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城鎮廢水處理方法范文1
【關鍵詞】a/o固定生物膜；焦化；廢水；處理；措施
我國焦化廢水處理已有將近四十年的實踐經驗，在處理和安全管理技術上都取得了突破性的進展，并且積累了豐富的實踐經驗，保證了焦化廢水處理安全、有效的處理與使用。處理技術和安全管理水平日趨成熟，a/o固定生物莫系統在我國焦化廢水處理中以先進的處理技術獲得了一系列的成功經驗，并且取得了一系列關于焦化廢水處理的科研項目成果，建立了一套標準化體質量管理體系，為我國環境中的焦化廢水處理做出了重要作用；此外，近年來，我國各個地區的焦化廢水處理質量研發和有效管理上，無論在作業隊伍資質、硬件設備、工藝工序、安全預警備案等方面都形成了一套高效安全的管理處理體系，保證了焦化廢水處理的作業安全順利進行，為我國焦化廢水處理作業與工程建設提供了參考借鑒價值，促進了環境情況的整體處理水平。
一、a/o固定生物膜系統在焦化廢水處理中的意義
焦化廢水的來源主要是在煉焦過程中煤的高溫干餾和荒煤氣在脫酸蒸氨過程中，產生的蒸氨廢水。具有成分多而雜、指標變化幅度大、含有大量的難降解物質、可生化性能差、含有毒有害物質較多等特點。
我國焦化廢水處理工作始終堅持以科學發展觀為指導，以相關法律法規為依據，緊緊圍繞著服務經濟社會發展的大局，采取分級環境質量處理的管理體制，逐步理順，機構建設不斷加強，執法程序逐漸規范，利用a/o固定生物膜系統處理水平和能力得到日益提升，使焦化廢水處理指標達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》gb18918-2002 的二級排放標準。事業步入了科學、健康、快速的發展軌道。并且嚴格控制常規建設項目和各項災后恢復重建項目環評制度，為保障建設和進一步優化處理程序、提高處理效率，不斷改善和提升處理質量，促進焦化廢水處理效能的發揮為本。
二、焦化廢水處理中存在的問題
1.焦化廢水處理的結果不能反映環境質量
目前，由于焦化廢水處理手段的和認識上的缺失，在一定程度上會導致焦化廢水處理的結果不能夠正常和全面的反應環境治療，而且尚缺乏完善的安全管理規章、制度、方案，更及使得焦化廢水處理的結果和現狀不相符合的情況發生，此外，完善的制度是進行焦化廢水處理的政策性保障，目前尚缺少系統的針對焦化廢水處理作業的配套的政策法規，導致其缺乏安全和質量管理在法律上的依據，不利于焦化廢水處理的制度化、規范化和標準化的實現。
2.處理方法落后
焦化廢水處理在堅持傳統方法的基礎上，a/o固定生物膜系統仍然有待繼續深入研究不能應時代要求反應不斷變化的環境，加之缺乏具有專業安全管理經驗、技術的人員。由于各個地區的特殊環境，使得傳統的處理方法難以應付，不能作出科學合理的焦化廢水處理，焦化廢水處理安全管理中尚缺乏高技能、高水平的專業人員，從業經驗不足，影響焦化廢水處理管理工作的有效、順利進行。
3.應急處理技術相對落后
缺乏針對環境質量處理管理的配套技術。焦化廢水處理具有高技術性和高難度性，而且容易形成地層縫隙堵塞等各種水文地質問題，種種因素都加大了其焦化廢水處理管理和有效處理的難度，我國目前還沒有形成一套完備的處理技術，缺少系統科學的處理管理技術和規范，此外，地質勘探風險預防上沒有完善的做法和經驗可借鑒，從而使焦化廢水處理在管理處理過程中困難不斷，影響安全管理與有效處理的進程。
三、a/o固定生物膜系統工藝原理
1. a-a/o 工藝主要由厭氧段、缺氧段和好氧段組成a-a/o 工藝即在缺氧/好氧工段前增加厭氧工段。目前，a-a/o 工藝是處理焦化廢水應用較為廣泛的一種生物脫氮工藝。
2. 厭氧池原理廢水中的有毒、有害物質，與厭氧池中組合填料上的生物膜進行生化反應，得到降解，提高了污水的可生化性，給后續工段處理創造了條件。
3.缺氧池原理缺氧池是a-a/o 工藝的主要設施之一。主要進行反硝化反應，指氧化態氮還原為氣態的氮的過程，反應過程用一下公式表示：2no-3+5h2an2+2oh-+4h2o+5a
4.好氧池原理缺氧池是a-a/o 工藝的主要設施之一。好氧池內微生物所進行的生物化學反應主要是硝化反應。硝化反應主要是把廢水中的氨氮氧化成硝態氮。
四、運行中的控制要求
1.溶解氧（do） 缺氧段溶解氧一般控制在0.5mg/l以下，反硝化反應階段，溶解氧可適當增加，但不應大于1mg/l。在好氧池階段，溶解氧含量不能太高。每去除1 克nh3-n 約耗去4.33 克，硝化段的溶解氧（do）值應維持在2～4mg/l。
2. 溫度生化處理的細菌屬適宜溫度在30℃左右，屬中溫細菌。在生化處理中，溫度不能急劇變化且要求控制在30℃左右。
3.在好氧池階段ph 一般控制在8.0～8.5，在缺氧池階段ph 值控制在7.0～8.0。4.營養物在a-a/o 工藝系統中，營養物質有機物、n、p 及其它微量元素將影響反硝化細菌生長繁殖。對于焦化廢水，微生物對n、p需求滿足p：n：bod=1：5：100 即可維持生長，cod 一般為bod 的2～3倍。
5.回流比在a-a/o 工藝系統中，一般認為回流比控制在3 時較為經濟。當回流比大于5 時，總氮去除率影響不大。
五、結束語
a-a/o固定生物膜系統工藝在處理焦化廢水方面，取得了較為廣泛的應用，加強焦化廢水處理質量的建設，全面提升環境的處理管理水平，完善環境調度機制體系，同時，做好焦化廢水管理內部的安全處理工作也是促進焦化廢水管理的重要保證，建立一套完善的安全管理和責任追究的懲罰監管制度，加強焦化廢水處理制度上的建立和完善，是做好安全監管工作的規范依據；國家有關部門要針對現在環境的監管體制弊端制定相關的管理規定，從法律法規上為焦化廢水的安全處理提供政策上的保證，創造和諧的焦化廢水處理管理理念，不斷提高a/o固定生物膜系統在應用，提高焦化廢水處理人員的科學文化素質，努力達到環境管理與人、社會、環境的和諧、可持續的協調發展。
參考文獻：
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[2]牛玉國.測報升級刷新傳統環境環境科技花開增添黃河春色[z].黃河水利委員會黃河報，2004.10.9，第1498期.
城鎮廢水處理方法范文2
1.1廢水處理廠原水水質對于已投運的鋼鐵企業建設綜合廢水處理廠，對已有排水口的水質監測可以作為水廠設計的重要依據，然而，對于新建的鋼鐵企業綜合廢水處理廠，在前期方案設計階段，對其進水水質的設計至關重要，筆者通過對多家鋼鐵企業已建綜合廢水處理廠進水水質的調查，統計出其平均進水水質見表1。
1.2廢水處理廠出水水質鋼鐵企業用水戶多，且對水質的要求不一致，目前大多數廢水處理后主要回用于道路沖灑、綠化及水質要求不高的生產新水的補充水，對于更高水質的要求，目前采用的主要深度處理工藝為雙膜法，據筆者統計，目前超過20％的集中廢水處理站在廢水預處理后采用了雙膜法進行深度處理，出水作為更高水質要求的用戶如熱電站、鼓風站及制氧機脫鹽水站的補充水。部分鋼鐵企業由于水源種類多、分期建設等原因，加之用戶多，且其對不同水質的水量需求不同，因此，經過對用戶詳細調研統計并合理分析是保證提供最佳水處理工藝不可缺少的關鍵環節。
2廢水處理廠水處理工藝
一般而言，如無特殊廢水（如經過處理的冷軋廢水、焦化廢水等）排至綜合廢水處理廠，進水主要污染物以無機懸浮物、油類、硬度為主，水處理工藝主要以物化法為主。根據筆者對國內2000～2013年投產的40個處理規模為0．5～30萬m3／d的綜合廢水處理項目的調查統計（見表2），在預處理階段各組合處理工藝所占比例如圖1所示。如圖1所示，鋼鐵企業綜合廢水處理項目預處理采用傳統沉淀過濾組合工藝所占比例高達42％，主要包括不同形式的沉淀工藝和過濾工藝，如斜板沉淀池、平流沉淀池、輻流式沉淀池、移動罩濾池、吸濾池、V型濾池、D型濾池、壓力過濾器等。另外，高密度沉淀池—V型濾池工藝采用比例高達38％，尤其在2005年以后，該工藝在全國各大鋼鐵企業綜合廢水處理項目的運用進一步加大。其他工藝所占比例為20％。由于各鋼鐵企業綜合廢水處理廠的原水和出水要求不同，如部分綜合廢水處理廠接納了廠區生活污水、焦化廢水等有機物含量相對較高的廢水，因此采用了如A／O、BAF（曝氣生物濾池）、CAST、MBBR、生物接觸氧化等生化處理工藝。另外，部分鋼鐵企業為了進一步提高廢水回用比例，特別是為了滿足廠區大量生產用水的補水需求，雙膜法在深度處理中運用比例逐步提高，根據筆者對40個廢水處理廠的統計，有25％的綜合廢水處理廠采用雙膜法進行深度處理，加之部分鋼鐵企業深度處理不與綜合廢水處理廠預處理合建，因此實際采用雙膜法對綜合廢水回收利用的比例高于統計數據25％。
3存在問題
廢水通過處理并回用，進一步降低噸鋼水耗，據上述統計推斷，高密度沉淀池—V型濾池—雙膜法已成為鋼鐵企業綜合廢水處理及回用的重要水處理工藝選擇，但是在運用中，也暴露出一些問題，需引起設計者和管理者的注意。密切關注回用水水質。循環冷卻水在運行中要防止菌藻孳生、管道及設備腐蝕、以及結垢等現象的發生，因此對循環水系統的補充水水質有較高的要求，懸浮物、COD、氨氮和硬度等指標尤為重要。部分水廠僅采用傳統的混凝沉淀過濾工藝，在運行管理中，需加強對主要水質指標的監測控制。另外，對于接納的水質中可能含有較高氯離子、鎂離子的廢水處理廠，要求對氯離子、鎂離子排放濃度高的排水單位加強管理，嚴格控制其排放濃度。如總排放口出水中含石油，在預處理工藝中需強化對石油的去除，以保證過濾工藝中的濾料要求，避免濾料板結，這樣既可以保證預處理的正常運行，為后續膜處理也能創造良好的水質條件。在回用供水管路可適量投加緩蝕阻垢劑，以進一步降低管路系統腐蝕結垢的速度。
對于預處理常采用的高密度沉淀池—V型濾池工藝，因多種原因仍存在不少問題。如在武鋼北湖排放口廢水處理回用工程中，曾出現過高密度沉淀池澄清區出水濁度高，反應區污泥含量忽高忽低的問題，V型濾池出現了過濾周期過短、濾砂損耗、氣洗不正常、啟動時各濾池的水頭損失不同等問題。在上海寶鋼不銹鋼分公司曾出現高密度沉淀池斜管和出水槽藻類生長嚴重的問題，后采用投加滅藻劑保證了水處理效果。在包頭畫匠營子一水廠因黃河原水具有濁度高、含沙量大的特點，泥沙沉入池底后會快速形成板結，使得高密池的排泥成為系統穩定運行的關鍵問題。由此可見，高密度沉淀池雖具有占地面積小、出水水質穩定、處理效率高等諸多優點，但因原水特征、運營管理水平的不同，該工藝在不同的處理廠發揮的效果仍不盡相同。高密池最佳運行效果的發揮，需要設計和運營人員不斷總結經驗，結合項目實際情況，及時發現問題，尋找解決措施才能得以保證。
對于深度處理，常用的雙膜法在不同程度上存在著反滲透系統污堵快、清洗頻繁以及由于頻繁清洗造成的反滲透脫鹽率下降、頻繁更換保安過濾器濾芯等現象。主要原因為綜合廢水經過常規預處理后，其出水的COD含量一般為每升水幾十毫克，油含量一般＜5mg／L，經過超濾處理后，COD和油指標并不能顯著改善，而一般反滲透膜要求進水油的含量應低于0．5mg／L，COD不大于20mg／L（采用低污染膜），預處理和超濾膜系統不能有效攔截進入反滲透系統的COD和油類，導致反滲透膜堵塞并且難于反洗。對于反滲透濃水的處理，由于其含鹽量高且濃縮了各類污染物，不易處理，成為采用雙膜法工藝亟待突破的技術難題。鋼鐵企業常用的方法是用于原料場、燒結、煉鐵、煉鋼等工藝單元的原料噴灑，但由于考慮到濃水含有較高的鹽分和污染物，在一定程度上會改變原料屬性，進而影響產品性能，且由于部分濃水中氯離子過高、腐蝕設備，因此，鋼鐵企業內部各單元接納濃水的用戶抵觸情緒較大。另外，對反滲透濃水進行蒸發結晶，從理論上講也是可以實現的，這也是理論上實現鋼鐵企業廢水零排放的重要途徑，但高昂的運行成本和投資成本，也讓鋼鐵企業難以承受?，F階段，將濃鹽水在鋼鐵企業內部各單元合理分配，內部消耗，應是實現鋼鐵企業廢水零排放的主要方向。因此，在確定綜合廢水處理廠雙膜法工藝前，對全廠范圍進行統籌考慮，合理布局濃鹽水去向，應成為設計和建設污水處理系統的考慮因素。
4小結
城鎮廢水處理方法范文3
【關鍵詞】生活垃圾；壓濾液；產生量；工藝設計
城市生活垃圾產生量隨著城市的發展逐漸增加，而垃圾處理場一般位于距離城市較遠的地方，為了減少垃圾的運輸成本，大中型城市均要建設垃圾轉運站。生活垃圾在轉運站內被壓縮后運至處理場，而生活垃圾壓縮過程中產生的高濃度有機廢水成為制約垃圾轉運站發展的重要因素。
1 工程概況
長沙市第一垃圾中轉處理場位于長沙市洪山管理局果林分場，由一期工程和擴建工程兩部分組成，一期工程已達到設計處理規模，擴建工程剛投入使用。廢水主要為1#轉運車間和2#轉運車間的垃圾壓濾液，地面清洗廢水和生產廢水，1#維修車間和2#維修車間的生產廢水，轉運車輛洗車廢水。目前，上述廢水通過室外廢水管道收集后進入廢水池（有效容積518 m3），廢水在廢水池中暫存，最后采用專用槽車運至城市污水處理廠處理，單程運距約4 km，城市污水處理廠采用氧化溝主體處理工藝，日處理規模18萬t/d。
本工程廢水主要成分是生活垃圾壓濾液，屬于高濃度有機廢水，臭味大。在向城市污水處理廠傾倒投加過程中會產生嚴重的局部污染，操作人員和周邊居民反應強烈。廢水的加入會加重城市污水處理廠粗、細格柵、管道及其他設備的腐蝕，同時會對污水處理產生強大的沖擊負荷，不利于污水處理廠處理達標排放[1]。此外，廢水在運輸過程中存在較大的安全隱患，一旦發生泄漏或傾覆，會造成較大的環境和社會影響。
2 廢水量預測
2.1 廢水產生率預測法
根據現有垃圾轉運量和廢水的產生量推算出廢水產生系數，再根據垃圾總轉運量和廢水產生系數預測廢水產生量。研究2012年1月～2014年10月逐月垃圾轉運量和廢水產生總量的關系，發現廢水產生量與垃圾轉運量呈正比，廢水產生系數為0.096～0.110 m3/t垃圾，且廢水產生系數隨時間的推移無減小趨勢，故本工程廢水產生系數取0.11 m3/t。轉運站全部投產后，最高日垃圾轉運量為9000 t/d，則最高日廢水產生量為990 m3/d。
2.2 分項預測法
根據廢水產生的種類分項預測水量，各分項水量預測值如下：
（1）轉運車間垃圾壓濾液：垃圾轉運站采用水平預壓壓縮轉運工藝，垃圾內部含水受到機械力的擠壓而滲出變為垃圾壓濾液，其量的變化較為復雜，受垃圾成分、收集方式、壓縮工藝、季節變化等因素的影響，參照國內垃圾轉運站和長沙市基本情況，確定垃圾壓濾液產生量為80L/t垃圾。轉運站全部投產后，最高日垃圾轉運量為9000 t/d，則對應的垃圾壓濾液產生量為720 m3/d。（2）轉運車間地面沖洗廢水：為了保持轉運車間的環境，需每天對轉運車間地面進行沖洗一次，1#和2#轉運車間需清洗的地面面積為13200 m2。參照《建筑給水排水設計規范》（GB 50015-2003，2009版），用水定額取15 L/（m2?d）。沖洗地面廢水排放系數取0.9，則轉運車間地面沖洗廢水排放量為180 m3/d。（3）轉運車洗車廢水：本轉運站共有轉運車60輛，均由40m3垃圾集裝箱和半掛車組成，清洗頻次為2次/天，沖洗方式為高壓水槍沖洗，用水量為200L/（輛?次），廢水排放系數取0.9，則轉運車洗車廢水排放量為22 m3/d。（4）維修車間生產廢水：維修車間生產廢水主要為機修廢水，1#和2#維修車間各有洗滌池3座，按每座洗滌池廢水排放量1.44 m3/d計，維修車間生產廢水排放量為9 m3/d。分項預測廢水產生總量為931 m3/d。
2.3 廢水產生量確定
考慮到遠期長沙市最高日垃圾轉運量可能突破10000t/d，同時考慮將來由于清潔生產要求的提高，沖洗水量的增大，本工程建議建設規模需留有一定的裕量，總處理規模確定為1200 m3/d。
3 設計進、出水水質
3.1 設計進水水質：根據長沙市環境監測中心站近兩年對廢水池水質的監測結果，設計進水水質[2]CODCr：15000 mg/L，BOD5：3000 mg/L，SS：3000 mg/L，NH3-N：100 mg/L，pH：6-7.5。
3.2 設計出水水質：根據本工程環評報告批文，廢水需處理達到《污水綜合排放標準》（GB 8978-1996）三級標準后經市政污水管網排入城市污水處理廠處理，其中氨氮參照《污水排入城鎮下水道水質標準》（CJ 343-2010）B等級的規定。設計出水水質CODCr≤500 mg/L，BOD5≤300 mg/L，SS≤400 mg/L，NH3-N≤45 mg/L，pH≤6.5-9.5。
4 工藝設計
4.1 工藝選擇原則
本工程廢水為高濃度有機廢水，不僅有機污染物、懸浮物和泥砂濃度高，廢水中還存在大量的塑料紙、布條、菜葉等漂浮物。因此在處理工藝選擇上應遵循以下原則：
（1）加強預處理。轉運站廢水排放規律不均勻，漂浮物、泥砂較多，可能會堵塞水泵或其他機械設備，影響生物處理系統的效果，因此，需加強預處理，先去除漂浮物、泥砂等，再對廢水進行調節，均衡水量與水質。（2）強化生化處理。轉運站廢水有機污染濃度高，須強化生物處理。（3）配套深度處理。為確保出水水質達標，需對廢水進行深度處理。
4.2 預處理工藝選擇
漂浮物采用常規的細格柵處理工藝。
廢水中懸浮物和泥砂濃度高，通過平流式、豎流式和輻流式三種工藝的分析比較，得出平流式沉淀池沉淀效果好、對沖擊負荷和溫度變化的適應能力較強、施工簡單、平面布置緊湊和排泥設備已趨定型等優勢，故選用平流式沉淀池作為本工程的沉淀處理工藝。沉淀池出水進入調節池均衡水質水量，然后進入下步處理工序。
4.3 生化處理工藝選擇
調節池的出水首先經過厭氧處理，這里采用負荷能力大、有機污染物去除率高和應用廣泛的UASB工藝。
廢水經過厭氧工藝后，有機物濃度大幅度降低，接下來的好氧處理工藝選用序批式活性污泥法（SBR）或膜生物反應器（MBR），通過對比，膜生物反應器系統內活性污泥（MLSS）濃度可提升至8～10 g/L，甚至更高，污泥齡（SRT）可延長至30天以上，且其出水水質穩定，且水質一般優于活性污泥工藝。故選用膜生物反應器（MBR）[3]為好氧處理工序。
4.4 深度處理工藝選擇
本工程廢水水質波動較大，COD高時可達到30000 mg/L，MBR出水可能不達標，參照國內同類項目經驗（如北京、青島生活垃圾轉運站），深度處理工藝選用納濾。納濾具有過濾級別高，出水水質好等特點。本工程采用部分納濾出水與MBR出水勾兌排放，納濾設置比例為37.5%。
4.5 污泥處理工藝選擇
廢水處理站在進行廢水處理的過程中分離和產生大量的污泥，含水率高達99%，運輸和處理均較困難，必須進行減量處理。廢水處理站剩余污泥一般采用“濃縮+脫水+泥餅外運”的處理工藝，污泥濃縮脫水常用方法有濃縮帶式一體化脫水設備和重力濃縮后板框壓濾機脫水。經過比較，重力濃縮后板框壓濾機脫水方法在投資、能耗和處理效果方面優于濃縮帶式一體化脫水設備，采用板框壓濾機脫水泥餅量為一體化脫水設備的50%，可減少大量的運輸和處置成本，本工程采用“重力濃縮+板框壓濾機”脫水方案。
4.6 臭氣處理工藝選擇
廢水生化處理和污泥脫水過程中會產生大量臭氣，而本工程場址北邊和東邊又為二類居住用地，環境問題非常敏感，臭氣問題處理不好會帶來很差的社會影響。臭氣中主要物質為H2S、NH3、硫醇、揮發性有機氣體（VOC）等惡臭污染物，目前，廢水處理站除臭方法主要是天然植物液噴灑、生物濾池過濾和光化學作用等?？紤]到投資運行費用和處理效果，本工程采用“生物滴濾池+光化學除臭設備”的二級除臭裝置處理達標后經不低于15米排氣筒有組織高空排放。
4.7 工藝流程方框圖
廢水處理站的工藝流程方框圖如圖1。
圖1 廢水處理站工藝流程方框圖
5 結束語
本工程的設計充分考慮了廢水水質水量的波動和建設投資的費用控制，同時運行管理簡單，具有較長的使用壽命，并將廢水處理過程中產生的沼氣加以利用，變廢為寶，增加了本工程的經濟實用性。
參考文獻：
[1]徐軍，陸佳佳，范舉紅，陳明. 垃圾壓濾液摻入城鎮污水廠對運行的影響與對策[J]. 西南給排水，2012.
城鎮廢水處理方法范文4
關鍵詞：城市污水 BIOLAK工藝 實際應用 適用范圍
1 概論
當前城市建設和發展中存在的突出問題是水體污染嚴重，水資源緊缺。污染型的缺水現狀，制約著城鎮規模建設與工農業發展。據統計，目前我國532條河流已有82%受到不同程度的污染，流經全國42個大城市的44條河流，已有93%受到污染，其中污染較重的占79%。全國的668多座城市中，僅有123個城市有307座不同處理等級的城市污水處理廠，其中城市污水二級處理率10%左右。全國日排污水量1.56億立方米，其中達到國家一級排放標準的處理率不20％。全國2200座縣城與21700個建制鎮的生活污水及類似水質的污水處理率近于10％。據估計，我國每年因水污染所造成的經濟損失已達4000億元[1]。日益嚴重的水環境污染，不僅影響到工農業的繼續發展，而且影響到人們的身體健康及生存環境?？梢?，城市污水處理問題已刻不容緩，急待解決。
城市污水處理廠是城市建設的主要組成部分，是用來處理城市污水不可缺少的市政設施。目前城市污水處理主要采取好氧生物法技術，由于這些處理工藝技術及其設備普遍存在投資高、處理成本高、管理要求高、產泥量多的問題，巨額工程投資使我國污水處理事業步履維艱，導致污水廠“建得起，用不起”。因此國家迫切需要經濟適用的“三低一少”（投資低、運行費低、管理要求低、廢泥量少）的城鎮污水處理新技術[2]。
本文所介紹的BIOLAK工藝就是一種高效低耗技術。BIOLAK系統是一種多級的常常還是多渠道的廢水處理系統。它是德國VNO馮．諾頓西工程技術有限公司公司從七十年代起借助6項研究項目吸取了氧化塘工藝的低成本和活性污泥工藝的高效率，由氧化塘工藝逐漸系統發展起來的，它采用低負荷活性泥工藝，通過創造各類特種微生物的良好生長環境使其高效地降解有機物（COD、BOD），并通過波浪式氧化工藝對氮和磷進行高效去除。具有占地緊湊，工藝穩定，投資低廉，維護簡單，運行費用低等特點[3]。
工業用BIOLAK廢水處理系統大方合理的設計及多極處理的方式，使BIOLAK系統能解決最疑難的廢水處理問題。雖然城鄉廢水較易處理，但有可能出現水力學問題，尤其是在雨水高峰期。城鄉用BIOLAK廢水處理系統采用其漂浮在水面的分流裝置及其水力學緩沖，有效地解決了此問題。通過整體緩沖系統避免或減輕了雨水滯留的總是，因此由于雨水及工業排水造成的水力學沖擊能得到有效地緩沖。
2 BIOLAK廢水處理工藝
2.1 工藝簡介
BIOLAK工藝的雛形產生于20世紀70年代。1977年，德國紐倫堡的St．Wolfang市政污水處理廠首次嘗試在土池中使用BIOLAK-Friox(懸浮式曝氣器)，并取得了成功。1984年，德國夏薩克森州的Algormissen污水處理廠又發展了結合硝化和反硝化過程的新型BIOLAK系統(BIOLAK-R工藝)。到了1991年該技術被進一步完善，即在構筑物中考慮了除磷區，稱之為BIOLAK-L工藝。至此，BIOLAK工藝發展成為結構緊湊、處理效果良好并可以實現除磷脫氮的綜合活性污泥處理工藝[4]。
BIOLAK工藝基于多級A/O理論和非穩態理論，在同一構筑物中設置了多個A/O段，使污水能夠經過多次的缺氧與好氧過程，強化了污泥的活性并兼有脫氮效果。通常情況下，BIOLAK系統由可選設除磷區的曝氣池、沉淀池、包含二次曝氣區的穩定池等三部分組成(三部分可以合建，曝氣池和穩定池可采用土池防滲結構)。
2.2 工藝原理[5]
BIOLAK采用地下曝氣結構(地盆式)，這種結構可以獲得堅固和完全密封的反應池。為防止污水的滲漏，池體采用世界上先進的防滲膜(HDPE)。采用高效率的底部微孔曝氣頭，移動式曝氣鏈，進一步提高氧氣的傳送效率。BIOLAK處理系統的原理圖見1。
BIOLAK處理系統主要分5級。第1級采用轉速可調的組合篩選裝置，把粗物及沙粒從廢水中分離出來，濃縮處理。第2級通過移動性通氣處理使污泥處于活動狀態，且含氧量穩定。并在一個容量大小可變的反應區內進行生物性凈化處理以清除磷。第3級廢水的再次處理，時還進行沉淀處理，即所謂的保險級。第4級樹根區及砂礫構成的過濾層。第5級再進一步的處理以達到最高的凈化度。
為了加強生物去磷作用，在第2級前加入了生物去磷區。這樣即使要求的凈化度低于1mg磷/L，也只需要在1a中短時間內加入凝聚物。一般情況下，如果要求的凈化度低于1mg磷/L，需要采用凝聚劑。在第2級中通氣鏈的輪換作用及BIOLAK池特有的水力學特性相結合，能產生至少20次氮的硝化及脫氮反應。通過這種反復過程，達到了最好的除氮效果。
2.2.1 曝氣系統[6]
BIOLAK曝氣系統的結構如下圖2所示，曝氣頭懸掛在浮鏈上，停留在水深4－5 m處，氣泡在其表面逸出時，直徑約為50μm。如此微小的氣泡意味著氧氣接觸面積的增大和氧氣傳送效率的提高。
BIOLAK工藝采用的浮動曝氣、移動性通氣鏈是BIOLAK通氣系統的核心部分，它能有效地作用于大池的各個部位，并且供氧費用低。浮動式曝氣鏈使所產生的氣泡在水中的停留時間(11s)是傳統固定曝氣方式在水中停留時間的3倍。其曝氣鏈的運動過程見下圖3所示。
2.2.2 懸浮溢流系統[6]
在廢水的處理過程中，存在水力波動的問題特別是出現在降雨高峰區，BIOLAK廢水處理工藝通過水力緩沖和懸浮及溢流系統有效的解決了這一問題。懸浮溢流采用可浮動的溢流浮子，能使水力緩沖體積達到總體積的10%，懸浮溢流系統見下圖4所示。
2.3 工藝參數[4]
根據德國ATV標準并結合國內已建Biolak污水處理廠運行情況確定的工藝參數值如表1所示。
注： DMS為曝氣池進水與回流污泥之混合液的懸浮物平均濃度。
3 BIOLAK工藝流程
3.1 BIOLAK工藝流程[6]
污水在首先經過預處理和一級處理去除大的漂浮物后，出水先進入混合池，由推進器將進水和污泥進行混合，然后自流入BIOLAK生化池，利用曝氣充氧進行好氧處理，處理后的污水，經沉淀池沉淀后達標排放。BIOLAK反應池產生的剩余污泥用污泥泵送入污泥濃縮池，污泥濃縮池產生的上清液自流入BIOLAK反應池的混合區。BIOLAK反應池需要的氧氣由風機供給，預處理設施產生的機械雜物外運填埋處置，產生的剩余污泥外運用作農肥。
BIOLAK工藝流程圖如下所示：
3.2 工藝流程說明
(1)污水的預處理[7]
來自城市排水截流干管的污水首先進入經過粗格柵去除大的漂浮物，然后自流入集水池。污水經立式污水泵提升至細格柵，細格柵的作用是攔截污水中較大的飄浮物和顆粒粗雜質等，細格柵可把雜物及砂粒從廢水中分離出來，同時可除掉一部分有機負荷。
(2)混合池
經過預處理后，污水與回流污泥一起進入曝氣池前端的混合池，在攪拌的作用下充分混合后，再進入曝氣區。在混合區里，借助于攪拌作用，進水與回流污泥進行充分混合。除了起混合作用外，污水在混合區的缺氧環境下，可能發生部分水解酸化反應，提高廢水的可生化性，減輕后續曝氣區的負擔，從而減輕動力消耗和曝氣區的體積。混合區與好氧處理區的延時曝氣相配合，對污水的脫氮脫磷可起到一定的作用。
(3)曝氣池
在曝氣池中，微生物群體聚居在呈懸浮狀的活性污泥上，與進入曝氣池的污水廣泛接觸。鼓風機通過在曝氣池底浮動的空氣擴散裝置，以微小氣泡的形式向池中提供空氣。在曝氣裝置的攪動作用下，污水與活性污泥更好地混合，微生物將污水中的有機物降解。
(4)沉淀池
經過生物處理后，污水進入沉淀池，使混合液澄清、濃縮、固液分離。沉淀池中的上清液經溢流堰流出，達標后排放。沉淀下來的污泥大部分由污泥泵輸送回到曝氣池，極少量的剩余污泥排入污泥池濃縮、貯存、待運。
(5)污泥處理
BIOLAK工藝的污泥產率很低。由于微生物在曝氣池中長期處于內源呼吸期，只產生少量容易脫水的、無臭且較為穩定的污泥，不需要再進行厭氧消化處理。由于污泥量很少，從經濟上考慮可不采用污泥機械脫水系統。污水處理廠周圍就是農田，萊山區水資源又相對缺乏，含水量很高的污泥可直接作為農業肥料，不需再澆水稀釋。
剩余污泥泵將少量的剩余污泥排入污泥池。污泥在池中沉淀、濃縮后，上清液排回至曝氣池。濃縮的污泥貯存一定時間后，用罐車運出作為肥料。
4 BIOLAK工藝特點
BIOLAK工藝是一種具有除磷脫氮功能的多級活性污泥污水處理系統。它是由最初采用天然土池作反應池而發展起來的污水處理系統。自1972年以來，經多年研究形成了采用土池結構、利用浮在水面的移動式曝氣鏈、底部掛有微孔曝氣頭的一種具有一定特色的活性污泥處理系統。
由于采用土池而大大減少了建設投資，采用曝氣鏈曝氣系統進一步強化了氧的轉移效率，并減少運行費用，大大提高了處理效果。工藝設計簡捷，不需復雜的管理，在適宜的條件下具有較大的經濟和社會效益。它具有一下8個特點，現在分別敘述如下。
4.1 低負荷活性污泥工藝[8，9]
與廢水中的污染水平比較，BIOLAK系統里利用了大量的微生物即活性污泥來凈化污水。BIOLAK工藝污泥回流量大，污泥濃度較高，生物量大，相對曝氣時間較長，所以污泥負荷較低。由于微生物把污染物作為養料來吸收， 廢水中的污染物被相對極大量的微生物吸收（分解）殆盡，所以出水非常干凈。一般的污水處理廠(污泥負荷高的工藝)，微生物僅分解最有營養的部分，相對來講凈化效率較低。污水的生物處理采用延時曝氣工藝有以下優點同氧化溝工藝。具有可不設初沉池；耐進水負荷沖擊能力強；剩余污泥量小，不需消化處理和污泥礦化程度高，無嗅味以及由于泥齡長，有利于硝化菌的繁殖，可起到一定的脫氮作用。龍田污水廠BOD5污泥負荷率為0.057 kgBOD/(kgMLSS·d)，污泥濃度為4000 mg/L，污泥齡為29 d，所以剩余污泥量很少。
4.2 曝氣池采用土池結構[8]
根據國家環保局1992年《工業廢水處理設施的調查與研究》，我國工業廢水處理設施資金的54%用于土建工程設施，而只有36%用于設備，造成這種投資分配格局的主要原因是工藝池大都采用價格昂貴的鋼筋混凝土池。而龍田污水廠土建工程造價500萬元，僅占總投資的20%。
大的鋼筋混凝土池不僅價格昂貴，而且施工難度大。但對于許多種曝氣工藝來講，都不考慮采用土池，因為土池會造成地下水的侵蝕，同時也由于在土池基礎上安裝曝氣頭是十分困難的。為了減少投資，BIOLAK技術在研究土池結構的曝氣池上做了大量工作，首先是使用HDPE防滲膜隔絕污水和地下水，其次是懸掛在浮管上的微孔曝氣頭避免了在池底池壁穿孔安裝。
這種敷設HDPE防滲膜的土池不僅易于開挖、投資低廉，而且完全能滿足污水處理池功能上的要求，并能因地制宜，極好地適應現場的地形，在某些特殊的地質條件下，如地震多發地區、土質疏松地區，其優點得到更充分的體現。敷設HDPE防滲膜的土池使用壽命遠遠超過鋼筋混凝土池。
4.3 高效的曝氣系統[9]
BIOLAK曝氣裝置為微孔曝氣形式，改變了傳統曝氣系統的固定模式，曝氣器由浮管牽引，懸掛在池中，曝氣器與布氣管間用軟管連接。通氣時，曝氣器由于受力不均在水中產生運動。當曝氣器偏離浮管垂直軸時，氣泡浮至水面并在浮管一側爆裂，從而對浮管產生反向推動力使浮管運動，浮管又反過來帶動曝氣器運動，在曝氣的情況下運動連續不斷。它們象波浪一樣地變化，在反應池中形成耗氧區和厭氧區，隨著耗氧的硝化反應和厭氧的反硝化反應的階段變化，污水中的氮可以被去除得非常徹底。由于氧氣可以直接從反硝化反應中得到一部分，因此，需要的空氣很少；同時在一般情況下，即使氧的濃度很低時系統也能運行，同傳統的方法相比，這樣工藝的氧化效果好得多。更重要的是它利用分段曝氣，可以節省能耗，同時混合好，當負荷變化時，其優點特別明顯。通過這樣的波浪式曝氣，可以減少池中生物性磷。很多百樂克污水處理廠的磷的去除率都可達到80－90％。與傳統曝氣裝置相比，BIOLAK曝氣系統有以下優點：
(1)傳統曝氣器頂部至水面的區域，始終處于過飽和狀態，而其它水域則處于不飽和狀態，氧的利用率低。BIOLAK曝氣裝置在水中的運動使池中不存在氧的過飽和區域，氧的利用率提高。
(2)BIOLAK曝氣器產生的微氣泡在水中的運行距離長，停留時間長，使氧的利用率明顯提高，相應的能耗得以降低。固定式曝氣器產生的氣泡在水中的停留時間為5-6秒，而BIOLAK曝氣裝置產生的氣泡可在水中停留11秒以上。
(3)BIOLAK曝氣器的空隙率為80%，表面不容易堵塞。
(4)傳動的固定式曝氣器固定在池底，可能造成池底局部侵蝕，曝氣池通常采用混凝土結構，而BIOLAK曝氣器安裝在浮動的懸鏈上，每條鏈在池中一定的區域內運動，不會對池子的某一部分造成局部侵蝕，曝氣池可采用土池，大大減小了基建投資。
(5)固定式曝氣器的檢修或更換需停止曝氣并排空水池，不但費時費力，還要重新培養活性污泥。而BIOLAK系統可在不停氣放水的情況下，直接將曝氣鏈提出水面維修，既方便又經濟。同時，因為氣泡向上運動的過程中，不斷受到水流流動，浮鏈擺動等擾動，因此氣泡并不是垂直向上的運動，而是斜向運動，這樣延長了在水中的停留時間，同時也提高氧氣傳遞效率。運行表明：BIOLAK懸掛鏈的氧氣傳遞率，遠遠高于一般的曝氣工藝以及固定在底部的微孔曝氣工藝。
BIOLAK曝氣頭懸掛在浮動鏈上，浮動鏈被松弛地固定在曝氣池兩側，每條浮鏈可在池中的一定區域蛇形運動(見上圖2)。在曝氣鏈的運動過程中，自身的自然擺動就可以達到很好的混合效果，節省了混合所需的能耗。
采用BIOLAK系統的曝氣池中混合作用所需的能耗僅為1.5 W/m3，而一般的傳統曝氣法中混合作用的能耗為10－15 W/m3。由于BIOLAK曝氣頭(BIOLAK-Friox)特殊的結構，即使在很復雜的環境里曝氣頭也不至于阻塞，這意味著曝氣裝置可運行幾年不維修，所需維護費用很少。曝氣系統與配套的高效鼓風機保證了很高的氧氣傳遞效率，供氧能力為2.5 kgO2/(kWh)，而傳統的污水處理廠該值為1 kgO2。鼓風機就設在池邊，減少了鼓風機房和空氣輸送管道的費用。
4.4 簡單而有效的污泥處理
BIOLAK工藝的另一特點是大量地回流活性污泥，剩余污泥的數量很少，所含有機物已被很好地分解、礦化，其剩余污泥比傳統工藝少許多。在恒定的負荷條件下，BIOLAK工藝的污泥在曝氣池中的停留時間是傳統工藝的幾倍。
由于污泥池中的污泥是完全穩定的，它不會再腐爛，即使長期存放也不會產生氣味，這就是污泥沒有臭味的原因。這也是它同傳統工藝相比污泥更容易處理的原因。而且污泥池完全可以做成土池結構，節省了土建費用。
4.5 簡單易行的維修[9]
BIOLAK系統沒有水下固定部件，維修時不用排干池中的水，而用小船到維修地點將曝氣鏈下的曝氣頭提起即可。實踐表明，曝氣頭運行幾年也不用任何維修，這主要是因為曝氣管是由很細的纖維(直徑約0.003mm)做成，并用聚合物充填，以達到防水和防臟物的目的。同時，曝氣頭有大約80% 的自由空隙和20% 的表面，和傳統曝氣頭剛好相反。因此，微生物可生長的面積很小，并很容易被去除。當曝氣頭必須維修時，也不影響整個污水處理場的運行。
該工藝的移動部件和易老化部件都很少。在選擇設備和材料時，都采用了可靠耐用的材料。該工藝無需太多的自動化。它既不需要任何易損的探測器，也不需要任何復雜的控制系統，而操作這些控制系統還需要專門的技術和昂貴的配件。
4.6 二次曝氣和安全池
為了保證負荷變化時出水質量，BIOLAK工藝利用一個相對獨立的池來進行二次曝氣，以保證出水清潔，保證水中有足夠的溶解氧。
4.7 二沉池
曝氣池中產生的污泥在二沉池中被分離，并重新回到曝氣池參與污水凈化。有的BIOLAK工藝的二沉池和曝氣池合并到一起，進一步節省了土建費用和占地面積。二沉池沉淀污泥由漂浮式刮泥機、吸泥機排入污泥槽回流。
4.8土地的利用[9]
盡管BIOLAK系統需要的曝氣池體積比所謂密集型的大，但所需的總面積并不大，有時甚至更小，這主要有以下原因：
（1）不需初沉池；
（2）二沉池可以和曝氣池合建在一起；
（3）池的設計和布置的自由度大，對地形的適應性強。
5 BIOLAK在城市污水處理中的應用
BIOLAK系統可廣泛適用于城市污水和工業廢水的處理。到目前為止全世界已有600多座BIOLAK污水處理廠在穩定運行，由初期幾百人口使用的小型系統發展到今天90萬人口使用的大型系統，日處理水量從數千噸到數十萬噸不等。其中一半是城市污水處理系統在城市污水處理方面。
BIOLAK技術已在我國市政污水處理上成功應用。BIOLAK系統已廣泛應用于造紙、紡織、石化、化工、制藥、食品等行業。如在造紙\檸檬酸混合廢水[7]、漂白蔗渣漿污水[10]、制漿造紙廢水[11]和蔗渣漿廢水[12]中都有應用。它正以其獨特的工藝特點越來越受到造紙廢水處理界的關注。該技術先后在武漢層鳴紙業有限公司、山東晨鳴紙業有限公司、山東濰坊紙業、山東齊河紙業等的中段廢水處理工程中已得到成功應用。
5.1 BIOLAK在國內城市污水處理中的應用
在我國，第一個應用BIOLAK工藝的是山東招遠城鎮污水處理廠，龍田污水處理廠是第二例。以山東招遠城鎮污水處理廠為例探討一下BIOLAK在國內城市污水處理中的應用[4]。
5.1.1 工藝流程
山東招遠城鎮污水處理廠，1998年開始建設，1999年10月正式運行，處理規模為2×104m3/d，原水包括市政污水和部分工業廢水。工藝流程圖見下圖6。整個系統僅設一組構筑物：污水在廠內先經粗格柵去除大的漂浮物后自流入集水井，再用泵提升至轉鼓式格柵，然后依次流經除磷段(由推進器將進水和污泥混合)、曝氣段和澄清段，最后進入二次曝氣段和穩定段進行曝氣充氧穩定。曝氣池和穩定池采用土池防滲結構，停留時間約為20 h。污泥處理采用污泥貯池加帶式脫水機的方式。
5.1.2 方案比較
從技術方面分析，與常規活性污泥法比較，BIOLAK工藝、氧化溝工藝和AB工藝各有特點，都具有耐沖擊負荷能力強、處理穩定性高和處理效果好的優點。但在技術、經濟等方面存在一定的差別，其主要方面比較如下。
（1）與氧化溝工藝的比較
氧化溝工藝和BIOLAK工藝都采用延時曝氣法，同樣具備延時曝氣法的優點。而延時曝氣法的主要缺點：曝氣時間長使動力消耗大以及曝氣池容積大，占地面積大，氧化溝工藝卻很難避免。
1氧化溝工藝需采用20臺轉刷，每臺功率45 kW，曝氣轉刷總功率為900 kW，加上螺旋槳水下攪拌器，僅氧化溝設備的裝機容量就達949.6kW。相比之下，由于BIOLAK曝氣裝置的動力效率和氧的利用率較高(在5米水深時為28.8%)，采用4臺風機，每臺130 kW，共520 kW，能耗明顯降低。
2氧化溝為環形溝渠狀，需全部采用鋼筋混凝土結構，雖然一體式氧化溝系統不需建二次沉淀池，但氧化溝的土建投資就達650萬元。BIOLAK工藝的曝氣池采用土池，內砌毛石，加上混凝土結構的沉淀池，土建投資共為250萬元。
（2）與AB工藝的比較
1AB工藝中A段正常運行的必要條件是進水中必須有足夠的己經適應該污水的微生物，A段去除率的高低與進水微生物量直接相關。如果城市污水中工業廢水比重較大，污水中微生物濃度很低，A段曝氣池得不到外源微生物的連續補充，生物絮凝吸附作用很弱，就會導致A段去除率與初沉池相近，這類污水不宜采用AB工藝。 我國很多中小城市的排水現狀，由于大量的工業廢水未經處理直接排入，以及沒有完善的管網系統，使城市污水的成分比較復雜，這就影響了AB工藝的處理效果。
2由于AB法工藝比傳統的活性污泥法多了一個處理階段，需要增加吸附池、中間沉淀池和污泥回流系統等，使土建、設備的投資以及能耗費用大為增加。AB工藝的處理構筑物土建費用645萬元，處理設備的裝機容量為702 kW。而BIOLAK工藝的處理構筑物土建投資為284 萬元，處理設備裝機容量616 kW。
（3）三種方案的比較
從上面的分析可以看出，與氧化溝工藝和AB工藝相比，BIOLAK污水處理工藝在工程總投資、日常運行能耗和設備維護檢修方面都具有明顯的優勢。
根據幾方面的綜合分析考慮：
(1)保證污水處理工程能夠穩定、可靠地運行；
(2)保證處理后廢水達標排放；
(3)有利于今后污水的深度處理和回用；
(4)盡可能地使構筑物和主要設備結構簡單、維修方便；
(5)最大限度地節省土地、基建投資和日常運行費用。
城鎮廢水處理方法范文5
一、污水處理背景
我國是一個干旱缺水嚴重的國家。淡水資源總量為28000億立方米，占全球水資源的6％，僅次于巴西、俄羅斯和加拿大，居世界第四位，但人均只有2300立方米，僅為世界平均水平的1／4、美國的1／5，在世界上名列121位，是全球13個人均水資源最貧乏的國家之一。
據監測，目前全國多數城市地下水受到一定程度的點狀和面狀污染，且有逐年加重的趨勢。日趨嚴重的水污染不僅降低了水體的使用功能，進一步加劇了水資源短缺的矛盾，對我國正在實施的可持續發展戰略帶來了嚴重影響，而且還嚴重威脅到城市居民的飲水安全和人民群眾的健康。
以西安市為例，2000年西安市建成區面積已達187k，人口326萬。根據《西安市排水規劃（1995年至2010年）》，西安市中心市區分為六個污水收集系統，現狀污水排放總量約80萬/d，污水處理率約34%.
西安市現狀排水服務面積約152.2k，排水管道除老城區及東北郊部分為合流管外，其余以分流制為主。排水管網總長約835.4km.其中污水管道490km（包括現狀合流管），普及率67%，雨水管渠345.4km，普及率45%，管渠密度約5.5km/k.目前污水管網接納城市污水量約80萬/d，已建成城市污水處理廠兩座，總處理能力27萬/d，污水處理率34%，其中北石橋污水處理廠15萬/d，鄧家村污水處理廠12萬/d.
同時，西安市是一個水資源缺乏的城市，全市人均占有地表水資源量不足350，僅為全國和世界人均占有量的1/6和1/20，大大低于國際公認的維持一個地區社會經濟環境所需1000的臨界值，隨著今后城市現代化進程的加快，水資源短缺將會影響城市供水。而污水是一種穩定可靠的、可再生利用的水資源，是解決城市缺水的一條重要途徑，污水經深度處理后可回用于工礦企業、市政環衛、園林綠化以及城市河道景觀等方面。
二、污水處理技術現狀
現在的污水處理一般都采用傳統的污水處理工藝，采用絮凝沉淀、砂濾系統，設計投加氯化鐵藥劑于A2/O系統終沉池配水井中，強化生物除磷，降低終沉池出水中磷的濃度。沉淀后出水經提升泵站至砂濾池，采用氣水反沖洗濾池，過濾后水至清水池，加壓后進入回用水管網。如西安市鄧家村污水處理廠，西安市北石橋污水凈化中心，西安市紡織城污水處理廠，西安市店子村污水處理廠等基本上都采用了這種污水處理系統。
傳統的污水處理系統中，采用沉淀池進行污水凝沉淀，它不能形成顆粒凝聚的良好的條件，不能生成團粒型絮凝體，使得固液分離效率很低。
三、污水處理新技術——造粒流化床污水處理技術
1、流化床基本概念
當一種流體以不同速度向上通過顆粒床層時，可能出現以下幾種情況。固定床——當流體的速度較低時，流體只是穿過靜止顆粒之間的空隙而流動，這種床層稱為固定床，如下圖a所示。初始或臨界流化床——當流體的流速增大至一定程度時，顆粒開始松動，顆粒位置也在一定的區間內進行調整，床層略有膨脹，但顆粒仍不能自由運動，這時床層處于初始或臨界流化狀態，如下圖b所示；流化床——如果流體的流速升高到全部顆粒剛好懸浮在向上流動的氣體或液體中而能做隨機的運動，此時顆粒與流體之間的摩擦力恰與其凈重力相平衡。此后床層高度L將隨流速提高而升高。這種床層稱為流化床。如下圖c\d所示；稀相輸送床——若流速再升高達到某一極限值后，流化床上界面消失，顆粒分散為懸浮在氣流中，并被氣流帶走，這種床層稱為稀相輸送床。如下圖e所示。
不同流速時床層的變化（a）固定床（b）初始或臨界流化床（c）散式流化床（d）聚式流化床（e）輸送床
2、流化床的特點
流化床中的氣固運動狀態很像沸騰著的液體，并且在許多方面表現出類似于液體的性質。流化床具有象液體那樣的流動性能，固體顆?？蓮娜萜鞅诘男】讎姵觥２⑾笠后w那樣，從一容器流入另一容器；再如，比床層密度小的物體可很容易的推入床層，而一松開，它就彈起并浮在床層表面上；當容器傾斜時，床層的上表面保持水平，而且當兩個床層連通時，它們的床面自行調整至同一水平面；床層中任意兩截面間的壓強變化大致等于這兩截面間單位面積床層的重力。
3、造粒型流化床污水處理技術
自我造粒流化床是運用化學工學中準穩態操作原理和反應工程理論，結合混凝工程的實踐經驗提出的一種新型水處理技術。該技術的主要技術指標如下：
§初段化學混凝反應在水力混合器中完成，水力停留時間在1min以下；
§自我造粒反應在上向流機械攪拌裝置內完成，機械攪拌強度（G值）在30s-1左右，水力停留時間為10-20min；
§固液分離在自我造粒流化床上部的固液分離區內完成，水力停留時間為5-10min；
§污泥在分離的同時自動完成濃縮過程，以無機懸浮顆粒為主的體系，分離污泥含水率可達80％～85％，有機成分和無機懸浮物共存體系，分離污泥含水率為90～95％；
§分離出水SS濃度通常小于5mg/L，分離區設置強化分離輔助裝置后分離出水SS濃度通常小于1mg/L；
§適用范圍：原水（污水、廢水）SS濃度1，000-20，000mg/L，COD不大于1，000mg/L.
該技術在特殊設計的一體化裝置得以實現。其主要特點是水力停留時間短，體積小，占地面積小，適用性廣，使用靈活，處理效率高，可同時完成固液分離和污泥濃縮。
該技術可廣泛用于高濁度給水處理、高懸浮物濃度廢水處理與回用、水廠和城市污水廠污泥濃縮、建筑工地廢水處理、災害救助水處理等。
4、造粒型流化床污水處理技術的產業化前景
在積極實施《全國生態環境建設規劃》的過程中，水資源的綜合利用、水資源再生以及水污染治理是尤為重要的環節。因此水處理設備的市場容量會大幅度增加，市場競爭將是技術水平、適用性和價格的競爭。采用該技術的系列設備具有技術先進，體積小，成本低的特點，并可按照用戶要求進行生產，在環保設備市場上將具有強競爭力。設備的主要用戶將是中小工業企業的工業用水處理、廢水處理、工業水循環再利用，城鎮中小型給水處理、污水廠污泥處理等。
該項技術先后在鄭州黃河花園口（高濁度水處理）、西安鄧家村污水處理廠（消化污泥脫水）、陜西略陽鋼鐵廠（煤氣洗滌廢水和選礦廢水處理）、深圳水務公司（沉淀池排泥水處理）進行了半生產性實驗，在此基礎上反復進行設備改進，申請了《高效固液分離器》發明專利，目前已順利通過發明專利實審，技術得到國家專利局的認定和保護。該專利技術迄今已在西安西郊熱電廠用于沖灰廢水再生回用處理，在西安市北石橋污水凈化中心用于活性污泥混合液的分離和污泥濃縮，在西安市區曲江水廠、山東棗莊市供水總公司、山東濱州市自來水公司用于生產廢水的再生回用處理，取得了良好的實際應用效果。因此，該技術具有巨大的市場和產業化前景。
四、造粒流化床技術用于污水處理的研究現狀
近年來自我造粒型流化床在水處理過程中得到開發應用，尤其是以污泥脫水和高濁度原水、高濃度廢液的固液分離為目的的造粒流化床研究引起了國內外水處理界的關注。在國外已經有許多專家學者開始對該技術進行了深入的研究，也有了很多研究成果。然而在國內該技術起步較晚，尚需要繼續完善！
對造粒流化床技術的研究主要有兩個方面，一個是從實驗或實踐中研究，主要是針對造粒流化床技術應用于實踐的研究。例如，王曉昌教授的《自我造粒型流化床中顆粒流態的試驗測定》以及潘涌章的《造粒流化床技術在洗車廢水回用處理中的實驗研究》等；另一個是進行理論研究，主要是對流化床中顆粒絮凝機理的研究以及對流化床的中固液流動進行模擬計算等。例如，黃廷林教授的《結團體流化床的運動平衡》、以及王曉昌教授的《Kineticstudyoffluidizedpelletbedprocess.Developmentofamathematicalmodel》等。然而，總的來說，目前我國對該技術的研究主要還是停留在實驗研究上。
五、造粒流化床技術用于污水處理的應用現狀
由于造粒流化床技術具有能夠高效進行固液分離，它廣泛用于高濁度給水處理、高懸浮物濃度廢水處理與回用、水廠和城市污水廠污泥濃縮、建筑工地廢水處理、災害救助水處理等。
運用造粒型高效固液分離技術處理高懸浮物濃度工業廢水在以下幾個方面優于傳統處理工藝：
（1）處理效率高，效果好.高效固液分離裝置主體設備的水力停留時間為9min左右，加上前面水泵和管道混合，總水力停留時間在10min以內，遠比傳統處理工藝所需的停留時間短.經這樣短的處理時間，裝置出水濁度已滿足工業回用水質要求.且需要的無機混凝劑投量低于傳統混凝沉淀工藝。
（2）分離污泥含水率低，無須專門濃縮處理.高效固液分離裝置的分離污泥脫水性能非常好，在存泥區停留1h以上，污泥含水率就降到85%以下，無須專門濃縮即可進行最終污泥處理.
（3）操作靈活性強，能滿足不同處理需要，高效固液分離裝置不僅能進行廢水連續處理，也能進行間歇處理，且抗沖擊負荷能力強，在超過額定負荷50%的情況下也基本上能保證處理水質。
下面以造粒流化床技術在洗車廢水回用處理中的應用為例介紹流化床在處理工業廢水中的應用：
隨著人們生活水平不斷提高，汽車的數量也在不斷上升，因此洗車業有著龐大的市場需求。現在，大小不同的洗車場遍布全國各地，但是多數的洗車場所都沒有設置廢水處理和回收設備，洗車水也只是經過簡單的沉淀后就直接排入市政管道，不僅浪費了水資源，而且還對城市水環境造成了一定的污染。
城鎮廢水處理方法范文6
隨著人們生活水平的不斷提升，健康理念越來越受到大家的重視，制藥行業也得到了快速的發展，但是制藥行業廢水污染問題也逐漸凸顯。制藥行業的工業生產總值占全國的2.1%，但是其污水排放量和化學需氧量的排放量約占全國的3%以上，制藥行業也是我們國家環境保護重點治理的行業之一。環境保護部于2010年強制實施了《制藥工業水污染物排放標準》，對發酵類制藥、化學合成類制藥、提取類制藥、中藥類制藥、生物工程制藥及混裝制劑類制藥等六類進行了排放標準限制。根據有關調查資料表明，化學類廢水排放達標率不足10%，發酵類制藥廢水排放達標率不到12%，制劑類廢水排放達標率不到三分之一。隨著2015年《水污染防治行動計劃》的實施，制藥企業面臨的環保壓力也越來越大，采取有效的污水處理技術滿足達標排放已迫在眉睫。
一、制藥廢水的來源和水質特性
藥品種類繁多，生產過程也千差萬別，制藥工業廢水排放根據生產工藝一般分為生物制藥生產廢水、化學制藥生產廢水、中成藥生產廢水以及制劑類藥物生產廢水四大類。生物制藥主要是指抗生素類藥物的生產，廢水主要來自過濾、發酵、生物反應、萃取、結晶等過程。廢水成分主要是發酵的菌絲體、微生物代謝產物、添加一些有機溶劑、殘留的營養物質和殘留的抗生素等物質。生物制藥類廢水具有有機污染物濃度高、有毒有害物質含量高、可生化性差等特點。化學制藥主要是指利用化學反應生產藥品或中間體的過程。廢水中有機物含量高、毒性物質種類多、中間體殘留多、無機鹽濃度高。中藥類生產廢水主要來自藥材的沖洗、蒸煮以及各種制劑等過程。中藥類生產廢水中懸浮物濃度高、含有大量的藥渣、生物堿、木質素和糖類，色度普遍比較高，有機物濃度高且變化大，污染物種類多。
二、制藥廢水處理技術進展
由于不同的制藥企業廢水成分差別大、污染物種類繁多，毒性物質強，因此選擇的處理方法也都不一樣。根據制藥廢水處理的基本過程，參考常規廢水處理的基本方法，制藥廢水處理方法一般可分為物理法、化學法和生物法三大類別。1.物理法。物理法通常用于預處理過程，或者是深度處理工藝。通過簡單的物理法并不能達到滿足排放標準的目的，但是可以大大降低一些污染物的濃度，減輕后續處理工藝的污染負荷，常見的物理方法主要有吸附、氣浮、混凝沉淀及膜分離法等。吸附法是通過吸附材料對污染物的吸附特性，降低污染物質的含量。常見的吸附劑主要有活性炭、吸附樹脂、腐殖酸等材料。采用混凝、活性炭吸附工藝對制藥廢水二級生化出水中有機物的去除進行了混凝和吸附組合處理后,總COD去除率達到76%,滿足排放標準。采用粉末活性炭對黃連素脫銅廢水中Cu2+的去除效果進行了研究，在pH為2.5左右時，粉末活性炭投加量為30g/L時，廢水中99%的Cu2+被去除。采用吸附強化混凝工藝對制藥廢水生化尾水進行了處理研究，采用磁吸附強化混凝深度處理技術對TOC、CODCr、TP、蛋白質、腐殖酸和多糖的去除率均較高。氣浮法主要應用于制藥廢水預處理過程中，通常和其他工藝進行聯合使用提高污染物的去除效果。采用電催化絮凝—渦凹氣浮等組合工藝處理對合成與發酵混合制藥廢水進行了研究，結果顯示采用電催化和渦凹氣浮可分別提高廢水的可生化性和去除約17%的COD?；炷彩侵扑帍U水中最常見的預處理工藝。采用混凝—離心法預處理對維生素制藥廢水進行了研究。實驗結果顯示，預處理后的廢水COD濃度從進水20000mg/L處理到出水8000mg/L左右，有機物的去除率高達60%，大大降低了后續生化處理的有機負荷，為選擇有效的生化處理工藝創造了有利的條件。對制藥廠車間廢水進行了研究，結果顯示，以PAM為絮凝劑，添加氯化鈣能有效地提高有機物的去除率，采用強化混凝法處理揚州某制藥廠廢水，實驗結果顯示以聚合氯化鋁作為混凝劑，pH為5左右，混凝劑的投加量為200mg/L，有機污染物的去除率為89%，處理效果顯著。2.化學法?；瘜W法是廢水處理最傳統的方法之一，主要包括氧化法、電解法以及高級氧化法等方法，通常作為制藥廢水的預處理過程或者是后續的強化處理工藝。采用鐵銅內電解法對制藥廢水進行了預處理研究，試驗結果顯示，高工藝對COD去除率最高可達90%。采用鐵碳微電解/H2O2耦合類Fenton聯合處理工藝，對制藥企業的生化處理出水進行了深度處理研究，實驗結果表明，該工藝對有機污染物的去除率為72%；H2O2對鐵碳微電解法有顯著的增強作用。用Fenton氧化法對阿維菌素、鹽霉素廢水經厭氧—好氧工藝處理后的廢水進行深度處理研究，結果顯示，廢水COD去除率達到72％，COD濃度由224mg/L降低到64mg/L。采用Fenton-超聲聯合工藝對鹽酸金剛烷胺生產廢水進行了研究，結果顯示該工藝對金剛烷胺制藥廢水中TOC去除效果最高達到65.6%，二者協同作用大大提高了去除效果。3.生物法。生物法是制藥廢水處理中最常見的方法，主要是通過微生物的合成和分解等作用降解廢水中的污染物。生物處理技術運行成本低，處理效果穩定，在制藥廢水處理中被廣泛采用。采用UASB－加壓曝氣生物反應器處理工藝對制藥廢水進行了研究，研究結果顯示，聯合工藝處理后的出水水質均能滿足《化學合成類制藥工業水污染物排放標準》(GB21904—2008)的要求。采用生物過濾氧化反應池（BIO-FOR）對混裝制劑廢水進行了研究，結果顯示BIOFOR池對有機物的平均去除率達73%，氨氮的平均去除率為57%，出水均能滿足《混裝制劑類制藥工業水污染物排放標準》（GB21908—2008）要求。采用A2O法+生物濾池+絮凝沉淀組合技術對抗生素類制藥廢水進行了研究，實驗結果表明，組合工藝對有機污染物、氨氮、總磷的平均去除率分別為81%、67%、98%,組合工藝運行可靠，出水效果穩定，出水水質均能滿足《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)的一級排放標準要求。采用UASB-A/O工藝對制藥廢水進行了研究，處理結果顯示，在進水有機污染物濃度高達38000mg/L時，組合工藝對有機污染物去除率為98%，出水均能滿足相關設計標準的要求。采用水解酸化/好氧—臭氧—曝氣生物濾池工藝對制藥工業園區綜合廢水進行了研究，研究結果表明，該工藝出水化學需氧量濃度均在50mg/L以下,色度小于4倍,出水水質均能滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級A排放標準的要求。采用兩級水解酸化復合好氧工藝對遼寧某制藥廠綜合制藥廢水進行了研究，研究結果表明，化學需氧量去除率能達到78%以上，氨氮的去除率為99%，出水水質均能滿足《遼寧省污水綜合排放標準》(DB21.1627-2008)的排放要求,出水水質毒性檢測顯示,水質毒性由中等毒性變成低毒毒性。
三、結語和展望
