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污水處理工藝類型全總結-看完了你就是污水處理專家了! 當前位置:首頁 > 網站公告 > 正文

哈工大2019全國水務英才高級研修班

時間2019年11月 (培訓合格頒發證書)

地點:哈工大(哈爾濱校區開班典禮)

污水處理的需求是伴隨著城市的誕生而產生的。城市污水處理技術,歷經數百年變遷,從最初的一級處理發展到現在的三級處理,從簡單的消毒沉淀到有機物去除、脫氮除磷再到深度處理回用。其中,活性污泥法的問世更是具有劃時代的意義,而今年正值活性污泥法誕生100周年。城市污水處理技術今后究竟將如何發展?對此,不如先讓我們回顧一下那些年城市污水處理走過的路。

一級處理階段

城市污水處理歷史可追溯到古羅馬時期,那個時期環境容量大,水體的自凈能力也能夠滿足人類的用水需求,人們僅需考慮排水問題即可。而后,城市化進程加快,生活污水通過傳播細菌引發了傳染病的蔓延,出于健康的考慮,人類開始對排放的生活污水處進行處理。早期的處理方式采用石灰、明礬等進行沉淀或用漂白粉進行消毒。明代晚期,我國已有污水凈化裝置。但由于當時需求性不強,我國生活污水仍以農業灌溉為主。1762年,英國開始采用石灰及金屬鹽類等處理城市污水。

二級處理階段

有機物去除工藝

生物膜法

十八世紀中葉,歐洲工業革命開始,其中,城市生活污水中的有機物成為去除重點。1881年,法國科學家發明了第一座生物反應器,也是第一座厭氧生物處理池—moris池誕生,拉開了生物法處理污水的序幕。1893年,第一座生物濾池在英國Wales投入使用,并迅速在歐洲北美等國家推廣。技術的發展,推動了標準的產生。1912年,英國皇家污水處理委員會提出以BOD5來評價水質的污染程度。

活性污泥法

1914年,Arden和Lokett在英國化學工學會上發表了一篇關于活性污泥法的論文,并于同年在英國曼徹斯特市開創了世界上第一座活性污泥法污水處理試驗廠。兩年后,美國正式建立了第一座活性污泥法污水處理廠。活性污泥法的誕生,奠定了未來100年間城市污水處理技術的基礎。

活性污泥法誕生之初,采用的是充-排式工藝,由于當時自動控制技術與設備條件相對落后,導致其操作繁瑣,易于堵塞,與生物濾池相比并無明顯優勢。之后連續進水的推流式活性污泥法(CAs法)(如圖1)出現后很快就將其取代,但由于推流式反應器中污泥耗氧速度沿池長是變化的,供氧速率難以與其配合,活性污泥法又面臨局部供氧不足的難題。1936年提出的漸曝氣活性污泥法(TAAs)和1942年提出的階段曝氣法(SFAS),分別從曝氣方式及進水方式上改善了供氧平衡。1950年,美國的麥金尼提出了完全混合式活性污泥法。該方法通過改變活性污泥微生物群的生存方式,使其適應曝氣池中因基質濃度的梯度變化,有效解決了污泥膨脹的問題。

隨著在實際生產生的廣泛應用和技術上的不斷革新改進,20世紀40-60年代,活性污泥法逐漸取代了生物膜法,成為污水處理的主流工藝。

1921年,活性污泥法傳播到中國,中國建設了第一座污水處理廠—上海北區污水處理廠。1926年及1927年又分別建設了上海東區及西區污水廠,當時3座水廠的日處理量共為3.55萬噸。

脫氮除磷工藝

20世紀50年代,水體富營養化問題凸顯,脫氮除磷成為污水處理的另一主要訴求。于是,在活性污泥法的基礎上衍生出了一系列的脫氮除磷工藝。

除磷工藝

50年代初,攝磷菌被發現并用于除磷。(如圖2)

脫氮工藝

1969年,美國的Barth提出采用三段法除氮(如圖3),第一段是好氧段,主要去除有機物,第二段加堿硝化,第三段是厭氧反硝化,除氮。

1973年,Barnard在原有工藝基礎上,將缺氧和好氧反應器完全分隔,污泥回流到缺氧反應器,并添加了內回流裝置,縮短了工藝流程,也就現在常說的缺氧好氧(A/O)工藝(如圖4)。

A2O工藝

70年代,美國專家在A/O工藝的基礎上,再加上除磷就成了A2O工藝(如圖5)。我國1986年建廠的廣州大坦沙污水處理廠,采用的就是A2O工藝,當時的設計處理水量為15萬噸,是當時世界上最大的采用A2O工藝的污水處理廠。

氧化溝工藝

A2O工藝是將生物處理厭氧段和好氧段進行了空間分割,而氧化溝則為封閉的溝渠型結構,結合了推流式和完全混合式活性污泥法的特點,集曝氣、沉淀和污泥穩定于一體。污水和活性污泥的混合液不斷地循環流動,系統中能夠形成好氧區和缺氧區,進而實現生物脫氮除磷(如圖6)。氧化溝白天進水曝氣,夜間用作沉淀池。活性污泥法相比 , 其具有處理工藝及構筑物簡單、泥齡長、剩余污泥少且容易脫水、處理效果穩定等優勢。

1953年,荷蘭的公共衛生工程研究協會的Pasveer研究所提出了氧化溝工藝,也被稱為“帕斯維爾溝”。1954年,在荷蘭的伏肖汀(Voorshoten)建造了第一座氧化溝污水處理廠,當時服務人口僅為360人。60 年代,這項技術在歐洲、北美和南非等各國得到了迅速推廣和應用。據統計,到1977年為止,在西歐有超過2000多座的帕斯維爾型氧化溝投入運行。

1967年,荷蘭DHV公司開發研制了卡魯塞爾(Carroussel)氧化溝。它是一個由多渠串聯組成的氧化溝系統。卡魯塞爾氧化溝的發展經歷了普通卡魯塞爾氧化溝、卡魯塞爾2000氧化溝和卡魯塞爾3000氧化溝三個階段。

1970年,美國的Envirex公司投放生產了奧貝爾(Orbal)氧化溝。它由3條同心園形或橢圓形渠道組成,各渠道之間相通,進水先引入最外的渠道,在其中不斷循環的同時,依次進入下一個渠道,相當于一系列完全混合反應池串聯在一起,最后從中心的渠道排出。

交替式工作氧化溝是由丹麥克魯格(Kruger)公司研制,該工藝造價低,易于維護,通常有雙溝交替和三溝交替(T型氧化溝)的氧化溝系統和半交替工作式氧化溝。

兩段法工藝

早期的兩段法只是將一套活性污泥法的兩組構筑物串聯,一段和二段曝氣池體積相同,且多合并建設,大部分有機物在第一段被吸附降解,第二段的污泥負荷很低,其出水水質要優于相同體積曝氣池的單級活性污泥法(如圖7)。然而,由于第一段曝氣池體積減小了一倍,相當于污泥負荷增加了一倍,處在易發生污泥膨脹的階段,運行管理較為困難。

20世紀70年代中期,德國的Botho Bohnke教授開發了AB工藝(如圖8)。該工藝在傳統兩段法的基礎上進一步提高了第一段即A段的污泥負荷,以高負荷、短泥齡的方式運行,而B段與常規活性污泥法相似,負荷較低,泥齡較長,A段由于泥齡短、泥量大對磷的去除效果很好,經A段去除了大量的有機物以后B段的體積可大大減小,其低負荷的運行方式可提高出水水質。但是由于A段去除了大量的有機物導致B段碳源缺失,所以在處理低濃度的城市污水時該工藝的優勢并不明顯。

其后,為了解決脫氮時硝化菌需要長泥齡,除磷時聚磷微生物需要短泥齡的矛盾,開發了AO-A2O工藝(如圖9)。該工藝由兩段相對獨立的脫氮和除磷工藝組成,第一段泥齡短,主要用于除磷,第二段泥齡長、負荷低,用于脫氮。

在AO-A2O工藝基礎上奧地利研發出了Hybrid工藝(如圖10),該工藝的兩段之間有三個內回流裝置,可以為第一段曝氣池提供硝態氮、硝化菌以及為第二段曝氣池提供碳源。第一段主要是去除有機物和磷,第二段是硝化功能,并靠第一段曝氣池回流混合液進行反硝化脫氮。

SBR工藝

序批式活性污泥法(SBR)工藝是在時間上將厭氧段與好氧段進行分割。20 世紀70 年代初由美國Irvine公司開發。它在流程上只有一個基本單元,集調節池、曝氣池和二沉池的功能于一池,進行水質水量調節、微生物降解有機物和固液分離等。經典 SBR 反應器的運行過程為:進水→曝氣→沉淀→潷水→待機(如圖11、 12)。

80 年代初,連續進水的 ICEAS 工藝誕生(如圖13)。該工藝在傳統的SBR工藝基礎上,在反應池中增加一道隔墻 ,將反應池分隔為小體積的預反應區和大體積的主反應區,污水連續流入預反應區,然后通過隔墻下端的小孔以層流速度進入主反應區,解決了間歇式進水的問題。

隨后, Goranzy 教授開發了 CASS /CAST 工藝。與ICEAS工藝類似,在反應池前段增加了一個選擇段,污水先與來自主反應區的回流混合液在選擇段混合,在厭氧條件下,選擇段相當于前置厭氧池,為高效除磷創造了有利條件。

90 年代,比利時的西格斯公司在三溝式氧化溝的基礎上開發了 UNITANK 系統。它由 3 個矩形池組成,其中外邊兩側的矩形池既可做曝氣池,又可做沉淀池,中間一個矩形池只做曝氣池該工藝把傳統 SBR的時間推流與連續系統的空間推流有效地結合了起來。

MSBR法即改良型的SBR( Modified SBR),采用單池多格方式,結合了傳統活性污泥法和SBR技術的優點。反應器由曝氣格和兩個交替序批處理格組成。主曝氣格在整個運行周期過程中保持連續曝氣,而每半個周期過程中,兩個序批處理格交替分別作為SBR和澄清池。該工藝可連續進水且可使用更少的連接管、泵和閥門。

脫氮除磷新工藝

近幾十年,能源、資源的短缺已經引起了廣泛的關注,進一步脫氮除磷及對能源節約及資源回收的需求成為了污水處理工藝發展的主流方向。一批新興脫氮除磷技術得以應用。

ANAMMOX-SHARON 組合工藝

1994年,荷蘭Delft大學開發了厭氧氨氧化(ANAMMOX)技術,厭氧氨氧化菌在缺氧環境中,能夠將銨離子(NH4+)用亞硝酸根(NO2-)氧化為氮氣。

該工藝與傳統反硝化工藝相比是完全自養,不需任何有機碳源。

1998年,荷蘭Delft大學基于短程硝化反硝化原理開發了SHARON工藝,首例工程在荷蘭鹿特丹DOKHAVEN水廠。其基本原理是在同一反應器內,先在有氧條件下利用亞硝化細菌將氨氧化成NO2-;然后再在缺氧條件下已有機物為電子供體將亞硝酸鹽反硝化,形成氮氣。工藝流程縮短且無需加堿中和。與傳統活性污泥法相比可減少25%的供氧量及40%的反硝化碳源,有利于資源能源的回收利用,更適用于碳氮比濃度較低的城市廢水。

目前,以SHARON工藝為硝化反應器,ANAMMOX工藝為反硝化反應器,與傳統工藝相比能夠節省60%的供氧和100%的碳源。

三級處理階段

近十幾年,隨著污染加劇,水資源短缺嚴重,人類對水質提出了更高的要求,污水深度處理與回用技術興起。污水處理廠的側重點不再是核算污染物的排放量,而是如何改善水質。生物膜及膜分離技術開始顯現其獨特優勢。

生物膜技術在20世紀60-70年代,隨著新型合成材料的大量涌現再次發展起來,主要工藝有生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化、生物流化床等。

目前,應用較多的膜處理技術主要有微濾(MF)、超濾(UF)、反滲透(RO)和膜生物反應器(MBR)技術。本世紀初的新加坡“Newwater ”水廠就是采用在二級處理后加超濾膜及反滲透膜的方式進行再生水回用處理。

以史為鑒,可知興替。回顧整個歷史過程,城市生活污水處理的足跡隨著人類健康的需求、水環境質量的變化、污水的處理程度在一級級的加深,同時操作管理、資金占地等成本問題又推動了水處理工藝技術的不斷進化,其操作、占地、程序步驟、能源資源的投入都在一點點地簡化。人們對水質的需求越來越高,而處理過程卻越來越趨于簡便。有趣的是,無論近幾年業界所看好的厭氧生物技術還是源分離最終的土地灌溉,城市污水處理似乎又回到了它最初的形式,盡管其中蘊含的科技含量早已不可同日而語。大繁若簡,最終還是歸于自然。

來源:水進展,水生態環境

污水處理脫氮除磷優化技術研討會

 

     

各有關單位:

    治理好水污染是一項功在當代、惠及子孫的事業。隨著城市化進程的加快,城市的地位和作用更加突出,城市污水處理對改善環境質量、促進城市的健康與生產力的持續發展、更好地滿足人民群眾物質文化生活需要,具有十分重要的意義。

TP與TN是我們污水處理排放核心關注的焦點。環境污染和水體富營養化問題的尖銳化迫使越來越多的國家和地區制定嚴格的氮磷排放標準,這也使污水脫氮除磷技術成為污水處理領域的熱點和難點。為進一步提升污水處理技術發展水平,實現排污氮磷總量控制和水資源有效再利用。中國環保機械行業協會水污染防治裝備專業委員會聯合神美科技有限公司、《亞洲環保》等行業相關機構將于201992022日在山東省威海市召開“污水處理脫氮除磷優化技術研討會”。現將會議有關事項通知如下:

一、會議組織

主辦單位:

   中國環保機械行業協會水污染防治裝備專業委員會

聯合主辦單位:

神美科技有限公司、《亞洲環保》

協辦單位:

上海巴安水務股份有限公司、大連宇都環境技術材料有限公司、麥斯特環境科技股份有限公司

支持機構:

哈工大排水與污水處理高級研修班北京北排裝備產業有限公司浙江沃特水處理設備有限公司青海潔神環境能源產業有限公司山東兆盛天璽環保科技有限公司杭州銀江環保科技有限公司

二、會議內容

(一)政策及氮磷地標關注。擬邀請行業有關部門領導,知名專家學者介紹污水處理行業有關工作最新動向與政策解讀,污水處理氮磷排放的總量控制發展的政策標準要求。

(二)行業案例關注。具有示范意義的城市規模化污水處理廠氮磷排放的良好實踐經驗分享、示范性污水處理脫氮除磷創新工藝結合高排放標準要求的實踐案例交流分享。

(三)技術創新關注。氮磷總控制高標準要求下的污水處理廠主流工藝應用案例剖析介紹,污水處理廠脫氮除磷的方法路線和關鍵產品選擇,行業新工藝、新技術路線、新產品推介交流。城市污水處理未來氮磷排放控制趨勢分析及國外同行經驗案例分享。

三、會議時間地點

2019年9月20—22日(920日全天報到)

威海春竹國際大酒店 (會議價格:標準間或大床400元/天、含雙早,威海市經濟技術開發區楊家灘環島東南角,電話:0631—5937888,陶寧13371190090)

會議安排

920  報到

921  全天會議

9月22  威海市污水處理廠參觀考察學習

擬邀請專家:(排名不分先后)

彭永臻  中國工程院院士

        北京工業大學/教授、博導

   中國土木工程學會水工業分會/會長

楊向平  中國環保機械行業協會水污染防治裝備專業委員會/主任

杭世珺  北控水務集團有限公司/顧問總工

程寒飛  中冶華天工程技術有限公司/首席專家

   北京工業大學/教授、博導

萬年紅  中國市政工程中南設計研究總院/副總工

侯紅勛  安徽國禎環保科技股份有限公司/首席科學家

   威海水務投資有限責任公司/總經理

石偉杰  神美科技有限公司/董事長

會議嘉賓與代表

排水與污水處理行業管理運行單位代表、城市污水處理廠技術工藝運行與設備管理等代表、有關專業科研設計研究院校所及裝備制造、工藝技術研發等企事業單位技術和管理人員。

六、會議報名

會務費1200/人(含會務、資料、場地、用餐、參觀考察等費用),以下條件免收會務費(限每單位2個名額,超額可享受半價參會費優惠):中國環保機械行業協會會員單位;排水業主單位可免2人參會費(限前100名,業主單位包括各地排水管理處、水務局、排水公司、污水處理廠等單位);哈工大排水與污水處理高級研修班學員“參會回執表”見附件;會議期間住宿統一安排,費用自理。請參會代表將參會回執表及所需要開具《增值稅專用發票》開票信息內容按照要求填寫完整后發送至525595277@qq.com郵箱報名。請參會人員務必于912日前將參會回執發電子郵件至會務組郵箱。

會議聯系

電話:010-52851825   傳真:010-52851802  

楊雷 13811151163

吳曉齊 13683296492

  

中國環保機械行業協會水污染防治裝備專業委員會

201986

污水處理脫氮除磷技術優化研討會

     程(擬定)

921日 (全天會議)  會議地點:山東省威海市春竹國際大酒店多功能廳

07 0008 30   會議代表持房卡用自助早餐(春竹國際大酒店合竹廳)

會議主持

 楊向平  中國環保機械行業協會水污染防治裝備專業委員會  主任

08 : 3008 : 50

致歡迎辭

相關領導致辭

08 : 5009 : 20

主流城市污水部分厭氧氨氧化是當今研發與實踐的前沿方向

彭永臻  中國工程院院士

09 : 2009 : 50

主題發言

  中國土木工程學會水工業分會 理事長

09 : 5010 : 10

主題發言

王亦寧  中國環保機械行業協會  名譽會長

10 : 1010 :30

水處理藥劑在污水脫氮除磷的應用和發展

污水處理廠脫氮除磷藥劑綜合解決方案

神美科技有限公司

10 : 3010 : 50

污水廠提標至一級A及準四類工藝--SSMBBR工藝

張冬梅  大連宇都環境技術材料有限公司 副總經理

10 : 5011 : 10

污水處理氣浮設備選型

   上海巴安水務股份有限公司  副總裁

11 : 1011 : 30

城鎮污水處理廠自證清白能力建設

程寒飛  中冶華天技術有限公司 首席專家、院長

11 : 3012 : 00

污水處理脫氮除磷技術研究與應用

  北京工業大學 教授、博導

12 : 0013 : 30

春竹國際大酒店合竹廳自助午餐、休息

會議主持

  北京工業大學 教授、博導

13 : 3013 : 50

污水處理極限脫氮除磷的研究與工藝案例

萬年紅  中國市政工程中南設計研究總院  院副總工

13 : 5014 : 10

難降解COD、低碳氮比條件下脫氮工藝實踐

青海潔神環境能源產業有限公司

14 : 1014 : 30

污水處理化學除磷藥劑分析

李風亭  同濟大學環境科學與工程學院 教授、副院長

14 : 3014 : 50

離子氣浮在污水處理廠應用效果分析

  無錫滬東麥斯特環境科技股份有限公司 高工

14 : 5015 : 10

城市污水處理廠脫氮除磷從技術走向科學的思路

侯紅勛  安徽國禎環保科技股份有限公司 首席科學家

15 : 1015 : 30

厭氧氨氧化自養生物脫氮技術:從實驗室走向工程應用

倪壽清  山東大學 教授、泰山學者

15 : 3015 : 50

膜工藝在脫氮除磷方面應用案例

北京北排裝備產業有限公司

15 : 5016 : 10

脫氮除磷裝配式設施應用發展介紹

杭州銀江環保科技有限公司

16 : 1016 : 30

待定

  山東兆盛天璽環保科技有限公司  總經理

16 : 3016 : 50

專題發言

劉皓林  中國市政工程西南設計研究總院二院副總工

18 : 3020: 30

威海春竹國際大酒店金竹廳自助晚餐

922日  早八點半春竹國際大酒店統一乘坐大巴車考察威海市污水處理廠

 會議詳細日程以會議主持嘉賓正式發布為準,演講題目以嘉賓實際演講為準。

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春竹大酒店:標間400元/間/晚(含早餐)

          大床房400元/間/晚(含早餐)

住宿、標間□

住宿、單間□

否□

入住日期:

離店日期:

會務費收款

單位:北京第三方環境工程有限公司

賬號:11001045100059611802

開戶行:中國建設銀行北京三元支行

(確認報名后請提前匯款注明威海會議并將匯款憑證及開具發票單位稅務信息另附電子郵件到會務組并注明開具專票/普票)

報名表填寫及會議發票聯絡:吳曉齊13683296492

(復印有效)

注:請參會人員認真填寫回執后,傳真和E-mail傳回,以便提前安排住宿。

傳真:010-52851825 E-mail:[email protected]

 

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