1.工業(yè)污水的治理方法

一種處理工業(yè)污水的方法，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。其是將污水引往集水池，對集水池末尾一格調(diào)節(jié)ｐＨ，用一級溶氣水泵提升到一級壓力溶氣罐，同時(shí)吸入空氣和聚凝脫色劑，將在一級壓力溶氣罐內(nèi)的一級飽和溶氣水驟然釋放到一級氣浮池形成一級處理水；一級處理水溢入緩沖池，再在控制ｐＨ用二級溶氣水泵將一級處理水提升至二級壓力溶氣罐內(nèi)，同時(shí)吸入空氣和聚凝脫色劑，將二級壓力溶氣罐內(nèi)的二級飽和溶氣水驟然釋放到二級氣浮池形成二級處理水并自溢至沉淀池沉淀后排放；一、二級氣浮池中的浮泥入浮泥池，壓濾成濾餅，濾液回引至集水池。本方法處理的工業(yè)污水的ＣＯＤcr、脫色率、ＳＳ、ＢＯＤ5的去除率分別為８０～９０％、９５％、９０％以上、７５－８０％，符合ＧＢ８９７８－１９９６一級水排放標(biāo)準(zhǔn)。沼氣發(fā)電是集環(huán)保和節(jié)能于一體的能源綜合利用新技術(shù)。它利用工業(yè)污水經(jīng)厭氧發(fā)酵處理產(chǎn)生的沼氣，驅(qū)動(dòng)沼氣發(fā)電機(jī)組發(fā)電，并可充分利用發(fā)電機(jī)組的余熱用于沼氣生產(chǎn)，使綜合熱效率達(dá) 80 ％左右，大大高于一般 30~40% 的發(fā)電效率，用戶的經(jīng)濟(jì)效益顯著是處理工業(yè)污水的好方法。

　　微電解法用于工業(yè)水的處理

　　1、技術(shù)概述：

　　微電解技術(shù)是目前處理高濃度有機(jī)廢水的一種理想工藝，又稱內(nèi)電解法。它是在不通電的情況下,利用填充在廢水中的微電解材料自身產(chǎn)生1.2V電位差對廢水進(jìn)行電解處理，以達(dá)到降解有機(jī)污染物的目的。當(dāng)系統(tǒng)通水后，設(shè)備內(nèi)會(huì)形成無數(shù)的微電池系統(tǒng),在其作用空間構(gòu)成一個(gè)電場。在處理過程中產(chǎn)生的新生態(tài)[H] 、Fe2 + 等能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng)，比如能破壞有色廢水中的有色物質(zhì)的發(fā)色基團(tuán)或助色基團(tuán)，甚至斷鏈，達(dá)到降解脫色的作用；生成的Fe2 + 進(jìn)一步氧化成Fe3 +，它們的水合物具有較強(qiáng)的吸附- 絮凝活性，特別是在加堿調(diào)pH 值后生成氫氧化亞鐵和絮氫氧化鐵膠體凝劑，它們的吸附能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般藥劑水解得到的氫氧化鐵膠體，能大量吸附水中分散的微小顆粒，金屬粒子及有機(jī)大分子。其工作原理基于電化學(xué)、氧化- 還原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用對廢水進(jìn)行處理。該法具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、操作維護(hù)方便，不需消耗電力資源等優(yōu)點(diǎn)。該工藝用于難降解高濃度廢水的處理可大幅度地降低COD和色度，提高廢水的可生化性，同時(shí)可對氨氮的脫除具有很好的效果。

傳統(tǒng)上微電解工藝所采用的微電解材料一般為鐵屑和木炭，使用前要加酸堿活化，使用的過程中很容易鈍化板結(jié)，又因?yàn)殍F與炭是物理接觸，之間很容易形成隔離層使微電解不能繼續(xù)進(jìn)行而失去作用，這導(dǎo)致了頻繁地更換微電解材料，不但工作量大成本高還影響廢水的處理效果和效率。另外，傳統(tǒng)微電解材料表面積太小也使得廢水處理需要很長的時(shí)間，增加了噸水投資成本，這都嚴(yán)重影響了微電解工藝的利用和推廣。

　　2、技術(shù)特點(diǎn)：

　?。?） 反應(yīng)速率快，一般工業(yè)廢水只需要半小時(shí)

　　至數(shù)小時(shí)；

　?。?） 作用有機(jī)污染物質(zhì)范圍廣，如：含有偶氟、碳雙鍵、硝基、鹵代基結(jié)構(gòu)的難除降解有機(jī)物質(zhì)等都有很好的降解效果;

　　（3） 工藝流程簡單、使用壽命長、投資費(fèi)用少、操作維護(hù)方便、運(yùn)行成本低、處理效果穩(wěn)定。處理過程中只消耗少量的微電解反應(yīng)劑。微電解劑只需定期添加無需更換，添加也無需進(jìn)行活化直接投入即可。

　?。?） 廢水經(jīng)微電解處理后會(huì)在水中形成原生態(tài)的亞鐵或鐵離子，具有比普通混凝劑更好的混凝作用，無需再加鐵鹽等混凝劑，COD去除率高，并且不會(huì)對水造成二次污染；

　?。?） 具有良好的混凝效果，色度、COD去除率高，同量可在很大程度上提高廢水的可生化性。

　?。?） 該方法可以達(dá)到化學(xué)沉淀除磷的效果，還可以通過還原除重金屬；

　?。?） 對已建成未達(dá)標(biāo)的高濃度有機(jī)廢水處理工程，用該技術(shù)作為已建工程廢水的預(yù)處理，在降解COD的同時(shí)提高廢水的可生化性，可確保廢水處理后穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。也可對生化后廢水進(jìn)很行微電解或微電解聯(lián)合生物濾床的工藝進(jìn)行深度處理。

　　（8該技術(shù)各單元可作為單獨(dú)處理方法使用，又可作為生物處理的前處理工藝，利于污泥的沉降和生物掛膜

　　3、適用廢水種類：

　　本技術(shù)特別針對有機(jī)物濃度大、高毒性、高色度、難生化廢水的處理,可大幅度地降低廢水的色度和COD，提高B/C比值即提高廢水的可生化性；可廣泛應(yīng)用于印染、化工、電鍍、制漿造紙、制藥、洗毛、農(nóng)藥、酒精等各類工業(yè)廢水的處理及處理水回用工程。

　　⑴ 染料、印染廢水；焦化廢水；石油化工廢水；

　　------上述廢水在脫色的同時(shí)，處理水中的BOD/COD值顯著提高。

　?、?石油廢水；皮革廢水；造紙廢水、木材加工廢水；

　　------上述廢水處理水后的BOD/COD值大幅度提高。

　?、?電鍍廢水；印刷廢水；采礦廢水；其他含有重金屬的廢水；

　　------可以從上述廢水中去除重金屬。

　?、?有機(jī)磷農(nóng)業(yè)廢水；有機(jī)氯農(nóng)業(yè)廢水；

　　------大大提高上述廢水的可生化性，且可除磷，除硫化物

　　新型催化活性微電解填料

　　1、 產(chǎn)品概述：

　　新型催化活性微電解填料由我公司與科研院校共同研發(fā)，由具有高電位差的金屬合金融合催化劑并采用高溫微孔活化技術(shù)生產(chǎn)而成，具有鐵炭一體化、熔合催化劑、微孔架構(gòu)式合金結(jié)構(gòu)、比表面積大、比重輕、活性強(qiáng)、電流密度大、作用水效率高等特點(diǎn)。作用于廢水，可去除COD、降低色度、提高可生化性，處理效果穩(wěn)定，可避免運(yùn)行過程中的填料鈍化、板結(jié)等現(xiàn)象。本填料是微電解反應(yīng)持續(xù)作用的重要保證。

　　2、技術(shù)特點(diǎn)：

　?。?）陰陽極及催化劑通過高溫冶煉形成鐵炭一體化，保證“原電池”效應(yīng)持續(xù)作用。不會(huì)像鐵炭物理混合組配那樣容易出現(xiàn)陰陽極分離，影響原電池反應(yīng)。

　　（2）填料通過高溫冶煉形成架構(gòu)式微孔合金結(jié)構(gòu)，比表面積大，活性強(qiáng)，不鈍化、不板結(jié)，陰陽極針對不同廢水進(jìn)行配比，對廢水處理提供了更大的電流密度和更好的微電解反應(yīng)效果，反應(yīng)速率快，一般工業(yè)廢水只需要30-60分鐘，運(yùn)行穩(wěn)定有效。

　?。?） 技術(shù)參數(shù)：

　　比重：1.0噸/立方米 ，比表面積：1.2 平方米/克 ，空隙率： 65% ，物理強(qiáng)度：≧1000KG/CM

　　化學(xué)成分：鐵75-85%，碳10-20%，催化劑5%

　　（4） 規(guī)格：1cm*3cm （大小可定制）

　　2.農(nóng)業(yè)污水的治理方法

　　農(nóng)業(yè)污水因?yàn)榉植济鎻V而分散，難于收集也難于治理，所以只能利用生物的作用將污染物去除，譬如將高密度的去污菌，直接投入污染水體，以達(dá)到凈水的目的。

　　3.醫(yī)療污水的治理方法 ，通常包括一級處理和二級處理。一般地說，若處理后出水排入市政，下水道通常只進(jìn)行一級處理；若處理后出水直接排入河道，則需進(jìn)行一級處理和二級處理；對排放標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)的地區(qū)，為防止水體的富營養(yǎng)化，需進(jìn)行除磷脫氮三級處理。對酸性廢水、洗相廢水、放射性污水等特殊的醫(yī)院污水，應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的收集和處理。有些地區(qū)為緩解供水緊張的矛盾，已進(jìn)行醫(yī)院污水的深度處理和循環(huán)利用。實(shí)際采用何種方式處理醫(yī)院污水，應(yīng)綜合考慮污水的來源、污水的流向及當(dāng)?shù)氐墓┧闆r等多方面因素。另外，醫(yī)院污水處理一個(gè)非常重要的方面，就是必須進(jìn)行消毒處理，以殺滅各種病原微生物。

　　醫(yī)院污水處理

　　1.農(nóng)村生活污水治理方法

　　針對農(nóng)村生活污水，可以進(jìn)行以下處理：

　　生活污水→化糞池→厭氧池→人工濕地（種植根系發(fā)達(dá)、喜濕、吸收能力強(qiáng)的美人蕉、水蔥、菖蒲等植物）經(jīng)“過濾”后排放的方法進(jìn)行處理，主要適用于農(nóng)村分散生活污水處理，建成后運(yùn)行費(fèi)用基本為零，使用壽命在10年以上。

　　2.城市生活污水治理方法

　　針對城市生活污水，可以進(jìn)行以下處理：

　　將城市生活污水輸送到城市周圍的農(nóng)村，利用農(nóng)村廣闊的土地來凈化城市生活污水。將是一勞永逸與一舉多得的好方法。以日供應(yīng)生活用自來水100W立方的大中型城市為例：普通的污水處理設(shè)施造價(jià)1000元/立方。建設(shè)成本10億，年運(yùn)營成本100W立方/天×365×0.5元/立方＝1.8億.采用土壤凈化法建設(shè)成本1000元/立方，年運(yùn)營成本100W立方/天×365×0.1元/立方＝0.4億.同時(shí)年節(jié)約農(nóng)用水資源3.6億立方，節(jié)約化肥約1萬噸/年，減少農(nóng)藥用量5噸/年，綜合效益可觀。

　　污水處理設(shè)備有許多，但zui主要的有以下幾種：

　　離心機(jī)主要用于將懸浮液中的固體顆粒與液體分開；或?qū)⑷闈嵋褐袃煞N密度不同，又互不相溶的液體分開（例如從牛奶中分離出奶油）；它也可用于排除濕固體中的液體，例如用洗衣機(jī)甩干濕衣服；特殊的超速管式分離機(jī)還可分離不同密度的氣體混合物；利用不同密度或粒度的固體顆粒在液體中沉降速度不同的特點(diǎn)，有的沉降離心機(jī)還可對固體顆粒按密度或粒度進(jìn)行分級。

　　污泥脫水機(jī)特點(diǎn)是可自動(dòng)控制運(yùn)行,連續(xù)生產(chǎn),無級調(diào)速,對多種污泥適用,適用于給水排水,造紙,鑄造,皮革,紡織,化工,食品等多種行業(yè)的污泥脫水。

　　曝氣機(jī)是通過散氣葉輪，將“微氣泡”直接注入未經(jīng)處理的污水中，在混凝劑和絮凝劑的共同作用下，懸浮物發(fā)生物理絮凝和化學(xué)絮凝，從而形成大的懸浮物絮團(tuán)，在氣泡群的浮升作用下“絮團(tuán)”浮上液面形成浮渣，利用刮渣機(jī)從水中分離；不需要清理噴嘴，不會(huì)發(fā)生阻塞現(xiàn)象。本設(shè)備整體性好，安裝方便，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用與占地面。

　　微濾機(jī)是一種轉(zhuǎn)鼓式篩網(wǎng)過濾裝置。被處理的廢水沿軸向進(jìn)入鼓內(nèi)，以徑向輻射狀經(jīng)篩網(wǎng)流出，水中雜質(zhì)（細(xì)小的懸浮物、纖維、紙漿等）即被截留于鼓筒上濾網(wǎng)內(nèi)面。當(dāng)截留在濾網(wǎng)上的雜質(zhì)被轉(zhuǎn)鼓帶到上部時(shí)，被壓力沖洗水反沖到排渣槽內(nèi)流出。運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)鼓2/5的直徑部分露出水面，轉(zhuǎn)數(shù)為1-4r/min，濾網(wǎng)過濾速度可采用30-120m/h，沖洗水壓力0.5-1.5kg/cm2，沖洗水量為生產(chǎn)水量的0.5-1.0%，用于水庫水處理時(shí)，除藻效率達(dá)40-70%，除浮游生物效率達(dá)97-100%。微濾機(jī)占地面積小，生產(chǎn)能力大（250-36000m3/d），操作管理方便，已成功地應(yīng)用于給水及廢水處理。

　　氣浮機(jī)是一種去除各種工業(yè)和市政污水中的懸浮物、油脂及各種膠狀物的設(shè)備。該設(shè)備廣泛應(yīng)用于煉油、化工、釀造、屠宰、電鍍、印染等工業(yè)廢水和市政污水的處理。

　　按溶氣方式分為：充氣氣浮機(jī)、溶氣氣浮機(jī)和電解氣浮機(jī)。其原理是將難以溶解于水中的氣體或兩種以上不同液體混合（產(chǎn)生微細(xì)氣泡粒徑20-50微米）。以微小氣泡作為載體，粘附水中的雜質(zhì)顆粒，顆粒被氣泡挾帶浮升至水面與水分離，達(dá)到固液分離的目的。

　　污水處理過程中，我國的主要河流和湖泊由于受磷污染，富營養(yǎng)化嚴(yán)重，國家為控制磷污染，對磷排放制定了比較嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)?；瘜W(xué)強(qiáng)化生物除磷污水處理工藝以除去污水中有機(jī)污染物和各種形態(tài)的磷為主，此污水處理工藝將化學(xué)除磷和生物除磷一體化，通過厭氧消化生物系統(tǒng)中活性污泥產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)酸，作為聚磷菌生長的基質(zhì)或稱之為營養(yǎng)物，使聚磷菌在活性污泥中選擇性增殖，并將其回流到生物系統(tǒng)中，使生物污水處理系統(tǒng)工作在除磷狀態(tài)；同時(shí)污泥在厭氧條件下產(chǎn)生的磷釋放，通過化學(xué)除磷消除。這是一種市政污水處理工藝技術(shù)，滿足了我國現(xiàn)階段，為解決水體富營養(yǎng)化，需要在常規(guī)二級污水處理基礎(chǔ)上進(jìn)一步除磷的要求。

　　我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平各地相差較大，經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后的城市還不能拿出很多資金用于污水治理，因此，怎樣利用有限的資金，降低環(huán)境污染，是很多城市政府面臨的問題。在污水處理方面，直到不久前，一些城市還采用一級或一級強(qiáng)化處理工藝技術(shù)，出水達(dá)不到國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)對除去有機(jī)污染物的要求。循環(huán)間歇曝氣工藝充分發(fā)揮高負(fù)荷氧化溝處理效率高的優(yōu)點(diǎn)，又充分利用序批式活性污泥污水處理工藝出水好的特點(diǎn)，保證了系統(tǒng)出水達(dá)到國家污水排放一級標(biāo)準(zhǔn)在除去有機(jī)污染物方面的要求。在投資和運(yùn)行費(fèi)用上比通常以除去有機(jī)污染物為主的二級生物污水處理系統(tǒng)降低３０％左右，是適合我國現(xiàn)階段污水處理要求的工藝技術(shù)。

　　旋轉(zhuǎn)接觸氧化污水處理工藝技術(shù)是在生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)基礎(chǔ)上，結(jié)合生物接觸氧化技術(shù)優(yōu)點(diǎn)發(fā)展起來的新一代好氧生物膜處理技術(shù)。旋轉(zhuǎn)接觸氧化污水處理工藝技術(shù)和成套設(shè)備提供了一種簡單和可靠的污水處理方法。整個(gè)污水處理系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)軸是*的轉(zhuǎn)動(dòng)部分，一旦機(jī)器出了故障，一般機(jī)械人員都可以進(jìn)行維修。系統(tǒng)生物量會(huì)根據(jù)有機(jī)負(fù)荷的變化而自動(dòng)補(bǔ)償。附在轉(zhuǎn)盤上的微生物是有生命的，當(dāng)污水中的有機(jī)物增加時(shí)，微生物隨之增加，相反，當(dāng)污水中的有機(jī)物減少時(shí)，微生物隨之減少。所以這污水處理系統(tǒng)的工作效果不容易受到流量和負(fù)荷的突然變化和停電的影響。運(yùn)行費(fèi)用低，只有其他曝氣污水處理系統(tǒng)耗電的八分之一到三分之一。占地面積僅相當(dāng)常規(guī)活性污泥法一半。由于生物系統(tǒng)中生長的微生物種類多，能夠處理各種難降解工業(yè)污水。

　　連續(xù)循環(huán)曝氣系統(tǒng)工藝（Continuous Cycle Aeration System）是一種連續(xù)進(jìn)水式SBR曝氣系統(tǒng)。污水處理工藝CCAS是在SBR（Sequencing Batch Reactor，序批式處理法）的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成。CCAS污水處理工藝對污水預(yù)處理要求不高，只設(shè)間隙15mm的機(jī)械格柵和沉砂池。生物處理核心是CCAS反應(yīng)池，除磷、脫氮、降解有機(jī)物及懸浮物等功能均在該池內(nèi)完成，出水可達(dá)標(biāo)排放。

　　污水處理工藝CCAS上*的優(yōu)勢：

　?。?）曝氣時(shí)，CCAS污水處理的污水和污泥處于*理想混合狀態(tài)，保證了BOD、COD的去除率，去除率高達(dá)95%。

　?。?）“好氧-缺氧”及“好氧-厭氧”的反復(fù)運(yùn)行模式強(qiáng)化了磷的吸收和硝化-反硝化作用，使氮、磷去除率達(dá)80%以上，保證了出水指標(biāo)合格。

　?。?）沉淀時(shí)，整個(gè)CCAS反應(yīng)池處于*理想沉淀狀態(tài)，使出水懸浮物極低，低的值也保證了磷的去除效果。

　　CCAS污水處理工藝的缺點(diǎn)是各池子同時(shí)間歇運(yùn)行，人工控制幾乎不可能，全賴電腦控制，對處理廠的管理人員素質(zhì)要求很高，對設(shè)計(jì)、培訓(xùn)、安裝、調(diào)試等工作要求較嚴(yán)格。

　　污水處理工藝流程簡介：曝氣生物濾池，就是在生物濾池處理裝置中設(shè)置填料，通過人為供氧，使填料上生長大量的微生物。這種污水處理工藝流程裝置由濾床、布?xì)庋b置、布水裝置、排水裝置等組成。曝氣裝置采用配套曝氣頭，產(chǎn)生的中小氣泡經(jīng)填料反復(fù)切割，達(dá)到接近微控曝氣的效果。由于反應(yīng)池內(nèi)污泥濃度高，處理設(shè)施緊湊，可大大節(jié)省占地面積，減少反應(yīng)時(shí)間。

　　污水處理工藝流程簡介：水體富營養(yǎng)化主要原因是人類向水體排放了大量的氨氮和磷，磷是水體富營養(yǎng)化的zui主要因素?？v觀國內(nèi)污水處理流程工藝，除磷技術(shù)一直是困擾污水處理廠運(yùn)行的難題。傳統(tǒng)的物化除磷技術(shù)需要大量的藥劑，具有運(yùn)行成本高、污泥產(chǎn)量大的缺點(diǎn)；前置厭氧的生物除磷工藝具有運(yùn)行費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)，但是由于*依賴于微生物的攝磷、釋磷作用，難以達(dá)到國家污水處理工藝流程的要求。當(dāng)考慮中水回用時(shí)，則更難達(dá)到要求。

　　污水處理工藝流程簡介：由于我國小城鎮(zhèn)居住點(diǎn)分散，污水源分布點(diǎn)多量少，城鎮(zhèn)級污水廠的規(guī)模多低于10000噸/日。目前國內(nèi)大中型城市污水處理廠經(jīng)常采用的污水處理工藝有傳統(tǒng)活性污泥法、A2/O、SBR、氧化溝等，如果以這些技術(shù)建設(shè)小城鎮(zhèn)污水處理廠會(huì)造成由于居高不下的運(yùn)行費(fèi)用，無法持續(xù)運(yùn)行。必須針對小城鎮(zhèn)的特點(diǎn)采用投資省，運(yùn)行費(fèi)用低，技術(shù)穩(wěn)定可靠，操作與管理相對簡單的工藝。

　　MBFB工藝用于污水深度處理，能在原有污水達(dá)標(biāo)排放的基礎(chǔ)上

，經(jīng)過生物流化床和陶瓷膜分離系統(tǒng)，進(jìn)一步降低COD、NH-N、濁度等指標(biāo)，一方面可直接回用，另一方面也可作為RO脫鹽處理的預(yù)處理工藝，替代原有砂濾、保安過濾、超濾等冗長過濾流程，同時(shí)有機(jī)物含量的降低大大提高RO膜使用壽命，降低回用水處理成本，無機(jī)陶瓷膜分離系統(tǒng)，是世界*套污水處理的無機(jī)膜分離系統(tǒng)，和其它的有機(jī)膜、無機(jī)膜相比，具有膜通量大、可反沖、全自動(dòng)操作等優(yōu)勢。

　　歐洲城市污水處理技術(shù)——可持續(xù)生物除磷脫氮工藝

　　以控制富營養(yǎng)化為目的的氮、磷脫除已成為各國主要的奮斗目標(biāo)。無疑，應(yīng)付日趨嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，傳統(tǒng)工藝會(huì)因上述弊端而雪上加霜。在此情形下，發(fā)展可持續(xù)污水處理工藝變得勢在必行。所謂可持續(xù)污水處理工藝就是朝著zui小的COD氧化、zui低的CO2釋放、zui少的剩余污泥產(chǎn)量以及實(shí)現(xiàn)磷回收和處理水回用等方向努力。這就需要以較綜合的方式來解決污水處理問題，即污水處理不應(yīng)僅僅是滿足單一的水質(zhì)改善，同時(shí)也需要一并考慮污水及所含污染物的資源化和能源化問題，且所采用的技術(shù)必須以低能量消耗（避免出現(xiàn)污染轉(zhuǎn)移現(xiàn)象）、少資源損耗為前提。

　　發(fā)展新穎的污水生物處理工藝依賴于在微生物學(xué)及生物化學(xué)方面的新發(fā)現(xiàn)或新認(rèn)識(shí)。荷蘭研究人員Mulder在10年前發(fā)現(xiàn)了厭氧氨（氮）氧化現(xiàn)象。與此同時(shí)，南非、荷蘭日本、等國科學(xué)家對生物攝/放磷代謝機(jī)理重新認(rèn)識(shí)后確定了反硝化除磷新途徑。這兩種新技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用對發(fā)展可持續(xù)污水生物處理工藝具有劃時(shí)代意義的推動(dòng)作用。本文以厭氧氨氧化和反硝化除磷技術(shù)為藍(lán)本，詳細(xì)介紹它們的技術(shù)原理、工藝流程以及在歐洲的應(yīng)用情況；在此基礎(chǔ)之上提出一個(gè)以轉(zhuǎn)換有機(jī)能源（甲烷）、回收磷化合物（鳥糞石）和回用處理水（非飲用目的）為目標(biāo)的可持續(xù)城市污水生物除磷脫氮技術(shù)推薦工藝。

　　在污水生物除磷實(shí)踐中，南非開普頓大學(xué)（UCT）研究人員zui早發(fā)現(xiàn)專性好氧細(xì)菌不是*對磷的生物攝/放起作用的菌種，兼性反硝化細(xì)菌也有著很強(qiáng)的生物攝/放磷現(xiàn)象。反硝化細(xì)菌的生物攝/放磷作用被荷蘭代爾夫特工業(yè)大學(xué)（TUDelft）和日本東京大學(xué)（UT）研究人員合作研究確認(rèn)，并冠名為反硝化除磷（denitrifyingdephosphatation）。在磷的生物攝/放過程中，反硝化除磷細(xì)菌以硝酸氮取代氧作為電子接受體，也就是說反硝化除磷細(xì)菌能將反硝化脫氮和生物除磷這兩個(gè)原本認(rèn)為彼此獨(dú)立的作用合二為一。顯然，在結(jié)合的除磷脫氮過程中，COD和氧的消耗量均能得到相應(yīng)節(jié)省。比較傳統(tǒng)的專性好氧磷細(xì)菌去除工藝，反硝化除磷細(xì)菌能分別節(jié)省約50%和30%的COD與氧的消耗量，相應(yīng)減少剩余污泥量50%。在反硝化除磷過程中由于COD需要量的大為減少，過剩的COD因此能被分離，并使之甲烷化，從而避免COD單一的氧化穩(wěn)定（至CO2）。歸因于曝氣能量的減少，以及過剩COD甲烷化后能量的產(chǎn)生，這種綜合的能量節(jié)約zui終會(huì)導(dǎo)致釋放到大氣的CO2量明顯減少。因此，具有反硝化除磷細(xì)菌富集的處理系統(tǒng)可以被視為可持續(xù)處理工藝。 傳統(tǒng)上，兩個(gè)已得到充分確認(rèn)的生物途徑，硝化（NH+4→NO3-）與反硝化（NO3→N2）被應(yīng)用于污水處理的生物脫氮。這種傳統(tǒng)生物脫氮途徑從可持續(xù)角度看并不是*的，因?yàn)槌浞值匮趸钡较跛岬紫纫拇罅磕茉矗ㄒ蚱貧猓黄浯?，還需要有足夠碳源（COD）來還原硝酸氮到氮?dú)?。對這一傳統(tǒng)脫氮途徑的改進(jìn)可借助于新近由荷蘭TUDelft研發(fā)的一種中溫亞硝化技術(shù)——SHARON來實(shí)現(xiàn)。在亞硝化/反硝化脫氮途徑中，亞硝酸氮為僅有的中間過渡形態(tài)；這一途徑無論對氧化（NH+4→NO2-）還是還原（NO2-→N2）均能起到zui小量化的作用，意味著O2和COD消耗量的雙重節(jié)約。顯然，亞硝化/反硝化脫氮途徑可以成為一種可持續(xù)的脫氮技術(shù)。

　　此外，荷蘭TUDelft研究人員幾乎在同一時(shí)期還試驗(yàn)確認(rèn)了一種新的氨氮轉(zhuǎn)換途徑，這使得氨氮以亞硝酸氮作為電子接受體而被直接氧化至氮?dú)獬蔀榭赡?。這種厭氧條件下的氨氮氧化與亞硝化過程（如SHARON工藝）相結(jié)合在工程上能夠?qū)崿F(xiàn)氨氮的zui短途徑轉(zhuǎn)換，這就意味著生物脫氮過程中能源與資源消耗量的zui小化*可能。污水處理過程中氮的所有可能轉(zhuǎn)換途徑列于圖1.與傳統(tǒng)脫氮工藝相比較，很明顯，由厭氧氨氧化與亞硝化工藝相結(jié)合的氮的*自養(yǎng)轉(zhuǎn)換方式是一種zui可持續(xù)的污水脫氮途徑。

概況

　　我國污水處理產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)步較晚，建國以來到改革開放前，我國污水處理的需求主要是以工業(yè)和國防使用為主。改革開放后，國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平的顯著提高，拉動(dòng)了污水處理的需求。進(jìn)入二十世紀(jì)九十年代后，我國污水處理產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期，污水處理需求的增速遠(yuǎn)高于水平。

　　1990年以來，污水處理表觀消費(fèi)量以年均6%的速度增長，而九十年代的十年間，我國污水處理表觀消費(fèi)量年均增長率達(dá)到17.73%，是世界年均增長率的2.9倍。進(jìn)入二十一世紀(jì)，我國污水處理產(chǎn)業(yè)高速增長。2000年—2004年，我國污水處理消費(fèi)量從188萬噸增長到447萬噸，增加了2.3倍，年平均增長率在27%以上。其中，2001年，我國污水處理表觀消費(fèi)量達(dá)到225萬噸，超過美國成為世界*污水處理消費(fèi)大國。同時(shí)，污水處理進(jìn)口也大幅度增加。1998年，我國污水處理進(jìn)口100萬噸，由此成為世界上zui大的污水處理進(jìn)口國。2004年與1998年比，污水處理進(jìn)口增長幅度年均達(dá)到27.14%。預(yù)計(jì)2005年，中國污水處理表觀消費(fèi)量將達(dá)到500萬噸，進(jìn)口仍將保持在300萬噸左右。

　　伴隨著污水處理市場的快速發(fā)展，我國污水處理產(chǎn)量也結(jié)束了徘徊的局面，實(shí)現(xiàn)了高速增長。我國污水處理產(chǎn)量從2000年的46萬噸增長到2004年的236萬噸，年平均增長率在82.6%，占國內(nèi)市場需求的比重也由2000年的24.47%提高到2004年的52.80%。而同期，世界污水處理產(chǎn)量則僅以6%左右的速度增長。

　　從九十年代后期起，我國太鋼、寶鋼以及寶新、張浦等國有和合資企業(yè)通過引進(jìn)和技術(shù)改造，先后建成了一系列污水處理生產(chǎn)線，污水處理工藝技術(shù)裝備達(dá)到水平，污水處理生產(chǎn)初具規(guī)模。污水處理品種結(jié)構(gòu)也發(fā)生了積極的變化，污水處理產(chǎn)品質(zhì)量迅速提高。特別是國內(nèi)污水處理冷軋板增長迅速，2003年，國內(nèi)冷軋板產(chǎn)量達(dá)到170萬噸，超過進(jìn)口量,自給率達(dá)到66%；2004年，國內(nèi)冷軋板產(chǎn)量達(dá)到200萬噸，自給率達(dá)到70%以上。從2004年底到2005年底，國內(nèi)冷軋污水處理產(chǎn)能將增加約150萬噸，基本滿足國內(nèi)市場需求。到2007年，我國將成為污水處理的凈出口國。

　　從總體上看，我國污水處理正在經(jīng)歷由規(guī)模小、水平低、品種單一、嚴(yán)重不能滿足需求到具有相當(dāng)規(guī)模和水平、品種質(zhì)量顯著提高和初步滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求的深刻轉(zhuǎn)變，污水處理需求將逐步實(shí)現(xiàn)自給。

　　（難題一）人口增加，污水增多

　　在我國，隨著城市人口的增加和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，污水排放量也日益增加，水體污染相當(dāng)嚴(yán)重，而且?guī)缀醣榧叭珖鞯?。?000年底，全國設(shè)市的663個(gè)城市中有310個(gè)建有污水處理設(shè)施，建設(shè)污水處理廠427座，年污水處理量113.6億立方米，污水處理率只有34.23%。

　?。y題二）加快發(fā)展，急需資金

　　在社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)條件下，污水處理是從一定量的資金投入開始的。污水處理資金的規(guī)模決定著污水處理的規(guī)模。污水處理資金自身的發(fā)展速度決定著污水處理發(fā)展的速度和污水處理技術(shù)進(jìn)步的速度?，F(xiàn)實(shí)的污水處理中，技術(shù)、處理費(fèi)用低的決策方案通常是預(yù)付資金量較大的方案。從這個(gè)意義上說，資金自身的發(fā)展速度越快，污水處理技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用才能越快，污水處理也才能越快。

　?。y題三）處理資金，來源困難

　　1、我國城市污水處理資本金來源的難處所在

　　以來，我國城市污水處理設(shè)施采取的是免費(fèi)使用政策，不僅擴(kuò)大再生產(chǎn)由財(cái)政投資，簡單再生產(chǎn)也需要財(cái)政撥款才能完成，財(cái)政撥款因此成了污水處理設(shè)施維護(hù)建設(shè)投資的*來源。只是在不同時(shí)期，來源的名稱不同，但都是以財(cái)政為中心的資金循環(huán)。經(jīng)濟(jì)體制改革，否定了我國傳統(tǒng)大一統(tǒng)"財(cái)政模式，否定了國家作為生產(chǎn)經(jīng)營者的身份，也否定了生產(chǎn)資料所有者身份和政權(quán)行使者合一，要求政企分開，政資分開。與此相適應(yīng)，在國家為主體的統(tǒng)一財(cái)政的前提下，我國財(cái)政分成公共財(cái)政與國有資產(chǎn)管理兩部分。公共財(cái)政是以政權(quán)行使者身份出現(xiàn)的國家，主要以稅收形式籌集資金，解決市場配置資源所不能解決的問題，滿足公共需要。城市污水處理是公益事業(yè)，污水處理資金財(cái)政撥款應(yīng)是公共財(cái)政支出。因我國社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)體制改革還在深化中，公共財(cái)政收入占GDP的比重、公共財(cái)政收入占公共財(cái)政收入的比重目前還不夠合理，城市污水處理資金很難像美國等發(fā)達(dá)國家哪樣絕大多數(shù)來自財(cái)政撥款或貸款。

　　2、污水處理借入資金來源的難處所在

　　城市污水處理資金需求巨大，銀行貸款是污水處理資金的一個(gè)重要來源。銀行貸款分商業(yè)銀行貸款與國家開發(fā)銀行貸款。商業(yè)銀行資金來源為居民與企業(yè)存款，大多為短期資金，雖然也可作部分中貸款，但比重不宜過大；商業(yè)銀行資金運(yùn)用要求安全性、流動(dòng)性和盈利性的"三性"統(tǒng)一，而污水處理資金的運(yùn)用和回流很難與商業(yè)銀行資金運(yùn)用“三性”相吻合。因此，商業(yè)銀行很難對污水處理項(xiàng)目進(jìn)行貸款。

　?。ㄆ平夥椒ㄒ唬┘哟筘?cái)政撥款力度

　城市污水處理資金的一部分，在社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)條件下，還必須由政府給予必要的補(bǔ)助，原因是多方面的。主要是：1、污水處理普遍存在著價(jià)格需求彈性較小和政府"壟斷"經(jīng)營，其收費(fèi)制定必須考慮居民的承受能力，而不能依靠競爭價(jià)格來*地解決設(shè)施建設(shè)和企業(yè)發(fā)展問題。2、污水處理提供的服務(wù)具有公共性，許多設(shè)施的使用難以計(jì)算，使其服務(wù)收費(fèi)不能直接進(jìn)入市場實(shí)行等價(jià)交換，而只能成為公共消費(fèi)的一部分。3、污水處理提供的服務(wù)具有廣泛的社會(huì)性和外部經(jīng)濟(jì)性，衡量其投資效益時(shí)，首先是社會(huì)效益。

　　國家財(cái)政對城市污水處理的撥款，在我國主要有基本建設(shè)安排的投資，財(cái)政撥給的?？詈偷胤截?cái)政撥款?；窘ㄔO(shè)安排的投資，分國家預(yù)算內(nèi)和地方自籌兩種。國家預(yù)算內(nèi)的基本建設(shè)由政府確定數(shù)額，由財(cái)政部交國家計(jì)委統(tǒng)一安排。地方自籌基本建設(shè)投資，是在國家規(guī)定的額度內(nèi)由地方自籌資金安排的投資。和地方財(cái)政撥款，一種是根據(jù)需要，財(cái)政每年撥給一定數(shù)額的資金，作為污水處理的專項(xiàng)資金；另一種是按項(xiàng)目定額補(bǔ)助，項(xiàng)目建成，補(bǔ)助停止。

　?。ㄆ平夥椒ǘ┰黾悠髽I(yè)自籌強(qiáng)度

　　在市場經(jīng)濟(jì)的條件下，污水處理只有在其建設(shè)經(jīng)營活動(dòng)中把它的價(jià)值轉(zhuǎn)化到周而復(fù)始的資金回流中，才能實(shí)現(xiàn)污水處理的再生產(chǎn)。按價(jià)值規(guī)律的要求，污水處理的投入與產(chǎn)出理順到市場經(jīng)濟(jì)的新秩序中，是加快我國城市污水處理的客觀要求。污水處理收費(fèi)，不應(yīng)是一項(xiàng)臨時(shí)性的籌資措施，而是實(shí)現(xiàn)污水處理資金補(bǔ)償?shù)氖袌龌绞?，同時(shí)也是調(diào)節(jié)污水處理設(shè)施合理利用的一種經(jīng)濟(jì)手段。

　　污水處理的自籌資金，在社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)條件下，要按照價(jià)值規(guī)律制定污水處理收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，按照國家規(guī)定從營業(yè)收入中提取生產(chǎn)發(fā)展基金、固定資產(chǎn)折舊基金和大修理基金。污水處理單位不僅要依靠自身的力量來完成簡單再生產(chǎn)和擴(kuò)大再生產(chǎn)，還要向國家繳納稅費(fèi)。為此，污水處理的合理收費(fèi)，必須建立在合理成本和合理利潤率的基礎(chǔ)之上。

　　污水處理收費(fèi)的合理成本，一般應(yīng)包括生產(chǎn)費(fèi)用、經(jīng)營費(fèi)用、固定資產(chǎn)折舊、大修理基金、貸款利息等。其中固定資產(chǎn)折舊要有恰當(dāng)?shù)恼叟f率，要改變現(xiàn)在折舊年限過長、折舊率較低的做法，以免企業(yè)的明盈實(shí)虧。污水處理收費(fèi)的合理利潤率，是指利潤率的核定既要考慮企業(yè)的合理福利和必要的積累，又要考慮污水處理收費(fèi)需求彈性小、社會(huì)服務(wù)性強(qiáng)的特點(diǎn)，防止利用其壟斷性追求過*。為防止壟斷強(qiáng)加給用戶的負(fù)擔(dān)，政府可通過行政和經(jīng)濟(jì)手段對經(jīng)營者加以限制，使其可能獲得的利潤不超過全社會(huì)的平均利潤。

　　市場經(jīng)濟(jì)國家的經(jīng)驗(yàn)表明，發(fā)行優(yōu)先股票吸收國內(nèi)外私人資本進(jìn)行城市污水處理，既能滿足污水處理的巨大資金需求，又不喪失政府對污水處理項(xiàng)目的控制權(quán)。優(yōu)先股票是相對普通股票而言的。投資購買普通股票的好處還有投資收益比其他類似證券的投資收益高，在證券交易市場上流通性強(qiáng)，交易公平進(jìn)行等。

　　優(yōu)先股票是比普通股票具有一定優(yōu)先權(quán)的股票，主要是優(yōu)先分得股利和公司剩余財(cái)產(chǎn)的權(quán)利。優(yōu)先股的zui大優(yōu)點(diǎn)是較普通股收益穩(wěn)定，風(fēng)險(xiǎn)小。但當(dāng)股份公司經(jīng)營成績，經(jīng)營利潤激增時(shí)，優(yōu)先股享受到的收益卻不會(huì)增加，而普通股的收益卻可隨著公司經(jīng)營效益的提高而增加。從這一點(diǎn)考慮，優(yōu)先股較普通股又缺乏發(fā)展性和進(jìn)取性。

　　按我國現(xiàn)行做法，股票是根據(jù)投資者身份的不同，劃分為國家股、法人股、個(gè)人股和外資股，沒有優(yōu)先股與普通股的劃分。我國《公司法》中沒有優(yōu)先股的概念，也沒有做出相應(yīng)的規(guī)定。這是因?yàn)槲覈墓煞葜破髽I(yè)都是從計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下的企業(yè)改造而來，因而帶有種種歷史的痕跡，成為歷史問題正待在改革中進(jìn)一步探索解決。從城市污水處理的實(shí)際出發(fā)，我們可以進(jìn)行污水處理股票發(fā)行的探索。這就要對現(xiàn)有的污水處理企業(yè)進(jìn)行股份制改造，向國內(nèi)外私人資本發(fā)行部分優(yōu)先股票，或?qū)⒉糠謬泄梢詢?yōu)先股的形式轉(zhuǎn)讓給私人資本，籌措的資金由污水處理企業(yè)用于污水處理。這種方式由于是以現(xiàn)有企業(yè)的發(fā)展業(yè)績?yōu)榛A(chǔ)，且改造后的企業(yè)業(yè)績繼續(xù)增長，所以集資成功的可能性較大。

　　20世紀(jì)50年代以后，人口急劇增長，工業(yè)發(fā)展迅速。水資源狀況迅速惡化，“水危機(jī)”日趨嚴(yán)重。一方面，人類對水資源的需求以驚人的速度擴(kuò)大；另一方面，日益嚴(yán)重的水污染蠶食大量可供消費(fèi)的水資源。

　　*每天約有200噸垃圾倒進(jìn)河流、湖泊和小溪，每升廢水會(huì)污染8升淡水；所有流經(jīng)亞洲城市的河流均被污染；美國40％的水資源流域被加工食品廢料、金屬、肥料和殺蟲劑污染；歐洲55條河流中僅有5條水質(zhì)差強(qiáng)人意。20世紀(jì)，世界人口增加了兩倍，而人類用水增加了5倍。世界上許多國家正面臨水資源危機(jī)：12億人用水短缺，30億人缺乏用水衛(wèi)生設(shè)施。

　　中國水資源人均占有量少，空間分布不平衡。隨著中國城市化、工業(yè)化的加速，水資源的需求缺口也日益增大。在這樣的背景下，污水處理行業(yè)成為新興產(chǎn)業(yè)，目前與自來水生產(chǎn)、供水、排水、中水回用行業(yè)處于同等重要地位。

　　截至2005年底，全國661個(gè)設(shè)市城市中，已有383個(gè)城市建成污水處理廠792座，污水處理率由2000年的34％提高到52％，并形成了適合國情的污水處理技術(shù)路線和管理機(jī)制。其中，有135個(gè)城市的污水處理率已達(dá)到或接近70％，單廠處理規(guī)模達(dá)到每天100萬立方米。

　　2007年，中國水污染治理投資達(dá)到3387.6億元，比上年增加32%，占當(dāng)年GDP的1.36%。中國水環(huán)境質(zhì)量總體保持穩(wěn)定。2007年，共取締一級水源保護(hù)區(qū)內(nèi)排污口942個(gè)，停建二級水源保護(hù)區(qū)內(nèi)可能造成污染的建設(shè)項(xiàng)目1294個(gè)，限期治理931個(gè)。

　　截至2010年9月底，全國設(shè)市城市、縣及部分重點(diǎn)建制鎮(zhèn)（以下簡稱“城鎮(zhèn)”）累計(jì)建成污水處理廠2631座，污水處理能力達(dá)到1.22億立方米/日；全國正在建設(shè)的城鎮(zhèn)污水處理項(xiàng)目達(dá)1849個(gè)，總設(shè)計(jì)能力約4660萬立方米/日。在全國設(shè)市城市中，已有593個(gè)城市建有污水處理廠，占設(shè)市城市總數(shù)的90.7%；累計(jì)建成污水處理廠1623座，形成污水處理能力1.04億立方米/日；其中36個(gè)大中城市（直轄市、省會(huì)城市和計(jì)劃單列市）建有污水處理廠376座，處理能力達(dá)4368萬立方米/日。在縣城及鄉(xiāng)、鎮(zhèn)中，全國已有933個(gè)縣（含新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)團(tuán)級單位）建有污水處理廠，約占縣城總數(shù)的52.1%；縣城及鄉(xiāng)、鎮(zhèn)建有污水處理廠1008座，處理能力達(dá)1826萬立方米/日。

　　雖然由于國家和各級政府對環(huán)境保護(hù)重視程度的不斷提高，中國污水處理行業(yè)正在快速增長，污水處理總量逐年增加，城鎮(zhèn)污水處理率不斷提高。但目前中國污水處理行業(yè)仍處于發(fā)展的初級階段。

　　一方面，中國目前的污水處理能力尚跟不上用水規(guī)模的迅速擴(kuò)張，管網(wǎng)、污泥處理等配套設(shè)施建設(shè)嚴(yán)重滯后。另一方面，中國的污水處理率與發(fā)達(dá)國家相比，還存在著明顯的差距，且處理設(shè)施的負(fù)荷率低。

　　因此中國應(yīng)完善污水處理的政策法規(guī)，建立監(jiān)管體制，創(chuàng)建合理的污水處理收費(fèi)體系，扶植國內(nèi)環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推進(jìn)污水處理行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化和市場化。污水處理行業(yè)是一個(gè)朝陽產(chǎn)業(yè)，發(fā)展前景十分廣闊。中國將在“十一五”期間投資3000億元以推進(jìn)城市污水處理和利用，中國污水處理行業(yè)由此迎來高速發(fā)展期。