時間：2023-01-27 20:59:54
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇水處理技術論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
1.1污水管網設計
城市污水管網擔負著城市污水的收集和輸送,是連接污水產生源和污水處理廠的重要的、不可缺少的環節。一般說,凡在新建市、區或擴建新區建設污水處理工程時,宜采用分流制;在已建成合流制排水系統的舊城區、小城鎮等,宜將原合流制直泄式排水系統改造成截流式合流系統;在雨量稀少地區,如我國西北的部分地區或者邊遠小城鎮,由于污水處理規模小,街道狹窄,兩側建筑密集,施工復雜,無條件修建分流制排水系統,也可考慮采用合流制排水系統。值得注意的是,當截流倍數較大時,旱季和雨季污水量相差較大,污水處理廠的進水水量及水質都隨之發生相應波動,造成沖擊負荷,因此在污水處理廠工藝流程設計和設計參數選擇時應對該水量、水質變化進行必要的分析和校核,保證處理廠出水穩定達標。
1.2垃圾滲濾液對污水處理廠的影響
國內一些城市,特別是中小城鎮,當垃圾處理規模不大,且距城市污水處理廠較近時,往往將垃圾滲濾液經預處理或不經處理直接排入城市污水處理廠。這種情況下,設計城市污水處理廠時,需十分注意由于垃圾滲濾液高濃度廢水的進入而給處理廠進水帶來的水質變化。處理廠規模越小,其影響越大,滲濾液處理量與污水處理廠處理規模的比值越大,對設計參數選擇、設備選型及工程費、運行費等影響越大。
1.3除臭技術
隨著我國對環境質量要求的提高和污水處理技術的發展,在設計污水處理廠的同時,考慮除臭設施已提到議事日程。除臭方法常用有活性炭吸附法、化學藥劑吸收法、土壤法及生物法。由于活性炭吸附法去除高濃度臭氣效率低且價格高;化學藥劑吸收法臭氣去除效率低且操作管理復雜;土壤法則適合低濃度臭氣去除及占地面積大等不足,目前國內外廣泛采用生物除臭法,即利用微生物除臭。該法具有適合于各種臭氣濃度的脫除,且具有效率高,不產生二次污染及運行費用低等優點。因此,在我國建議采用生物除臭更為經濟合理。
2影響城市污水處理系統的關鍵技術
城市污水屬于可生化處理的中性污水,工藝技術要求并不太復雜,而城市污水處理工藝技術方案的關鍵因素是曝氣技術的選用。
2.1曝氣技術的重要地位
城市污水主要污染物成份基本都是容易被微生物分解的物質。在城市污水處理工藝技術方案中,采用曝氣充氧培養微生物對有機污染物質進行分解,這一基本原理都是相同的。一般都是采取初沉、曝氣、二沉、回流或排出的工藝流程;近年來還出現了曝氣、二沉、回流或排出的三合一體間歇式曝氣工藝。
曝氣充氧是城市污水處理工藝運行中最重要的技術保障手段,也是工藝運行的動態控制核心;在城市污水處理運行費用中,動力消耗所占比例約為80%,而曝氣充氧能耗又要占裝置總動力消耗的約80%;由此可見,所選用的曝氣形式及技術在城市污水處理工藝技術方案中的重要地位。
2.2曝氣技術的基本分類
①傳統的分類曝氣技術傳統的分類方法是按照設備性質區分的,分為三種基本形式。表面曝氣—采用機械運動的方法,使水體表面不斷更新與空氣接觸;表面曝氣分為葉輪表面曝氣與轉刷(盤)表面曝氣兩種。
射流自吸—利用水體的射流作用吸入空氣。
鼓風曝氣—風機鼓風經曝氣器擴散向水體中輸入空氣(或純氧)。
②按照流體運動性質的新分類曝氣技術的實質就是使氣相中的氧向液相中轉移,傳統的分類方法難以反映曝氣技術的實質問題。使氣相中的氧轉移為液相中的溶解氧,是通過流體運動形成氣液接觸界面而完成的。
2.3鼓風曝氣是曝氣技術的發展趨勢
在城市污水處理工藝技術中,有越來越多的工程技術人員認識到了鼓風曝氣技術具有動能消耗合理和充氧效率高的優點,因此鼓風曝氣技術在城市污水處理工藝技術中越來越得到普遍的應用。
2.4終端設備是鼓風曝氣技術的關鍵
鼓風曝氣技術的終端是關鍵設備氣流擴散裝置——曝氣器。鼓風機經管道鼓入曝氣池的氣相流體,最終是由曝氣器對氣流的擴散而產生起氧傳遞作用的氣液接觸界面;曝氣充氧效率、曝氣運行可靠程度的長久性、氧傳遞均衡性與氧供給長期穩定性等等曝氣技術性能如何,完全是要取決于曝氣終端設備(曝氣器)的功能作用。
2.5旋混曝氣器
本世紀九十年代初,我們就開始著手研究曝氣器的氣流擴散問題,經過大量的實驗研究與運行實踐經驗的總結,確立了采用阻力小且無堵塞的大孔排氣結構,經旋流、旋混與倒齒等多種結構擴散作用產生細泡的曝氣技術,生產制造了“旋混曝氣器”。從近年在湖南與廣東兩地的應用情況來看,旋混曝氣器突出表現了效率高、可靠性好、對長期穩定運行有保障的優點,深得用戶的好評。
3結語
自然系統和人工系統相結合的系統叫復合系統。市場經濟條件下的城市污水處理系統,就是一個開放的復合系統。所謂開放的復合系統,是指這個復合系統,還與外界環境中的種種系統進行著交換。城市污水處理系統的整體目標是:導、治結合,實現污水處理“四化”。“四化”——一是減量化,即污水、能耗、物耗的減小;二是無害化,即污水處理的過程與結果對人及受納水體無害;三是資源化,即污水處理后的循環回用;四是產業化,即污水處理按市場機制形成產業。
論文關鍵詞:城市污水曝氣技術工程設計
論文摘要:本文分析和論述了影響城市污水處理系統的幾個主要因素,著重對曝氣技術在城市污水處理工藝的主導地位和技術應用進行闡述。
參考文獻:
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【關鍵詞】一體化，污水，處理技術，研究現狀，前景展望
Abstract: China has a large population base, the population accumulation serious, life production wastewater quantity and the rapid development of industry and agriculture, by the amount of each kind of sewage discharge, therefore, the management of sewage, is the objective requirement of the implementation of environmental protection, and water energy shortage in our country further easing the necessary choice. With the development of science and technology, all kinds of wastewater treatment technology appear constantly, sewage treatment integrated sewage treatment relatively more accord with China's national conditions, have an advantage more, in this paper the author in China from the sewage processing status began to briefly, on sewage processing equipment research situation integration to analytical, and its developing prospects to prospect.
Keywords: integration, sewage, processing technology, research status and prospect
中圖分類號： TU992 文獻標識碼： A 文章編號：
一， 前言
近幾十年來，伴隨著我國計劃生育基本國策的實施，我國的人口增長得到了一定的控制，但由于人口基數大，每年的人口依舊增長很多，經濟發展的不平衡，使得大量的人口從農村涌入城鎮，城鎮污水量急劇上升，我國每年都需耗費大量資金甚至動用財政收入支出來修建管網及其污水處理廠，但依然難以和急劇增長的污水量相符合，中國傳統式的大規模集中處理，狀態不容樂觀，因此，加強污水處理一體化的技術設備研究，是我國現階段污水處理的必然選擇。
二， 我國污水處理現狀
我國正處于工業飛速發展的時期，各種工業廢水大量排出，且多數的工業污水治理凈化不達標，造成了水資源的大量污染，同時，人口的急劇增長，也使得生活污水農業污水增長迅速。
到目前為止我國很大程度上依然依靠的是傳統的污水治理技術，也就是 傳統活性污泥工藝。這種工藝多用分建式的重力沉淀池作為活性污泥混合液固液分離的方法，雖然具有很不錯的污水處理效果，但是能耗高，成本高，需要大量資金投入，需要大量的空間，如果對工序操作不嚴格，對污水的處理也難以達到國際規定標準。這種現狀迫切要求我國尋找研究新的污水處理技術。
三．一體化污水處理技術
1.一體化污水出先
由于我國人口眾多，人口分散性大，積聚程度還比較低，，地域廣闊的基本國情，實施大規模的，統一進行污水治理的傳統模式已經難以滿足大量污水的處理需要，伴隨著科學技術的發展和西方新的污水處理理念的影響，符合我國國情的一體化污水處理理論得到發展并不斷運用到實踐中來，實踐證明，一體化污水處理技術，采用分散式，中小規模的治理方式，是我國目前條件下，治理污水的最佳選擇。
2.一體化污水處理技術的工藝特點
一體化污水處理技術作為一種新型的污水處理技術，對于我國的國情而言，具有獨特的優勢，采取中小規模的施工治理方式，分散式分布，符合我國人口分布特點和污水排放情況，可以更有效的實現污水的治理效果，總體而言，一體化污水治理技術具有幾個特點：
（一）.相對較低的治理成本。一體化污水處理技術對管道網絡運輸建設要求不高，在進行污水處理時候，對基礎設施的硬性要求比較低，建筑物設計簡單，操作方便，可以很方便的進行施工，安裝運輸簡單，正適合中小規模的污水治理。
(二). 運用廣泛，安裝方式多樣。一體化污水處理中設備可以有多種安裝方式，可以安裝于地面，也可以將設備埋于地下，多種安裝方式，大大的減少了占地面積，減少了對地表的破壞，減少了對特殊地形地貌的破壞，有助于當地生態人文景觀的保護，因而一體化污水處理技術被廣泛的運用與各種中小企業和高級別墅區。
(三)較高的污水處理標準。通過使用一體化污水處理方法，經過實踐檢驗，這種污水處理工藝對污水可以實現循環利用，大大降低了處理污水時對污水的排放量，而且，排放出的污水達到國際規定標準的可能性更大。這是相對傳統污水處理方法更有技術優勢的地方。
3.一體化污水處理技術最重要的兩種類型
（一）序批式活性污泥法，SBR)是一種按照一定的時間順序間歇式操作的污水生物處理技術，也是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術，該工藝是活性污泥法
工藝中充排式反應器(Fill—and—DrawReactor)的一種改進工藝，其反應機理及去除污染物的機理與傳統的活性污泥法基本相同，只是運行方式有所不同。SBR是由進水、曝氣、沉淀、排水、閑置等五個工序順序進行，運行一次為一個周期，周而復始。其操作程序如上圖所示。
（二）間歇式延時循環曝氣系統。ICEAS)污水處理工藝是一種連續進水的改進型SBR工藝，采用連續進水(沉淀期和排水期保持不間斷進水)和間歇排水的運行方式，有機物的降解消化作 用，硝化和反硝化作用，除磷，固液分離等均在一個反應池中進行。
四，一體化污水處理技術的前景展望
從我國目前在一體化污水處理的情況來看，雖然依然存在著一些缺陷和不足，但作為一種目前最合適我國國情的污水處理技術，經過一些必要的改進，在我國將會得到更大的發展，前景廣闊，據筆者研究總結，一體化污水處理技術將會在未來的一段時間中，呈現一些新的發展趨勢。
1.污水處理過程操作跟多實現機械化，自動化，智能化水平會不斷提高。隨著科學技術的發展和計算機網絡的運用，不僅僅是一體化污水處理技術和理論會得到更廣闊的研究探討，一體化污水處理設備也會不但得到研究，更新，各種性能更加優越的一體化污水處理設備將會用更新的污水處理工藝來改變整個污水處理現狀手工操作較多的現狀。
2.一體化污水處理的范圍會更加廣泛的運用，從目前我國應用情況來看，一體化污水處理技術更多的是運用于民用生活污水的處理，而對含氮含磷比較濃厚的工業化用水運用較少，甚至對這種高濃度，高化學物質含量的工業化污水處理程度很低。因此，在未來一段時間，通過對污水處理設備的工藝改善，必將可以運用于更加廣泛的領域。更好的 服務于我國的污水處理工作。
五，結束語
我國污水治理任重道遠，只有不斷的加強對一體化污水處理的技術研究，加強對此技術的機械設備制造，并不斷深入更新，才能為我國的污水處理減緩壓力，我國目前已經在這一領域取得了一定的成果，但遠遠不夠，需要國家加大投入力度，實現核心工藝的突破，實現我國污水治理的突破。
參考文獻；
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論文摘要 世界各國的經濟發展與城市化進程，使人類的生活水平不斷提高，但隨之而來的是不同程度的環境污染。污水就是來源之一。由于我國對環保工作的重視，使得污水處理事業得到了良好的發展。本文就我國污水處理的現狀，發現了存在的問題，并分析了出現這些問題的原因與今后我國現階段污水處理的發展趨勢。
1 我國污水處理現狀
我國在20世紀30年代才開始污水處理的事業，比外國晚了很長一段時間。雖然事業起步晚，但改革開放后的20年來還是取得了較快的發展。可是隨著城市化速度的加快，我國城市的數量與規模也快速地增加與擴張，與之相配套的城市污水處理基礎設施出現了嚴重不足的情況。
據有關數據統計：我國目前的年排污量大約為350億m3，但城市的污水處理率僅為15.8％，而西方發達國家如美國早在1980年就已達到了70%。全國有大約超過80％的城市直接排放未經任何處理的污水到附近的水體，這使得水污染加劇。尤其在全國2 000多座縣城與19 000多個鎮中，其污水的排放量約占全國總量的一半以上，但這些中小城鎮的污水處理能力遠遠低于全國平均水平，突出表現在污水處理的基礎設施嚴重貧乏。
在我國目前的城市污水處理廠中，有80％以上的都是采用活性污泥法，不到20%采用穩定塘法、土地處理法及一級處理等。隨著對水資源質量要求的提高，使得城市污水處理廠不得不開發許多改進型的工藝技術，如a/o法、氧化溝法、sbr法等。這些改進的工藝技法在我國被廣泛運用。
總的來說，我國的污水處理還處于發展階段，而且存在著許多的制約因素，面臨重重障礙。
2 我國污水處理問題的原因
相比于先進國家，我國的污水處理無論在數量、規模上，還是在自動化程度、機械化上，都存在著非常大的差距。究其原因，可以歸結為以下3個方面：
1）資金不足，運行維護管理費用高
對于一個城市來說，防止水污染、改善城市水環境質量的重要手段就是有個好的城市污水處理系統。因此資金是個根本問題。改革開放后我國的經濟水平有了長足的發展，但相對于發達國家還是比較落后，用于污水處理的資金還很緊缺。統計資料表明：2010年增加了約6 700多萬噸的處理污水，約需1 300多億元的環保資金投入。按照2009年及以前的日處理能力2 600多萬噸，每立方米的運行費用0.5元計算，需運行費用49億元/年，則2010年需171.7億元，可以看出，資金不足的問題十分突出。
近幾年來，國家對城市污水處理增加了不少投資，但與國外相比差距還是很大。據相關數據統計：發達國家包括美國、英國、法國、日本、德國在內的國家用于污水處理方面的國家投入約占國民經濟總產值的0.53％~0.88％。而我國僅為0.02％~0.03％。因此，我國應該通過各種宏觀調控措施，大力調整投資結構，加大投資力度。
2）技術落后，污水處理率低
據清華大學紫光顧問公司調查：目前我國污水處理設備運行狀況是1/3運行正常、1/3處于閑置狀態、1/3不正常，污水處理率只達到50%。這不僅是由于資金不足，還有技術的原因。因為污水處理技術是污水處理設施能否高效運轉的關鍵點。很長一段時間以來，我國的污水處理技術都是引進歐美發達國家的，雖然在學習國外技術的同時也創新了一套自己的技術，在污水處理上有了很大的發展，但是我國目前采用的技術與同期國外的技術水平相比依然還很落后，一直存在能耗高、效率低、自動化程度低、維修率高等缺點。
3）操作人員技術素質及管理水平較低
污水處理效率低的重要因素還有操作人員的技術能力與管理水平。我國是發展中國家，工作重心一直是經濟建設，而對污水處理的管理沒有引起很高的重視，直到后面環境保護被提上議程，污水處理才慢慢發展起來，管理水平也一直處于緩慢發展的階段。由于機械與技術大都引進自國外，處理技術較為復雜，我國目前很多操作人員的技術素質不能很好地適應，使得設備運行率不高，造成了資源的浪費，嚴重制約了已建污水廠的正常運行。
3 我國污水處理事業的發展趨勢
目前我國還處在發展中國家階段，資金與技術有限，用于污水處理基礎設施上的投資在大城市和中小城鎮之間的分配很不平衡。由于中小城鎮不同于大城市的是管理水平與操作人員的技術水平低，使得對污水處理廠運行操作的要求增大。污水處理是項綜合技術，針對這些實際情況，政府提出了至2010年要求設市城市污水處理率不低于60%，建制鎮污水處理率不低于50%的目標。因此，未來一段時期內我國污水處理將是大城市和中小城鎮并舉。 根據中小城鎮區別于大城市的特點，必須采用適合的污水處理技術，要求高效、經濟和簡便易行。因此，我國目前污水處理事業的一項重要任務，就是大力研究和開發傳統工藝與新工藝的改造、創新與結合，努力發展處理效率高、具有獨立自主知識產權的、能耗低的污水處理技術。結合目前的具體情況，確定走高效率、低能耗、簡易的技術路線適合我國的國情。
就我國的實際情況而言，經濟發展的速度越快，帶來的水污染就越嚴重，污水處理的重要性也就越突出。因此處理好經濟發展與污水處理的關系，是走高效率、低耗能、簡易的技術路線的關鍵。為防止污水處理不力而造成的水污染進一步惡化，我認為可以采取以下幾項措施：轉變污水處理的主導目標，必須由傳統的“污水處理，達標排放”的模式轉變為以水質再生為核心的“水循環可再用”，由以前單一的“污染控制”上升到“水的修復和恢復”的高度；加快建設小城鎮污水處理廠，使污水處理廠分布更廣，功效更大；把污泥無害化、資源化處理，比如污泥經過無害化處理后，可用做農肥，從而達到綜合利用資源、節能的目的。
4 結論
總之，污水處理是刻不容緩的一項事業，它關系到我國城市化進程的進一步發展，更是影響我國未來經濟建設的重要因素。因此，我們必須嚴肅重視，處理好其與經濟建設的關系，不斷探索創新，走出一條高效率、低能耗、簡易的污水技術新路子。
參考文獻
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關鍵詞：生態水處理技術；園林景觀水；具體應用
Abstract: urban landscape water extremely easy to cause the algae (, water to be green, and send out some toxic gases, the serious influence landscape and the surrounding environment. Necessary to use of ecological water treatment technology of landscape landscape water processing, improve water quality and the landscape water purification ability, reduce the surrounding environment of ecological destruction. Therefore, this article discusses landscape water treatment based on technology, this paper discusses the ecological water treatment technology in landscape application, provide the scientific basis for practical application.
Keywords: ecological water treatment technology; Landscape water; Specific application
中圖分類號：S891+.5文獻標識碼：A 文章編號：
隨著城市功能不斷深化、人們審美要求不斷提高，園林景觀水逐漸走入人們生活。然而，由于管理系統不完善、管理工作落實不到位，景觀水的水體質量逐漸發生改變，嚴重影響了附近居民的生產生活及周圍的生態環境。這種情況下，生態水處理技術顯得尤為重要。為了提高生態水處理技術改善園林景觀水的質量和效果，下面詳細論述了生態水處理技術在園林景觀中的具體應用，不斷完善生態水處理技術的應用策略，為人們提供一個環境良好的生活環境。
一、景觀水污染原因
城市園林景觀用水出現水體污染的主要包括以下四種原因：一是，景觀水本省屬于死水。這樣的水體缺乏流動性、復氧能力差、生物氧化有機物能力弱，導致水體自凈能力較差；二是，外界影響因素造成的污染。比如，垃圾、碎屑、揚塵、樹葉，以及雨水或其他廢水帶入的污染物等。這些物質在水中溶解、沉淀、腐爛，導致水體質量惡化；三是，景觀水中缺少凈化水質的生物鏈。水環境的生物鏈系統可以起到凈化水體的作用，可是大部分園林景觀水缺少完整的生物鏈系統；四是，景觀水出現內源污染情況。所謂的內源污染就是融入到水中的物質本不具有污染水環境的能力，可是經過一段時間可能在水中發生化學反映，形成了水污染物質而破壞了水體質量。
二、生態水處理技術及方法
生態水處理技術就是通過物理的、化學的手段除去水中有害物質、調理水質、改善水生態環境的方式與途徑。當前生態處理技術除了包括傳統的污染源控制、物理化學處理、水生生物處理、曝氣充氧處理等方式，隨著科學技術水平不斷提高，成功研制出了微生物處理、投加光合細菌等處理方式。
（一）污染源控制
控制污染源就是杜絕生活污水、垃圾廢水投入景觀水中，并及時清除水面漂浮物等。
（二）物理化學處理
依據物理和化學原理，對景觀水體中有害物質和雜質進行分析，使水體質量保證清潔，逐漸恢復自凈能力。比如，采用機械過濾、定期補水、投藥殺菌、投加殺藻劑等方法。由于這種方式大多需要向景觀水中投放化學物質，容易造成水體產生二次污染。因此，通常情況下，這種水生態處理技術只應用于水體面積較小的噴泉水景。
（三）水生生物處理
這種方式主要是利用生態系統食物鏈攝取原理和生物相生相克關系，通過改變水體的生物種群結構達到改善水質、恢復生態平衡的目的。在這里，水生植物主要是指浮游動物、游泳動物和底棲動物。這些水生動物以水體中的游離細菌、浮游藻類、有機碎屑等為食，可以有效減少水體中的懸浮物，提高水體的潔凈程度。比如，利用大型水生植物吸收營養鹽達到控制富營養化現象發生。
（四）曝氣充氧處理
顧名思義，曝氣充氧處理方式就是向水中補充氧氣，保證水生生物生命活動及微生物氧化分解有機物具有足夠的氧量，以達到水體凈化目的。曝氣的方式主要包括自然跌水曝氣和機械曝氣。盡管自然跌水曝氣方式的充氧效率低，但由于具有無耗能、維護簡單，因而被廣泛應用于處理原理景觀水。
（五）微生物處理
微生物處理方法是當前國內快速發展的一種高效的、先進的景觀水生態處理技術。簡單誰，它就是利用微生物的生命活動，對廢水中呈溶解態和膠體狀態的有機污染物進行降解，從而達到凈化水體的作用。
（六）投加光合細菌
由于光合細菌能利用光能和氧將微污染水或廢水中的無機和有機碳源及其它營養物質轉化為菌體，因而投加光合細菌的處理方式也能起到凈化水質的作用。此種景觀水處理方式具有工藝簡單、無需建造構筑物等優勢，除了在我國得到廣泛應用外，在日本、韓國等國家也受到普遍使用。
三、生態水處理技術在園林景觀中的具體應用
以上論述內容都是基本基本水環境處理原理，為了進一步說明在園林景觀中如何應用生態水處理技術改善水體環境，下面以微生物處理技術為例進行扼要闡述。某城市大型廣場上建設了一座水域面積約1000平方米人工湖，且湖心設有花園，帶有噴泉設施。當前，湖中的藻類物質成長迅速，且帶有惡臭，一些魚類已經出現死亡情況，導致廣場散步的居民逐漸減少。為了使水體重新恢復清澈、潔凈狀態，具有凈化污染的能力，應當對其進行相應處理以改善該人工湖的水環境。
由于，該人工湖建設在人群密集地。為了不影響周圍居民的正常生活，應當采取不構筑建筑物、不產生噪聲影響的處理方式。因此，考慮到以上因素采取了微生物處理方式。首先，在利用光觸媒殺菌系統將水中的藻類和其它微生物殺死及部分降解，然后將微生物投放在景觀水中，用微生物處理方式修復水體質量，可以避免化學處理帶來二次污染。為了保證微生物處理方法的有效性，應用過程中應當注意以下問題：
（1）選用符合標準的微生物
微生物作為加速水體中污染物降解、加快底泥中污染物的分解轉化的物質，應當盡量采用人工選育培養出的生物修復菌種。包括光合細菌、高效微生物光合細菌、硝化細菌及復合細菌等復合高效微生物。這些菌種能夠有效消除水中的氮、磷等營養元素及有機污染物，抑制藻類瘋狂生長，同時增加水體溶解氧污染物，具有非常良好的凈化水質效果。
（2）注意無機營養鹽處理問題
采用水生植物處理方式，景觀水體中有機污染物被微生物分解后，有機碳轉化為CO2從水體中排出，有機氮、磷等物質將轉化為無機營養鹽類，滯留在水體中。倘若這些營養鹽長期滯留在水體中，經過長時間積累，將會造成水體富營養化，反而導致藻類泛濫。因此，倘若采用水生植物處理方式，應當注意分解后營養鹽物質的消除問題。否則，將會產生二次導致藻類瘋長。
為了處理有機氮、磷等物質轉化的無機營養鹽問題，應當采用高等水生植物進行處理。因為，高等水生植物與藻類同為初級生產者，在營養、光能和生長空間上是一對競爭者。高等水生植物的根系能夠分泌化感物質，這種物質能夠有效抑制藻細胞生長，減少無機鹽類的轉化和積累，進而達到凈化水質、抑制藻類生長的目的。
四、結束語
基于微生物處理法的強烈優勢，操作工藝既簡單又經濟，其應當具有良好的發展趨勢，必將成為景觀水處理技術發展的主要方向。至于該種生態水處理技術中存在的問題，隨著科學技術手段不斷提高，科研人員不斷努力，這些問題將會得到有效解決。因此，微生物處理法可能成為水污染處理與水體環境改善的主要技術手段，并引領者生態水處理技術的額發展方向。
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【關鍵詞】高濃度廢水氨氮廢水廢水處理 膜法高濃度氨氮廢水 電滲析
中圖分類號：X703文獻標識碼： A 文章編號：
一.前言
高濃度氨氮廢水處理技術一直都是各國學著研究的熱門課題。處理高濃度氨氮廢水的方式有很多種，較為常用的包括生物脫氮法、折點加氯氣、吹脫法和離子交換法等。在處理含有有機物的低氨氮濃度廢水中嗎，采用生物脫氮法較為可行。目前，對催化劑廢水、化肥廢水等高濃度無極氨氮廢水處理，很多工業都是采用吹脫法。但由于吹脫法的脫氮率僅僅能夠達到70%，其處理后無法達到國家標準。而聚丙烯中空纖維膜法處理具有諸多優點，能很好的彌補其他處理方式的缺欠。
二.膜分離技術。
膜分離技術是借助膜的滲透作用，通過化學位差和外界能量的推動作用，將混合物中的溶劑和溶質進行分離、分級和提純及濃縮。同傳統的蒸餾、沉淀、分餾、吸附、萃取等方法相比，膜分離技術在分離過程中沒有發生相變，能耗較低；在膜分離的過程中，可在常溫下進行，并且適合果汁、酶等熱敏感物質；膜分離技術對有機物、無機物和生物制品都可適用，技術適用范圍較廣，遍布從微粒級到離子級；膜分離技術是采用壓力差作為驅動力，具有操作方便、裝置簡單等諸多優點。
三.聚丙烯中空纖維膜法處理高濃度氨氮廢水。
1.膜分離法處理原理。
膜分離法處理高濃度氨氮廢水是通過膜的選擇透過性，將液體中的氨氮成分進行選擇性分離，達到脫除氨氮的目的。膜分離法處理高濃度氨氮廢水的具體操作方式包括納濾、電滲析、反滲透等。其中采用電滲析和聚丙烯中空纖維膜法處理氨氮廢水具有較好的效果。采用電滲析方法時，在運行過程中需要消耗的電量和廢水氨氮的含量成正比，在處理2000至3000mg/L氨氮廢水中，去除率可達到85%以上，可提出高達8.9%的濃氨水。液膜法處理高濃度氨氮廢水，在進水的氨氮質量濃度為500mg/L時，通過處理，其出水的氨氮含有濃度低于15mg/L；在處理過程中，對氨氮的回收比率較高，同時具有處理效果較為穩定，操作方便、無二次污染等優點。液膜法通常適用經過預處理的中低濃度氨氮廢水，其弊端是，在處理過程中，使用的薄膜容易出現結垢，發生堵塞，造成反洗較為頻繁，增加了廢水處理的費用和成本。
2.處理技術。
聚丙烯中空纖維處理高濃度氨氮廢水，是由于聚丙烯塑料在拉絲的工程中，在抽出的中空纖維膜中拉出了許多小孔，小孔允許氣體從中通過，而阻止水的通過。在PH值達到11.5時，廢水中的氨中有約為99.9%的是以游離狀態的氨氣存在的，而當廢水通過聚丙烯中空纖維膜的內側時，其中的氨分析能經由中空膜的膜壁透出，而將膜壁外的H2SO4進行吸收，轉換為（NH4）2SO4，同時去除廢水中的NH3-N。聚丙烯中空纖維膜法處理高濃度氨氮廢水，是采用了吸收液循環的方式，將含有氨氮成分的廢水，泵入到聚丙烯中空纖維內側，H2SO4吸收液在中空纖維膜的外側循環流動，而當廢水經過聚丙烯中空纖維膜的過濾后，去除其中的氨，同時將氨回收為（NH4）2SO4.。
在膜法處理高濃度氨氮廢水技術中，較為古老的技術是夜膜法，其去除氨的原理是：NH3易溶于膜相（油相），在膜相外側中具有較高的濃度，而通過進行膜相的擴散和遷移，到達內相界面和膜相內側，同時和膜內相中的酸產生解脫反應，形成了NH4+。而在膜兩側的NH3分壓差作為處理的推動力，將廢水中的NH3通過吸收液進行轉移，將廢水中的氨氮含量進行降低，實現去除的目的。液膜法處理高濃度氨氮廢水技術中，如何防止液膜的乳化、含有氨氮的吸收液的處理方式、減少吸收液中對廢水的有機污染等問題是液膜處理技術的核心技術內容。
縱觀高濃度氨氮廢水的處理技術及發展模式來看，膜技術日臻完善，而采用膜技術處理高濃度氨氮廢水專業技術成為許多專家、學者、行業工作者研究和探討的話題。
3.采用氨水的形式，回收氨氮廢水。
以氨水的形式，回收氨氮廢水的處理技術，能在去除氨氮的同時，獲得濃度較高的氨水，通過處理后，將廢水處理達到規定的排放標準，同時又能經濟有效的分離和回收氨氮。采用回收氨水的形式，對高濃度氨氮廢水進行處理，在處理廢水的同時，又獲得了較高濃度的氨水，具有較高的經濟效益。
3.1電滲析處理技術，電滲析器通常由離子交換膜、極板、隔板組合而成。在含有氨氮的廢水通過時，電滲析器在直流電場的作用下，將產生的OH-和NH4+進行定位遷移。通過離子遷移，將廢水進行凈化，取得較高濃度的氨水。采用電滲析處理技術，工藝流程較為簡單，在處理廢水的過程中不用受到廢水的PH值限制，也同受處理溫度的影響，具有投資成本較少、回收率較高、處理操作簡便、處理過程不消耗藥劑等優點。通過實驗數據表明，采用電滲析處理高濃度氨氮廢水時，在2000-3000mg/L氨氮濃度中，通過電滲析處理，對氨氮的去除率可超過87.5%，處理后獲得濃度為89%的氨水。
3.2離子膜電解法處理高濃度氨氮廢水。
采用離子膜電解法處理高濃度氨氮廢水，同時也是進行脫氨的預處理，其處理原理為：離子膜的電解技術在電滲析器的直流電場作用下，將電位差作為處理的推動力，處理過程中利用離子交換膜的透過控制，選擇性的將通過的廢水中的部分離子通過離子交換膜進行分離，達到與原溶液分離的目的。通過電滲析處理，有效降低了高濃度氨氮廢水的處理成本，同時獲得的高濃度氨水，實現了廢物資源的再利用。
3.3生物膜處理技術。
生物膜處理技術是指：采用附著和生長在惰性載體上，以微生物為主體的，其中包括能產生胞外多聚物，以及吸附在微生物的表面上的有機物和無機物等。其具有較強的吸附能力和具有生物降解的結構。生物膜處理技術是利用生物膜替代了傳統的生化處理技術、以及生活處理中的二次沉淀、沙淀池處理技術。在高濃度氨氮廢水處理中，生物膜處理技術通過分離工程中的膜法處理技術的應用，高效的完成了高濃度氨氮廢水的分離處理，同時處理過程中，曝氣池中的活性污泥的濃度得到增加，污泥總的特效菌也有所增加。另外，由于處理過程總，降低了F/M比值，將少了剩余的污泥產生量，甚至可以將到零，不僅僅是提高了生化反應的效率，同時也從基本上解決了傳統活性污泥處理中存在的較為突出的問題。
五.結束語
聚丙烯中空纖維膜法處理高濃度氨氮具有技術先進，處理工藝流程短都優點，采用二級脫除后，脫除率能超過99.4%，非常適合處理高濃度的NH3-N廢水。處理工藝設備要求簡單，占地面積較小，同時操作也較為方便，具有較低的能耗，且不會產生二次污染。
參考文獻：
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摘要 水是生命的源泉，隨著人類生存環境的不斷惡化和自然資源的日益減少。一方面嚴重缺水,另一方面又有大量污水排出，流入江河湖海污染水體。人類社會的可持續發展面臨著嚴峻地挑戰，這迫使人類必須重視自然環境的保護與利用, 必須進行廢水的再生處理，使水質達到自然界自凈能力的承受水平，恢復其作為自然資源的屬性，既可解決水源的嚴重污染，又可開發新水源，是一項事半功倍的事業,開發經濟效益好、資源消耗低、環境污染少的污水處理技術是必行之路。
論文關鍵詞 污水處理 可持續發展 集中與分散 源頭控制
一、我國水污染的狀況
1、 我國污水排放量的統計與預測
根據我國統計年鑒統計及預測，我國93～99年排放污水情況如下表。
單位：億立方米 年份 污水排放總量 年增長率(%) 工業廢水排放總量
年增長率(%) 生活污水排放總量 年增長率(%) 93 355.1 -0.9 219.5 -6.1 136.1 9.0 94 365.3 2.7 215.5 -1.8 149.8 10.0 95 372.9 2.1 221.9 3.0 151.0 0.8 96 376.6 1 217.5 2 159.1 5.4 97 380.3 1 213.5 2 167.2 5.1 98 384.1 1 208.9 2 175.2 4.8 99 388.0 1 204.7 2 183.3 4.6
論文摘要：目前，我國每年的廢（污）水排放總量很大，其中大部分未經處理就直接排入江河湖泊，部分湖泊受到了不同程度的污染，有近60%的城市沒有污水處理廠，農村地區的生活污水基本上未經過處理就直接排放，農村生活污水治理已經影響到現代新農村的建設。因此，農村環境污染越來越受到人們的關注。文章針對農村生活污水的實際情況，介紹了農村生活污水處理的一些技術與措施，期望能為我國農村污水治理分析的研究提供有益的借鑒作用。
據有關資料顯示，我國每年的廢（污）水排放總量已經達到了620億噸，其中大部分未經處理就直接排入江河湖泊，有近四分之一的湖泊受到了不同程度的污染，有近60%的城市沒有污水處理廠，農村地區的生活污水基本上未經過處理就直接排放，農村生活污水治理已經影響到現代新農村的建設。我國是農業大國、人口大國，水資源嚴重短缺，水資源占有量僅2200立方米，為世界人均占有量的1/4，并被列為13個貧水國家之一。到2030年我國人均水資源占有量將從現在的2200立方米降到1700至1800立方米，需水量接近水資源可開發利用量，缺水問題將更加突出。目前，我縣在開展社會主義新農村建設中，污水治理任重而道遠。
一、農村水環境污染現狀和特點
（一）農村水環境污染現狀
農村水環境是指分布在廣大農村的河流、湖沼、溝渠、池塘、水庫等地表水體、土壤水和地下水體的總稱。我國總計有鄉鎮45412個，村民委員會739980個，鄉村戶數23692.7萬戶，鄉村人口達91960萬人。農村人口分散，人口數量多，沒有任何生活污水的收集和處理設施，這使農村生活污染源成為影響水環境的重要因素。據測算，全國農村每年產生生活污水80多億噸，嚴重污染了農村地區居住環境，農村大部分地區河、湖等水體普遍受到污染，飲用水水質安全受到嚴重威脅，直接危害農民的身體健康，嚴重影響農村地區的環境衛生，極易導致一些流行性疾病的發生與傳播。據估算，農村環境問題每年造成的經濟損失已超過千億元，我國農村環境與生態狀況令人擔憂。
改革開放的三十多年來，我國農業生產能力獲得了較大幅度的提高。畜禽散養戶的不斷增多，大量畜禽糞便沒有處理就直接排放，糞便污染逐年加重。有資料顯示，養殖一頭豬所產生的廢水是一個人的7倍，而養殖一頭牛則是22倍。這些有機物未經處理，滲入地下或進入地表水，使水環境中硝態氮、硬度和細菌總數超標，嚴重威脅著居民飲用水的安全。
（二）農村污水特點
農村生活污水的特點：廚房炊事用水、沐浴、洗滌用水和沖洗廁所用水，這些用水分散，農村沒有任何收集的設施，隨著雨水的沖刷，隨著地表流入河流、湖沼、溝渠、池塘、水庫等地表水體、土壤水和地下水體，其中有機物含量大是其主要的特點。
1．水質特點。（1）農村村鎮人口較少，分布廣泛且分散，大部分沒有污水排放管網；（2）農村生活污水濃度低，變化大；（3）大部分農村生活污水的性質相差不大，水中基本上不含有重金屬和有毒有害物質（但隨著人們生活水平的提高，部分生活污水中可能含有重金屬和有毒有害物質），含一定量的氮、磷，水質波動大，可生化性強；（4）不同時段的水質不同；（5）廁所排放的污水水質較差，但可進入化糞池用作肥料。
2．水量特征。（1）一般農村的生活污水量都比較小，除小城鎮外，農村人口居住分散，水量相對較少，相應地產生的生活污水量也較小；（2）變化系數大，居民生活規律相近，導致農村生活污水排放量早晚比白天大，夜間排水量小，甚至可能斷流，水量變化明顯，即無水排放呈不連續狀態，具有變化幅度大的特點；（3）在上午、中午、下午都有一個高峰時段。
3．排放體制特征。農村生活污水一般呈粗放型排放。很多農村尚無完善的污水排放系統，污水沿道路邊溝或路面排放至就近的水體。少部分地區具有完善的污水排放系統。
農村生活污水中有機物含量高，N、P含量增多。人們無意識的排放和雨水的沖刷，使大量的有機質和N、P等物質流入湖泊等水體，如果不加以處理利用，常常會引起富營養化，給人們的身體健康帶來不利影響。
二、農村生活污水處理技術的選擇
（一）污水處理技術路線
農村污水處理技術的選擇要量力而行，充分考慮到農村地區財力狀況薄弱、農民實際承受能力較低這一普遍情況，處理工藝的選擇不能盲目攀比，不能一味地選擇時髦先進、處理效果好、自動化控制水平很高的處理工藝，而著重應該考慮選用既成熟可靠，又適合農村特點和實際的污水處理適用技術。建議污水處理技術的選擇優先達到兩個目標：一是達標排放或回用；二是注重經濟適用，運行成本低，管理維護簡單。
目前國內外應用農村生活污水治理的處理技術比較多，名稱也多種多樣，但從工藝原理上通常可歸為兩類：第一類是自然處理系統。利用土壤過濾、植物吸收和微生物分解的原理，又稱為生態處理系統，常用的有：人工濕地處理系統、地下土壤滲濾凈化系統等；第二類是生物處理系統，又可分為好氧生物處理和厭氧生物處理。好氧生物處理是通過動力給污水充氧，培養微生物菌種，利用微生物菌種分解、消耗吸收污水中的有機物、氮和磷，常用的有：普通活性污泥法、AO法、生物轉盤和SBR法等。厭氧生物處理是利用厭氧微生物的代謝過程，在無需提供氧氣的情況下把有機污染物轉化為無機物和少量的細胞物質，常用的有：厭氧接觸法、厭氧濾池、UASB升流式厭氧污泥床等。
（二）人工濕地處理系統
有條件的村莊，應充分利用現有的農田灌排渠道與附近的荒地、廢塘、洼地和沼澤地等，建設人工濕地處理系統。
污水濕地處理系統分自然和人工濕地處理系統，自然濕地就是自然的沼澤地，人工濕地污水處理技術是一種基于自然生態原理，使污水處理達到工程化、實用化的新技術。將污水有控制地投配到土壤經常處于飽和狀態、生長有象蘆葦、香蒲等沼澤生植物的土地上，利用植物根系的吸收和微生物的作用，并經過多層過濾，來達到降解污染、凈化水質的目的，它是一種充分利用地下人工介質中棲息的植物、微生物、植物根系，以及介質所具有的物理、化學特性，將污水凈化的天然與人工處理相結合的復合工藝。
濕地處理系統工藝設備簡單、運轉維護管理方便、能耗低、工程基建低、運行費用低、對進水負荷的適應性強，能耐受沖擊負荷，凈化出水水質良好、穩定。缺點占地面積大，易受氣候影響，表面徑流的臭味比較大。
（三）地下土壤滲濾凈化系統
分散的幾戶或十幾戶人家適合采用地下土壤滲濾凈化系統。
地下土壤滲濾凈化系統是一種基于自然生態原理，予以工程化、實用化而創造出的一種新型小規模污水凈化工藝技術，是將污水有控制地投配到經一定構造、距地面約50cm深和具有良好擴散性能的土層中。投配污水緩慢通過布水管周圍的碎石和砂層，在土壤毛管作用下向附近土層中擴散。表層土壤中有大量微生物，作物根區處于好氧狀態，污水中的污染物質被過濾、吸附、降解。所以地下滲濾的處理過程非常類似于污水慢速滲濾處理過程。由于負荷低，停留時間長，水質凈化效果非常好，而且穩定。地下土壤滲濾凈化系統建設容易、維護管理簡單，基建投資少，運行費用低。整個處理裝置放在地下，不損害景觀，不產生臭氣。
（四）好氧生物處理系統
好氧生物處理系統是新農村污水處理中最常用的一種處理技術。好氧生物處理工藝眾多，各有優缺點，選擇時要根據實際情況仔細論證和比選，注重經濟適用。
生物處理法就是通過風機等設備給污水輸氧，培養生物菌種和微生物，通過菌種和微生物把污水中的大部分有機物分解為無污染的二氧化碳、水等物質，少部分合成為細胞物質，促使微生物增長，并以剩余污泥的形式排出，使污水得以凈化排放。如SBR法，集曝氣、沉淀、排水功能于一體，不斷地轉換，省去了傳統的污泥回流設備，大大降低了建設費用；A20法具有脫氮、除磷功能，還有如生物轉盤處理工藝、膜生物反應器處理工藝等。生物處理法和自然處理系統比較，占地面積小，抗氣候等外界影響的能力強，建設的地點選擇范圍大，處理穩定，處理效率高。但基建投資、運行成本要高于自然處理系統。
（五）厭氧生物處理系統
我國從上個世紀80年代開始開展生活污水厭氧生物法的開發和研制工作，許多形式各異的無動力或微動力的低能耗型一體化污水處理裝置得到應用。如無動力地埋式生活污水處理裝置采用無動力厭氧生物膜技術，工藝流程簡單，不耗能，全部埋于地下，也無需專人管理。與好氧生物處理相比，無動力地埋式生活污水處理裝置技術設備的基建投資略高于好氧處理，無日常運行費用的支出。
厭氧生物法目前技術上還存在一些問題，主要表現在生物處理效率較低，尤其表現為氮磷去除率很低，在一定程度上限制了其應用。
實踐證明，以上方法都能很好的解決農村生活污水治理的問題，但在運用中要考慮到建設與運行成本等費用，要根據實際情況加以選擇。
參考文獻
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論文關鍵詞：鍋爐，水垢，成因，措施
一、概述案例
我市某輪胎廠一臺DZL4-1.25-AII的蒸汽鍋爐，內部檢驗時發現結水垢約3-5mm，水管局部過熱蠕變，發生泄露事故。由于清洗、維修工作，致使大批訂單延誤，經濟損失十余萬元；某工貿公司額定蒸發量為2t/h的蒸汽鍋爐，無水處理操作人員且自動軟水器損壞后，管理人員麻痹大意，維修不及時造成水冷壁管鼓包。鍋爐運行中形成水垢，單除垢和維修費用就2.5萬元；某個食品加工廠在用的LHC1-0.69-AII鍋爐，在未申請檢驗的情況下一直使用生水，造成了爆管事故，見下圖一。
腐蝕并堵滿水垢的水汽管（圖一）
二、水垢引起的危害及成因
綜上幾個案例，我們不難看出水垢是造成事故的直接原因。據有關資料表明，每年的事故統計中， 因水質不合格，水處理不當結生水垢引起的事故超過事故數的20%，在造成事故和耽誤生產的同時，浪費燃料上千萬噸。
我們知道鋼板的導熱系數為48w/m?℃鍋爐，而水垢的導熱系數比鋼板小數十倍到數百倍，這樣不僅出現爆管事故，而且浪費燃料，降低鍋爐熱效率，也大大危及到鍋爐的安全經濟運行，因此水垢可謂“百害之源”。就三年來我市檢驗情況統計可知，40%以上鍋爐使用單位用水水質難以滿足GB1576-2008的要求。殊不知，這些單位業主的盲目性和疏忽性卻導致了燃料的大量浪費。當水垢約1mm時，就多消耗5%的燃料;當水垢約4mm時，就多耗12%；7mm時增加到30%；按照我市300臺工業鍋爐計算，每年因水垢問題所浪費的燃煤約800多噸，按900元/噸計算，就浪費了72萬余元。
對于水垢的成因，有以下幾點分析：
首先，我市近年來降雨量減少，對于可溶性礦物鹽類隨著蒸發量增加而增加，地下水的硬度也隨之增大。長期使用超標的給水是結生水垢的根本原因，另外與鍋爐結構、設計、安裝等因素也有直接關系。水垢的形成是一個復雜的物理化學變化過程，水中含有較高含量的Ca2+、Mg2+、SiO2和其它重金屬離子，對鍋爐危害較大的陰離子主要是HCO3-和SO42-。HCO3-進入鍋爐后，吸收高溫煙氣傳導的熱量便會發生分解和水解反應：
2HCO3--->CO32- + CO2↑+H2OCO32- +H2O-->2OH-+ CO2↑
Ca2++CO32-=CaCO3↓ Mg2++SO42-= MgSO4↓ Mg2++2OH-= Mg (OH)2↓
當爐水不斷蒸發濃縮到一定程度，難溶物便會生成固體沉淀物附著在受熱較高的金屬內壁上，這些固體沉淀物便是水垢。然而如果是鍋內水處理時，水垢多又粘再加上司爐工排污不及時一些污泥、藻類及灰塵之混合物也很容易轉化為泥渣。
其次，現在約有80%以上的使用單位用的是鍋外自動鈉離子交換器。對于鈉離子交換器主要依靠交換樹脂進行軟化，它包括軟化過程和再生過程論文格式模板。如果鈉離子交換樹脂已經失效，那么為了恢復其再交換能力，就需要對此樹脂進行再生。部分業主認為自動交換器就可以完全產出合格的軟化水，不需配備水處理操作和化驗人員。樹脂失效后不能及時發現和再生，更有甚者連再生劑也不購買添加，任其運行。還有部分企業的水處理設備在運行正常中，交換器出水水質合格，但到達軟水池后，由于水池內壁處理不好造成反滲，密封性不好造成水質污染，所以進入鍋爐內的水質也不合格。例如一些水泥制品廠，外加劑廠，建筑材料廠等這些單位就存在這些問題。
最后，管理制度極不健全。管理人員責任心不強鍋爐，操作人員水平低、意識淡薄，設備損壞后不能及時報告修復。
二、預防措施
要保證鍋爐不結垢或薄垢運行，針對以上分析，對水垢的預防我們可采用以下對策：
一、學習有關的法規標準，強化責任意識。使用單位要切實認識到水處理工作的必要性。如果有水處理設備而不用或者利用不當，就等于沒有進行水處理。所以，這就需要各使用單位樹立起防患于未然的思想，
二、強化企業內部的管理，建立健全各項規章制度。按規定配備水處理操作人員和化驗人員并持證上崗，按照GB1576-2008水質標準執行，加強水質監測力度，并及時指導司爐人員的排污作業，及時除去泥渣。
三、定期對水處理設備進行維護保養，及時檢修。做好“三要一必須”；操作壓力要控制好，工業鹽要調配好，多路閥要定期檢查，軟化樹脂必須定時清洗。
加強鍋爐水處理工作，不僅節省了人力、物力、財力等成本費用，而且又對鍋爐的安全經濟運行起到了保障作用。因此，本文對水垢作簡要介紹，這幾個案例作為警示，以引起使用單位的重視。
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[論文摘要]發展中小城市是中國未來城市化的重點和方向。中小城市的健康發展，是促進區域經濟社會發展、保障人民健康和國家走向持續發展的重要環節，目前我圍在中小城市污水處理方面尚缺乏適用技術和設備制造技術，缺乏管理經驗，嚴重影響了中小城市的發展，本文分析了我國中小城市污水處理方面存在的問題并就這些問題提出了相關的解決策略，
城市化是現代化的一個標志，中小城市是溝通大城市與小城鎮及其周邊地區的橋梁，大城市和小城鎮的發展都離不開中小城市。我國中小城市劃分是指根據管理工作的需要，按市區(不包括市轄縣)的非農業人口總數多少對城市規模進行劃分。在我國城市規模的分類為：城市人口在20萬人以下的為小城市，20～50萬人為中等城市。隨著社會經濟的發展，中小城市污水處理廠的建設已提到議事日程上來。如何根據中小城市的特點優化污水處理工藝成為目前城市規劃和建設中亟待解決的問題。
1、中小城市污水處理中存在的問題
首先，中小城市在污水處理中表理出水平低，主要表現在污水處理設備落后。我國的污水處理廠絕大部分是一、二級污水處理。污水設備存在著效率低、能耗高、維修率高、自動化程度低等缺點。據清華大學紫光顧問公司調查，目前我國現存污水處理的設別運行狀況是1／3運行正常、1／3不正常、113處于停止狀態。這使污水處理廠的運轉率只能達到50％。另外，我國污水處理技術雖然在吸收消化國外技術的同時也發展了自己的技術，但這些技術在不同程度上存在著基建造價和運行成本較高、處理效率有待提高等問題。這嚴重影響我國污水處理的水平。
其次，污水處理廠建設和運行資金嚴重短缺。為了實現我國污水處理的2000年和2010年的目標，我們必須在較短時間內建設足夠數量的污水處理廠。根據統計資料表明，我國2000年需增加1518萬噸的日處理能力，約需投資304億元。到2010年還要增加6722萬噸的日處理能力，約需資金1344億元。短時間內要籌集這么多資金，資金不足也就十分突出了。由于污水處理廠建設和運行資金短缺，致使一大批規劃中的污水處理廠遲遲不能上馬，預期的環境目標無法實現。
中小城市污水處理中存在的問題還體現在運行機制不合理。我國污水處理的建設、運行、管理體制是從建國以來形成的計劃經濟體制條件下的建設、運行、管理機制。污水處理的全部費用都由政府全部承擔，而污水處理又是純公益事業，這就造成了一般建不起，建起了也養不起的局面。
2、有關中小城市污水處理的解決策略
1)建立市場經濟的運行機制
我國目前的污水處理的建設、運行、管理是一種典型的計劃經濟模式，己不符合現代的市場經濟。為此我們要建立市場經濟的運行機制。把污水處理作為一種市場行為，作為一種商品生產的過程。中水作為一種商品，通過銷售中水來取得維系運行的經費，為經營者創造利潤和再發展的資本。經營者按市場經濟的規律努力提高管理水平、尋求最佳方案，使污水處理持續發展下去。
2)實現污水處理資源化
從自然屬性看，污水處理資源化就是保護水資源的更新能力的有效手段：從社會屬性看，污水處理資源化就是解決污水對環境的污染；從經濟屬性看，污水處理資源化，就是從流通的角度增加水資源；從科技屬性看，污水處理資源化就是要研究出先進的污水處理的設備和工藝，來減少污水對環境的污染；從哲學屬性看，污水處理資源化就是維持人的生命源泉，水的倫理道德的平衡，以確保人類社會的可持續發展。從另一角度看，污水處理資源化是實現污水處理的市場化、商品化的根本。只有將污水變成再生水，才能實現污水的市場化、商品化，才能實現污水的優化處理。
3)制定鼓勵污水處理的經濟政策
制定鼓勵污水處理的經濟政策，實現污水有價排放、有償處理、有償使用。并利用價格杠桿，使污水排放的價格略高于處理的價格。這樣污水處理廠，只要認真管理、積極經營、就會有贏利，這樣就會使污水處理有發展潛力，在市場經濟發展規律中有競爭力。
4)大力發展污水處理的科學技術
要大力發展污水處理的科學技術，研究污水處理的新工藝、新設備，這是提高我國中小城市污水處理能力的保證。
(1)革新的氧化溝工藝
現代氧化溝工藝具有運行靈活、處理效果好、脫氮效果好、污泥穩定程度高等工藝特點。如交替式氧化溝工藝通過將2～3條既聯系又相對獨立的單溝組合起來，通過改變氧化溝和操作方式，設置了相對獨立的缺氧區與好氧區，形成A／O和A2／O的工藝環境，不僅可達到去除BOD、SS的目的。而且可達到生物脫氮除磷的目的。從目前國內氧化溝的應用來看，其突出的工藝優點是基建費用低，操作簡單，運行穩定。易于維護管理，剩余污泥量少而且穩定，處理效果穩定可靠，
(2)革新的SBR工藝
SBR法從問世以來，已經發展為城市污水處理的實用技術之一。其變種也有十幾種之多，如UNITANK工藝、TCBS工藝、MSBR工藝等。革新的SBR工藝在城市污水應用中的重點是盡可能降低基建和運行費用，簡化操作過程，提高系統的可靠性和靈活性。革新的SBR工藝城市污水處理中的關鍵技術如下：為達到同時硝化反硝化的目的，準確控制溶解氧的設計；合理的污水體積確定；典型污水水質脫碳、脫氮、脫磷的關鍵工藝參數；高效連續流SBR工藝的設計；革新的SBR工藝配套系統的合理設計。
(3)從工業廢水的單獨分散處理轉為城市污水的集中處理
雖然發達國家的污染控制對象已經轉向微量有毒有機物，致力于受污染水體水質功能的恢復，但廣大發展中國家的污染控制對象仍然主要是有機污染物，以及氮磷營養物，遏制水污染和水質富營養化不斷加劇的趨勢仍然是艱巨的任務。因此，今后相當長的一段時期內，加強污染源的末端治理依然是我國水污染控制的最主要途徑。國內外的實踐表明，在絕大多數情況下，采取城市污水與工業廢水集中處理的方式具有非常明顯的技術經濟優勢。
(4)擴增污水處理廠綜合性技能
關鍵詞：農村生活污水；源分離；生態治理模式；人工濕地；穩定塘；地下滲濾系統
中圖分類號：X703 文獻標志碼：A 文章編號：1672-1683（2014）06-0209-04
隨著農村居民生活方式的逐步城市化，農村的人均日用水量和生活污水排放量急增。農村生活污水已經成為廣大村鎮地區面源污染的重要來源。據統計，農村生活污染對整個流域污染物磷的貢獻率達到8%，對氮的貢獻率達到10%[1]。但許多農村地區由于缺乏完善的排污系統和污水的治理措施，未經處理的生活污水肆意排放，嚴重污染了農村的生態環境和居住環境。
20世紀末，污染治理的源分離技術在國際上得到廣泛推廣，改變了利用大量清潔水稀釋糞便，再花費大量能耗進行凈化、分離處理并輸送回用的傳統模式。近幾年來我國在污水源分離方面的研究發展很快。國家環境保護部提出“對糞便和生活雜排水實行分離并進行處理，鼓勵采用沼氣池廁所、堆肥式、糞尿分集式等生態衛生廁所，實現糞便和污水的無害化和資源化利用”。目前，糞尿分集式衛生廁所在我國已有部分示范應用，取得較好的效果[2]。但國內基于源分離理念的農村污水治理尚處于研究階段，如何將前端分離和末端產物處理有效結合，還需要進一步探索。
1 農村生活污水特點
1.1 農村生活污水水質特征
農村生活污水主要包括人畜排泄及沖洗糞便、家庭潔、農村居民洗浴及廚用所產生的污水等。一般來說，農村生活污水中各污染物濃度相對較低，基本不含或少含重金屬和有毒有害物質。污水中含有機物質、氮、磷等營養物質、懸浮物以及病菌等污染成分，可生化性較強。若按污水來源與水質分類，生活污水可以被分為由來自廚房與衛生間的洗滌、洗浴水組成的灰水和由尿液、糞便（含手紙）和沖洗水等組成的黑水。灰水水量較大，一般占生活污水的50%～80% [4]，但水中污染物質含量明顯較低，便于處理，且存在回用價值。黑水雖然水量小，但污染物質、病原菌含量高，處理難度大。Almeida 等[5]針對生活污水進行分析，發現黑水對污水中COD、TSS、NH3-N、PO4-P 的貢獻率分別達到了43.19%、77.14%、97.11% 、79.18%，可見黑水是生活污水的主要污染來源。具體的農村生活污水分類及水質水量對比見表1[6]。
1.2 農村生活污水排放特征
農村人均日用水量不及城市人均日用水量的1/3，污水排放量一般較少。但農村生活污水排放隨機性強，屬于典型的間歇排放，在不同時段排水量變化明顯，日變化系數大，一般在3.0～5.0 之間 [7]。農村生活污水排放途徑主要有：直接灑向地面、就近排入河道、通過下水道后入河等。歸納起來，農村生活污水排放具有以下特征，見表2。
2.1 源分離的基本思想
人糞尿含生活污水中的大部分有機物和絕大部分營養鹽。人糞便中除了病原菌、寄生蟲卵有害物質外，還含有豐富的植物營養物質。如每50 L糞便中，就含有5.5 kg的氮、0.8 kg的磷、2 kg的鉀，COD含量是22.5 kg；而尿液是一種高濃度的營養物（N 8 180 mg/L，P 670 mg/L，K 2 160 mg/L），是一種無菌的液體資源，尿的肥效和等量的化肥中植物養分相當[8]。
傳統人糞尿排放和處理模式是先被成百倍地稀釋、輸送，再消耗能量去除掉。污水中所含的氮磷等營養鹽一部分隨出水流失，一部分被降解或成為污泥的組成部分。由于混合廢水的污泥成分復雜，難以將污泥作為農業營養源，所以這一模式影響了營養物質的有效利用。
源分離概念是指從源頭-便器入手，將糞便、尿液單獨收集、輸送、處置、利用，不再將其與其他污水混合。源分離理念主要體現在將高濃度的人糞尿與其他雜排水分離，從人糞尿中回收能量和資源，可以從根本上消除污水末端處理靠潔凈水稀釋、輸送、處理污染物，浪費大量水資源并使所含營養物難以回歸土地的不可持續性弊端。
2.2 農村生活污水生態治理模式的內涵
農村生活污水治理是與農業生產、生態環境建設等方面聯系在一起的系統工程，應根據生態學原理，充分運用農業生產體系的生態結構功能及農村自然生態系統的結構功能，考慮農村的具體自然條件，強調用自然的處理方式，充分利用人工濕地、穩定塘、土壤滲濾等自然處理系統中，各種植物、動物及微生物相互依存的綜合作用，形成食物鏈，達到系統內部物質能量的循環再生利用。
3 農村生活污水生態處理模式的技術分析
3.1 源頭控制利用技術
3.1.1 糞尿分離式生態廁所
在農村，一方面生態農業的發展，需要人糞尿的還田，以改善土壤性能，減少化學肥料的危害；另一方面傳統的糞便農用，缺少對糞便有效的無害化處理，造成腸道等疾病的傳播，加上一些水沖式廁所沖走糞便，造成糞便農用率的降低。解決這些問題的有效措施就是推廣應用生態廁所。這種廁所安全衛生、節約水資源、能夠實現變廢為寶。目前，國內外已開發出來的生態廁所有：太陽能廁所、循環水沖洗廁所、免水沖洗廁所等。其中，免水沖洗的糞尿分離型廁所對于旱廁有很好的替代價值，其基本結構包括糞尿分集式便器、排尿管、貯尿容器、過糞管、廁坑、排氣管等，尿液通過小便區的尿液排污口單獨收集，大便收集后添加鋸末等粉料從而起到清潔的作用。目前尿液與糞便分離式便器己在瑞典、丹麥、德國、荷蘭等歐洲國家使用。糞尿分離型廁所技術含量不高，卻代表了先進的衛生理念，是目前欠發達地區改善衛生條件最合適的技術手段[9]。
3.1.2 尿液的處理與利用
通過尿液和糞便的分離和利用，可以形成一個良性的營養封閉系統。尿液里含有大多數人類代謝的營養物，如果將尿液分離，污水處理的負荷將大大減小。尿液中包含的大部分營養物能滿足農業生產中的營養需要，將其作為肥料是營養圈封閉的重要一步。尿液收集后儲存于收集桶中，桶的容積可根據人口而定。尿液在被農業施用前貯存6個月以上則可將衛生方面的危險降至最低程度[10]，而且無形成大量沼氣的可能，適合于封閉條件下儲存。源分離后的尿液通過收集和貯存，并進行腐熟和肥化處理，成為有著豐富營養物的重要有機肥，這種肥易分解，可作氮肥施用。
3.1.3 糞便的處理與利用
建立在源頭控制概念基礎上的糞便處理，無需以水作為運輸糞便的媒介，它是在座便器下方建造一個長方形池，內填充具有良好多孔性、吸水性、排水性的鋸末作為微生物的繁殖場所，糞便經座便器直接進入反應池中與木屑混合，整個過程不需水沖，以較小的動力攪拌，通過控制溫度、濕度等條件，使好氧微生物在與鋸末混合的特有環境（55～65 ℃）中快速繁殖，將糞便轉化為無臭味的H2O、CO2和較干燥的有機肥。同時，經過一段時間的積累，可以培養出適合糞便分解的好氧菌群，這又加速了糞便的分解，其產物可作為有機肥料及土壤改良劑。孫勝龍等人[11]結合我國北方地區的特點，采用麥秸作為鋸末的替代品，并對其性能特點進行了研究。結果表明，麥秸能夠完全代替鋸末作為生態廁所的基質，對糞便及廚房垃圾的削減率可達到79.7%，超過鋸末的70.2%的削減率，穩定后的麥秸―糞便混合物中氮、磷和其它有機物質的含量較高，適于作農用肥料。
3.2 農村生活污水生態處理技術分析
在對各種污染源的源頭進行有效控制之后，在后續污水資源化的途徑中，需綜合考慮三個方面的問題：一是充分利用農村地區的土地（荒地）、河流（溝渠、坑塘）、湖泊資源與自然等條件；二是充分考慮廣大農村地區財力狀況薄弱這一情況，著重考慮選用既成熟可靠，又適合農村實際的經濟適用技術；三是針對廣大農村地區從業人員技術水平和管理水平較低的現狀，著重選用簡單易行，運行穩定，維護管理方便的處理工藝。
污水生態處理技術是利用土壤-植物-微生物復合系統的物理、化學、生物學和生物化學特征對污水中的水肥資源加以回收利用，對污水中可降解污染物進行凈化的工藝技術。具有造價低，能耗低，結構簡單，運行維護方便，處理效果好的優點，其凈化水質可達二級處理甚至三級處理水平，比較適合我國農村生活污水處理。目前，人工濕地、穩定塘和土地滲濾系統是比較成熟的污水生態處理技術。
3.2.1 人工濕地污水處理技術
人工濕地系統是通過模擬自然濕地，人為設計與建造的由飽和基質、挺水與沉水植物、動物和水體組成的復合體[12]。
人工濕地處理系統的優點主要表現為：投資費用較少，運行費用低；維護管理簡便，水生植物在加強污水處理效果的同時還可以美化環境，調節氣候，增加生物多樣性。其不足主要表現在污染負荷比較低，占地面積大，如果設計不當很容易造成堵塞，處理效果受季節影響明顯，隨著運行時間的延長除能力會逐漸下降。
人工濕地處理技術經過幾十年的發展，目前已成為一種較為成熟的污水處理技術并在世界范圍內有較廣泛的應用。近年來，國內學者[13]對濕地污水處理原理與設計參數也進行大量的研究，濕地系統人均建設費用為250～300 元，僅為傳統工藝建設投資1/3，運行成本主要為提升水泵所消耗的電費，約為0.05～0.1 元/ t水，因此人工濕地污水處理技術是適合我國國情的污水生態處理技術。
3.2.2 穩定塘
穩定塘又稱為氧化塘或生物塘，是一種利用天然凈化能力的生物處理構筑物的總稱，有機物主要通過微生物降解、有機物吸附、有機顆粒的沉降和截濾作用去除。穩定塘系統分為好氧塘、兼性穩定塘、厭氧穩定塘、曝氣穩定塘。
穩定塘系統能充分利用地形，系統基本不耗能，無需污泥處理，易于管理和維護，對有機物和病原體有很好的去除效果，并且基建費用低，人均建設費用為150～ 250 元，為傳統二級活性污泥法的1 /4，但占地面積大。該工藝適用于經濟欠發達、水資源短缺、規模較小且擁有自然池塘或閑置溝渠地形的村莊。
穩定塘在太湖流域農村地區應用比較廣泛。在北方寒冷地區單獨應用穩定塘處理時，因需要巨大的儲存容積以及穩定塘表面容易結冰等因素而使其發展受到了限制。但可以通過采用多塘串聯和增加曝氣系統等改善穩定塘在冬季低溫下的運行效果。
3.2.3 土地滲濾系統
土地滲濾污水處理系統以土壤為介質，在人工控制的條件下，將污水投配在土地上，通過土壤-微生物-植物系統的綜合凈化作用，使水與污染物分離，水被滲濾并通過集水管道收集，污染物通過物化吸附被截留在土壤中，可分為慢速滲濾、快速滲濾兩種。慢速滲濾是由植物和土壤組成的垂直滲濾污水處理工藝，適用于干旱、半干旱地區，農田污灌就是典型的慢速滲濾土地處理系統。快速滲濾是使污水在重力作用下快速流過土壤而得到凈化的工藝，要求土壤通透性好、活性高。
地下滲濾系統具有氮、磷去除能力強，處理出水水質好，可回用，基建及運行成本低，運行管理簡單、維護容易、不產生剩余污泥且對進水負荷的變化適應性強等優點外，還對各種病原體具有很好的降解作用。適合土質通透性能高、農戶分布散、人口少、經濟較落后的農村污水處理。
國外對于土地滲濾污水處理系統研究較多，應用較為普及，在美國約有36% 的農村及散住家庭用了土地處理系統處理生活污水，在瑞典、芬蘭和挪威等北歐國家，約有100多萬散居住戶采用了土地處理系統處理生活污水[14]。我國沈陽西部的滯洪區就有慢速滲濾土地污水處理農村污水的應用[15]。
4 結語
基于源分離理念的農村生活污水生態治理模式，有別于傳統的以“去污”為核心的污水治理思路，而是增加了糞尿資源化這一環節，在生態和物質循環上有深遠的意義。源分離后的剩余雜排水在后續污水資源化的途徑中采用污水生態處理技術，能夠很好地結合廣大農村地區的自然地理條件，如當地的廢塘、灘涂、廢棄的土地，基建投資低，出水可以直接回用于農田灌溉或農村雜用水。對于廣大農村地區來說，居住分散，難以建立完備的管網系統，經濟力量薄弱，缺乏污水處理專業人士，污水生態處理是一個很好的出路。該模式在技術上并不需要太多的革新，只需根據不同地區的實際情況選擇合適的處理工藝或對現有的污水處理技術進行組合，以實現污水處理的低能耗，優質化，資源化。
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【關鍵詞】建筑設計 建筑概念設計 概念設計 設計思想 應用
中圖分類號：TU2文獻標識碼： A
一．引言
水資源緊缺問題已成為世界性問題，目前全球范圍內約有60%以上地區的陸地淡水供應不足，有40多個國家處于嚴重缺水狀態，全世界約有1/3的人口無法得到安全供水。我國同樣面臨水資源短缺的問題，為了水資源緊缺問題，各個城市開始研究水回用技術和再生處理技術。城市處理污水的中水回用技術就是其中典型的水資源再生利用的一種方式。
二.我國污水回用現狀。
我國在這方面起步較晚，目前我國最大的水資源再利用項目：高碑店污水處理廠再生水回用項目已經實施全線貫通。用于園林、環衛、工業等行業。我國早在1985 年將城市污水處理與利用列入國家科研課題，相繼在北京、青島、泰安、天津、大連、太原、淄博等城市開展了污水回用的實驗研究工作，其中有些城市己修建了污水回用試點工程并取得了積極的成果，為全國的中水回用提供了技術依據，積累了一定的實踐經驗。
北京是我國污水回用發展較快的城市，至2010 年污水的再生利用量達到10 億m3。大連市自1994 年以來，先后在12 座大型建筑中配套建設了中水實施，日節約淡水2000m3。
寧波市目前僅有一家中水回用單位，即寧波市污水處理廠的中水初級回用工程，污水處理后的出水灌溉廠區的草坪綠化。雖然我國部分城市在中水利用走在了前而，但是中水資源的利用與開發總體進展緩慢。
三.中水回用技術。
城市中水深度處理回用的處理技術按其機理可分為物理化學法、生物化學法和物化生化組合法等；按工藝路線可分為傳統石灰石法、膜法處理工藝。以上工藝技術都能把污水處理為適合各種回用途徑的出水，甚至達到高標準水質要求。先進的膜處理技術可以獲得高質量的處理出水，但投資較大，傳統深度處理技術的投資相對較低，但存在不少問題，且回用范圍較小。因此，探索適合我國國情的中水深度處理回用新技術和工藝設備，對于經濟、安全、快速地解決我國城市的缺水與水污染問題具有重要的意義。
城市中水深度處理回用在嚴重缺水的中東、非洲地區和經濟發達的北美、西歐已成功應用多年，研究成果頗豐。特別是美國和加拿大，多數火力發電廠都是采用市政污水處理廠處理后的出水作為電廠的水源，在此領域技術處于領先地位。近年來，其工藝技術也在不斷改進，過濾方式已逐步改變為膜處理工藝。
我國在城市污水回用方面的研究起步較晚，已經建成的中水回用工程多以傳統石灰石處理工藝為主，應用膜生物反應器技術的大型工程實例還較少，且存在通量低、易污堵、能耗高、一次性投資較大等問題。目前，不少單位正在積極開展這方面的研究，尋求適合我國國情的經濟合理的新工藝技術。國內污水廠中水回用大體有五種處理模式：一是采用膜過濾—反滲透雙膜處理工藝；二是采用水解酸化—生物曝氣—深層過濾—消毒處理工藝；三是采用浮選—過濾處理工藝；四是采用高效過濾處理工藝；五是采用絮凝沉淀工藝。
1.中水回用工藝流程：
中水回用處理一般包括預處理、主處理及深度處理三個階段。其中預處理階段主要有格柵和調節池兩個處理單元，主要作用是去除污水中的固體雜質和均勻水質；主處理階段是中水回用處理的關鍵，主要作用是去除污水的溶解性有機物；深度處理階段主要以消毒處理為主，保證出水達到中水水標準。
中水回用主處理技術主要包括生物法、物化法及膜分離法。其中生物處理法是利用水中微生物的吸附、氧化分解污水中的有機物，包括好氧和厭氧微生物處理，一般采用多種工藝相結合的辦法；物理化學處理法以混凝沉淀（氣浮）技術及活性炭吸附相結合為基本方式，提高出水水質，但運行費用較高；膜處理技術一般采用超濾（微濾）或反滲透膜處理，其優點是SS去除率很高，占地面積少等優點。
處理工藝流程為：原水格柵調節池提升泵生物反應器循環泵膜組件消毒裝置中水貯池中水用水系統
中水回用技術作為目前節約水源、防治水污染的重要途徑，充分利用中水回用技術一方面緩解城市供水壓力，同時大大節省企業排污費，降低生產成本，；另一方面保護周邊環境的衛生，給城市營造良好的工作生活氛圍。
2.中水回用技術特點：
（1）能高效地進行固液分離，將廢水中的懸浮物質、膠體物質、生物單元流失的微生物菌群與已凈化的水分開。分離工藝簡單，占地面積小，出水水質好，一般不須經三級處理即可回用。
（2）可使生物處理單元內生物量維持在高濃度，使容積負荷大大提高，同時膜分離的高效性，使處理單元水力停留時間大大的縮短，生物反應器的占地面積相應減少。
（3）由于可防止各種微生物菌群的流失，有利于生長速度緩慢的細菌（硝化細菌等）的生長，從而使系統中各種代謝過程順利進行。
（4）使一些大分子難降解有機物的停留時間變長，有利于它們的分解。
（5）膜處理技術與其它的過濾分離技術一樣，在長期的運轉過程中，膜作為一種過濾介質堵塞，膜的通過水量運轉時間而逐漸下降有效的反沖洗和化學清洗可減緩膜通量的下降，維持MBR系統的有效使用壽命。
3.新型兩級過濾膜生物反應（DF-MBR）技術
新型兩級過濾膜生物反應（DF-MBR）是利用生化過濾單元去除水中的大部分有機污染物和懸浮顆粒物，減輕后續膜過濾單元的運行負荷，提高膜通量，減小膜過濾單元的設計規模及占地面積，進一步降低系統造價。
DF-MBR基本工藝流程為：
4.生物接觸氧化法。
生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝,即采用活性污泥法與生物接觸氧化法相結合的方式，好氧曝氣采用活性污泥工藝，利用好氧微生物菌群氧化分解污水中的有機物，接觸氧化工藝是通過生物膜的作用進一步吸附，降解污水中的有機物。具體結構采用的是多段推流式，即生物接觸氧化池內分成多格，污水串聯流過每一格間。可使每格生長的微生物與負荷條件相適應，有利于專性微生物的培養馴化，提高了處理的效率。
四.結束語：
中水處理技術是基于全球水資源緊缺和廢水外排污染而興起的技術，城市污水處理中水回用，既減少了污水直接排放的污染程度，同時又能最大程度的對水資源進行再生利用，可謂一舉多得。城市污水就近處理并回用，可以保證水資源穩定可靠，同時又能減少供水管網的壓力，有利于環境城市污水處理及排水管網的壓力，緩解水資源緊張的問題。城市污水處理、中水回用正成為污水處理和發展的重要方向。
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關鍵詞：生物技術，制漿造紙廢水，廢水處理
制漿造紙工業對環境所造成的污染問題日益突出，其廢水排放量占全國工業廢水排放總量的10%左右，污染嚴重，需要二次處理。隨著國家對環境保護的重視以及民眾環保意識的不斷提高，制漿造紙行業已將降低有害物質作為重要課題。生物處理是常用的制漿造紙廢水處理技術，已被許多工廠采用。該技術的原理是利用厭氧和好氧微生物將廢水中的溶解性有機物分解為二氧化碳和水等穩定的無機物，實現COD去除，達到凈化水體的目的。根據參與作用的微生物種類和供氧情況，分為好氧生物處理和厭氧生物處理及好氧厭氧組合處理三大類。生物處理方法運行費用低廉，與其他方法組合可以大大提高造紙廢水的處理效率。
1.好氧生物處理法
好氧生物處理法即在有氧條件下，好氧微生物(主要是好氧菌)以水中的多種有機污染物作為生長、繁殖和新陳代謝等生命活動的物質與能量來源，同時達到去除BOD的方法。根據好氧微生物在水體中和工作方式不同，可分為活性污泥法和生物膜法兩類。
1．1 活性污泥法
經初次沉淀后的廢水與由二次沉淀池來的回流污泥在曝氣池起端進入池內，通過擴散或機械曝氣進行充分混合與曝氣，并通過活性污泥的吸附、絮凝和氧化作用去除廢水中的有機物。該法適用于處理要求高而水質較穩定的廢水。
由于普通活性污泥法曝氣時間比較長，當活性污泥繼續向前推進到曝氣池末端時，廢水中有機物已幾乎被耗盡，污泥微生物進入內源代謝期，它的活動能力也相應減弱，因此在沉淀池中容易沉淀，出水中殘剩的有機物數量少。處于饑餓狀態的污泥回流入曝氣池后又能夠強烈吸附和氧化有機物，所以普通活性污泥法的BOD和懸浮物去除率都很高，達到90～95%左右。
普通活性污泥法也有它的不足之處，主要是：①對水質變化的適應能力不強；②所供的氧不能充分利用，曝氣池相對龐大、占地多、能耗費用高。有研究表明通過活性污泥工藝改良，可以明顯改善生物系統污泥沉降性能及處理效果。
（1）SBR工藝
SBR（Sequencung Batch Reactors）是近年來在國內外廣泛重視和研究日趨增多的一種污水生物處理新技術。SRB反應器的運行通常包括5個階段：①進水階段——加入基質；②反應階段——基質降解；③沉淀階段——泥水分離；④排放階段——排上清液；⑤閑置階段——活性恢復。這5個階段都在曝氣池內完成，從第一次進水到第二次進水稱為一個工作周期。
SRB每個工作周期中各個階段的運行時間、運行狀態可以根據污水性質、排放規律與出水要求等進行調整。其操作簡單，應用靈活，經濟可行，能有效地去除常規活性污泥法難以去除的污染物，并能有效地克服活性污泥法污泥膨脹等問題。甲醇去除率達100%，COD去除率88%。據某些專家估算，SRB法投資運行成本要比常規活性污泥法節省30%。加拿大已成功應用SRB技術處理造紙廠多種廢水；上海新倫造紙廠采用SRB技術進行廢水處理并實現達標排放。
（2）HCR工藝
HCR(High Performance Compact Reactor) 是好氧生物處理技術的一個飛躍，它融合了當今的高速射流曝氣、物相強化傳遞、紊流剪切等技術，并具有深井曝氣和流化污泥床的特點。因此，其空氣氧的轉化率高，反應器的容積負荷大，水力停留時間短，是當前為西方國家所廣泛接受的一種高效好氧生物處理方法。
HCR系統主要包括：集成反應器、兩相噴頭、沉淀池以及配套的管路和水泵等。集成反應器為圓形容器，其外筒兩端被封閉，連接著各種管道；內筒兩端開口，兩相噴頭安裝在反應器上部的正中央。循環水泵提升高壓水流經噴頭射入反應器，由于負壓作用同時吸入大量空氣。水流和氣流的共同作用又使噴頭下方形成高速紊流剪切區，把吸入的氣體分散成細小的氣泡。富含溶解氧的混合污水經導流筒達到反應器底部后，又向上返流形成環流，再經剪切向下射流，如此循環往復運行。于是，污水被反復充氧，氣泡和微生物菌團被不斷剪切細化，并形成致密細小的絮凝體。
據研究表明紙廠廢水采用HCR工藝處理，其中懸浮物去除率和脫色率均在95%以上，BOD和COD的去除率也都在80%以上，其主要運行效果參數與傳統活性污泥法比較得出，HCR工藝在充氧速率、容積負荷、污泥負荷、沉淀池表面負荷、剩余污泥產率、水力停留時間等方面都具有明顯優勢。
HCR工藝存在的問題：一是能耗，當污水 COD去除率在80%及其以下時，所需能耗低且效益好；如果COD的去除率要求過高，其能耗就直線升高。因此，在實際工作中也不能盲目地選用HCR工藝。第二個問題是泡沫，HCR在處理某些廢水時，也和常規好氧工藝一樣會產生泡沫，設計時必須考慮這一因素。
1．2 生物膜法
生物膜法是一大類生物處理法的總稱，共同的特點是微生物附著在介質(濾料)表面上，形成生物膜，污水同生物膜接觸后，溶解的有機物被微生物吸附轉化為H2O、 CO2、 NH3和微生物細胞物質，污水得到凈化，所需氧氣一般直接來自大氣，生物膜法的處理效果和活性污泥法的處理效果差不多，與活性污泥法相比，其產生的污泥膨脹和剩余污泥量少，以及占地少和運行管理簡便等優點。
目前采用生物膜技術的工藝也很多，常用的有生物濾池、生物轉盤、接觸氧化法以及生物流化床或膨脹床等多種工藝，本論文主要介紹一下接觸氧化法以及生物流化床。
（1）生物流化床法
生物流化床是70年代開發的一種新型生物膜法處理工藝；以比重大于1的細小惰性顆粒如砂、焦碳、陶粒、活性炭等為載體；廢水以較高的上升流速使載體處于流化狀態；生物固體濃度很高，傳質效率也很高，是一種高效的生物處理構筑物。
生物流化床具有以下優點：① 生物固體濃度高(10~20g/l)，因此容積負荷較高(7~8kgBOD5/m3.d以上)，水力停留時間可大大縮短，基建費用較小；② 無污泥膨脹或其它生物膜法中的濾料堵塞；③ 能適應不同濃度范圍的廢水，能適應較大的沖擊負荷；④ 由于容積負荷和床體高度較大，占地面積較小。這些優點使它越來越受到水處理界的重視，目前已在生活污水和多種工業廢水的處理上得到應用。近年來，內循環生物流化床研究得較多，還有人把流化床反應器與膜分離技術結合起來，建立了好氧流化床膜反應器，處理出水水質較高。
（2）生物接觸氧化法
生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物膜法之間的生物處理工藝。兼有活性污泥法與生物膜法優點，其機理是在曝氣反應池內設置填料，池內既有活性污泥又有生物膜，形成密集的生物群體，較多的增加了廢水與生物接觸的面積，連續曝氣和生物膜的及時更新，增強了生物的活性。科技論文。生物接觸氧化池底曝氣對污水進行充氧，并使池體內污水處于流動狀態，以保證污水同浸沒在污水中的填料充分接觸，避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。生物接觸氧化法中微生物所需的氧通過鼓風曝氣供給，生物膜生長至一定厚度后，近填料壁的微生物由于缺氧而進行厭氧代謝，產生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會造成生物膜的脫落，并促進新生物膜的生長，促進生物膜的新陳代謝，脫落的生物膜將隨出水流出池外，廢水中污染物在此過程中被微生物分解消耗，從而使廢水得到凈化處理。
生物接觸氧化法具有以下特點：①由于填料比表面積大，池內充氧條件良好，池內單位容積的生物固體量較高，故生物接觸氧化池具有較高的容積負荷；②由于生物接觸氧化池內生物固體量多，水流完全混合，故對水質水量的驟變有較強的適應能力；③剩余污泥量少，不存在污泥膨脹問題，運行管理簡便；④處理能力高，處理效果穩定。科技論文。
2．厭氧生物處理法
2．1 厭氧生物處理廢水的基本原理
厭氧發酵處理的基本原理是將溶解在廢水中的有機物，通過微生物作用使其轉化成為生物氣體，主要成分為甲烷，可作為工廠燃料燃燒以產生熱量加以利用。
由于一般處理廢水方法費用較高，特別是好氧發酵的動力消耗大，而且還要花費很多費用來處理生物污泥；而在厭氧生物處理過程中,復雜的有機化合物被降解和轉化為簡單、穩定的化合物,同時釋放能量,其中大部分能量以甲烷的形式出現。厭氧生物處理是一種有效、簡單、費用低廉的低成本處理技術，是將廢水處理與能源回收相結合的一種技術；同時由于新的更加嚴格的環保法規對制漿和造紙工廠廢水排放的限制，所以這些因素都促使制漿和造紙工廠采用厭氧處理廢水。
2．2 厭氧生物處理廢水的新工藝與技術
目前采用厭氧技術處理廢水的工藝也很多，造紙業早使用的兩種厭氧系統：厭氧接觸工藝CSTR（continuous stirred tank）和上流式污泥床工藝UASB（Up-flow Anaerobic SludgeBed）。目前具有高傳質效率和污泥濃度，高反應器負荷的具有代表的新型反應器有：流化床FB（Fluidised Bed）、膨脹顆粒污泥床EGSB（Expanded Granular SludgeBed）和內循環反應器IC（InternalCirculation reactiors）。下面就介紹一下UASB和內循環反應器IC兩種厭氧生物處理廢水的方法。
（1）UASB方法
在厭氧處理領域應用最為廣泛的是UASB反應器，它是由污泥反應區、氣液固三相分離器（包括沉淀區）和氣室三部分組成。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機物，把它轉化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動形成一個污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時，折向反射板的四周，然后穿過水層進入氣室，集中在氣室沼氣，用導管導出，固液混合液經過反射進入三相分離器的沉淀區，污水中的污泥發生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼著斜壁滑回厭氧反應區內，使反應區內積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。
UASB的主要優點是：
①UASB內污泥濃度高，平均污泥濃度為20－40gVSS/1；②有機負荷高，水力停留時間短，采用中溫發酵時，容積負荷一般為10kgCOD/m3.d左右；③無混合攪拌設備，靠發酵過程中產生的沼氣的上升運動，使污泥床上部的污泥處于懸浮狀態，對下部的污泥層也有一定程度的攪動；④污泥床不填載體，節省造價及避免因填料發生堵賽問題；⑤UASB內設三相分離器，通常不設沉淀池，被沉淀區分離出來的污泥重新回到污泥床反應區內，通常可以不設污泥回流設備。
主要缺點是：
①進水中懸浮物需要適當控制，不宜過高，一般控制在100mg/l以下；②污泥床內有短流現象，影響處理能力；③對水質和負荷突然變化較敏感，耐沖擊力稍差。
UASB工藝近年來在國內外發展很快，應用面很寬，在各個行業都有應用，生產性規模不等。科技論文。實踐證明，它是污水實現資源化的一種技術成熟可行的污水處理工藝，既解決了環境污染問題，又能取得較好的經濟效益，具有廣闊的應用前景。
（2）內循環反應器IC
內循環厭氧反應器(Internal Circulation Reactiors 簡稱IC)是由荷蘭Paques公司于20世紀80年代中期在UASB反應器的基礎上開發成功的高效厭氧反應器。它也存在厭氧細菌聚集形成的“顆粒污泥”，也是上流式顆粒污泥處理系統。廢水在反應器中也是自下而上流動，污染物被細菌吸附并降解，凈化過的水從反應器上部流出。事實上，IC反應器可以簡單化地理解為兩個上下組合在一起的UASB反應器，一個是下部的高負荷部分，一個是上部的低負荷部分。IC反應器與UASB的最大不同之處是，廢水處理中由COD轉化產生的生物氣的引出分為兩個階段，下部產生的氣體產生一個水和污泥的循環回流，由此引起的強烈的攪拌作用和高的上流速度，極大地改善了污染物從液相到顆粒污泥的傳質過程，因此有極高的凈化效率，這是內循環Internal Circulation reactiors一詞的由來。
內循環(IC)厭氧反應器目前已經成功用于造紙工業廢水處理，與UASB相比它具有以下優點：有更高的負荷和凈化效率，進水有機負荷可超過普通厭氧反應器的3倍以上；占地面積小，其體積相當于普通反應器的1/4-1/3左右，大大降低了反應器的基建投資；抗低溫能力強，IC反應器由于含有大量的微生物，溫度對厭氧消化的影響變得不再顯著和嚴重；具有緩沖pH的能力，內循環流量相當于第1厭氧區的出水回流，可利用COD轉化的堿度，對pH起緩沖作用，使反應器內pH保持最佳狀態，同時還可減少進水的投堿量；內部自動循環，不必外加動力，節省了動力消耗；出水穩定性好；啟動周期短，IC反應器啟動周期一般為1～2個月，而普通UASB啟動周期長達4～6個月；沼氣利用價值高，反應器產生的生物氣純度高，CH4為70％～80％，CO2為20％～30％，其它有機物為1％～5％，可作為燃料加以利用。
結論：
制漿造紙廢水具有濃度高、水量大、色度深、含纖維懸浮物多、BOD和COD含量高等特點。生物法處理制漿造紙廢水具有效率高、成本低、二次污染少等優點,今后隨著造紙工業和生物技術的迅猛發展以及對環境質量要求的提高,生物處理技術必將在制漿造紙工業廢水處理中得到更廣泛的應用，研究高效、低耗、技術簡單的制漿造紙廢水生物處理技術是一個非常有前途的課題。
參考文獻：
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