反硝化型厌氧甲烷氧化(DAMO)是以甲烷为电子供体、硝酸盐/亚硝酸盐为电子受体的生物化学过程,由DAMO古菌和DAMO细菌2种微生物催化完成。该过程不仅对生态系统中的甲烷消耗具有非常重要的贡献,还连接着碳氮元素之间的生物地球化学循环,在废水生物脱氮方面也具有一定的应用潜力,具有重要的研究意义。对近年来DAMO微生物的研究进展进行了梳理和讨论,着重阐述了有关DAMO微生物的代谢途径、富集影响因素(接种物、温度、甲烷传质/分压和反应器构型),以及在废水处理中的应用潜力等方面的内容。并在此基础上,针对DAMO古菌在碳氮循环中的贡献以及模拟DAMO过程的数学模型等未来可能的研究方向提出了展望,以期为DAMO微生物的环境功能研究及废水脱氮处理应用提供参考。
污水除氟是保障水质安全和人类健康的迫切需要。在各种除氟技术中,吸附法因具有操作简单、经济高效等优点得到了广泛应用。作为近些年发展起来的新型吸附材料,金属氧化物纳米复合吸附剂将纳米金属氧化物负载到多孔载体材料内,在保留纳米金属氧化物高除氟性能的同时,提高了材料的稳定性与易操作性,是一种较为理想的新型吸附材料,在污水深度除氟领域具有良好的应用前景。总结和评价了由不同纳米金属氧化物(Al、Mg、Zr、La等的氧化物)负载于多孔载体材料(大孔树脂、生物质等)内制备的不同类型纳米复合材料的除氟特性,阐释了其主要除氟机制,并对金属氧化物纳米复合材料在废水除氟领域的研究方向进行了初步展望。
污水处理过程中产生的厌氧消化气体(主要成分是CH4和CO2)是污水处理厂碳排放的主要来源之一。以H2和CH4为基质的膜生物膜反应器(MBfR)技术的兴起,为氧化性污染物的生物还原和污水处理厂的碳减排提供了一种很有前景的方案。介绍了以H2或CH4为基质的MBfR(H2/CH4-MBfR)的运行原理、优缺点,对MBfR在去除氧化性污染物方面的研究情况进行了总结、比较和评价。通过解析H2/CH4-MBfR中微生物利用CH4和CO2进行自身代谢的过程,指出H2/CH4-MBfR实现碳减排的途径和潜力。H2/CH4-MBfR在碳减排方面表现出的巨大潜力为实现“碳达峰”和“碳中和”提供了新方向,使得污水处理厂有望同步实现污染物去除和碳减排。
将城市污水中富含的有机物质或化学能回收利用,转化为有价值的产品或能源,是当前城市污水处理领域的研究热点。低浓度有机物的富集浓缩是实现城市污水有机物回收利用的首要前提。利用絮凝捕集方法将污水有机物转移聚集至污泥中,具有富集过程能耗低、碳转化损失少的优点。阐述分析了高分子有机絮凝剂的制备原理,尤其是天然高分子絮凝剂改性制备过程中各组分的作用、特性与效果,并将污泥水热处理液相产物中大分子有机物的组成和特性与之进行对比分析,介绍了接枝共聚、醚化、氧化等几种常见改性手法。结合相关实验研究,论证探析了以污水污泥为原料,通过水热处理和改性制备获取可用于城市污水有机物富集回收的絮凝聚集介质的可行性及意义,并提出了进一步深入研究需要解决的问题。
在减少废水排放和获取绿色能源的目标下,压力延迟渗透(PRO)技术作为一种能有效获取盐水中盐差能且符合碳中和发展目标的新兴膜法水处理技术正受到广泛关注。在实际应用中,PRO技术具有产水率高、出水水质好等优点,但技术相对不够成熟的现状导致其对盐差能的转化利用效率较低。为有效实现水和能源的循环利用,介绍了PRO技术的原理及水通量、功率密度等关键指标,对影响PRO技术性能的因素(膜种类、膜朝向、浓差极化和膜污染等)进行了讨论,针对不同膜污染类型,着重分析了有效的预处理及清洗措施;重点综述了PRO技术在海水淡化发电、非常规水处理等水处理领域的实际应用;提出在满足经济可行性的同时,通过优化PRO组合工艺设计、提高整体工艺效率等措施,推动并实现PRO技术在水处理领域的低碳、高效运行。
城镇污水处理厂产生的剩余污泥(ES)逐渐增多,对其进行无害化处理以及资源化利用逐渐成为新挑战。生物法具有绿色环保、反应温和、成本较低等优点,在ES处理方面具有广阔的应用前景。综述了生物法水解ES的研究进展,主要介绍了生物酶法、嗜热菌法及联合处理法。首先,简述了单一生物酶对ES中蛋白质、SCOD等有机物释放的影响,比较了生物酶预处理对ES厌氧消化产气的影响,随后介绍了不同复合酶水解ES的效果。嗜热菌法解决了生物酶购置成本高的问题,介绍了嗜热菌的产酶性能及其对ES的水解效率。其次,分析了利用超声、热处理、表面活性剂和金属离子等物化法联合生物酶水解ES的作用机理和水解效率,讨论了紫外光照射、常压室温等离子体、化学诱变剂等物化诱变方法促进嗜热菌产酶、提升ES水解效率的机理。最后,对未来生物法如何实现更高的ES水解效率进行了展望。
目前我国城市污水碳氮比(C/N)普遍较低,传统A2/O工艺运用于低C/N废水处理时存在诸多问题。改良A2/O工艺能针对性地解决传统A2/O工艺在运行过程中的缺陷,改善脱氮除磷效果。基于生物脱氮除磷理论,总结了传统A2/O工艺运行中存在的问题,概述了几种改良工艺(倒置A2/O、UCT、MUCT、JHB、Bardenpho)的特点及优势,并分析了分段进水、补充碳源、增设填料的运行优化方式和原理。相比于传统A2/O工艺,改良A2/O工艺的优势主要体现在:优化了混合液回流和污泥回流位置,减少了硝酸盐限制及污泥龄矛盾问题;优化了构筑物布局,缓解了碳源竞争;通过调整进水配比,提高了系统碳源利用率,降低了外加碳源成本;通过增设填料,降低了排泥对硝化速率的影响,并提高了系统抗冲击能力。最后,提出未来改良型A2/O工艺的研究方向:组合不同工艺以实现优势互补;研究新型液体和固体碳源,兼顾经济成本和环境效益;强化微生物培养,进一步提升系统脱氮除磷能力。
传统脱氮技术不仅消耗大量能量,而且有时难以达到污水排放标准。近年来生物脱氮技术发展迅速,短程反硝化作为一种新型脱氮工艺,因能为厌氧氨氧化工艺稳定生产NO2 --N而备受青睐。首先介绍了短程反硝化的原理,论述了不同种类污泥源和反应器对工艺启动的影响。其次对内外源性碳源、pH、盐度和重金属等影响因素展开了叙述,揭示了内源性碳源的优势和pH对关键酶活性的影响;重点总结了短程反硝化污泥颗粒化的进程,指出未来污泥颗粒化的研究方向是颗粒污泥的稳定性表现;简述了短程反硝化耦合厌氧氨氧化工艺的研究进展。最后基于耦合工艺从抑制机理、微生物、实际运行、工艺推广和资源化利用五个方面提出了研究建议。
工业废水组分复杂、污染严重,研究工业废水处理工艺的毒性削减能力对于水环境质量保障具有重要意义。融合污染物细胞毒性检测和分级分离方法,分析了2家典型工业园区污水处理厂沿程工艺段水样的毒性效应。结果表明,2座污水厂的进水都存在细胞增殖抑制、活性氧诱导、线粒体膜电位改变等毒性效应,出水中则不存在,且沿程部分处理工段水样毒性增强。但经高敏的转基因细胞株检测发现,2座污水厂出水都可诱导细胞内质网应激响应,具有潜在的生态污染风险。分级分离分析结果表明,臭氧与活性炭工艺显著降低了疏水性污染物的毒性;分馏样本的毒性检测结果与浓缩样本具有一定的差异性,表明污染物在不同混合比例下的联合毒性效应具有显著差异,相关致毒污染物类型及联合机理需深入分析。本研究可为工业园区废水的生物毒性效应及处理效率评估提供基础数据。
消毒是污水处理的重要保障环节之一,但传统氯消毒工艺存在产生有害消毒副产物的潜在风险。首次采用新型消毒剂过氧乙酸(PAA)对我国市政污水处理厂出水进行消毒中试研究,考察了PAA在不同投加浓度和接触时间下的消毒效率及其对出水水质、消毒副产物的影响。结果表明,PAA可在较低投加量下获得较好的消毒效果,且投加量越大,接触时间越长,消毒效果越好;当PAA投加质量浓度为4 mg/L、接触时间为10 min时,其对粪大肠杆菌的对数灭活率达到3.20(即>99.9%)。虽然PAA消毒会对出水水质(COD、NH3-N和TOC)产生轻微扰动,但并不影响出水水质达标。与传统NaClO消毒工艺相比,PAA用于污水消毒的过程中不会产生三卤甲烷(THMs)以及卤乙酸(HAAs)消毒副产物。
由生长在循环冷却水系统管道中的特异性细菌分泌的胞外聚合物(EPS)与循环冷却水的相互作用是导致工业循环冷却水系统产生生物污垢的主要原因。利用高通量生物测序分析循环冷却水系统中生物黏泥的优势菌种,以优势菌种分泌的EPS为研究对象,将其与矿物悬液混合进行平衡吸附实验。在传统化学分析的基础上,运用XRD、Raman、EDS、SEM等现代仪器分析技术,研究EPS与循环冷却水中离子经生化反应形成的矿物,以及EPS在主要矿物表面的吸附行为,以期为减少微生物污垢腐蚀提供重要的理论和实验依据。结果表明:循环冷却水中的微生物在高营养水平培养条件下,放线菌纲将逐渐成为冷却水中的优势菌;在与循环冷却水pH大致相同的偏中性(pH=7.78)环境下,EPS中的多糖(EPS-C)和蛋白质(EPS-N)更倾向于吸附在Fe2O3表面,但EPS中的核酸(EPS-P)更易吸附在SiO2表面;EPS在矿物表面的吸附为物理吸附。
工业废水中过量的硝酸盐(NO3 -)可导致严重的环境污染和人类健康问题,通过电化学还原法去除工业废水中的NO3 -具有重要意义。采用阳极氧化和溶胶-凝胶两步法制备了Co3O4-钛基纳米电极(Co3O4-TNE),并研究了其电化学还原NO3 -的性能。结果表明,Co3O4的负载有利于暴露更多的反应活性位点,Co3O4-TNE电极比TNE表现出更强的电化学活性和更高的NO3 --N去除率。电流密度的增加有利于提高NO3 --N去除率,Cl-浓度的增加有利于降低NH4 +-N生成率且对NO3 --N去除率几乎无影响。在NO3 --N初始质量浓度为50 mg/L、电流密度为10 mA/cm2、Cl-初始质量浓度为750 mg/L的条件下,电解120 min后,NO3 --N去除率为95.3%,且体系中最终无NH4 +-N生成。自由基清除实验表明,体系中原子H*的产生有利于NO3 -的还原,电子转移引起的直接还原和原子H*引起的间接还原共同实现了NO3 -的高效去除。Co3O4-TNE电极在5次循环实验后仍表现出良好的稳定性和极低的金属Co浸出量,在实际废水处理中具有应用潜力。
以自制生物炭YDcarrier-1为载体,研究了其对厌氧反应器启动及颗粒污泥形成的影响,并分析了YDcarrier-1的不同碳组成及作用。结果表明,YDcarrier-1可缩短厌氧反应器的启动时间,在厌氧序批式反应器(ASBR)中投加种子污泥干重20%的YDcarrier-1,COD去除率达到80%以上的启动时间比对照组(未投加YDcarrier-1)和投加10% YDcarrier-1的反应器分别缩短9 d和3 d。在上流式厌氧污泥床反应器(UASB)中,用相当于污泥干重20%的YDcarrier-1替代50%的种子污泥,不仅反应器的启动未受影响,还培养出沉降性和稳定性良好的颗粒污泥。反应器启动完成时,粒径>0.9 mm的颗粒污泥占比为29.4%,平均沉降速度为128 m/h,均高于对照组。YDcarrier-1中的可溶性速效碳提高了厌氧反应器的初始COD,加快了种子污泥的活化改性,可促进厌氧反应器启动;固态缓释碳不仅提高了YDcarrier-1对微生物的亲和性,还为颗粒污泥的形成提供了长效稳定的碳源;难降解的木质纤维素成为颗粒污泥的骨架,提高了颗粒污泥的稳定性。
随着社会的高速发展,水体富营养化问题日趋严重,磷的过量排放是导致水体富营养化的关键诱因。采用给水厂污泥为主要原材料制备污泥酸提液(Sae),以活性炭纤维(ACF)为载体、Sae为改性溶液,制备吸附材料Sae-ACF。结果表明,Sae-ACF在水中具有良好的稳定性;当温度为25 ℃、磷初始质量浓度为10 mg/L、Sae-ACF投加量为1 g/L、pH=7、反应时间为60 min时,Sae-ACF对磷的去除率为95.11%,比ACF提高了52.92%;经过4次循环再生后,Sae-ACF对磷的去除率仍可达56.25%。吸附机理研究表明:Sae-ACF对磷的吸附过程符合准二级动力学模型、Elovich模型及Freundlich等温吸附模型,吸附过程为自发进行的多分子层化学吸附,升高温度有利于反应的发生。SEM与XRD结果表明,Sae-ACF表面紧密包裹着一层Al2O3、Fe2O3和FeO(OH)晶体,吸附过程中这些晶体与磷发生反应生成了AlPO4与FePO4沉淀。
使用双室微生物电解池(MEC)装置,分别以回流污泥、曝气池污泥、小麦根际土壤为接种源,探究MEC去除模拟废水中氨氮的最佳电压及相关微生物群落变化。结果显示,不同的微生物接种源都有其最佳外加电压,外加电压对氨氮去除率的影响也呈现出不同趋势,以回流污泥为接种源的MEC在0.5 V电压下的氨氮去除率最高为75%。利用高通量测序对微生物群落进行多样性分析,Proteobacteria为硝化反应的优势微生物菌门,在最佳电压下培养前后,以回流污泥和曝气池污泥为接种源的MEC中的Proteobacteria均出现了增长,分别由36.1%、36.4%增加到68.4%、60.7%,而以根际土壤为接种源的MEC中的微生物群落基本未发生明显变化。就微生物组成而言,曝气池污泥和回流污泥的组成较为接近,外加电压对其影响也呈现出一定的相似性,而以根际土壤为接种源的MEC与前两者差别较大。不同接种源微生物的多样性和丰富度均有所不同,结合氨氮去除效果推测,外加电压促使了MEC中硝化功能菌聚集,从而提高了MEC去除氨氮的能力。
污水处理流程具有滞后性、时变性、强耦合、非线性等特点,是一个多维输入、多维输出的复杂系统。根据实时进水水质判断未来出水水质的一些参数是否存在超标可能,以便提前对工艺参数进行调整,对污水处理系统的优化具有重要意义。针对污水处理出水总氮(TN)检测大滞后的问题,提出一种基于高斯函数非线性递减步长的萤火虫算法优化支持向量回归参数(GNFA-SVR)的软测量模型。通过改进萤火虫算法(FA)对支持向量回归机(SVR)的惩罚因子和核参数寻优,将污水进水水质的特征组分作为预测模型输入,建立GNFA-SVR出水TN预测模型。仿真结果表明,与LFA(线性递减步长的萤火虫算法)-SVR和FA-SVR预测模型相比,GNFA-SVR组合模型参数寻优收敛速度快、预测精度高,且预测误差在±0.5 mg/L以内,可实现出水TN的精准预测。
页岩气压裂返排液盐度高、有机物含量丰富,在回用和外排前需进行深度处理。构建了2 m3/h的电絮凝-电化学氧化集成工艺装置,在某页岩气开采平台开展了压裂返排液现场处理试验,该平台水质波动大。结果表明,在长周期运行过程中,经优化后的电絮凝-化学絮凝联用工艺可降低系统电耗和排泥量,电化学氧化深度降解COD符合一级反应动力学模型。当采用电絮凝电流35 A、电化学氧化电流60 A、停留时间均为10 min、辅助聚合氯化铝(PAC)投加量350 mg/L、Na2CO3投加量550 mg/L时,压裂返排液中悬浮物、硬度和COD均稳定达到100 mg/L以下,满足《页岩气储层改造 第3部分:压裂返排液回收和处理方法》(NB/T 14002.3—2015)的回用要求和后续外排脱盐处理需求。药剂投加量较常规化学絮凝法可降低70%以上,污泥产生量降低约30%,直接运行成本约28元/m3。整套工艺具备良好的抗冲击能力,污染物去除效率高,成本较低,为油气开发中的压裂返排液处理工程建设提供了技术支撑。
以铁片为阳极、金属钛板为阴极,采用电化学氧化法合成高铁酸钠,研究了NaOH电解液浓度、制备温度和电流密度对高铁酸钠生成的影响及机理,并探析了高铁酸钠制备过程中铁阳极钝化的机理。结果表明,提高NaOH浓度和制备温度不仅有利于高铁酸钠的生成,同时也有利于提高电流效率;提高电流密度虽会增加高铁酸钠的生成量,但也会显著降低电流效率。综合考虑电流效率和制备成本,高铁酸钠的最佳制备条件为:NaOH浓度为14 mol/L、温度为45 ℃、电流密度为5 mA/cm2。在最佳制备参数下电解后,利用FESEM-EDS和XPS分析了铁电极的表面性质,长时间电解后的铁阳极表面生成了铁氧化物,且钝化后的铁阳极表面存在Fe2+和Fe3+。电化学氧化合成高铁酸钠过程中,铁阳极钝化生成Fe3O4是阳极失效的主要原因。
针对某印染废水处理厂水解酸化段运行异常的问题,依托水解酸化序批式反应器(SBR)开展问题诊断及解决方案研究。通过历时取样实验确认了水解酸化过程中挥发性脂肪酸(VFAs)不升反降和有机氮氨化率偏低的问题;通过控制低pH(pH=5)运行实验清除消耗VFAs的微生物,实现VFAs累积;通过非控制pH运行实验实现VFAs的累积和有机氮氨化率的提高;通过历时取样实验确定水解酸化的最佳反应时间为10 h。长期运行实验显示,在平均进水COD为1 085 mg/L、氨氮为9.5 mg/L、VFAs为43.7 mg/L的条件下,水解酸化SBR平均出水COD为736 mg/L、氨氮为19.5 mg/L、VFAs为64.2 mg/L,为后续生物除碳脱氮奠定了良好基础。基于小试研究,该厂成功实施了水解酸化池短时酸化并适当排泥的解决方案。
压裂技术已逐渐成为油田增产的主要手段。随着更加严格的《陆上石油天然气开采工业污染物排放标准》的即将颁布,新疆玛湖油田在未来几年可能会面临大量聚合物型压裂返排液外排的压力。基于高效、低成本的处理要求,开发了“电絮凝预处理+电化学氧化”工艺处理压裂返排液。结果表明:当电絮凝预处理条件为阴阳极板均为铝板、极板间距为0.5 cm、电流密度为10 mA/cm2、通电时间为15 min时,压裂返排液COD去除率达到65.4%,浊度达到4 NTU。对电絮凝预处理后的压裂返排液进行电化学氧化处理,在阳极为镀钌铱钛板、阴极为不锈钢板、电流密度为25 mA/cm2、电源脉冲频率为4 000 Hz、占空比为65%、pH=7.2、反应时间为90 min的条件下,新疆玛湖油田压裂返排液COD可以降至80 mg/L以下,油质量浓度降至1.0 mg/L以下,氨氮降至0.5 mg/L以下,悬浮物降至30 mg/L以下。处理后压裂返排液水质指标满足陆上排放标准要求且成本较低,具有良好的工业应用前景。
采用Ca(OH)2对含铝废渣(RAS)进行改性,制备改性含铝废渣(MAS),考察MAS对重金属镍的吸附效果,并利用FT-IR、比表面积分析仪、SEM、XRF等对MAS的结构、形貌进行表征。结果表明:经Ca(OH)2改性制备的MAS对Ni2+的去除效果优于其他吸附材料;在25 ℃时,当MAS投加量为1.0 g、Ni2+初始质量浓度为40 mg/L、pH=5、吸附时间为40 min时,MAS对Ni2+的平衡吸附量为3.983 mg/g,Ni2+去除率为99.65%,达到《铜、镍、钴工业污染物排放标准》(GB 25467—2010)的排放要求(总镍<0.5 mg/L)。MAS对Ni2+的吸附符合二级动力学规律和Langmuir等温吸附模型。Weber-Morris内扩散模型说明,MAS对Ni2+的吸附是由膜扩散和内扩散共同控制的。改性后的MAS相较于RAS颗粒更细、比表面积更大、孔径分布更广,对Ni2+的吸附作用更强。MAS对Ni2+的吸附是物理吸附和化学吸附复合作用的过程,MAS对Ni2+的去除还存在共沉淀、络合和离子交换作用。
在传统微电解反应器基础上增加离子膜并用于处理循环冷却水。由于离子膜的存在,反应器阴极室内能够快速富集OH-,有利于去除Ca2+和Mg2+,同时阳极室内电解产生的Cl2溶于水生成的次氯酸盐可作为杀菌剂使用。探究了离子膜类型、电流密度、水力停留时间、极板间距等参数对循环冷却水硬度去除率和比能耗的影响,并探究了阳极室NaCl浓度对除硬效果、比能耗和阳极副产物的影响。结果表明,使用阳离子膜的反应器,在进水硬度为500 mg/L(以CaCO3计)、电流密度为25 A/m2、水力停留时间为14 min、极板间距为12 mm、阳极NaCl质量分数为4%、电解时间为6 h的条件下,硬度去除质量浓度为466 mg/L,硬度去除率为93.2%,比能耗为3.69 kW·h/kg,阳极液有效氯质量浓度为3.99 g/L。相比常规微电解法,膜电解法提高了循环冷却水的硬度去除率和电流效率,同时阳极液可以作为杀菌剂使用,提高了经济效益。
为缓解铀矿冶企业低放射性废水水量增加带来的处理压力,围绕碳排放量较低的天然蒸发池技术提出蒸发帘强化自然蒸发技术。选用耐酸碱腐蚀、比表面积大、透气性能好、毛细效应明显的碳纤维编织布制作蒸发帘,开展浸水-速干性能试验、小型化室内蒸发模拟试验及现场测试试验。结果表明:碳纤维编织布具有良好的吸水性且有利于水分子的蒸发,W1021平纹型编织布适宜制作蒸发帘;碳纤维蒸发帘可强化自然蒸发,提高温度和风速均可增强蒸发帘强化自然蒸发的效果。在对实际低放射性废水进行蒸发时,碳纤维蒸发帘的日蒸发水量为5.4 mm/d,自然蒸发的日蒸发水量为2.1 mm/d,碳纤维蒸发帘可将自然蒸发水量提升157.14%。蒸发帘强化自然蒸发技术效果良好,可有效缓解铀矿冶企业低放射性废水的处理压力,为需要提升自然蒸发水量的企业提供指导。
芳纶生产废水具有含盐量高、有机物含量高且难降解、硬度极高等特点,对传统处理工艺具有很大挑战,且传统处理工艺投资及运行费用较高。以某芳纶废水零排放工程为实例,介绍了芳纶废水水质特点、工艺流程、主要构筑物及设备参数和运行效果,重点介绍了常温结晶技术(ATC®)、高盐反渗透技术(HSRO®)的运行效果。工程实际运行结果表明,“常温结晶(ATC®)+纳滤+高盐反渗透(HSRO®)+MVR+反渗透”工艺设计合理,抗冲击负荷强,处理效果好,运行费用低。系统产水电导率<30 μS/cm,并全部回用;副产品NaCl达到《工业盐》(GB/T 5462—2003)一级标准,且无杂盐产生,实现了芳纶生产废水真正意义上的零排放。工程自投运以来,出水水质及系统运行长期稳定,对同类废水项目具有较好的借鉴意义。
介绍了江苏某乡镇生活污水处理站点接收工业废水的改造情况。该区域内企业以小型食品加工厂和纺织厂为主,废水中COD、TN和NH3-N较高。已建的6座乡镇生活污水处理站点采用一体化ANO设备+滤布滤池工艺,该工艺抗冲击负荷能力差、运行维护难度大,但现有设施富余处理量较大。改造工程以充分利用现有设施、同时增强处理系统脱氮除磷能力为主要目的,将原一体化ANO设备改造为倒置A2/O工艺,并新建MBBR池、二沉池、高效沉淀池、鼓风机房和加药间。通过改造,充分利用现有设施的富余处理量来接纳工业废水,同时提升污水处理站点的处理效能和稳定性,正式运行6个月内,单座站点电耗、药剂及人工成本约为1.40元/m3,出水稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准。
为解决长岛有人居住岛屿用水高峰期用水供需矛盾,确定采用以反渗透(RO)技术为核心的海水淡化工艺建设海水淡化站。介绍了反渗透海水淡化技术在长岛8个岛、9处海水淡化站的应用情况。该项目根据不同的海岛条件采用了不同的取水方式和预处理方案,主处理工艺采用二级砂滤+一级反渗透+二级反渗透+矿化的组合工艺,消毒采用现场制备次氯酸钠和管式紫外线方式,总制水量达5 200 t/d,出水水质达到了《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)标准。采用等压正位移式能量回收装置,总体节能率可达60%,产水耗电量为4.60 kW·h/t,总计产水成本为6.075元/t。该项目在1.5 a的运行时间内,出水效果稳定,可为北方海岛小规模海水淡化建设项目提供借鉴。
造纸工业是一个高能耗、高水耗、高污染的行业。在当前国家能源紧缺、造纸业市场竞争激烈的局势下,降低能源费用支出、提升市场竞争力,关系到每个造纸厂的生存与发展。由于处理水量大、废水需氧量高等原因,造纸厂污水处理的能耗费用在工业废水处理中居于前列。选取造纸行业内有代表性的污水处理厂,通过分析污水特点及工艺流程,并进一步分析能耗结构,寻找污水处理厂节能降耗的方法。经过分析,电耗占污水处理总能耗的60%~90%,好氧处理工序的能耗在所有工序中最高,各工序的主要耗能设备是泵与风机。从工艺设计、设备配置、工艺运行、日常管理等方面提出节能策略,以期做好全流程的节能降耗工作。本研究旨在为新扩建污水处理厂在设计、运行环节提供节能策略,实现污水处理厂可持续发展。