污水處理培訓(xùn)課件：污水的資源化利用

資源化利用Theeconomicandenvironmentalbenefitsofresourceutilizationandregenerationofsewage某某某202X年9月污水的城市污水處理的重要性和迫切性/可持續(xù)利用的領(lǐng)域/污水處理常用方法用水量的增加對(duì)現(xiàn)有水資源的壓力越來(lái)越大，人們開始意識(shí)到污水回用是一種非常可靠的供水水源，成功的污水回收工程越來(lái)越多，供水和污水處理行業(yè)越來(lái)越意識(shí)到污水再生利用的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。為滿足高水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)而進(jìn)行污水處理廠更新改造的成本不斷增加，污水回用越來(lái)越受到人們的重視。CONCENTS目錄1城市污水處理的重要性和迫切性Theimportanceandurgencyofurbansewagetreatment2污水可持續(xù)利用的領(lǐng)域Thefieldofsustainableutilizationofwastewater3污水處理常用方法Commonmethodsforsewagetreatment城市污水處理的重要性和迫切性PARTONE第1部分Acceleratingtheconstructionofurbansewagecentralizedtreatmentfacilitiesisurgent水污染加劇水資源的短缺/

城市污水處理的嚴(yán)重滯后城市污水處理的重要性和迫切性1我國(guó)淡水資源十分短缺，人均擁有量2300m3，相當(dāng)于世界人均水平的1/4，居世界110位。1997年起，全國(guó)城市污水排放量占廢水排放總量的比例接近45%，改變了我國(guó)水污染治理工作一直以工業(yè)廢水治理為主的局面，開始加強(qiáng)城市污水的綜合治理工作。1999年我國(guó)城市污水污染負(fù)荷首次超過(guò)了工業(yè)廢水污染負(fù)荷，我國(guó)水污染控制重點(diǎn)已經(jīng)從工業(yè)點(diǎn)源污染為主的控制，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐猿鞘形鬯廴緸橹鞯目刂?。城市污水處理的重要性和迫切?據(jù)《2003年中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)》公布，2003年，全國(guó)廢水排放總量為460億噸，其中城市生活污水排放量247.

6億噸，占污水排放總量的

53.8%。廢水化學(xué)需氧量（COD）排放總量1333萬(wàn)噸，其中生活污水COD排放821.7萬(wàn)噸，占廢水COD排放總量的61.6%

。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)：全國(guó)近80

%的生活污水未經(jīng)處理，直接排入江河湖海，年排污量達(dá)400億

m3，造成全國(guó)

1/3

以上的水域受到污染。由此可見，目前我國(guó)的水污染形勢(shì)嚴(yán)峻，特別是城市污水的排放對(duì)地表水和地下水水質(zhì)的影響顯得更加突出。城市污水處理的重要性和迫切性1專家指出：水污染加劇了水資源的短缺，直接威脅著飲用水的安全和人民群眾的健康，影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)作物安全造成的經(jīng)濟(jì)損失約為GNP的1.5

%～3%

，水污染已成為不亞于洪災(zāi)、旱災(zāi)甚至更為嚴(yán)重的災(zāi)害。未來(lái)城市的最大危害就是污水。造成我國(guó)水污染嚴(yán)重的主要原因之一是由于全國(guó)城市污水處理率較低，使大量的城市污水未經(jīng)處理而直接外排，導(dǎo)致了嚴(yán)重的水污染，并加劇了水資源的短缺。加上隨著城市化和工業(yè)化進(jìn)程的加快，城市污水產(chǎn)生量不斷增大，使得水環(huán)境污染日益嚴(yán)重。城市污水處理的嚴(yán)重滯后，已經(jīng)成為影響我國(guó)區(qū)域水污染防治目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)重要因素，并且嚴(yán)重制約了城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。國(guó)家專門就城市污水處理問(wèn)題頒布了一系列政策及技術(shù)規(guī)定，制訂城市治污達(dá)標(biāo)的“時(shí)間表”，加快建設(shè)城市污水集中處理設(shè)施刻不容緩。污水可持續(xù)利用的領(lǐng)域PARTTWO第2部分Thefieldofsustainableutilizationofwastewater工業(yè)用水的回用

居民及社區(qū)的非飲用水回用間接的飲用水循環(huán)直接的飲用水循環(huán)污水可持續(xù)利用的領(lǐng)域2①

工業(yè)用水的回用

從理論上說(shuō)，經(jīng)處理的污水可以回用于各種不需要符合飲用水水質(zhì)要求的工業(yè)企業(yè)。各種工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的冷卻水、鍋爐用水、生產(chǎn)和加工用水、清洗和輔助用水（如除塵和澆地）等，都可以利用經(jīng)處理的污水?？梢允褂媒?jīng)過(guò)處理的污水的行業(yè)包括商業(yè)洗車、造紙廠、礦山、石油精煉廠、電站、商業(yè)洗衣、道路建設(shè)企業(yè)、旅游點(diǎn)、釀酒廠，以及混凝土、磚、紡織品、金屬及涂料的生產(chǎn)廠。日本近40％經(jīng)處理的市政污水被用于工業(yè)用途美國(guó)的佛羅里達(dá)州和加利福尼亞洲分別為2％和5％污水可持續(xù)利用的領(lǐng)域2在增加工業(yè)的污水回用量方面也有一些障礙，主要原因包括：主要原因050607需要改變工業(yè)生產(chǎn)程序和水處理方式與其他可替代水源成本的比較對(duì)水質(zhì)的具體要求（例如，為避免冷卻水水垢、腐蝕、生物的生長(zhǎng)及污染），等等01020304污水水源的距離水質(zhì)及潛在的健康影響，特別是對(duì)食品生產(chǎn)行業(yè)可獲得的水量及供水的持續(xù)性潛在的供水可靠性污水可持續(xù)利用的領(lǐng)域2②

居民及社區(qū)的非飲用水回用

對(duì)居民來(lái)說(shuō)，污水回用可以用于沖洗馬桶、洗車、清洗和澆灌花園。從社區(qū)的角度來(lái)看，污水回用的非飲用水用途還包括室外的灌溉及各種娛樂(lè)場(chǎng)所用水。美國(guó)加利福尼亞洲早在1961年就將經(jīng)處理的污水用于有游船及可垂釣的湖泊。美國(guó)佛羅里達(dá)州阿爾塔蒙特城的一項(xiàng)分質(zhì)供水工程，解決了4.5萬(wàn)人的非飲用水使用問(wèn)題，其供水量占全城總供水量的30％。提供非飲用水的一種有效辦法是建立分質(zhì)供水系統(tǒng)。污水可持續(xù)利用的領(lǐng)域2010203040506健康因素限制污水回用于居民和社區(qū)非飲用水的因素包括：缺乏相關(guān)的指導(dǎo)更新和建設(shè)水處理和供水設(shè)施的成本處理過(guò)的污水水源的距離灌溉方面的技術(shù)性問(wèn)題和環(huán)境的可持續(xù)性灌溉需水的季節(jié)性變化污水可持續(xù)利用的領(lǐng)域2③

間接的飲用水循環(huán)

間接的飲用水循環(huán)是將一部分經(jīng)過(guò)處理的污水注入已有的供水水源中，通過(guò)水體的稀釋作用，以及長(zhǎng)時(shí)間的存放和取水后的處理，確保它滿足可飲用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。缺乏對(duì)水質(zhì)和水處理知識(shí)的了解、社會(huì)的理解和對(duì)健康的關(guān)注，可能是間接飲用水循環(huán)的最大障礙。污水可持續(xù)利用的領(lǐng)域2④

直接的飲用水循環(huán)

直接的飲用水循環(huán)是對(duì)污水經(jīng)過(guò)全面處理，達(dá)到飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后注入飲用水供水系統(tǒng)中直接循環(huán)使用的過(guò)程，中間不經(jīng)過(guò)儲(chǔ)存或不混有地表水或地下水。目前，這種利用方式還較少見。實(shí)施直接飲用水循環(huán)的限制因素主要包括：研究不夠；對(duì)健康的關(guān)注；處理水達(dá)到可靠的高水質(zhì)的成本較高；缺乏對(duì)水質(zhì)及處理方法的了解。

污水處理常用的方法PARTTHREE第3部分Sewagetreatmentisaprojectthatfocusesonenvironmentalandsocialbenefits活性污泥法

生物膜法氧化法污水處理常用方法3①

活性污泥法長(zhǎng)期以來(lái)，城市生活污水多采用活性污泥法，它是世界各國(guó)應(yīng)用最廣的一種生物處理流程，具有處理能力高，出水水質(zhì)好的優(yōu)點(diǎn)。該方法主要由曝氣池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系統(tǒng)組成。廢水和回流的活性污泥一起進(jìn)入曝氣池形成混合液。曝氣池是一個(gè)生物反應(yīng)器，通過(guò)曝氣設(shè)備充入空氣，空氣中的氧溶入混合液，產(chǎn)生好氧代謝反應(yīng)，且使混合液得到足夠的攪拌而呈懸浮狀態(tài)，這樣，廢水中的有機(jī)物、氧氣同微生物能充分接觸反應(yīng)。隨后混合液進(jìn)入沉淀池，混合液中的懸浮固體在沉淀池中沉下來(lái)和水分離，流出沉淀池的就是凈化水。沉淀池中的污泥大部分回流，稱為回流污泥，回流污泥的目的是使曝氣池內(nèi)保持一定的懸浮固體濃度，也就是保持一定的微生物濃度。曝氣池中的生化反應(yīng)引起微生物的增殖，增殖的微生物量通常從沉淀池中排除，以維持活性污泥系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，這部分污泥叫剩余污泥?；钚晕勰喑擞醒趸头纸庥袡C(jī)物的能力外，還要有良好的凝聚和沉降性能，以使活性污泥能從混合液中分離出來(lái)，得到澄清的出水。

污水處理常用方法3①

活性污泥法由于污水處理是一項(xiàng)側(cè)重于環(huán)境效益和社會(huì)效益的工程，因此在建設(shè)和實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中常受到資金的限制，使得治理技術(shù)與資金問(wèn)題成為我國(guó)水污染治理的“瓶頸”。歸納起來(lái)，目前在城市生活污水處理研究和應(yīng)用領(lǐng)域，普遍存在的問(wèn)題有:

01采用傳統(tǒng)的活性污泥法，往往基建費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)高，能耗大，管理復(fù)雜，易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象;設(shè)備不能滿足高效低耗的要求；02隨著污水排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷嚴(yán)格，對(duì)污水中氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的排放要求較高，傳統(tǒng)的具有脫氮除磷功能的污水處理工藝多以活性污泥法為主，往往需要將多個(gè)厭氧和好氧反應(yīng)池串聯(lián)，形成多級(jí)反應(yīng)池，通過(guò)增加內(nèi)循環(huán)來(lái)達(dá)到脫氮除磷的目的，這勢(shì)必增加基建投資的費(fèi)用及能耗，并且使運(yùn)行管理較為復(fù)雜；03目前城市污水的處理多以集中處理為主，龐大的污水收集系統(tǒng)的投資遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)污水處理廠本身的投資，因此建設(shè)大型的污水處理廠，集中處理生活污水，從污水再生回用的角度來(lái)說(shuō)不一定是唯一可取的方案。因此，如何使城市污水處理工藝朝著低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理，以及實(shí)現(xiàn)磷回收和處理水回用等可持續(xù)的方向發(fā)展，已成為目前水處理技術(shù)研究和應(yīng)用領(lǐng)域共同關(guān)注的問(wèn)題。污水處理常用方法3①

活性污泥法這要求污水處理不應(yīng)僅僅滿足單一的水質(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(wèn)題，且所采用的技術(shù)必須以低能耗和少資源損耗為前提。性污泥和生物膜法一直占據(jù)主導(dǎo)地位。生物膜法主要用于從廢水中去除溶解性有機(jī)污染物，主要特點(diǎn)是微生物附著在介質(zhì)“濾料”表面，形成生物膜，污水同生物膜接觸后，溶解的有機(jī)污染物被微生物吸附轉(zhuǎn)化為H2O、CO2、NH3和微生物細(xì)胞物質(zhì)，污水得到凈化，所需氧化一般直接來(lái)自大氣。污水處理常用方法3②

生物膜法生物膜法處理系統(tǒng)適用于處理中小規(guī)模的城市廢水，采用的處理構(gòu)筑物有高負(fù)荷生物濾池和生物轉(zhuǎn)盤，生物濾池在我國(guó)南方更為適用。隨著新型填料的開發(fā)和配套技術(shù)的不斷完善，與活性污泥法平行發(fā)展起來(lái)的生物膜法處理工藝在近年來(lái)得以快速發(fā)展。由于生物膜法具有處理效率高、耐沖擊負(fù)荷性能好、產(chǎn)泥量低、占地面積少、便于運(yùn)行管理等優(yōu)點(diǎn)，在處理中極具競(jìng)爭(zhēng)力。

③

氧化法

氧化法是目前廣泛采用并極具發(fā)展?jié)摿Φ某鞘猩钗鬯A(yù)處理方法之一。根據(jù)氧化劑的種類及反應(yīng)器的類型，氧化法可分為化學(xué)氧化法、催化氧化法、（催化）濕式氧化法，光催化氧化法、超臨界氧化法等。化學(xué)氧化法雖然操作簡(jiǎn)單，但由于其處理效果并非十分理想，而且由于其運(yùn)行成本較高，因此，在城市生活污水處理應(yīng)用中使用并不很多。為了達(dá)到提高處理效果，同時(shí)降低運(yùn)行成本的目的，人們開發(fā)了一些其他的氧化技術(shù)。光催化氧化法設(shè)備簡(jiǎn)單、運(yùn)行條件溫和、氧化能力強(qiáng)、殺菌作用