高盐度难降解有机废水处理技术的研究与应用进展
——膜蒸馏技术应用于高盐度工业有机废水处理领域综述
摘要
本文综述了膜蒸馏技术在高盐度难降解有机废水处理领域的应用现状。传统水处理方法处理高盐度工业有机废水难度大、效果不佳，是水处理工业中的难题之一。膜蒸馏是一种新型的膜分离技术，具有耐腐蚀性强、抗污染性好、分离效率高、操作温度低、可利用低温热源等特点。
关键词：膜蒸馏；高盐度有机废水；膜污染
Abstract
The application status quo of membrane distillation process, a new separation technology, in treatment of concentrated salt organic wastewater are summarized. It is very difficult to use traditional water treatment method to deal with concentrated salt organic wastewater and often has poor effect. It becomes one of the water treatment industry problems. Membrane distillation (MD) is a new type of membrane separation technology which has the features of strong corrostion resistance, anti-pollution, better separation efficiency, low operating temperature and can make ues of low temperature heat source.
Keywords : membrane distillation; concentrated salt organic wastewater; membrane fouling
1 前言
水污染是我国面临的主要环境问题，工业废水占总污水量的70％左右。而其中高有机浓度、高盐度的工业废水，处理难度较高，对环境水体的污染程度大，是国内外环保领域的难题之一。采用传统水处理方法处理高有机物浓度、高盐度的工业废水如混凝、沉淀过滤、活性炭吸附、生物反应器、臭氧氧化和土地渗滤等，投资大、能耗高、效果差。
膜蒸馏技术（MD）是20世纪80年代为海水脱盐而研发的疏水膜技术。膜蒸馏（MD）是一种新型的膜分离技术，利用传递对象在疏水微孔膜上、下两侧之间的蒸气压差而进行物质分离，可用于分离水溶液中的挥发性有机物、浓缩热敏性物质、制备纯水。初期的疏水膜材质差、通量低、热耗高，因而使人们转向亲水超滤（UF）膜、反渗透（RO）膜的研发，限制并忽略了疏水膜的发展和应用。随着20世纪90年代高分子材料和膜制备技术的发展，尤其是太阳能及新型热泵循环技术的发展，已能通过热泵循环技术和工业废热的利用而显著降低能耗。因此，MD再次引起了水处理领域的广泛关注。
2 高盐度废水的来源
废水是由水和各种杂质组成的一种成分复杂的混合分散体系，其性质可通过水质指标来表征。其中，水中所含溶解性盐越多，离子强度愈大。高盐度废水是指含有有机物和至少3.5%的总溶解固体物TDS（Total Dissolved Solid）的废水[1]，在这些废水中除了含有有机污染物外，还含有大量的无机盐，如C1-、SO42+、Na+、Ca2+等。
高盐度废水主要来源于以下几个方面：
（1）来源于海水应用于工农业生产和生活所带来的高盐度废水。目前，许多国家，特别是一些干旱地区和沿海地区，水资源短缺问题日趋严重，为了缓解淡水资源日益紧缺的局面，一些沿海地区已经推行海水直接利用于工业生产和生活用水：
①用作工业冷却水，广泛应用于电力、化工、钢铁、机械、食品等行业。现在，日本沿海绝大多数企业的工业用水量的40％-50％为海水，美国工业用水的1/5为海水，西欧六国在2000年海水利用量达到2500×108m3 [2，3]。我国海水年利用量约为60×108 m3，大大落后于日美等先进国家。
②用作工业生产用水。在建材、印染、化工等行业的某些生产工艺中，海水可以直接作为生产用水。例如碱厂用海水代替淡水用于化盐工艺；电厂把海水作为冲灰水。
③用作城市生活用水。将海水用于冲洗道路、厕所、绿化、消防以及游泳娱乐等方面[4]。在香港，冲厕海水量己达4.3×105 m3/d，约为全香港淡水总用量的17％[5]。这些活动所产生的排放废水中含有大量的无机盐，海水的含盐量一般在2500-3500 mg/L NaCl左右，由此带来的高盐度废水的含盐量一般在15000-45000 mg/L NaCl之间[2]。
（2）来源于工业生产。一些工业如石油化工、杀虫剂、除草剂、有机过氧化物、
制药和染料等化学制造业，肉类加工厂和海产品加工厂等生产废水中也含有大量的无机盐（主要是氯化钠和硫酸盐等）[6]。
含盐废水的排放带来十分严重的环境污染，特别是工业含盐废水除受到本身高浓度盐的限制外，还含有大量的有毒难降解溶解性有机物，而且其排放量已经很大，并随着我国经济的高速发展，呈现出急剧增长的趋势，给我国的生态环境造成了极大的压力[7]。表1是几种重污染的高盐工业废水水质[8]。
表 1 五种高盐工业废水水质
废水种类
COD
（×104 mg/L）
含盐量
（%）
BOD/COD
色度
（×103倍）
多菌灵农药废水 4.45 14.30 0.1 1-3
苯乙酸酸化废水 1.85 22.50 0-27 0.1
对氨基偶氮苯盐酸盐
生产废水
4.0-6.0 6-14 —2-40
杀虫双生产废水
（蒸胺段）
2.225 33 0.15 1-2
原油采出废水— 5 ——
（3）其它含盐废水。大型船舰上的污水是高含盐生活污水；某些地下水异常地区的天然水比一般淡水的含盐量高很多，如河北平原部分地区浅层地下水为咸水，总溶解固体浓度可以到5 g/L左右[9]。
3 高盐度工业有机废水处理方法简述
工业有机废水来源很广，成分复杂，不同原料、不同工艺排出的废水成分差异很大。通常将工业有机废水分为两类，一类是有机毒类，一类是有机耗氧类。常见有机毒类工业废水有焦化含酚氰废水、石油化工废水、纺织印染废水、造纸废水、农药废水、合成染料废水等。有机耗氧工业废水特征与生活污水相近，但是BOD值远远高于生活污水，如肉类加工废水、食品加工废水、医药废水、酿酒废水等，BOD较高，比较容易进行生物氧化，耗氧性强且含有大量的悬浮物、油脂等[10]。
废水处理技术按其机理可分为物理法、化学法、物理化学法、生物化学法等。通
常需要将多种技术合理组合，单一的某种水处理方法很难达到回用水水质的要求。常见工业有机废水处理方法有以下几种[11]：
吸附法是利用固体吸附剂表面的物理或化学吸附作用将废水中的有机物去除。吸附剂往往是多孔材料，具有较大的吸附表面积。常用吸附剂为活性炭、大孔吸附树脂等物质。吸附剂可以有效地去除色度、臭味、有机污染物等。活性炭吸附饱和后通过加热再生时，一些挥发性物质会在再生温度范围内分解，适用于处理低浓度有机溶液场合[12,13]。大孔吸附树脂再生需要大量的化学试剂，通常单纯使用吸附法并不能将水质处理达到排放标准，因此使用具有一定局限性。
焚烧法通常用于挥发性有机物含量较低的场合。
生物处理法[14-16]采用厌氧-好氧生物处理技术治理工业有机废水，是目前应用较普遍的有机废水处理技术，通常要求COD在1000-10000 mg/L，对于较高浓度废水则需要稀释处理，对于含油、氨、酚类等物质的有机废水，由于其对微生物生长具有抑制作用，需要进行预处理才可进行，生物处理法对处理含生物分解代谢有机物废水时具有较好的效果。
化学氧化法通常利用臭氧、氯及其含氧化合物等氧化剂将废水中的有机污染物进行氧化去除。如湿式空气氧化法利用高温（150-3500℃）、高压（5-20Mpa）的操作条件，在液箱中利用氧气或空气作为氧化剂，将废水中有机物氧化成二氧化碳和水，从而达到处理水中去除有机物的目的[17]。但是该法只适合处理小流量、高浓度的有机废水，对于低浓度、大流量的有机废水处理效果不理想，在氧化过程中可能会有有毒副产物产生。
目前还没有单一技术可以解决工业有机废水问题，不同技术对不同体系的处理效果也不同。新型的膜蒸馏技术在脱盐、挥发性有机物的脱除等方面有着良好的处理效果，并且操作简单，维护方便，在处理高盐度工业有机废水方面是一种比较有效的方法。
3 膜蒸馏类型及技术优势
3.1 膜蒸馏类型
根据蒸汽扩散到膜冷侧冷凝方式的不同，可将MD分为以下4种类型[18]，如图1所示：直接接触式MD（DCMD）、气隙式MD（AGMD）、真空式MD（VMD）、气扫式MD（SGMD）。无论那种形式的MD，水或挥发性溶质都是以气态形式穿过膜，在另一侧被冷凝或引出。由于避免了多级闪蒸存在的雾沫夹带现象，因而离子、胶体、高分子等非挥发性物质几乎可以完全被分离排除。
图1 膜蒸馏四种不同的操作方式
3.2 减压膜蒸馏技术概述
在VMD过程中，膜必须是疏水性微孔膜。而膜的疏水性是由材料的表面张力所决定的，表面张力越大其疏水性就越好。而膜是否容易被润湿还取决于膜孔大小、液体表面张力等。Yajing Li等[19]的实验结果表明当采用膜的疏水性足够好时，膜的孔隙率在60％-80％、孔径在0.1-0.5 μm之间比较合适。因此开发出疏水性较好、成本较低的膜材料对VMD的广泛应用以及工业化发展至关重要。
张建芳等[20]使用聚丙烯中空纤维膜研究减压膜蒸馏处理NaCl盐水的过程中发现馏出液的电导率不受各因素变化影响，通常在4 μS/cm左右；膜的截留率达到99％以上。王车礼等[21]采用VMD技术在较低真空度下浓缩硫酸钠水溶液，结果表明，实验条件下聚丙烯中空纤维膜表现出很好的疏水性，硫酸钠的截留率接近100％。于德贤等[22]研制了聚偏氟乙烯中空纤维微孔膜，并用减压膜蒸馏技术进行了海水淡化实验室试验及中试验。海水温度在55℃，经一次过程，脱盐率大于99.7％，膜通量大于5 kg/（m2·h）。由于膜材料差异性，膜通量也明显不同，与传统海水淡化脱盐方式相比如反渗透和蒸馏法，减压膜蒸馏过程在大规模海水脱盐上仍难以媲美，但是随着膜技术的发展以及新材料的出现，VMD过程将会体现出越来越大的优越性。
3.3 膜蒸馏技术优势
MD的优势：（1）膜的比表面积大，设备简单，占地少；（2）适用范围广，能处理高浓度非挥发性废水；（3）可回收盐类、有机物等；（4）出水水质高于RO[23]；（5）产水率高于RO[23]；（6）可低温操作（40-50℃），可利用工业废热等廉价能源。MD 的技术经济性优于RO[24]，不仅适用于浓盐水的回用处理过程，还可用于电力、化工等工业循环冷却水排放的浓盐水、苦咸水等废水的深度脱盐及化工、染料等行业排放的高浓废水中挥发性物质的回收。尤其可利用工业余热等作热源，进行高盐水提纯及废水的再生利用，更展现出显著的技术经济性能。
4 膜蒸馏技术研究进展
4.1 膜蒸馏技术在海水淡化中的研究进展
近几年，利用膜蒸馏进行海水淡化研究的工作是在以前研究工作的基础上进行了深入的研究[25,26]。
早在2002年波兰Szczecin大学Karakulski等[27]将不同的膜过程进行了对比，结
果表明：超滤能脱除悬浮物和胶体，纳滤可完全除掉水中的有机碳，硬度可降低60%-87%，反渗透可将总固体溶解物（TDS）截留99.7%，而质量最好的水是由膜蒸馏制备的，产水的电导可达到0.8 μS/cm，TDS质量分数可达到0.6×10-6。赵晶等[28-31]利用膜蒸馏技术对三种膜蒸馏过程进行了比较。采用聚偏氟乙烯（PVDF）中空纤维疏水微孔膜，以质量分数3.5% NaCl水溶液为模拟海水测试液，进行膜蒸馏脱盐实验。比较了真空式（VMD）、气扫式（SGMD）和直接接触式（DCMD）过程的脱盐性能，考察了料液温度、流速、浓度以及冷侧冷凝条件等操作条件对过程性能的影响。结果表明：VMD过程的产水通量最高，达到21.8 L/（m2·h）；DCMD次之，SGMD最小。三种MD过程的渗透通量均随料液温度的升高而增大，随料液浓度的增加而降低；SGMD和VMD过程通量分别随冷侧气体流速和真空度增加而提高，而DCMD过程通量则几乎不随冷却水流速变化而改变。SGMD、DCMD和VMD过程的脱盐率分别为99.97%、99.98%和99.99%，几乎不随操作条件而改变。武春瑞等[32]采用PVDF中空纤维疏水膜，以质量分数3.5 %的NaCl水溶液为测试液，进行VMD脱盐实验用内径1.0 mm，壁厚0.1 mm的膜制成的长度21 cm装填纤维50根的膜组件，在真空度为0.095 MPa，盐水温度60 ℃，流速1.5 kg/min的条件下，组件产水通量达到21.8 kg/（m2·h）产水电导率保持在4 μS/cm以内，脱盐率保持在99.99%。
王宏涛[33，34]进行了真空膜蒸馏脱盐过程及海水淡化的实验室研究，并在此基础上设计、研制和运行了一套1 m3/d的放大膜蒸馏实验装置，初步进行了膜蒸馏海水淡化的可行性实验和分析研究。在膜蒸馏实验研究中，设计和制备了错流式中空纤维膜组件，对料液的最优走向进行了较系统的研究，结果表明：在实验条件相同或相近的情况下，料液流经壳程比流经管程能够获得的更高的膜产水通量。当料液流经壳程时，进料液体与纤维之间形成错流，很大程度上减小了膜表面温度边界层的厚度，削弱了温度极化效应，从而增大了边界层的传质系数，较大程度上改善和提高了膜的产水通量。他们还采用错流式减压膜蒸馏海水淡化试验研究。利用聚丙烯（PP）中空纤维膜制作了矩形中空纤维膜组件进行减压膜蒸馏海水淡化试验，考察了不同操作条件对膜通量的影响以及膜通量的衰减和膜污染情况，探讨了海水膜蒸馏的操作条件-膜通量曲线的特征。试验过程中获得了比较高的膜通量，最高膜通量达到了46 kg/（m2·h），产水电导率保持在100 μS/cm以下，过程的脱盐率保持在99.99%以上。
郝高峰[35]以沟流效应为理论依据，对组件封装分率与跨膜通量之间的关系做了定性分析。通过改变组件有效长度和组件内径的方式制得了一系列膜面积相同而封装分
率不同的中空纤维膜组件，通过对比实验发现在相同实验条件下，随着封装分率的提高，流体分布更加趋于均匀，沟流效应降低，跨膜通量增加。也正是由于膜丝的非均匀分布，才使得热料液走管程和走壳程两种操作方式存在一定的差异[36]。对一系列膜面积不同的组件进行了对比实验，发现在相同的实验条件下，组件跨膜通量随膜面积的增加明显下降，而总产量则有所增加。
4.2 膜蒸馏技术在苦咸水淡化中的研究进展
目前，在我国采用膜分离技术进行苦咸水淡化，可以解决饮用水和工业生产的急需。以西北地区为例，土地占全国的1/3，但单位面积水资源总量仅为全国平均值的1/5，且大量水为地下高中盐度苦咸水，无法直接饮用，成为经济发展的最大制约因素之一。而膜分离技术因其无相变、高效、节能、工艺简单等特点，在我国水资源持续发展战略中起着越来越重要的作用[37]。
李玲等[38]对罗布泊地下苦咸水采用减压膜蒸馏技术进行了淡化研究。他们考察了减压膜蒸馏淡化高浓度盐溶液过程中料液温度、浓度、冷侧真空度对膜通量及截留率的影响，结果表明：温度与膜的渗透通量成指数关系；浓度对膜渗透通量的影响呈倒S形；冷侧真空度拐点后膜的通量与膜两侧水蒸汽分压平方根的差成直线关系，这种关系说明了水蒸汽在膜孔内的传质过程是以扩散为主；将减压膜蒸馏过程应用于新疆某地下电导率达到102500 μS/cm的地下苦咸水淡化处理，可获得馏出液电导率均小于10 μS/cm的较好效果。设计了出水量约为1 m3/h的减压膜蒸馏装置，并初步进行了经济评价。成本估算，以减压膜蒸馏淡化该苦咸水的运行费用为0.5 元/m3左右。
5 结语
膜蒸馏（MD）作为一种新型膜分离技术，由于产水水质好，能够低温操作，因此在高盐度工业有机废水处理领域有着广阔的应用前景。随着高分子疏水膜材料的发展和新型热泵技术的应用，膜蒸馏技术的应用也日渐成熟。目前，国际上将MD集成技术应用于废水的深度处理已进入工业化开发阶段，国内也开始中试规模的研究。预计在未来几年内，MD将越来越多地步入工业化应用，为众多企业带来巨大的经济和环境效益。
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高盐废水是指含盐量超过总含盐量1%的含盐废水，包括高盐生活废水和高盐工业废水，其主要来源于直接利用海水的工业生产、生活污水和食品加工厂、制药厂、化工厂等，若未经处理直接排放，势必会对水体生物、生活饮用水和工农业生产用水产生很大危害。 为了使高盐废水达标排放，目前常用MVR 蒸发或三效蒸发器达到目的，具体表现为：含盐废水进入蒸发装置，经过蒸发冷凝的浓缩结晶过程，分离为淡化水和浓缩晶浆废液，无机盐和部分有机物可结晶分离出来作为固废处理，淡化水可返回生产系统替代软化水加以利用。但实际应用中由于高盐废水中的有机物含量高，经常出现蒸发器堵塞、蒸盐效率低、蒸盐颜色深等问题，给企业的稳定运行造成困扰。 高盐废水吸附工艺，对蒸盐前的废水进行预处理，将废水中绝大部分的有机物吸附去除，提高后续蒸发系统运行的稳定性，并降低蒸盐的色度，固盐由危废变为固废，减少企业生产的运行费用，给高盐废水治理提供了一个有效的解决办法。 将废水预先过滤去除其中的悬浮和颗粒物质，然后进入吸附塔吸附，吸附塔中填充的特种吸附材料能将废水中的有机物吸附在材料表面，使出水COD 明显减低。吸附饱和后，再利用特定的脱附剂对吸附材料进行脱附处理，使吸附材料得以再生，如此不断循环进行。 吸附法的优点 1.深度去除废水中的有机物，降低吸附出水的COD 及色度，可保证出水蒸盐为白色，提高后续蒸发系统的稳定性； 吸附塔 过滤器 高盐废水 后续蒸发 氧化后返回生化系统 脱附液
2.采用特种改性的吸附材料，吸附容量大，设备投资少，运行费用低； 3.工艺流程简单，可实现全程自动化操作，操作维护方便。 4.可实现多层布置，占地面积小，安装周期短。 案例介绍 本新建高盐废水吸附处理设施，总设计废水处理规模为100m3/d，废水为厂内混合高盐废水，废水颜色深，蒸发为棕色，固废处理费用高。海普对该废水进行了定制化的工艺设计，废水设计指标如下表。 表1 废水设计参数表 指标水量（m3/d）颜色（mg/L） 吸附进水100 棕红色 吸附出水~100 淡黄色 出水蒸盐白色 图2 原水（左）、出水（右）外观图
高浓度有机废水处理技术 朱艳霞 摘要：对国内外目前高浓度有机废水的主要处理技术进行综述, 主要包括物化、化学、生物处理技术并分析了各种方法和工 艺的优缺点及其研究现状。重点对生物处理技术中MBR、A-B工艺、UASB、SBR工艺进行重点研究、归纳总结其优缺点，并提 出应用几种处理技术连用的方法来处理高浓度有机废水，用综合治理的理念既要大力发展处理技术, 还要从源头防治, 以减 轻污染。 关键字：有机废水；高浓度；处理技术；前景 1 水资源状况 当前，水资源是世界各国普遍面临急需解决的问题之一。据联合国世界资源研究所研究报道，世界水资在质和量的方面都面临着比其它资源和比以往都更为严峻的局面。据统计全球2006年全球工业用水量为2.07万亿立方米，而这一现象世界各地状况极不相同，需求量与有限的可以用水资源极不适应，并且全世界每年排向自然水体的工业和生活废水为4200亿立方米，造成35%以上的淡水资源受到污染，因而治理水体污染将尤为重要。在一定意义上说世界各地经济发展的快慢将依据可利用水资源的状况而确定。 我国的水资源也面临严重的污染问题。大量工业废水不达标外排，绝大部分生活污水不经处理直接排放，广大农村地区不合理使用化肥、农药等农用化学物质，对地表水影响日趋严重。全国大部分城市和地区的淡水资源己受到水质恶化和水生态系统被破坏的威胁。由于全国80%左右的污水未经任何处理直接排入水域，造成全国1/3以上的河段受到污染，90%以上的城市水域污染严重，近50%的重点城镇水源地不符合饮用水标准。我国城市水资源质量也较差，大部分城市和地区地下水位连续下降，形成了不同规模的地下水降落漏斗，形势相当严峻。造成水资源受到严重污染的根本原因是大量生产生活废水未经处理或虽经处理但未达标。这些未得充分利用的废水即污染环境，又浪费资源，迫切需要进行资源化利用。水中的各种污染物中，有机污染物，尤其是高浓度的有机污染物，不仅在水中存在时间长、迁移范围广，而且危害大、处理难度大，一直是环保领域的一个重要研究课题。 2 高浓度有机废水 2.1 高浓度有机废水来源 高浓度有机废水一般是指由造纸、皮革及食品等行业排出的COD 在2 000 mg/ L 以上的废水。这些废 水中含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白质、纤维素等有机物,如果直接排放,会造成严重污染。高浓度有 机废水按其性质来源可分为三大类: [1] (1) 易于生物降解的高浓度有机废水; (2) 有机物可以降解,但含有害物质的废水; (3) 难生物降解的和有害的高浓度有机废水。
生活污水处理的技术使用和发展分析 城市生活污水处理越来越受到人们的重视，生活污水处理应符合以下几个发展方向： 1总投资省。 2、运行费用低。 3、占地面积小。 4、脱氮除磷。随着我国大面积水体环境的富营养化，污水 的脱氮除磷已经成为一个迫切的问题。我国最新实施的国家《污 水综合排放标准》(GB8978-1996)也明确规定了适用于所有排污单位，非常严格地规定了磷酸盐排放标准和氨氮排放标准。 5、先进的计算机管理和自控系统，保证了城市生活污水处理的正常运行和稳定的合格出水。 国内外城市生活污水处理厂处理工艺大都采用一级处理和二级处理。一级处理是采用物理方法，主要通过格栅拦截、沉淀等手段去除废水中大块悬浮物和砂粒等物质。二级处理则是采用 生化方法，主要通过微生物的生命运动等手段来去除废水中的悬浮性，溶解性有机物以及氮、磷等营养盐。代表性的二级生活污水处理工艺主要有传统活性污泥法、MBR膜、氧化沟、A/0、A2/O 工艺、SBR CCAS工艺等。
城市生活污水处理的二级生物处理多采用活性污泥法，它是当前世界各国使用最广的一种二级生物处理流程，具有处理能力高，出水水质好等优点。 一、地埋式生活污水处理设备： 利用活性污泥法达到净化污水的目的，其原理：利用好氧菌自身的生命活动，在污水中，微生物形成的生物絮凝体使悬浮状和胶体状的有机污染物失稳絮凝，吸附在活性污泥表面，降解有机物，使水中的BOD COD大幅下降。由一体多元化玻璃钢预制构件组合而成。装置内配有水下曝气、水流推动双功能曝气机。处理污水时，污水从装置顶部流入曝气区，曝气机水下曝气并推流搅动污水，进入的污水很快和原有的混合液充分混合，最大限度地适应进水水质的变化。曝气机通过水流推动和水下曝气双重功能，使曝气区污水有规律地循环流动，污水中的溶解氧含量迅速提高。由于污水在曝气区不断循环流动，区内各点水质比较均匀，微生物的数量、性质基本相同，因此曝气区各部分的工作情况几乎一致。这就把整个生化反应控制在良好的同一条件下。有机物被微生物逐步降解，污水得到净化。适用于生活小区、旅游景点、宾馆、疗养院、学校、矿山、工厂等生活污水处理及类似的工业污水处理。 二、MBR膜生物反应器生活污水处理技术： MBR膜生物反应器，是一种将高效膜分离技术和传统活性污泥法相结合的新型高效污水处理工艺，它用具有独特结构的MBR 平片膜组
论城市环境污水处理技术的应用 发表时间：2019-04-29T16:46:34.773Z 来源：《基层建设》2019年第6期作者：朱能煌 [导读] 摘要：文章主要从环境工程中城市污水处理中常见的技术出发，并且分别阐述了环境工程中城市污水处理的不足及其应对措施，以期为行业提供参考与借鉴。 东莞市清溪长山头三新水务有限公司 摘要：文章主要从环境工程中城市污水处理中常见的技术出发，并且分别阐述了环境工程中城市污水处理的不足及其应对措施，以期为行业提供参考与借鉴。 关键词：技术应用；城市污水处理；环境工程 一、环境工程中城市污水处理中常见的技术 1.CASS 法 CASS 法的原理是使用生物反应来进行一种城市污水处理的普遍的技术，污水先通过前端的生物选择区，后进入撤水、曝气、沉淀处理装置，从而保证了污水处理的循环性能，可以减少二次沉淀装置和污泥回流装置。 2.SBR技术 SBR技术是通过间歇式活性去污泥法并满足不同种类城市污水处理的处理要求去除污水中的杂质，是一种使用频率高的技术。根据生物技术的调整，SBR技术还可以细分成氧化沟和A 2 /O以及生物膜法。 3.MSBＲ法 该技术是融合了传统的活性污泥法以及 SBＲ技术而产生的新型的污水处理工艺，处理后的水质比较稳定，且系统运行较稳、成本也低、城市占地较少，有效地节约了城市用地，是集约化程度最高的污水处理技术。 4.AB 法 是一种较为新型的活性污泥技术，对污水的处理分成两段来进行。其中 A 段负荷较高，能够对 pH 进行缓冲并且抵抗有毒有害物质的影响，投资成本较低且能量损耗较少，适用于经济发展水平较低的城市，不过其很明显的缺陷就是污泥的产量相对较高。 5.A 2 /0 法 基于磷在缺氧情况下被释放且在有氧情况下被吸收的特性，有机氮可以在硝化细菌的作用下变成硝态氮进去缺氧区域发生硝化作用，达到优异的脱氮效果，A 2 /0 污水处理法就是利用这一原理来达到处理污水的目的。A 2 /0 污水处理法可以使得COD/BOD等物质拥有良好的脱氮效果，这是一种操作简单而且反应效果明显的污水处理方式，唯一的缺点是使用这种方法会产生大量的污泥，但因处理污水的效果不过值得大力推广。 二、城市污水处理存在的问题 1.城市污水处理存在的不足 （1）排水系统功能较为单一 从1986年开始的“七五”国家计划，城市污水处理作为其中社会发展占用5亿研究费用的十五个项目之一，城市排水功能开始注重复合生态的单一功能，继而在“八五”后注重高负荷的活性污泥研究以及高负荷的生物膜研究并开始研究污水氧化处理技术，而到了“九五”计划，简易而高效的污水处理技术才有了快速发展。但是，从整理上来说，污水处理的技术还是比较单一，还没有综合处理污水的技术出现。 （2）缺少对污水处理系统的统一科学规划 缺乏统一科学的规划是污水处理中另一常见的问题，从整体上来说，我国的污水处理技术主要以单项优势为主，这些技术也起到了一定的作用，但是却缺乏综合性的比较研究以及技术经济评价体系。另外，我国相应的法律也不够完善，仅有一部 GB 50282—2016《城市给水工程规划规范》，但是各个城市的用水指标、城市规模等有较大的不同，单一依照该规范，并不具备可靠性，很容易会出现污水处理规划不合理、污水处理设计不准确的情况，从而使污水处理出现各种问题。 2.再生水利用率低 目前可以利用的土地资源缺乏，为了节约用地资源城市污水厂的建设往往比较密集，而这样产生的弊端就是没有足够的土地来进行再生可以用水源的产生，或者污水处理过后的水资源质量变得很差。也正是存在着这种情况，目前一般使用合流的方式对城市的排水系统进行优化工作，能在一定程度上集中污水处理场地，不仅可以降级城市排水系统的压力，也在一定程度上促进了再生水的产生和利用。 三、环境工程中城市污水处理的措施 1.创新污水处理工艺和技术 污水处理是城市建设的重点工程，也是基础工程。城市污水处理技术直接反映了污水处理厂的处理能力。在城市污水处理设施建设过程中，管道网络的设计是重中之重，要根据城市污水产生和处理的实际情况，来选择最合适的污水处理工艺，最大限度地减少污水处理过程中的资源损耗。就目前来说，大多数城市在污水处理中实施的是一级处理，并没有进行除磷或者脱氮的处理，并且没有经过消毒工艺而直接出水，这样的水质很难满足再次利用的需求。因此城市污水处理厂有必要对原有的不完善的处理工艺进行改进，改变单一的处理工艺为综合处理工艺，应用先进的污水处理技术，比如膜分离技术、安全消毒技术等，不断提高污水处理的水平以及质量，让处理后的水能够达到再生用水的标准，实现再生水的安全利用。 2.加强城市污水再生利用 即使地球表面70%覆盖的是水资源，但可以利用的淡水资源是有限的。使用淡水资源的有生活杂用水、工业用水、农业用水、市政园林用水等等，这些用水的水质等级都不一致，合理利用水质等级可以在一定程度上缓解用水的紧张压力，仍是不能满足人们的用水需求。城市污水处理实质上就是提升淡水的水质等级，将次品的水质提升一个等级，也就是去除水中的杂质与有害物质，从而使得目前紧张的水资源利用率提高，达到水资源重复利用的功能。 3.合理建设城市污水处理厂 城市污水处理厂的建设要参考当地城市的污水排水量以及排水分布，也要考虑污水收集的管道敷设成本与集中污水处理的成本。污水收集要确保好管道的密封性不能发生污水泄露造成污染，在这个基础上再计算城市污水处理并且分级提升水质等级的成本以及占用土地资
8大行业高浓度难降解废水27个处理技术 高浓度难降解有机废水是指有机物浓度(以C O D计)较高，一般均在2000m g/L 以上，有的甚至高达每升几万至十几万毫克；所谓“难降解”是指这类废水的可生化性较低(B O D5/C O D值一般均在0.3以下甚至更低，难以生物降解。所以，业内普遍将C O D浓度大于2000m g/L，B O D5/C O D值低于0.3的有机废水统一称为高浓度难降解有机废水。 一、制药行业废水 1.特点 制药废水具有成分差异大，组分复杂，污染物量多，COD 高，BOD5和CODcr 比值低且波动大，可生化性很差，难降解物质多，毒性强，间歇排放，水量水质及污染物的种类波动大等特点。 2.组成 3.处理技术 （1）预处理：混凝法、气浮法、微电解、Fenton试剂、催化氧化等； （2）厌氧工艺：UASB、两相厌氧消化、EGSB等； （3）好氧工艺：生物接触氧化法、CASS、SBR、活性污泥法等；
二、造纸行业废水 1.特点 造纸废水危害很大，其中黑水是危害最大的，它所含的污染物占到了造纸工业污染排放总量的90%以上，由于黑水碱性大、颜色深、臭味重、泡沫多，并大量消耗水中溶解氧，严重地污染水源，给环境和人类健康带来危害。 而中段水对环境污染最严重的是漂白过程中产生的含氯废水，例如氯化漂白废水，次氯酸盐漂白废水等。此外，漂白废液中含有毒性极强的致癌物质二恶英，也对生态环境和人体健康造成了严重威胁。 2.组成 制浆造纸废水主要分为：黑液、中段废水、白水三种。 黑液：用含NaOH或NaOH+硫酸钠碱性药剂蒸煮植物纤维，溶出木质素，排放的蒸煮液即为“黑液”(碱煮为黑液，酸煮为红液，绝大部分采用碱煮)。黑液含木质素、聚戊糖和总碱，是高浓度难降解废水。 中段废水：碱煮制成的浆料在洗涤、筛选、漂白过程中产生的废水，吨浆COD 负荷在310kg左右。BOD/COD在0.20～0.35之间，可生化性较差。污染物主要以木质素、纤维素、有机酸等可溶性COD为主，污染最严重的是漂白产生的含氯废水。 白水：水量大，主要含有细小纤维、填料、涂料和溶解的木材成分，以不溶COD 为主，可生化性差，加入的防腐剂有毒性。 3.处理技术 黑液、中段废水：碱回收、酸析法、LB-1碱析法、膜分离法、絮凝沉淀、生物膜法、厌氧生物处理、网筛微滤、气浮、高级氧化。 白水：过滤、气浮、沉淀、筛分。
高含盐废水处理方法 生物处理是目前废水处理最常用的方法之一,它具有应用范围广、适应性强等特点。化工废水如染料、农药、医药中间体等含盐较高的废水则给生物处理带来一定的难度。这类废水含盐较高,污染严重,必须处理才能排放。况且,此类废水成分复杂,不具备回收价值,采用其他处理方法成本较高,因此生物处理仍是首选的方法。无机盐类在微生物生长过程中起着促进酶反应,维持膜平衡和调节渗透压的重要作用。但盐浓度过高,会对微生物的生长产生抑制作用,主要抑制原因在于①盐浓度过高时渗透压高,使微生物细胞脱水引起细胞原生质分离; ②高含盐情况下因盐析作用而使脱氢酶活性降低;③高氯离子浓度对细菌有毒害作用;④由水的密度增加,活性污泥容易上浮流失。为此,高含盐废水的生物处理需要进行稀释,通常在低浓度下(盐浓度小于1%)运行,造成水资源的浪费,处理设施庞大、投资增加,运行费用提高。随着水资源的日趋紧张,国家出台的保护水资源各项法规和收费的实施,给高含盐废水处理的企业带来了负担。 许多研究表明,生物方法可以处理高含盐废水。但由低盐到高盐,微生物有一个适应期。从淡水环境到高盐环境时,由于盐的变化可能引起微生物代谢途径的改变,菌种选择的结果使适应高盐的菌种较少,只有当微生物经培养驯化后,才能产生适应高盐的菌种,以耐受一定的盐浓度。 我们曾对含CaCl2和NaCl的废水生物处理进行过专门研究,取得了较好的结果,以下介绍高含盐废水生物处理的研究和经验。 1 污泥的来源与驯化 盐1%以下能很好生长的微生物为非好盐微生物,而在1%～2%以上均能生存增殖的微生物为耐盐微生物。高含盐废水生物处理关键是要驯化出耐盐微生物。 我们分别选用普通污水处理厂的活性污泥和高含盐废水排放沟边土壤中耐盐微生物进行试验将普通污泥倒入含CaCl21%左右的曝气池中,经过半个月驯化,镜检微生物菌胶团结 构紧密,原生动物有钟虫、豆形虫、浮游虫等,多而活跃。经逐步驯化至耐盐为3%。将含盐废水排放的沟边土壤与废水混合搅拌后,取悬浮液倒入曝气池,镜检菌胶团结构良好,色泽透明有大量的豆形虫,非常活跃。用实际工业废水在不同盐浓度下经过3个月试验,两种方法培养的微生物试验结果分别见表1和表2。
第25卷第4期2006年 8月 四 川 环 境 SICHUAN ENVIRON MEN T Vol 125,No 14Augus t 2006 #综 述# 收稿日期:2005-09-19 基金项目:山西省自然科学基金资助项目(项目号:202548) 作者简介:赵月龙(1976-),男,山西太原人,现为哈尔滨工业大学 环境工程专业博士研究生。 高浓度难降解有机废水处理技术综述 赵月龙1 ,祁佩时1 ,杨云龙 2 (11哈尔滨工业大学市政环境工程学院,哈尔滨 150090;21太原理工大学环境与市政工程学院,太原 030024) 摘要:高浓度难降解有机废水的处理,是国内外污水处理界公认的难题。本文分析了这一类废水难于生物处理的主要 原因,并在此基础上对近年来国内外处理焦化废水、制药废水等高浓度难降解废水的技术和研究作了介绍与评价。关 键 词:有机废水;高浓度难降解;焦化废水;制药废水;生物技术 中图分类号:X70311 文献标识码:A 文章编号:1001-3644(2006)04-0098-06 Treatment Technologies of Non -degradable Organic Wastewater Z HAO Yue -long 1,QI Pe-i shi 1,YANG Yun -long 2 (11School of Municipal &En vironmental Engineering,H a r bin Institute o f Technology ,Harbin 150090,China;21School o f En vironmental &Municipal En gineering,Taiyuan University of Technology ,Taiyuan 030024,China) Abstract:T he treatment of hi gh -s trength and non -degradable organic wastewater is a difficul t problem in wastewater treatment.This paper analyzed the main reasons that made the wastewater be difficult to be treated by biological technology 1The recent researches and technologies of the treatment of high -strength and non -degradable organic wastewater,such as coking wastewater,pharmaceutical wastewater,etc.,were then introduced and evaluated according to the analysis 1 Keywords:Organic wastewater ;high -strength and non -degradability;coki ng wastewater;pharmaceu tical wastewater;biological technology 1 引 言 高浓度难降解有机废水的处理,是目前国内外污水处理界公认的难题。对于这类废水,目前国内外研究较多的有焦化废水、制药废水(包括中药废水)、石化/油类废水、纺织/印染废水、化工废水、 油漆废水等行业性废水。所谓/高浓度0,是指这类废水的有机物浓度(以COD 计)较高,一般均在2000mg/L 以上,有的甚至高达每升几万至十几万毫克;所谓/难降解0是指这类废水的可生化性较低(B OD 5/COD 值一般均在013以下甚至更低),难以生物降解。所以,业内普遍将C OD 浓度大于2000mg/L 、BOD 5/C OD 值低于013的有机废水统一称为高浓度难降解有机废水。 /高浓度0、/难降解0两大特性的叠加,使得此类废水在处理中,单独使用生物法或物化法等/常规0方法失去可能。从而,研究生物法和物化法等其它方法的组合,力图使处理成本降到最低而且处理方法具有在国内工业企业的有效推广价值,是当前解决此类废水污染的关键性问题。 2 高浓度难降解有机废水难生物处理的原因分析 高浓度难降解有机废水难于生物处理的原因,本质上是由其特性决定的。一般,此类废水在水质、水量等方面具有以下几方面的共同特性:211 废水所含有机物浓度高 几种典型的高浓度有机废水,如焦化废水、制药废水、纺织/印染废水、石油/化工废水等,其主要生产工段的出水C OD 浓度一般均在3000~5000mg/L 以上,有的工段出水甚至超过10000mg/L,即
( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 MBR技术在污水处理中的应用 (最新版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.
MBR技术在污水处理中的应用(最新版) 摘要：介绍了MBR在国内外污水处理中的研究及应用，以及MBR 技术的分类及特点。 关键词：膜生物反应器污水处理特点 膜生物反应器（MembraneBioreactor，简称MBR），是由膜分离和生物处理结合而成的一种新型、高效的污水处理技术。膜分离技术最早应用于微生物发酵工业，随着膜材料和制膜技术的发展，其应用领域不断扩大，已经涉及到化工、电子、轻工、纺织、冶金、食品、石油化工和污水处理等多个领域。 1、MBR技术在国外污水处理中的研究及应用 膜分离技术在污水处理中的应用开始于20世纪60年代末#1969年美国的Smith等人首次将活性污泥法与超滤膜组件相结合用于处理城市污水的工艺研究，该工艺大胆地提出了用膜分离技术取代常
规活性污泥法中的二沉池，利用膜具有高效截留的物理特性，使生物反应器内维持较高的污泥浓度，在F/M低比值下工作，这样就可以使有机物尽可能地得到氧化降解，提高了反应器的去除效率，这就是MBR的最初雏形。 进入20世纪70年代，有关MBR的研究进一步深入开展#1970年，Hardt等人使用完全混合生物反应器与超滤膜组合工艺处理生活污水，获得了98%的COD去除率和100%去除细菌的结果。1971年，Bemberis等人在污水处理厂进行了MBR试验，取得了良好的试验结果。1978年，Bhattacharyya等人将超滤膜用于处理城市污水，获得了非饮用回用水。1978年，Grethlein利用厌氧消化池与膜分离进行了处理生活污水的研究，BOD和TN的去除率分别为90%和75%. 在这一时期，尽管各国学者对MBR工艺做了大量的研究工作，并获得了一定的研究成果，但是由于当时膜组件的种类很少，制膜工艺也不是十分成熟，膜的寿命通常很短，这就限制了MBR工艺长期稳定的运行，从而也就限制了MBR技术在实际工程中的推广应用。 进入20世纪80年代以后，随着材料科学的发展与制膜水平的
涉及8大行业的高浓度难降解废水 关键处理技术及典型工艺流程 制药行业废水 1、特点 制药废水具有成分差异大，组分复杂，污染物量多，COD 高，BOD5和CODcr 比值低且波动大，可生化性很差，难降解物质多，毒性强，间歇排放，水量水质及污染物的种类波动大等特点。 3、处理技术 ①预处理：混凝法、气浮法、微电解、Fenton试剂、催化氧化等； ②厌氧工艺：UASB、两相厌氧消化、EGSB等； ③好氧工艺：生物接触氧化法、CASS、SBR、活性污泥法等；
4、典型工艺流程 气浮法处理制药废水膜分离法处理制药废水
组合工艺处理制药废水 造纸行业废水 1、特点 造纸废水危害很大，其中黑水是危害最大的，它所含的污染物占到了造纸工业污染排放总量的90％以上，由于黑水碱性大、颜色深、臭味重、泡沫多，并大量消耗水中溶解氧，严重地污染水源，给环境和人类健康带来危害。 而中段水对环境污染最严重的是漂白过程中产生的含氯废水，例如氯化漂白废水，次氯酸盐漂白废水等。此外，漂白废液中含有毒性极强的致癌物质二恶英，也对生态环境和人体健康造成了严重威胁。 2、组成 制浆造纸废水主要分为：黑液、中段废水、白水三种。 黑液：用含NaOH或NaOH+硫酸钠碱性药剂蒸煮植物纤维，溶出木质素，排放的蒸煮液即为“黑液”（碱煮为黑液，酸煮为红液，绝大部分采用碱煮）。黑液含木质素、聚戊糖和总碱，是高浓度难降解废水。 中段废水：碱煮制成的浆料在洗涤、筛选、漂白过程中产生的废水，吨浆COD负荷在310kg 左右。BOD/COD在0.20～0.35之间，可生化性较差。污染物主要以木质素、纤维素、有机酸等可溶性COD为主，污染最严重的是漂白产生的含氯废水。 白水：水量大，主要含有细小纤维、填料、涂料和溶解的木材成分，以不溶COD为主，可生化性差，加入的防腐剂有毒性。 3、处理技术 黑液、中段废水：碱回收、酸析法、LB-1碱析法、膜分离法、絮凝沉淀、生物膜法、厌氧生物处理、网筛微滤、气浮、高级氧化。 白水：过滤、气浮、沉淀、筛分。 4、典型工艺流程
在脱盐技术上最佳的方法无疑可以考虑膜法和渗透之类的方法，处理效果比较好，但同时造价和运行成本太高，处理成本会给企业造成很大的经济负担，膜污染和膜清洗的问题也比较复杂，对企业并不真正实用，所以不用考虑。所以采用生化工艺来处理。 当然生物的方法处理高盐废水肯定有一系列的问题，比如盐浓度过高会对微生物的生长产生极大的抑制作用。主要由于盐浓度过高时渗透压高使微生物细胞脱水引起细胞原生质分离，另外高含盐情况下因盐析作用而使脱氢酶活性降低，同时高氯离子浓度对细菌也有毒害作用。这些都是高盐废水利用生物方法处理的难点，但高盐废水通过预处理可以降低含盐量，再通过一些工艺提高废水的可生化性，同时再通过培养驯化，得到适应高盐浓度的菌种来处理废水。 方案分析： 1、减压蒸馏器：高盐废水降低含盐量的方法一个是稀释法，另外就是蒸馏脱盐的方法，由于是高盐废水，所以采用稀释法达到可生化的水质要耗用大量的水资源，这对企业来说是不合适的，所以不予采用，所以我们采用蒸馏脱盐的方法来降低废水的含盐量，但蒸馏的时候需要燃料，这也是成本，所以为降低成本考虑用减压蒸馏的方式，通过降低水的沸点来降低燃料的成本，通过最小的处理成本最大可能的达到脱盐的目的。 2、铁碳微电解池：在废水中加入铁屑和铁碳粉末组成腐蚀电池，电极反应生成的产物具有较高的化学活性，新产生的铁表面及反应中产生的大量的Fe2+和原子H具有高化学活性，能改变废水中许多有机物的结构和特性使有机物发生断链、开环等作用，反应生成的Fe2+参与溶液中的氧化还原反应，生成Fe3+，反应后期溶液pH 值升高，Fe3+逐渐水解生成聚合度大的Fe(OH)3胶体絮凝剂，可以有效地吸附、凝聚水中的污染物，从而增强对废水的净化效果，所以铁碳微电解法能有效地去除农药废水中的污染物，消减有机物的毒性，提高废水的可生化性。 3、调节池：含盐废水调节池考虑的主要因素是废水盐浓度的变化，应重点考虑水中盐浓度的变化和如何进行调整，如如何应付低含盐水量的减少或过高含盐来水的冲击。可以考虑在调节池进、出口设电导仪和电动阀，加强对盐浓度变化的监测和控制，通过生活污水和生产污水来调节使盐浓度的波动控制在后期的耐盐菌生理活性可承受的范围。 4、水解酸化池：当水中有机物为复杂结构时，通常采用水解酸化池，通过水解酸化菌利用H2O电离的H+和-OH将有机物分子中的C-C打开，可以将长链水解为短链、支链成直链、环状结构成直链或支链，这其间水解菌是利用了水解断键的有机物中共价键能量完成了生命的活动形式，另将生活污水加入到水解酸化池中, 能够确保微生物生长的有效碳源, 同时能降低废水的毒性，提高废水的可生化性。然后在通过接种和驯化两个阶段对水解酸化池进行调试，最后使水解酸化菌适应高盐废水的环境保持活性，并提高废水的可生化性，设计时要考虑污水中有机物的性质，确定水解的工艺设计，水解停留时间、搅拌方式、循环方式、设计负荷、后级配套工艺等。
高盐度难降解有机废水处理技术的研究与应用进展 ——膜蒸馏技术应用于高盐度工业有机废水处理领域综述 摘要 本文综述了膜蒸馏技术在高盐度难降解有机废水处理领域的应用现状。传统水处理方法处理高盐度工业有机废水难度大、效果不佳，是水处理工业中的难题之一。膜蒸馏是一种新型的膜分离技术，具有耐腐蚀性强、抗污染性好、分离效率高、操作温度低、可利用低温热源等特点。 关键词：膜蒸馏；高盐度有机废水；膜污染 Abstract The application status quo of membrane distillation process, a new separation technology, in treatment of concentrated salt organic wastewater are summarized. It is very difficult to use traditional water treatment method to deal with concentrated salt organic wastewater and often has poor effect. It becomes one of the water treatment industry problems. Membrane distillation (MD) is a new type of membrane separation technology which has the features of strong corrostion resistance, anti-pollution, better separation efficiency, low operating temperature and can make ues of low temperature heat source. Keywords : membrane distillation; concentrated salt organic wastewater; membrane fouling 1 前言 水污染是我国面临的主要环境问题，工业废水占总污水量的70％左右。而其中高有机浓度、高盐度的工业废水，处理难度较高，对环境水体的污染程度大，是国内外环保领域的难题之一。采用传统水处理方法处理高有机物浓度、高盐度的工业废水如混凝、沉淀过滤、活性炭吸附、生物反应器、臭氧氧化和土地渗滤等，投资大、能耗高、效果差。
高浓度废水处理技术 超声波 超声波是指频率高于20KHZ-5MHZ的声波，当一定强度的超声波通过废水媒体时，会产生一系列的物理、化学效应。超声波作用于废水中不同的声强、声密度、声功率、频率下会产生下面七种理化效应：①机械效应；②热效应；③溶氧及空化清洗效应；④热解消化和自由基氧化效应；⑤声流促使粒子移动效应；⑥生化反应加速传质效应；⑦加速污泥絮凝沉淀触变效应。超声波氧化技术解决高COD、高氨氮，可生化性差等难点，可高效去除含酚、苯环类、高分子有机物等难降解物质，运行费用低，去除效率显著。 混合絮凝复合床技术 混合絮凝复合床技术是靠电流的传递而使底物发生氧化还原反应从而达到降解的方法。铁电解法对废水进行处理的主要机理可归纳为电场作用,·OH自由基的强氧化作用, 氢、铁、二价铁离子氧化还原作用及铁离子的混凝、吸附作用。混合絮凝复合床技术处理工艺作为某些高浓度难降解废水的预处理,具有可提高废水的可生化性, 可在常温常压下进行, 操作方便, 抗冲击负荷能力强, 出水水质稳定等优点。经混合絮凝复合床技术处理, 废水中的有机污染物降解为二氧化碳、水和简单有机物, 没有或很少产生二次污染。 Fenton 试剂 Fenton氧化法的反应式如下式， H2O2+Fe2+ →. OH+OH-+Fe3+ →Fe(OH)3↓
通过H 2O 2 和Fe 2 + 作用产生·OH ,使其具有极强的氧化能力,氧化能力在所有氧化剂中排第二，仅次于氟。能有效地将有毒有害有机物彻底降解成二氧化碳、水和无机离子,因此它在废水处理的应用中具有特殊意义 高效膜生物反应器 高效膜技术具有出水水质好，容积负荷高，水力停留时间短，水力停留时间HRT 和污泥排放时间SRT 可单独控制，剩余污泥少，能够生物去氮除磷，耐受一定的水量、水质负荷冲击，避免微生物污泥流失，MLSS 污泥浓度高，出水基本无悬浮物SS 、微生物、病毒等污染物，结构紧凑，操作简单,占地少等优点。 MAP 沉淀法 主要是利用以下化学反应： Mg 2 ++NH 4++PO 43-=MgNH 4PO 4 理论上讲以一定比例向含有高浓度氨氮的废水中投加磷盐和镁盐，当[Mg 2 + ][NH 4+][PO 43 -]>2.5×10–13时可生成磷酸铵镁（MAP ），除去废水中的氨氮。采用向氨氮浓度较高的工业废水中投加MgCl 2·6H 2O 和Na 2HP04·12H 20生成磷酸铵镁沉淀的方法，以去除其中的高浓度氨氮。结果表明，在适合的条件下，氨氨质量浓度可由9500 mg/L 降低到460 mg/L ，去除率达到95％以上。由于在多数废水中镁盐的含量相对于磷酸盐和氨氮会较低，尽管生成的磷酸铵镁可以做为农肥而抵消一部分成本，并且在取之不尽的海水中,含有所需投加大量的镁盐。 ABR 厌氧技术 厌氧折流板反应器的优点
技术 | 高盐度废水处理工艺 高含盐废水的种类很多,石油、页岩气开采,电镀、制药、印染、发酵工业、海产品加工废水等都含有较高浓度的无机盐组分如Cl-等。生物处理方法是目前广泛采用的高盐废水处理方法,虽然高含盐废水中较高的盐度会影响生物处理的效果,但若采用其他的方法,如膜分离等技术则成本较高,所以生物处理仍是首选的处理方法。 盐度影响生物处理效果的主要原因在于：在生物处理方法中,主要是利用活性污泥或生物膜、颗粒污泥中微生物的新代谢来吸附降解废水中的污染物,而高盐度会引起高渗透压,使微生物细胞脱水,同时也会抑制微生物降解有机物的反应效率,从而影响生物处理方法的效果。因此,在处理高含盐废水时应当选择能够耐受高盐度影响的生物反应器。 迄今为止,已进行过盐度影响实验研究的生物反应器有膜生物反应器、移动床生物膜反应器、升流式厌氧污泥床(up-flowanaerobicsludgeblanket,UASB)反应器、上流式厌氧生物滤池反应器、EGSB反应器等,由于颗粒污泥在盐度负荷冲击下能够体现出更高的适应能力,UASB等能够培养出厌氧颗粒污泥的生物反应器得以在处理高含盐废水时有更多的应用研究,但同时从反应器处理效果和微生物角度分析研究较少。EGSB是在UASB基础上发展起来的第三代厌氧反应器,与UASB相比有更好的运行效果。本次研究利用模拟的高盐度废水,从盐度影响
下EGSB反应器的运行效果和厌氧颗粒污泥两个方面进行分析比较,并对厌氧颗粒污泥做高通量测序,以期为EGSB反应器应用于高含盐工业废水的实际处理提供参考的实验数据。 1、材料与方法 1.1实验装置 实验用EGSB反应器由圆筒形有机玻璃制成,总高1.4m,径0.12m,总容积为15.52L,有效容积为15.18L。回流口在距反应器底部1.19m的位置,三相分离器圆环挡板距离顶部0.16m,三相分离集气罩呈圆锥形,底部直径0.1m,顶部直径 0.03m,高0.08m,排气通道高0.07m,集气罩、排气通道和EGSB反应器上盖密闭。投加颗粒污泥于反应器中,进水和回流分别通过蠕动泵从反应器底部进入。颗粒污泥、沼气、废水三相在反应器中混合,随着水流上升至三相分离器,沼气进入集气罩,而大部分废水通过集气罩与挡板间的缝隙进入出水区,颗粒污泥由于重力作用,在遇到挡板和集气罩壁后,下降至污泥层,因此能很好地实现气、液、固的三相分离。 1.2实验用水
环境工程中城市污水处理技术的应用分析 摘要：当前，我国各个地区的城市化速度都在不断提高。为了确保城市内部生 态环境的治理与城市发展的整体速度相一致，相关人员必须对城市目前内部污水 处理工作的实际情况进行全面分析，并采用针对性的方法进行相应的处理，不断 完善和推广新的污水处理方案，这对城市化的发展具有重要意义。 关键词：环境工程；城市污水；污水处理技术 污水处理问题是当前各大中城市面临的紧迫性课题，我们要系统性、科学性、创造性的解决 这些问题才能保证我们的城市更加宜居，人民更加具有幸福感。我们既要做好污水处理，又 要开源节流，从源头上控制城市污水的排放，以此更好的实现污水治理，环境美好，生活宜居。 1 当前我国城市污水处理的实际情况分析 1.1 对城市内部污水污染情况的评估不够准确 在一个城市不断发展的过程中，建立起相应的污水处理系统一定是要对其进行事先的全 方位规划的，在实际进行设计的过程中必须要依照所在地周边地区的具体情况以及实际需要 来做出最为科学合理的选择。但是，如果实际的规划缺少足够的科学性，那么就很有可能使 得在城市运行过程中对于污水的处理能力受到限制，比如在事先评估的过程中对于周围居民 区的总体人口的预估出现了偏差，实际居住人数远远高于事先预估总人数，那么在实际应用 的过程中排水通道就很可能出现受阻的问题，最终产生生活污水经常自地表溢出来的现象， 这在很大程度上对城市内部整体生活环境带来了负面影响。除此之外就是没有对污水的具体 性质做出科学合理的事先评估，这也会对最终的处理效果造成影响，比如在事先评估时会对 日后实际应用过程中所处理的污水进行性质设置，其事先预计的污水性质为居民日常生活污水，但是在不断发展的过程中人民群众的生活方式产生了较大的变化，最终使得生活污水的 具体成分更为复杂，污染物的具体类型与事先评估出入较大，导致实际应用的污水处理系统 很难切实有效地对新型污染物做出全方位的处理，最终排放后对自然生态环境带来负面影响。 1.2 污水处理所应用的硬件设备没有及时得到更新换代 从根本上来讲城市污水的处理工作是必须要有硬件设备进行支撑的，但是从我们国家当 前的实际情况来看，有部分老城区在污水处理工作方面所应用的硬件设备存在着十分明显的 落后问题，有很大一部分硬件设备由于布置时间较早，使用时间较长，本身已经处于老化阶段，再加上自动化处理能力不足，功率达不到标准等等问题，都很难与当前污水处理的实际 需要相适应，这就直接造成了城市内部污水处理系统运行过程中效率较低、能源消耗过大、 频繁维修耗费人力财力等等问题的出现，直接导致污水处理效率得不到增强。 2 环境工程中城市污水处理技术的应用 2.1 物理技术方法 物理技术方法是城市环境工程项目中的一种实用的污水处理技术。在实际应用过程中， 物理处理方法是相对针对性的，可以针对特定有害物质选择最合适的方法，并且可以有效地 控制和消除。例如，常见的沉淀方法可以从水体中除去无机颗粒物质；过滤法和气浮法对污 水中的油性物质有较好的处理效果。然而，考虑到经济性，物理方法处理废水中的有机污染