面向未来污水处理技术应用研究现状及工程实践

目前全球面临巨大能源、水污染及资源危机,传统污水处理技术已无法满足可持续发展需求,实现能源自给、污水再生及资源回收的新型污水处理技术是未来水厂重要实施路径.污水处理厂实现能源自给的关键一是"开源",即高效回收污水中有机物化学能、低品位热能,并利用外源有机物厌氧共消化、太阳能、风能等技术开发能源;二是"节流",即利用高效设备、精细化运行系统及厌氧氨氧化技术等举措节能降耗.基于可饮用用途,MBR+RO法是实现污水再生的主要途径,但膜污染严重、电耗高的问题仍有待解决.通过污泥水解技术获得富含VFA的优质碳源或合成PHAs的主要原料是有机物资源化的重要方向;利用污泥焚烧磷回收,可获得90%以上的磷回收率,并可解决污泥处置的困境.系统总结了国内外面向未来污水处理新技术应用研究现状,介绍了典型国家对未来污水处理技术的实践,提出我国面向未来污水处理厂面临的阻碍及可能的出路,为我国未来污水处理厂的发展提供方向.     

基于生物生态耦合的城市污水绿色再生利用

水资源短缺是制约我国高质量发展的突出瓶颈,污水再生利用是破解该问题的有效途径。传统的污水处理与再生工艺以污染物去除为导向,将污水中的碳、氮、磷作为污染物进行去除,该过程需消耗大量能源及药剂,且无法回收污水中的碳、氮、磷等资源。以资源回收为导向的生物生态耦合污水再生利用具有绿色、低碳等特点,是城市污水资源化的可行路径。本文综述了传统的基于污染物去除的污水再生工艺研究进展与问题,对基于资源回收的生物生态耦合绿色污水再生工艺进行了分析和展望,并从立法保障、模式优化及标准完善等方面提出了政策保障建议,为我国城市污水再生利用提供新的思路。     

碳中和时代下我国能量自给型污水处理厂发展方向及工程实践

基于碳中和背景及污水处理可持续、低碳运行理念,分析了我国污水处理厂不同水质、工艺类型、规模等条件下的能源消耗及能源回收特点,提出了以“碳改向技术+低耗高效复合脱氮技术+污泥厌氧共消化技术+污水热能回收技术+节能降耗技术”的污水处理新模式是实现我国能源自给型污水处理厂的关键,并提出我国污水处理厂实现碳中和应分为“完全能源自给”及“能源供应工厂”两个目标.此外,对基于此背景下建设的北京某再生水厂的理论能源自给情况进行了分析,结果表明,通过节能降耗、引入外源有机物、污水源热泵回收等措施,北京某再生水厂能源自给率由12.2%分别提高至17.1%、21.6%、84.7%.     

北方农村地区人工湿地污水处理技术探索与实践:以沈阳市为例

随着农村人居环境整治工作的推进,我国农村污水治理水平持续提升,低成本就地资源化利用技术成为农村污水处理未来的发展方向。虽然人工湿地技术推广受到气候环境、土地资源等因素的限制,但因其建设成本低、建设形式灵活,符合农村污水就地消纳的指导方向,得以在农村地区迅速普及应用。沈阳市以北方人工湿地技术为核心,重点研发了中小规模农村污水低成本分级处理技术,形成了农村污水处理、设施运营全流程成套技术及系统性管理模式。在污水资源化利用背景下,庭院式污水处理设施具有资源化利用农村生活污水的潜力。     

污水再生新工艺NPR及其中试研究

随着经济的发展,我国面临水资源短缺的威胁日益严重。污水资源化利用对社会发展具有重要的战略性意义。文章介绍了一种污水资源化再生利用的新技术NPR工艺,该工艺基于传统活性污泥法及生物膜法的原理,通过技术集成创新开发而成。工艺克服了传统污水深度处理工艺流程长、投资运行成本高的缺点。中试实验研究表明,该系统出水水质可达到再生水回用标准,可以用作工业生产中非高品质用水、城市杂用水、农业灌溉等方面。     

城镇粪便污水,生活污水的资源化利用和无害化处理及前景

城镇粪便污水和生活污水既是能源资源又是环境污染源，采用沼气发酵技术和污水处理技术结合于一体的新装置净化沼气池对其进行资源化利用和无害化分散处理，具有高效、省能、产能、杀卵灭菌，去除污染、减少污泥，易于管理、造价较低等优点。试验和应用结果表明．应用此工艺可获取能源沼气，排出水符合ＧＢ７９５９—８７“粪便无害化卫生标准”，出水水质可达ＧＢ８９７８—８８“污水综合排放标准”中，第二类污染物允许排放浓度的一、二级标准，具有显著节能、环境、社会和经济效益及广阔发展前景。     

利用太阳能化粪池污水深度净化达到饮用标准研究

针对分散型社区、村镇点多面广的分布特点,研发一套光伏电能驱动的外置式MBR与纳滤膜组合的污水处理系统.对化粪池污水处理,按照GB 5749-2006《生活饮用水卫生标准》中54项指标检测,达到标准的22项,比标准高一个数量级的27项,比标准高2个数量级的5项.检测结果表明,该系统不仅适用于分散型社区、村镇生活污水处理,而且可用于分散型农村饮用水处理.根据运行及测试数据,对系统过程的物质转化、能量代谢进行了研究.研究结果表明,以清洁能源输入,将污水转化为2种可资源化利用的产品水,达到近零排放,处理系统工艺具有很好的生态化功能.     

大屯矿区矿井水和生活污水处理利用技术

随着煤炭矿区经济的高速发展,矿区缺水问题越来越突出,解决矿区缺水问题的有效途径是合理开发利用矿井水和生活污水资源。以大屯矿区矿井水与生活污水处理利用工程实例为背景,以处理后的矿井水与生活污水回用途径为依据,论述了大屯矿区矿井水净化处理与深度处理、生活污水二级生化处理与深度处理及利用工艺技术,介绍了大屯矿区矿井水与生活污水处理后的利用模式,供其他类似矿区开展矿井水和生活污水资源化借鉴。     

浅谈城镇污水污泥的资源化利用

城镇污水污泥产量较大而且成分复杂,对其进行合理资源化利用显得尤为重要。如果处理与运用不当就会造成严重污染,在一定程度上削弱污水污泥处理工厂的净化功能。本文主要对城镇污水污泥处理和运用现状进行了分析,同时对资源化应用技术进行了研究,为污水污泥的处理与应用提供参考。     

澳大利亚污水处理与再生水利用现状分析及经验

对澳大利亚水资源赋存现状、污水处理和再生水利用的历史与现状进行了详细整理与分析,梳理了澳大利亚污水处理与再生水利用发展历程、相关标准、政策和法律法规以及再生水利用典型案例。该经验可为我国开展再生水循环利用研究和工程实践提供重要指导和技术支撑。借鉴澳大利亚水回用技术与管理方法,我国可进一步发展污水再生深度处理技术与工艺,提高再生水生产品质,拓展再生水利用途径,通过浓度控制与处理工艺要求相结合提升再生水水质安全保障能力,建立健全污水资源化利用技术和管理标准体系。     

廊坊市污水的资源化利用

本文对廊坊市水资源现状进行了分析,并阐述了污水资源化利用的必要性和意义。目前,污水处理事业在廊坊市的蓬勃发展给污水资源化利用奠定了坚实的基础,本文得出了廊坊市在污水资源化方面尚有较大的潜力,主要是景观用水、市政公用事业用水、开发农业灌溉技术、工业水回用、建立中水回用系统五个等方面。     

基于源分离的农村污水资源化技术现状与展望

针对目前中国农村的生活污水收集配套设施不健全、处理技术不适用等问题,本文通过分析农村生活污水的组成与特点,提出采用源分离与资源回收利用相结合的技术模式。首先阐述了黑灰分离、粪尿分离2种源分离方案的实施方式与可行性;然后针对源分离处理后产生的黑水、黄水、灰水等分别归纳分析了适宜于农村地区的资源化处理技术;最后基于源分离的污水资源化处理技术发展瓶颈与趋势,提出了重点研发方向和建议。     

污水再生与增值利用的碳排放研究进展

资源紧缺与气候变化已成为制约人类繁荣发展的巨大挑战。如何对污水资源进行再生利用是循环经济发展的重要议题之一,也是污水治理低碳转型的潜在路径。以再生水、能源、微生物蛋白和鸟粪石等污水资源化产品为研究对象,分析总结了不同污水资源化技术与工艺的生命周期碳排放研究现状。分析指出,污水再生与增值利用具有可观的减碳效益,但应结合利用场景在系统水平开展量化评估。此外,数据来源、系统边界和功能单位等是碳排放评估的关键影响因素。未来,揭示污水再生与增值利用全生命周期过程的碳减排效益,提出污水资源化利用的零(负)碳技术路径,发展污水治理协同资源化的低碳模式,也应是亟待解决的科技难题。     

我国沿海地区农村生活污水处理排放及资源化之路

农村生活污水治理是实施乡村振兴战略的重要任务,事关农村生态文明建设。沿海村落地理位置特殊,村落的排污对近海生态环境存在潜在威胁,沿海农村生活污水治理工作需重点关注。本文对我国沿海11个省份农村生活污水处理排放标准及资源化利用现状进行系统分析,指出我国沿海地区农村生活污水处理排放和资源化利用标准体系存在针对性不足、与黑臭水体治理衔接不充分、建设进程缓慢等问题,提出应因地制宜加速推进农村生活污水处理排放与资源化利用标准体系建设,加强处理排放、资源化利用及黑臭水体治理协同控制,发展生态化治理技术,形成“减污降碳资源化利用模式”,激活农村资源,拓展资金来源,为地方农村生活污水治理及相关标准体系建设和环境管理提供指导和借鉴。     

循环经济背景下污水厂污泥中铝盐的分离与回收技术研究进展

污泥资源化是我国解决资源与环境问题、实现减污降碳的重要举措。污泥中铝盐组分的回收和循环利用是推动污水处理厂绿色发展的有效措施,也是同步提高污泥中磷、有机质等资源高效回收的重要途径。综述了铝系混凝剂在污水污泥中的物质流向和反应机制;基于污泥中铝盐的赋存形态分析,以铝盐释放-分离-回用的技术路线为核心,全面回顾了污泥中铝盐回收的相关技术与研究现状,探讨了其对磷回收的影响。重点分析了铝盐的多种分离技术,以克服污泥中磷、重金属在酸性条件下共溶的障碍,包括顺序沉淀、离子交换树脂、液液萃取、硫化物沉淀、Donnan膜以及电渗析工艺。提出了铝盐与磷的联合回收工艺,针对污泥中铝盐回收现状及问题,展望了铝盐回收效率进一步提高、全链条经济效益及铝盐混凝剂循环利用综合评估等热点研究方向,旨在推动构建资源化水平更高、更符合循环经济模式的污水及污泥处理系统。     

城镇污水处理与回用一元化流程

本研究是北京市环境保护科学研究所1986年承接“七·五”国家科技攻关项目中“中小城市污水资源化方案与回用技术的研究”专题,以北京市卫星城大兴县黄村为试点城镇,进行以A~2/O生除磷、脱氮工艺为核心的城镇污水处理与回用一元化流程的研究。通过小试及连续两年多的中间试验,取得了满意的成果,现已通过国家鉴定。     

农村生活污水分散式处理系统与实用技术研究

从农村地理环境、自然条件、经济水平、环境目标要求等实际情况出发,考察分析农村生活污水产生、收集、处理及资源化全过程,就农村生活污水的分散式处理方式提出了分散分质处理和分散混合处理两种系统,并对其组成、特点以及在不同条件下的适用性进行了分析。同时结合工程实践,介绍了几种适合农村生活污水分散式处理实用技术,并对其工艺过程、技术特点、投资、运行费用以及处理效果进行了分析,结果表明:(1)厌氧沼气处理技术投资省、资源化高;(2)人工湿地处理技术COD去除率75%～80%,吨水投资2000～3000元,运行费用0.1元,运行管理简便;(3)地埋式微动力小型二级污水处理装置吨水投资约2000～3500元,运行费用0.5～0.6元;(4)蚯蚓生态滤池、生态厕所管理方便,资源化好,有较好的发展前景。     

污水处理厂电气节能措施探讨

随着我国环境保护工作的不断深入,污水处理也引起越来越多人的注意。但是国内大部分污水处理厂因无法支撑高额的运行费用,出现停产或者破产的现象,造成污水处理投资不能获取经济效益,不利于水资源的循环利用,导致资源浪费。而在污水处理厂采取电气节能措施,不但能缓解目前城市能源的紧张局面,而且能降低成本,维护污水处理厂的日常运行,促使污水处理厂走向可持续发展道路。本文从污水处理厂的供配电系统、电气线路、电气设备、控制系统、照明系统等方面阐述了节能措施,为污水处理厂的电气节能工作提供借鉴。     

我国城镇污水处理厂环境绩效评价研究

城镇污水处理厂的运行效果直接影响工业和生活污染源的污染物排放削减控制水平,根据《城镇污水处理厂运营质量评价标准》,从污水处理厂运行、污染物削减、能源消耗和资源利用情况4个方面探讨了全国城镇污水处理厂环境绩效评价方法,并结合第二次全国污染源普查结果,对全国城镇污水处理厂环境绩效进行了评价.结果表明:2017年全国8 550家城镇污水处理厂环境绩效平均得分为60.6分,有45.4%的城镇污水处理厂等级评价为较差,有50.9%在一般和较好等级范围内,仅有3.6%的城镇污水处理厂为良好和优秀等级.采用活性污泥法处理工艺、设计处理规模大以及位于华北、东北地区的城镇污水处理厂的环境绩效总体表现较好.59.3%、60.8%的城镇污水处理厂分别在污水处理厂运行和污染物削减情况的得分高于全国平均值,52.4%、81.6%的城镇污水处理厂在污水处理能耗和资源再生利用情况的得分均低于全国平均值.研究显示,相较于污水处理厂运行情况、污染物削减情况,全国城镇污水处理厂的环境绩效水平受能源消耗和资源利用情况的影响较大,建议从提高化学需氧量的进水浓度、实施工艺升级改造、加强再生水利用等方面入手,以提升城镇污水处理厂的环境绩效.      

CASS+微絮凝过滤在工业园区污水处理工程中的应用

根据工业园区污水水质特点和处理要求,采用CASS工艺和微絮凝过滤污水处理工艺处理该工业园区污水,污水单位投资为0.192万元/m3,吨水经营成本为0.45元/m3,经过两年多的运行分析,出水稳定达GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级A标准。详细介绍了该污水处理厂工艺流程、主要处理构筑物和设备配置等情况,为今后类似工业园区污水处理厂工程设计提供一定的参考。