础上,通过生物流化床和陶瓷膜分离系统,进一步降低COD、NH-N、浊度等指标。一方面可以直接回用,另一方面也可以作为RO脱盐处理的预处理工艺,替代原有的砂滤、保安过滤、超滤等冗长的过滤过程,同时由于有机物含量的降低,RO膜的使用寿命大大延长。降低回用水处理成本,无机陶瓷膜分离系统是世界上第一套专用于污水处理的无机膜分离系统。与其他有机膜和无机膜相比,具有膜通量大、反冲和自动操作等优点。
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国外污水处理技术
欧洲城市污水处理技术——可持续生物除磷脱氮工艺
以控制富营养化为目的的脱氮除磷已成为各国的主要目标。毫无疑问,为了满足日益严格的排放标准,上述缺点将使传统工艺变得更糟。在这种情况下,开发一种可持续的污水处理工艺势在必行。所谓可持续污水处理工艺,就是朝着COD氧化最小、CO2释放最小、剩余污泥产量最小、实现磷回收和处理水回用的方向努力。因此,必须综合解决污水处理问题,即污水处理不仅要满足单一的水质改善,还要考虑污水和污染物的循环利用和能源利用问题,所采用的技术必须建立在低能耗(避免污染转移)和资源损失少的基础上。
新型废水生物处理工艺的开发依赖于微生物学和生物化学的新发现或新认识。荷兰研究人员穆德在10年前发现了厌氧氨(氮)氧化。与此同时,南非、荷兰、日本等国的科学家重新认识了生物吸磷/释磷的代谢机制,确定了反硝化除磷的新途径。这两项新技术的研究和应用对促进可持续废水生物处理工艺的发展具有划时代的意义。基于厌氧氨氧化和反硝化除磷技术,详细介绍了它们的技术原理、工艺流程以及在欧洲的应用情况。在此基础上,提出了以转化有机能量(甲烷)、回收磷化合物(鸟粪石)和处理水回用(非饮用目的)为目标的可持续城市污水生物除磷脱氮技术推荐流程。
在污水生物除磷的实践中,南非开普敦大学(UCT)的研究人员首先发现,专性好氧细菌并不是唯一能够摄取/释放磷的细菌,兼性反硝化细菌也有很强的生物吸磷/释磷现象。反硝化菌对磷的生物摄取/释放被荷兰图德尔福特理工大学和日本UT大学的研究人员合作研究证实,并命名为denitrifyingdephosphatation。在生物摄取/释放磷的过程中,反硝化除磷菌利用硝酸氮代替氧气作为电子受体,也就是说反硝化除磷菌可以将原本认为相互独立的反硝化脱氮和生物除磷结合起来。显然,在联合除磷脱氮过程中,COD和氧气的消耗可以相应节省。与传统好氧除磷工艺相比,反硝化除磷菌可分别节省约50%和30%的COD和耗氧量,相应减少剩余污泥量50%。在脱氮除磷过程中,对COD的需求大大降低,因此可以将多余的COD分离出来并进行甲烷化,从而避免了COD(对CO2)的单一氧化稳定性。由于曝气能量的减少和过量COD甲烷化后能量的产生,这种综合节能最终将导致释放到大气中的CO2量的显著减少。因此,反硝化除磷菌富集的处理系统可视为一种可持续的处理工艺。传统上,硝化(NH+4→NO3-)和反硝化(NO3→N2)这两种公认的生物途径已被应用于污水处理中的生物脱氮。这种传统的生物脱氮方式从可持续性的角度来看并不是最好的,因为将氨氮完全氧化成硝态氮首先要消耗大量的能量(由于曝气);其次,需要有足够的碳源(COD)将硝态氮还原为氮素。这种传统脱氮路线的改进可以通过——SHARON来实现,这是荷兰TUDelft公司最近开发的一种中温亚硝化技术。亚硝酸氮是亚硝化/反硝化过程中唯一的中间形式。这种方法可以最大限度地减少氧化(NH+4→NO2-)和还原(NO2-→N2),这意味着O2和COD消耗的双重节省。显然,亚硝化/反硝化可以成为一种可持续的脱氮技术。
此外,荷兰TUDelft的研究人员也几乎同时证实了一种新的氨氮转化途径,使得以亚硝酸氮为电子受体将氨氮直接氧化为氮气成为可能。厌氧条件下的氨氮氧化与亚硝化工艺(如SHARON工艺)相结合,在工程上可以实现氨氮的最短路径转化,这意味着完全有可能使生物脱氮过程中的能源和资源消耗最小化。图1列出了污水处理过程中氮的所有可能转化途径。与传统的脱氮工艺相比,显然氮的完全自养转化模式结合厌氧氨氧化和亚硝化工艺是最可持续的脱氮途径。
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中国污水处理的现状与未来
概况
中国污水处理行业的发展和进步相对较晚。从建国到改革开放,我国对污水处理的需求主要是基于工业和国防尖端用途。改革开放后,国民经济的快速发展和人民生活水平的显著提高,刺激了对污水处理的需求。进入90年代后,我国污水处理行业进入快速发展期,污水处理需求增速远高于全球水平。
自1990年以来,全球污水处理表观消费量年均增长6%,而在20世纪90年代的十年间,中国污水处理表观消费量年均增长率达到17.73%,是世界年均增长率的2.9倍。进入21世纪,中国的污水处理行业发展迅速。从2000年到2004年,中国污水处理消耗量从654.38+0.88万吨增加到447万吨,增长了2.3倍,年均增长率超过27%。其中,2001年,我国污水处理表观消费量达到225万吨,超过美国成为世界污水处理最大消费国。与此同时,污水处理进口也大幅增加。1998年,中国进口了100万吨污水处理,成为世界上最大的污水处理进口国。与2004年的1998相比,污水处理进口年增长率达到27.14%。预计2005年中国污水处理表观消费量将达到500万吨,进口量将保持在300万吨左右。
随着污水处理市场的快速发展,我国污水处理产量也结束了长期徘徊的局面,实现了快速增长。中国污水处理产量从2000年的46万吨增加到2004年的236万吨,年均增长82.6%,占国内市场需求的比重也从2000年的24.47%增加到2004年的52.80%。同期,世界污水处理产量仅以6%左右的速度增长。
自20世纪90年代末以来,中国的太钢、宝钢、宝信、张浦等国有和合资企业通过引进和技术改造,相继建成了一系列污水处理生产线。污水处理技术和设备达到国际先进水平,污水处理生产已初具规模。污水处理的品种结构也发生了积极变化,污水处理产品质量快速提高。特别是生活污水处理冷轧板增长迅速。2003年,国内冷轧板产量达到654.38+0.7万吨,首次超过进口,自给率达到66%。2004年,国内冷轧板产量达到200万吨,自给率达到70%以上。从2004年底到2005年底,国内冷轧废水处理能力将增加约65438+50万吨,基本满足国内市场需求。到2007年,中国将成为污水处理的净出口国。
总体而言,中国污水处理正经历着从规模小、水平低、品种单一、严重不能满足需求到相当规模和水平的深刻转变,品种质量显著提高,初步满足国民经济发展要求,污水处理需求将逐步实现自给自足。
中国城市污水处理的资金来源
(问题1)随着人口的增加,污水越来越多。
在我国,随着城市人口的增加和工农业生产的发展,污水排放量日益增加,水污染相当严重,几乎遍布全国。截至2000年底,全国663个城市中有310个城市拥有污水处理设施,污水处理厂427座,年污水处理能力为11.36亿立方米,污水处理率仅为34.23%。
(2)加快发展,急需资金。
在社会主义市场经济条件下,污水处理始于一定的资金投入。污水处理资金规模决定污水处理规模。污水处理基金本身的发展速度决定了污水处理的发展速度和污水处理技术的进步速度。在实际污水处理中,技术先进、处理成本低的决策方案通常是预付资金量大的方案。从这个意义上说,资本本身发展越快,污水处理技术的进步和应用就越快,污水处理就越快。
(3)资金和来源处理困难。
1,我国城市污水处理的资金来源困难。
长期以来,我国城市污水处理设施采取免费使用的政策。不仅扩大再生产可以通过财政投入来完成,简单的再生产也需要财政拨款,因此财政拨款成为污水处理设施维护和建设的唯一投资来源。只是在不同时期,来源的名称不同,但都是以金融为中心的资金循环。经济体制改革否定了我国传统的一元化财政模式,否定了国家作为生产者和经营者的身份,否定了生产资料所有者和政治权力行使者的统一,要求政企分开,政资分开。相应地,在以国家为主体的统一财政的前提下,我国财政分为公共财政和国有资产管理两部分。公共财政是作为政权行使者出现的国家。主要以税收的形式筹集资金,解决市场配置资源解决不了的问题,满足公共财政的需要。城市污水处理是公益事业,污水处理资金的财政拨款应该是公共支出。由于我国社会主义市场经济体制改革仍在深化,目前公共财政收入占GDP的比重和中央公共财政收入占公共财政收入的比重还不够合理,所以绝大多数的城市污水处理资金很难像美国等发达国家那样来自财政拨款或贷款。
2.污水处理贷款的困难。
城市污水处理资金需求量巨大,银行贷款是污水处理资金的重要来源。银行贷款分为商业银行贷款和国家开发银行贷款。商业银行的资金来源是居民和企业的存款,多为短期资金。虽然也可以作为中长期贷款的一部分,但比例不宜过大。商业银行的资金运用要求安全性、流动性和收益性的统一,而污水处理资金的使用和回报难以匹配商业银行资金运用的“三性”。因此,商业银行很难对污水处理项目进行贷款。
解决我国城市污水处理的资金来源问题
(方案一)增加财政拨款。
在社会主义市场经济条件下,由于种种原因,城市污水处理资金必须有一部分由政府给予必要的补贴。要点是:1。污水处理普遍存在价格需求弹性和政府“垄断”经营,其收费的制定必须考虑居民的承受能力,而不是依靠竞争性价格来彻底解决设施建设和企业发展问题。2.污水处理提供的服务是公共的,很多设施的使用是难以计算的,以至于服务收费不能直接进入市场进行等价交换,只能成为公共消费的一部分。3.污水处理提供的服务具有广泛的社会性和外部经济性。衡量其投资效益时,社会效益是第一位的。
我国城市污水处理的国家财政拨款主要包括基本建设投资、中央财政专项拨款和地方财政拨款。基本建设安排投资分为国家预算和地方自筹两种。国家预算内基本建设投资额由中央确定,由财政部交国家计委统一安排。地方自筹基本建设投资是在国家规定的限额内,由地方自筹资金安排的投资。中央和地方财政拨款,一种是根据需要每年拨出一定的资金作为污水处理专项资金;另一种是按照项目额度进行补贴。当项目完成后,补贴将停止。
(破解方法二)加大企业自提力度。
在市场经济条件下,污水处理的再生产只有在其建设和经营活动中将其价值转化为重复的资本回报才能实现。按照价值规律的要求,将污水处理的投入和产出合理化,纳入市场经济新秩序,是加快我国城市污水处理的客观要求。污水处理费不应是一种临时性的融资措施,而是实现污水处理资金补偿的市场化方式,也是调节污水处理设施合理利用的经济手段。
自筹污水处理资金,在社会主义市场经济条件下,应根据价值规律制定污水处理收费标准,并按照国家规定从经营收入中提取生产发展基金、固定资产折旧基金和大修理基金。污水处理单位不仅要依靠自己的力量完成简单再生产和扩大再生产,还要向国家缴纳税费。因此,合理的污水处理收费必须以合理的成本和合理的利润率为基础。
污水处理费的合理成本一般应包括生产费用、经营费用、固定资产折旧、大修理基金、贷款利息等。其中固定资产折旧要有合适的折旧率,改变目前折旧年限长、折旧率低的做法,避免公司损益。污水处理费合理利润率是指利润率的核定既要考虑企业的合理福利和必要积累,又要考虑污水处理费需求弹性低、社会服务性强的特点,防止利用其垄断地位追求超额利润。为了防止垄断给用户带来负担,政府可以通过行政和经济手段限制经营者,使其可能的利润不超过全社会的平均利润。
(破解方法3)试行优先股票发行
市场经济国家的经验表明,发行优先股吸收国内外民间资本进行城市污水处理,既能满足污水处理的巨大资金需求,又不会失去政府对污水处理项目的控制权。优先股是相对于普通股而言的。投资普通股的优势包括投资收益高于其他同类证券、证券交易市场流动性强、交易公平等。
优先股是相对于普通股具有一定优先权的股票,主要是优先获得股息和公司剩余财产的权利。优先股最大的优势是收益稳定,与普通股相比风险低。但当股份公司经营业绩突出,营业利润激增时,优先股享有的收益不会增加,而普通股的收益可以随着公司经营效率的提高而增加。从这个角度来看,优先股比普通股更不发达,更不进取。
按照我国目前的做法,股票根据投资者身份的不同分为国家股、法人股、个人股和外资股,没有优先股和普通股之分。我国公司法中没有优先股的概念,也没有相应的规定。这是因为中国的股份制企业都是由计划经济体制下的企业改造而来的,因此有着各种各样的历史痕迹,成为改革中有待进一步探索和解决的历史问题。从城市污水处理的实际出发,可以探讨污水处理存量问题。需要对现有的污水处理企业进行股份制改造,向国内外民间资本发行部分优先股,或者以优先股的形式向民间资本转让部分国有股,募集的资金由污水处理企业用于污水处理。这种方式是基于现有企业的发展业绩,转型企业的业绩持续增长,因此更容易融资成功。
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中国污水处理产业的发展
虽然地球的70.8%被水覆盖,但淡水资源极其有限。人类真正能利用的是河流、湖泊和地下水的一部分,只占地球总水量的0.26%,而且分布不均。
20世纪50年代以后,全球人口快速增长,产业快速发展。全球水资源状况迅速恶化,“水危机”愈演愈烈。一方面,人类对水资源的需求正以惊人的速度膨胀;另一方面,日益严重的水污染消耗了大量可供消费的水资源。
在全球范围内,每天约有200吨垃圾被倾倒入河流、湖泊和溪流中,每升废水将污染8升淡水;所有流经亚洲城市的河流都被污染了;美国40%的水资源盆地受到加工食品垃圾、金属、化肥和杀虫剂的污染;欧洲55条河流中只有5条水质差。在20世纪,世界人口增加了两倍,而人类用水量增加了五倍。世界上许多国家都面临着水危机:654.38+0.2亿人缺水,30亿人缺乏水卫生设施。
中国人均水资源量少,空间分布不均衡。随着我国城市化和工业化进程的加快,水资源需求缺口越来越大。在此背景下,污水处理行业成为一个新兴行业,目前与自来水生产、供水、排水和中水回用行业处于同等重要的地位。
截至2005年底,全国661个城市中,383个城市建成了792座污水处理厂,污水处理率由2000年的34%提高到52%,形成了适合国情的污水处理技术路线和管理机制。其中,135城市污水处理率达到或接近70%,单厂处理规模达到1万立方米/日。
2007年,中国水污染治理投资达到3387.6亿元,比上年增长32%,占当年GDP的1.36%。中国水环境质量保持总体稳定。2007年,* * *取缔一级水源保护区排污口942个,停止二级水源保护区内可能造成污染的建设项目1294个,限期治理931个。
截至2010年9月底,全国已建成市、县和部分重点镇(以下简称“镇”)污水处理厂2631座,污水处理能力达到1.2亿立方米/日。全国在建城市污水处理工程1849个,总设计能力约4660万立方米/日。全国城市中,有593个城市建设了污水处理厂,占城市总数的90.7%;累计建成污水处理厂1623座,形成污水处理能力104万立方米/日;其中,36个大中城市(直辖市、省会城市和计划单列市)已建成376座污水处理厂,处理能力为4368万立方米/日。在县、乡、镇,933个县(含新疆生产建设兵团团级单位)建有污水处理厂,占县总数的52.1%;县、乡、镇有污水处理厂1008座,日处理能力1826万立方米。
虽然政府和各级政府更加重视环境保护,但我国污水处理行业发展迅速,污水处理总量逐年增加,城市污水处理率不断提高。然而,中国的污水处理行业仍处于发展的初级阶段。
一方面,我国目前的污水处理能力跟不上用水量的快速扩张,管网、污泥处理等配套设施建设严重滞后。另一方面,与发达国家相比,我国污水处理率仍有明显差距,处理设施负荷率低。
因此,我国应完善污水处理的政策法规,建立监管体系,建立合理的污水处理收费制度,培育国内环保产业的发展,推进污水处理产业的产业化和市场化。污水处理行业是朝阳产业,发展前景非常广阔。我国将在“十一五”期间投资3000亿元推进城市污水的处理和利用,我国污水处理行业将迎来快速发展期。