对几种典型再生水处理工艺出水水质对比探讨
对几种典型再生水处理工艺出水水质对比探讨
水资源紧缺问题目前正在逐渐成为世界性的问题，而再生水利用则为该问题的解决提供了一种良好的思路。
因此，文章结合作者的实践工作经验，首先分析了城市再生水处理的重要意义，然后对再生水处理中应用的混凝-沉淀-过滤、MBR以及MBR-RO三种典型的处理工艺及其出水水质展开了详细的探讨，希望可以为同类的实践提供借鉴。
标签：再生水；处理工艺；出水水质；对比；分析
前言
目前，我国再生水有着广泛的应用途径，比如城市杂用、灌溉、景观用水以及循环冷却水补充水等等，从而为我国水资源紧缺问题的解决提供了一种良好的思路。
目前，应用在再生水处理中的工艺有多种，而不同的工艺也能够取得不同的水质处理效果。
比如，混凝-沉淀-过滤就是当前给水处理、中水处理以及部分污水处理的常规核心技术，而MBR则是近些年逐渐发展起来的一种高效处理技术，其与RO的深度融合，更加能够取得良好的处理效果，继而产生更佳的水质。
文章则是针对这几种典型的再生水处理工艺进行试验分析，最后提出了有效的建议。
1 城市再生水处理的重要意义
所谓再生水的处理，主要是指污水经过了适当的处理之后，使其达到一定的出水水质指标，满足某种使用要求，能够进行有益使用的水。
在当前水资源普遍短缺的现状下，污水回用成为了解决水资源短缺的重要途径，从而逐渐受到了世界范围之内的重视。
其中污水回用具有如下两个方面的重要意义，一是节省了宝贵的新鲜水资源，能够做到高质高用、低质低用；二是有效降低了污水对水环境带来的污染和破坏。
虽然长期以来，人们都在“鄙视”城市污水，不相信其能够回用，实际上，城市污水作为第二水源，比雨水和海水等都来的方便、来的实惠，而且能够有效降低投资。
目前，我国在政策上也比较支持再生水的处理基础设施建设，使其发挥出了巨大的经济和环境效益。
因此，对城市再生水处理工艺的探讨也具有非常重要的现实意义。
2 几种典型的再生水处理工艺概述
2.1 混凝-沉淀-过滤处理工艺
在以往很多建设的再生水处理厂中，选用较多的处理工艺都是混凝、沉淀和过滤工艺，这是对传统自来水处理工艺的借用，但是伴随着膜技术的发展，很多地方开始推行膜处理工艺，比如膜生物反应器（MBR）工艺、超滤膜技术、反渗透（RO）技术及其组合工艺等等。
但是混凝-沉淀-过滤仍然是一种较多使用的常规核心处理工艺，其相关的典型处理工艺如图1所示。
图1 再生水典型混凝-沉淀-过滤处理工艺流程图
2.2 MBR再生水处理工艺
膜生物反应器（MBR）技术有效结合了生物处理与膜的高效截留作用，能够有效达到对污染物的高效降解的作用，具有出水水质优良、占地面积小、容易自动控制与抗冲击负荷能力强等诸多优势。
尤其近些年以来，MBR处理工艺已经被广泛应用于城市的污水处理过程中，从而取得了良好的社会和经济效益。
图2便是一个典型的MBR处理工艺的应用流程。
在图2的典型MBR处理工艺流程图之中，膜组件是直接浸入到生化反应池中，采取间歇抽吸的方式。
而再生水池主要用于贮存处理后水，使其能够停留一段时间，从而使得消毒剂可以将水中的病菌和微生物有效地杀死。
二氧化氯是通常采用的消毒方式，接触时间应该在半小时以上。
2.3 MBR-RO再生水处理工艺
所谓MBR、RO再生水处理工艺，主要是通过将两种技术的深入融合的深度废水处理技术，其中通过MBR工艺能够将污水中的大部分COD、SS、BOD5有效去除，和其他工艺相比，有着明显的去除效率。
而膜分离则能够使得微生物完全截留在反应器之内，以实现反应器水力停留时间与固体停留时间的完全分离，从而使得运行更加的稳定和灵活。
在当前情况下，将二者进行有效的组合，能够将废水处理成为高品质的水，从而使得该种工艺在农业、工业以及市政用水等方面获得了非常广泛的应用，繼而大大缓解了对新鲜水源的需求，而且还降低了污染物的排放，实现了废水的资源化利用。
如图3所示。
图3 再生水典型MBR-RO处理工艺流程图
3 几种典型的再生水处理工艺的出水水质对比
针对各种不同的再生水处理工艺，在处理之前还要科学的选择取样点和取样频率，一般情况下，取样点应该设置在再生水厂的进水以及有代表性的各处理单元出水。
就文章的情况来看，取样的水质相对比较稳定，取样的频率为五次左右。
3.1 各处理工艺的出水水质对比
采用各种工艺处理废水的指标以及相应的出水水质情况如表1所示。
表1 各处理工艺的水质指标及出水情况
3.2 各处理工艺的评述
通过上表中的结果也能够看出，几种工艺的出水水质指标均能够满足再生水
的回用标准，主要评述如下，混凝-沉淀-过滤处理工艺，如果能够有效控制好进水的TN指标以及絮凝剂的投加量，再辅以良好的消毒措施，能够达到更好的处理效果。
相比而言，MBR工艺有着更加稳定的出水水质，不过其CODcr以及NH4+-H不满足地下水回灌中的井灌水质的要求以外，能够满足其他所有的再生水回用标准。
而MBR+RO处理工艺的出水水质则能够满足所有的回用标准，而测定的主要指标基本上也能够满足III类水体的要求。
4 结束语
总之，在再生水的实践处理过程中，还需要结合再生水的出水标准以及实际的出水需求选择合适的再生水处理工艺，以使得处理的水质能够满足实际的要求。
参考文献
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432-433.
作者简介：石姗姗（1985，03-），女，天津理工大学，专业：环境工程，水质化验，研究方向：再生水的水质化验水质检测。
水处理几种主要工艺
脱氮除磷技术城市污水都含有一定量的氮磷污染物，当这些营养物未经去除而直接排入受纳水体后，会导致藻类和其它水生植物的异常生长，消耗水中的氧，使水质恶化，严重影响水体的经济价值和社会效益。
在我国，去除城市污水中的氮磷多采用A/O、A2/O工艺、序批式工艺传统SBR法、氧化沟系列工艺、生物接触氧化法等。
以下就城市污水脱氮除磷几种工艺作一些简单的介绍及比较。
1、A/O法A/O工艺是Anoxic/Oxic（兼氧/好氧）或Anerabic/Oxic（厌氧/好氧）工艺的缩写，是为污水生物除磷脱氮而开发的污水处理技术。
A/O法不能同时脱氮除磷。
但只要控制一定的回流比和泥龄，系统便可达到较好的脱氮效果或除磷效果。
A/O法在除磷方面的推广受到以下几个因素的制约。
第一，生物除磷是将液相中的污染物转移到固相中予以去除。
A/O法的特点之一是泥龄短、污泥量多，剩余污泥含磷率高于传统活性污泥法，污泥在浓缩消化过程中会将吸收的磷释放出来，要彻底去除系统中的磷，还需要增加后续处置设施。
当温度低、进水负荷低时，微生物代谢能力减弱，污泥生长缓慢，除非污泥含磷量特别高，否则只排少量污泥，磷的去除率必然很低。
第二，厌氧池的厌氧条件难以保证。
理论计算认为当污泥龄大于5天时，硝化菌便能在系统中停留。
当曝气池水力停留时间偏长时，废水中的氨氮在硝化菌的作用下转化成NO2-和NO3-，回流污泥中就不可避免的混入了NOx.原污水和回流污泥混合，反硝化菌优先获得碳源进行脱氮，聚磷菌竞争不到碳源，不能有效释放，因而也不能过量吸收磷，系统除磷能力下降。
第三，受水质波动影响大。
磷的厌氧释放分有效和无效两部分，聚磷菌在释磷的过程中同时吸收原污水中的低分子有机物，合成细胞内贮物，我们把这一过程成为有效释磷。
聚磷菌只有有效释磷后，才能在随后的好氧段过量摄磷。
当废水中可供聚磷菌利用的低分子有机物量很少时，聚磷菌便发生无效释磷，即在释磷过程中不合成细胞内贮物。
无效释放出来的磷在系统中是不能被去除的。
浅谈不同源水和回用途径的再生水处理工艺的选择
这种处理就是将化学 的混凝相和 曝气 的生物滤池进 行结合 ， 从而形成一个一体化 的体系 。 通过相关生物膜的过滤作用 以及７ 昆 能够达到 ９ ５ ％以上 ，其基本上能够达到城 市污水 的一级 Ｂ标准 ， 凝物 的过滤作用 ， 对 于再 生水进行 多重的深度处 理 ， 从而达 到 了 水质可 以得 到非 常大的改善。但是 这种 再生水 ， 若是直接被 回收 种净化 的目的。再生水的工艺中 ， 采用化学混凝 ， 这样不仅可以 进行利用 ， 可能在很多方面 ， 仍 然不能达到相应的再生水的指标 ， 降低使用膜过滤 的成本 ， 同时可 以有效地解决 由于传统生物膜 的 因此需要进一步的处理。 污染 以及相关的过滤床堵塞的相关 问题 。 这样技术处理的过滤效 １再 生 水 处 理 现 状 果 比较理想 ， 同时其水质 比较稳定 。同时其 整套的设 备不需要如 目前 ， 对于再生水 的处理工艺主要有 ： “ 混凝 ， 沉淀 ， 过滤” 。曝 同传统工艺流程 中的单独的过滤沉淀池 ， 同时实现生物的相关降 气 生物滤池 、 人工湿地 、 高级氧化 、 膜处 理以及电渗析和离子交换 解 、 沉淀 、 过滤及其混凝 的一整套的体 系。
浅 谈不 同源水 和 回用 途 径 的再 生水 处理工艺的选择
杨平 平
（ 山西工程职业技术 学院
山西太原
０ ３ ０ ０ ０ ０ ）
３再 生 水 的 处 理 工 艺
３ ． １对于 Ｓ Ｐ Ｒ高浊度污水 的处理技术 由于现 如今 天然 的水 资源已经被开发的比较充分 ， 而且 如今 相关 的 自然灾害频发 。因此 ， 水资源匮乏 ， 对于如今 的世界各 国来 讲， 都是一个难 以逾越 的障碍 ， 严重阻碍 了世界 的经济 、 文化的进 步发展 。解决城市缺水这一重大的课题 ， 其 中的一个 非常主要 的方式就是将城市的所有污水经过一定的净化作用 ， 成为可 以使 的冷却水 ， 农 田的灌溉 ， 景观 的用水等 ， 其中景观的用水以及循环 用的城市用水 。由于城市污水取材 比较便捷 ， 其经过一定的净化 的冷却水 的情况 比较多 。 世界水资源的现状有如下 四种 ： （ １ ） 人口 可 以成 为城市景观 用水 ， 市政绿化 用水 以及 部分 的Ｔ 越来越多 ， 对于水的需求大 ， 因此 必 须 开 发 新 的水 源 ， 而 污 水 再 生 作用之后 ， 利用 因为其诸 多优 点 ， 越来越被认作是一种重要 的水资源 。 目前 业用水的重要来源。 目前来说 我国再生水 的主要用途 主要有 ： 城市 的杂 用 ， 循 环
再生水处理工艺
摘要城市污水处理厂二级出水的再生利用是解决城市水资源紧缺的最有效途径之一。
城市污水处理厂深度处理出水的再利用是开源节流、改善生态环境、解决城市缺水的有效途径之一,是实施循环经济、建设节约型社会发展战略的重要措施[1 ] 。
为了同时满足多用户高标准的再生水质,提出将再生水直接处理达到地表水Ⅳ类水体标准( TN 除外) 。
详细比较了二级生物处理和深度处理的工艺方案,最终确定了采用五因子可调A2 / O 工艺(5F A2 / O) 进行二级强化生物脱氮除磷,并采用砂滤- O3 -BAF 为主体的“新三段”工艺进行深度处理。
最后分析了工程实施后所带来的环境和社会效益。
关键词升级改造5F A2 / O 工艺脱氮除磷地表Ⅳ类水污水再生利用1 项目的背景及意义2006 年北京市污水排放量12. 9 亿m3 ,污水处理量9. 6 亿m3 ,再生利用3. 6 亿m3 。
污水处理厂尾水大部分是直接排入下游河道,没有得到有效利用,即使已经利用的3. 6 亿m3 再生水,绝大部分也未经深度处理,属于二级处理直接回用,不能作为工业用水、河湖景观用水、城市杂用水的替代水源,城市污水处理厂尾水中氮磷营养物质和色度、臭味等制约了污水再生利用的范围和推广。
北京市的污水再生利用面临氮磷营养物质和色度、臭味等问题。
2002 年国家实施《城镇污水处理厂污染物排放标准》( GB 18918 —2002) ,北京市大部分污水处理厂的设计在2002 年以前完成,其尾水水质达不到新标准中对氮磷的去除要求,不能作为北京市科技计划项目(D07050601500701/ 2/ 3) ;北京城市污水处理及再生水质提高关键技术研究及工程示范。
再生水的合格水源,污水处理厂急需进行技术改造。
另一方面,再生水的水质与不同用户的需求尚存在一定的差距,目前的再生水水质(主要是有机物、氮和磷等多项指标) 既不能满足工业用户的要求,也不能满足景观利用的要求(见表1) 。
不同水质处理技术的处理效果比较分析
不同水质处理技术的处理效果比较分析近年来，不同水质处理技术在水处理业中得到了广泛应用，对于追求高品质水质的人们来说，如何选择一种最适合自己的处理技术显得尤为重要。
本文将对几种主流的水质处理技术进行比较分析，帮助读者更好地进行选择。
一、传统沉淀法传统沉淀法是一种有效的水质处理技术。
其处理原理是利用氢氧化铁等沉淀剂，在一段时间内与水中的杂质发生化学反应，形成大量沉淀物，从而去除水中污染物质。
沉淀物质因其密度大、颜色重等特性，通常易于被分离或过滤。
但是，传统沉淀法技术仍有其局限性，容易造成水基础性变化，导致水味异味；处理效果与沉淀剂的质量密切相关，需要使用高质量的沉淀剂才能达到较好的处理效果；处理过程需要用到大量的化学药剂和混凝剂，以及大量的人工操作，成本较高。
二、深度加氧技术深度加氧技术是一种通过加入大量氧气，增加水中氧含量来改善水质的技术。
其优点在于不需要使用任何化学药剂和混凝剂，防止了这些化学物质对环境的污染。
另外，深度加氧技术还可以既快速、又彻底地解决水中各种异味和细菌等问题。
但是，深度加氧技术也存在一些问题。
首先，需要加入的氧气量较大，加氧设备需要较大，对设备要求较高；其次，如果水质中含有较多污染物质，那么深度加氧技术的效果会大打折扣。
三、反渗透技术反渗透技术是目前应用最为广泛的水质处理技术之一，其基本原理是通过特殊的膜过滤器，将水中的杂质释放出来，在高压、低温作用下，实现去除水中各类杂质物，从而达到处理水质的目的。
反渗透技术处理后的水质，可以各方面达到普通饮用水的标准。
反渗透技术的优点是处理效果稳定，能够处理各种水质，处理过程无化学剂和药剂使用，处理水质完全符合人类饮用水的标准。
但是，由于反渗透膜的特殊性质，处理的过程非常耗能，成本也较高，系统的维护保养也较为复杂。
四、臭氧氧化技术臭氧氧化技术是一种将臭氧气体引入到水中，与水中污染物质发生化学反应，从而去除污染物质的技术。
臭氧氧化技术可以有效地去除各种有机污染物、颜色、异味等问题，尤其适用于处理工业废水和生活污水。
大型再生水厂不同污水处理工艺能耗比较
大型再生水厂不同污水处理工艺能耗比较北京地区水资源短缺，再生水需求量不断增加，甚至超过了地表水的供水量[1]. 因水量巨大、稳定，污水作为再生水水源将在今后成为必然[2]. 膜生物反应器(membrane bioreactor,MBR)具有出水浊度低、水质稳定和自动化程度高等优点[3]，常用做超滤、反渗透等再生水处理的预处理手段[4, 5]. 但是相对常规工艺，MBR能耗高，降低了其在再生水处理中的优势. 目前生活污水的MBR处理吨水能耗大多分布在0.45~0.91 kW ·h左右，比常规工艺处理同类污水的吨水能耗0.24~0.37 kW ·h高出1~2倍，相应的COD去除能耗为1.40~2.76 kW ·h ·kg-1左右，其COD去除能耗也高于常规工艺的1.01~1.54kW ·h ·kg-1[6]. 随着城镇污水排放标准的日益提高，城市建设用地更趋紧张，A2/O-MBR 的应用迅速增加[7]，A2/O-MBR工艺的能耗问题引起了人们重视. 然而由于A2/O-MBR工艺起步较晚[8]，现有的A2/O-MBR工艺能耗的研究大多集中在实验室规模的短期运行[9]或模拟研究[10]，大部分的这类研究试图从反应器构型、操作条件(如曝气)和膜污染等方面考察MBR运行能耗[11, 12, 13]，或者仅着眼于某个局部(如膜生物池或膜组件内部)[14, 15]，对实际A2/O-MBR污水处理厂节能降耗的指导意义有限. 虽然有文献报道A2/O工艺[16] 或MBR工艺[17]的大型污水处理厂能耗情况，但鲜见A2/O-MBR工艺污水处理厂的能耗报道，并且由于处理水质、环境条件以及调查时间(时间分布和时间长度)存在差异，现有的研究未能准确比较不同工艺的能耗水平.北京市清河再生水厂采用：倒置A2/O、 A2/O、 A2/O-MBR污水处理工艺，运行数据完整，工艺丰富、可对照性强. 因此，本研究以清河再生水厂为对象，通过全面分析、对比该厂常规工艺(倒置A2/O、 A2/O)与A2/O-MBR工艺的运行能耗构成，确定各工艺能耗水平，分析高能耗的主要环节及原因，进而提出针对A2/O-MBR工艺的节能措施，以期为今后该再生水厂和同类工艺降低运行能耗提供借鉴. 1 材料与方法 1.1 数据来源为考察清河再生水厂不同污水处理工艺能耗的时空分布特征及其影响因素，收集、整理了不同污水处理工艺各年的水量、进出水水质和电耗等数据，其中常规工艺(倒置A2/O、A2/O)包括2008年和2012年运行数据，A2/O-MBR工艺包括2012年下半年到2014年上半年运行数据.1.2 清河再生水厂概况清河再生水厂污水处理工艺包括常规工艺和A2/O-MBR 工艺，出水全部作为再生水厂水源，处理规模为55万t ·d-1. 常规工艺分为两期建设，分别为倒置A2/O工艺和正置A2/O 工艺，污水来自同一管网，处理规模均为20万t ·d-1，分别于2002年10月和2004年12月投入运行，2012年清河再生水工程全面建成，一期、二期生化池进行改造后投加填料，出水经过反硝化滤池+超滤+臭氧处理后进入再生水管网. A2/O-MBR工艺处理规模为15万t ·d-1，于2012年4月通水运行，出水经过接触氧化+次氯酸钠消毒后进入再生水管网. 此外，为提高生化处理的碳源浓度和氮、磷的去除效率，保证生化反应池内有较高的碳氮比和碳磷比，故清河再生水厂未设初沉池，污水经过沉砂池后进入生化池.1.2.1 常规工艺介绍清河再生水厂一期采用倒置A2/O工艺，污泥外回流比为80%~100%，无内循环. 一期工艺流程示意图见图 1(a).图 1 清河再生水厂污水处理工艺流程示意倒置A2/O工艺单独为厌氧池配水，总磷去除率达94.87%，出水年均浓度为(0.31±0.34)mg ·L-1(2008年全年数据，下同). 由于缺氧段池容较小，未设内回流，脱氮效果不理想，出水总氮年均浓度为(21.74±4.32) mg ·L-1. 二期采用正置A2/O工艺，增大了缺氧池池容所占比例，内回流设为300%，总氮去除率由一期的65.89%提高至74.05%，出水总氮年均浓度降低至(16.51±3.53) mg ·L-1. 同时二期为保证系统除磷能力，增大污泥外回流比至100%~120%，出水总磷年均浓度为(0.82±0.75) mg ·L-1. 二期工艺流程示意图见图 1(b).由于污水被提升到曝气沉砂池进行除砂处理平分进入一期、二期两个处理系统，且后续采用的工艺类似，设备相当，所以两期工程的能耗基本相同，本文采用两期平均能耗作为“常规工艺”能耗.1.2.2 A2/O-MBR工艺介绍清河再生水厂A2/O-MBR工艺采用北京碧水源公司“MBRU-1000”型膜组器，每个组器内设60片PVDF帘式膜，单片膜面积27.5 m2，平均膜孔径0.15μm，平均膜运行通量为16.4 L ·(m2 ·h)-1，单个膜组器投影面积6.0 m2，设计曝气量≥75.0 m3 ·(m2 ·h)-1. 膜池污泥回流比为400%，好氧池内回流比为500%，缺氧池内回流比为100%，其工艺流程示意图见图 1(c).在A2/O -MBR工艺中，污泥被膜池截留回流到好氧池以保持污泥负荷，然后由好氧池回流到缺氧池进行脱氮，膜池出水TN浓度为(14.80±4.50)mg ·L-1(2014年上半年数据，下同). 但大量污泥回流到缺氧池导致这部分污泥未经历厌氧阶段，影响除磷效果[18]，因此再由缺氧池内回流至厌氧池，膜池出水TP为(0.18±0.08)mg ·L-1.1.3 能耗分析方法采用比能耗分析法、单元能耗分析法和冗余分析法研究常规工艺和A2O-MBR工艺的能耗. 比能耗是处理单位体积的污水所消耗的能量，可折算为吨污水电能(kW ·h ·t-1)或去除单位质量的污染物所消耗的能量(kW ·h ·kg-1)[19]. 比能耗分析法可以直观地表示不同工艺的能耗水平，可为工艺取舍、改进提供参考. 单元能耗分析是将再生水厂按功能和能耗特征分成预处理、生化处理、深度处理和污泥处理这4个单元分别进行能耗分析，确定节能潜力，通过解析每一单元的能耗变化规律和主要影响因素，筛选出可行的节能途径[20]. 冗余分析属于约束性排序，可以看成多元线性回归的扩展，采用两个变量集的线性关系模型,得到数值矩阵并对特征值进行分解，能将物种(单位能耗、处理效果)、环境变量和样点之间的关系反映在坐标轴上[21].2 结果与讨论2.1 不同工艺的比能耗分析由图 2可知，2012年A2/O-MBR工艺的比能耗较高，平均吨水能耗为(0.92±0.13) kW ·h ·t-1，是常规工艺的2.36倍，处于全国同类工艺水平的下游[6]. 这一方面由于采用MBR替代常规工艺的二沉池，膜池曝气量大，能耗势必增加，另一方面2012年10月下旬进水量骤然降低，也导致了单位能耗的升高. 直到12月，进水量接近设计值(15.00万t ·d-1)，单位能耗才大幅回落至(0.80±0.07) kW ·h ·t-1，降低到常规工艺的2倍左右(见图 3). 因此降低A2/O-MBR单位能耗一方面要优化设计和运行，降低膜池曝气能耗，另一方面要保证运行过程中进水量达到设计要求.图 2 常规处理工艺和A2/O-MBR工艺的吨水能耗图 3 2012年不同工艺吨水能耗对比同样地，A2/O-MBR工艺去除单位COD能耗为(2.85±1.63) kW ·h ·kg-1，是常规工艺的3.13倍(见图 4)，膜池曝气量大仍然是主要原因. 当然MBR膜池曝气量过剩，微生物浓度高，氧化能力比常规工艺强，如能提高进水的COD，则在同等曝气强度下COD负荷更高，则COD单位能耗会有所降低.图 4 不同工艺处理1kg COD的能耗比能耗是能耗与处理量(如进水量、 CODremoved)的比值，简单直观，通过分析可知曝气量及进水量是影响不同工艺能耗水平的关键. 但比能耗无法量化各个环节的耗能情况，可能会忽略掉其他关键影响因素，因此结合单元分析法进一步分析.2.2 不同工艺的单元能耗分析与节能潜力分析一期、二期主要能源消耗环节包括污水提升泵、鼓风机(曝气沉砂、好氧曝气和膜曝气)、污泥脱水间与干化场、污泥泵房、再生水处理、马达控制中心(motor control center,MCC)等，各单元能耗分布见图 5.图 5 不同工艺能耗分布情况由图 5可知，常规工艺主要耗能环节依次是鼓风机、进水泵、污泥泵、再生水处理、污泥脱水与干化等; A2/O-MBR依次是鼓风机、再生水处理、膜抽吸、回流泵(外回流泵+内回流泵)、污泥脱水与干化、进水泵等.两个工艺均是曝气的能耗最大，分别占到42.97%和50.65%，是节能重点环节. 通常降低曝气能耗有3种方法：①采用精确曝气，将在线测定溶氧、氨氮浓度的信号值输入自控系统，根据处理要求精确控制风量[16]; ②通过非连续曝气(变频控制、间歇曝气)减少无效曝气[22, 23]; ③通过工艺升级，优化构筑物及膜组件构型、曝气设备，增大氧传质系数，或者采用MBR与传统处理工艺的组合形式，保证MBR满负荷运行[24]. 由于(倒置)A2/O 工艺脱氮除磷对溶氧浓度有严格要求，因此采用方法一既节能又提高出水水质，一举两得. 方法二是设备的优化控制，通过设备控制实现变频曝气、脉冲曝气. 对于曝气过量的MBR 工艺，空气利用率低，通过调节曝气频率，防止膜孔严重堵塞，保证系统稳定运行前提下，减少总的曝气量，是节能的重要手段. 前两种方法简单易行，该厂都有不同程度的实施. 方法一针对常规工艺，该厂已有过研究报道[25]，方法二针对A2/O-MBR，将在后文介绍. 方法三旨在提高氧传质系数和增大构筑物利用率. 除进行设备优选外，还可以通过建立水厂的数学模型[26, 27]以及计算流体力学模型[28, 29]，进行工艺、构型的优化设计. 这种方法需要大量基础数据，且对模拟软件使用能力要求较高，是未来的节能方向之一.该厂常规工艺和A2/O-MBR工艺的污泥回流能耗均较高，分别占13.87%和8.98%，具有一定节能空间. 再生水系统采用了超滤处理，给水泵电耗较高，可以采用变频控制，选择适当的系统回收率，优化反洗策略等手段达到节能目的[5]. 由于本研究针对污水处理单元能耗，因此不对再生水处理环节进行单独分析. MBR膜抽吸能耗影响因素较多，如曝气强度、污泥浓度、反洗频率等，这部分的能耗近期主要通过加强管理，及时调整运行来降低，远期需要依靠技术创新，从根本上减轻膜污染，降低运行能耗. 进水泵是一级处理的主要能耗环节，一般通过大小泵组合运行和泵高位运行等提高泵的运行效率[30]，但是由于该厂进水为一次提升，节能空间有限.综合比能耗分析及单元能耗分析可知，A2/O-MBR工艺能耗处在同类工艺中游偏下水平，是节能的重点，常规工艺能耗较低，相对A2/O-MBR工艺节能潜力有限. 对于A2/O-MBR工艺，降低曝气量、增大进水量、降低污泥回流比是降低其能耗的主要手段. 但是优化运行参数降低能耗的同时，会对出水水质造成不同影响，故采用冗余分析(redundancy analysis,RDA)对其影响进行综合评估.2.3 A2/O-MBR冗余分析2013年全年的A2/O-MBR冗余分析结果如图 6. 从中可知，与吨水能耗有较强正相关的环境变量主要为污泥回流比和膜池溶解氧，与吨水能耗有较强负相关的环境变量主要为进水量和膜通量，这与之前的分析是一致的. 从该厂2014年运行数据可知，膜池曝气溶氧平均在(5.73±1.88) mg ·L-1，仍高于生化所需的溶氧. 此外，A2/O-MBR工艺的设计有待继续优化，例如，污泥回流不尽合理，首先是好氧池外单独设立膜池，增加了不必要的曝气量和回流泵; 其次是污泥内回流比过大，因此也增大了能耗. 最后进水量满足设计要求，并相应地提高膜通量，有较好的节能效果.图 6 2013年全年A2/O-MBR工艺能耗与环境变量的RDA二维排序同时要考虑调整参数对出水水质的影响. 由图 6可知氮(TN和硝态氮)的去除与吨水能耗呈负相关关系，因此降低能耗有利于脱氮，即降低膜池溶解氧和回流比、提高进水量和膜通量均能提高TN和硝态氮的去除率. 以减小曝气量为例，2014年TN去除率较2012年提高了1.80%，出水TN由(17.88±4.98) mg ·L-1 降低为(14.80±4.50) mg ·L-1. COD与膜池DO呈较弱的负相关关系，DO降低后，2014年COD去除率较2012年升高了1.67%，出水COD由18.67 mg ·L-1降至(15.37±1.77) mg ·L-1. TP的去除受环境变量的影响与COD 类似，2014年COD去除率较2012年提高了1.80%，出水TP由0.33mg ·L-1降低至(0.18±0.08) mg ·L-1. 连续曝气时污泥SVI值达113.63±33.15，说明改造前曝气量偏大，改造后SVI值降至94.96±23.55. 综合以上分析，在一定范围内调整操作参数以便节能，不会造成出水水质恶化. 但是也要防止一味地追求高通量和低曝气量，导致TMP急剧上升、出水溶氧过低影响受纳水体水质等问题[31].2.4 A2/O-MBR节能措施及效果自2013年6月起，A2/O-MBR进水量增大到170.02×103 m3 ·d-1，导致膜在较高通量下运行. 如继续采用增大曝气量方式维持高膜通量，则能耗仍会居高不下. 该厂最终通过管路阀门的改装，实行非连续曝气，减少无效冲刷，在提高膜表观通量的同时，降低了能耗. 改造后脉冲曝气的平均曝气强度为70～110 m3 ·(m2 ·h)-1，比连续曝气模式减少约30%的曝气量，鼓风机能耗所占比例下降到36.18%(见图 7). 自2013年5月投入使用以来，A2/O-MBR运行稳定，吨水能耗下降至(0.53±0.06) kW ·h，降幅达42.39%(见图 8)，去除单位COD的能耗下降至(1.29±0.59) kW ·h ·kg-1，降幅达54.74%.图 7 改造前后A2/O-MBR工艺的能耗分布情况图 8 改造前后A2/O-MBR工艺吨水能耗情况综上，改造曝气方式后的A2/O-MBR能耗水平有了显著提高. 但由于污泥回流量较大、膜池溶解氧浓度仍较高，吨水能耗与同行业先进水平相比仍存在差距[6]. 主要就是该厂A2/O-MBR于好氧池外另设膜曝气池不尽合理，增加了不必要的膜池曝气和污泥回流. 但是考虑到该工程为改建工程，且单设膜池便于膜元件清洗，因此仍可接受. 近期可以从优化污泥回流泵的配置、定期检修管道、阀门以及优化曝气的时空分布等方面着手降低能耗[24]. 远期通过计算流体力学模拟技术[29]、建立活性污泥数学模型[32, 33] 等方法，针对性地进行MBR池容、池形、膜组件构型和位置以及运行参数等的辅助设计和优化，进一步降低运行能耗. 具体参见污水宝商城资料或更多相关技术文档。
浅议锅炉水处理方法的比较和选择
浅议锅炉水处理方法的比较和选择浅议锅炉水处理方法的比较和选择锅炉水处理工作的好坏，直接关系到锅炉的安全经济运行及锅炉的使用寿命。
未经处理或处理方法不当直接进入锅炉的水会引起严重后果。
结垢是最普遍的一种1自上而下，而再生时再生液是从交换器下部进入，向上流动。
这种再生方式的优点是：再生剂用量低、出水质量好、排出再生废液浓度低。
比顺流再生有更多的使用范围。
1.2浮动床浮动床运行原理与固定床逆流再生相同，只是再生液的流向和运行时水的流向与固定床逆流再生方式相反。
它的特点：（1）出水水质好，而且非常稳定；再生剂耗量低，再生剂耗量为理论量的1.1-1.4倍，再生剂利用率达85-95%。
（2）相比固定床逆流再生设备操作简单；设备不容易损坏；再生时间短。
（3）浮动床的运行流速比固定床大，同样规格的交换器，出力可增加一倍。
为了避免移动床不能完全连续供水和自动控制程序比较复杂的缺点，可采用流动床离子交换工艺。
实践证明，它具有出水水质好、再生剂用量省、操作简单等优点，是一种比较完善的水处理工艺。
但它也有一定的缺点：①设备较高，要求厂房建筑物不低于8m，投资大。
②交换流速不宜太高，因为流速高时，影响树脂下落，而且容易被出水带走。
③对负荷的适应性差。
故一般在水质稳定时采取此方法。
2全自动锅外水处理设备80年代以来国内外全自动软水器开始研制和推广使用，其在技术理论上并未有新的突破，交换再生原理及步骤与普通离子交换器基本相同的，只是体积变小了，在终点控制上做了一些改进。
它一般分为时间型全自动软水器和流量型全自动软水器。
现我单位使用的美国康科软水器就是流量型全自动软水器。
（1）3水质量差及补给水率不高的中、低压锅炉。
3.2电渗析除盐法电渗析除盐法是在直流电场作用下，利用离子交换膜的选择透过性进行电渗析，并将水中盐分分离出来的一种除盐方法。
它只耗电能，设备投资、运行费用低，且占地小，比较容易自动化。
但其除盐率仅今是70%~80%，比较适宜用作离子交换除盐设备的前置除盐设备。
城市污水不同处理工艺对水质提升效果的对比
城市污水不同处理工艺对水质提升效果的对比为了解决城市污水带来的环境问题，各地实行了不同的处理工艺来提升水质。
在本文中，我将对比不同的处理工艺，并分析它们对水质提升的效果。
起首，传统的城市污水处理工艺主要包括物理处理、生化处理和深度处理。
物理处理是通过沉淀、过滤和吸附等方法，去除污水中的悬浮物、颗粒物和有机颗粒。
这种处理方法的效果较好，可以有效地去除大部分污染物，但无法去除溶解性有机物和无机盐类。
而生化处理则是通过细菌的降解作用，将污水中的有机物转化为无机物，达到净化水质的效果。
深度处理则是对生化处理后的污水再进行一次物理或化学处理，以进一步提升水质。
然而，传统的处理工艺在提升水质方面存在一些局限性。
起首，物理处理虽然可以去除大部分污染物，但无法彻底去除一些微量有害物质，如重金属离子和难降解的有机物。
其次，生化处理需要较长的处理时间和大量的氧气供应，对工艺条件有一定的要求。
此外，深度处理的工艺复杂，投资和运行成本较高。
随着科技的进步和工艺的创新，新型的城市污水处理工艺得到了广泛应用。
其中，膜分离技术和生物膜技术是比较常见的一种。
膜分离技术是通过不同孔径的膜，将污水中的溶解物和悬浮物分离出来，具有较高的去除率和水质稳定性。
而生物膜技术则是在传统的生化处理中增加了一层生物膜，增加了微生物的附着面积和降解能力，提高了生化效果。
与传统工艺相比，新型处理工艺具有许多优势。
起首，膜分离技术和生物膜技术能够更好地处理微量有害物质，如溶解性有机物和重金属离子。
其次，新型工艺更加灵活，可以依据水质的不同需求调整工艺参数和运行方式。
此外，新工艺的投资和运行成本较低，更加能够满足城市污水处理的需求。
然而，新型处理工艺依旧存在一些挑战。
起首，膜分离技术的膜污染问题和生物膜技术的微生物降解能力还需要进一步提高。
其次，新工艺的运行和维护需要更高的技术和人员水平，以确保处理效果的稳定和可靠。
综上所述，城市污水不同处理工艺对水质提升的效果存在较大的差异。
几种常见水处理工艺对比！
几种常见水处理工艺对比！UASB的主要优点：①UASB内污泥浓度高，平均污泥浓度为20－40gVSS/1；②有机负荷高，水力停留时间长，采用中温发酵时，容积负荷一般为10kgCOD/m3.d左右；③无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生的沼气的上升运动，使污泥床上部的污泥处于悬浮状态，对下部的污泥层也有一定程度的搅动;④污泥床不填载体，节省造价及避免因填料发生堵赛问题；⑤UASB内设三相分离器，通常不设沉淀池，被沉淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内，通常可以不设污泥回流设备。
UASB的主要缺点：①进水中悬浮物需要适当控制，不宜过高，一般控制在100mg/l 以下；②污泥床内有短流现象，影响处理能力；③对水质和负荷突然变化较敏感，耐冲击力稍差。
SBR的主要优点 :①理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。
②运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。
③耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。
④工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。
⑤处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。
⑥反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。
⑦SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。
⑧脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。
⑨工艺流程简单、造价低。
主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。
SBR的主要缺点:①自动化控制要求高。
②排水时间短（间歇排水时），并且排水时要求不搅动沉淀污泥层，因而需要专门的排水设备（滗水器），且对滗水器的要求很高。
③后处理设备要求大：如消毒设备很大，接触池容积也很大，排水设施如排水管道也很大。
④滗水深度一般为1~2m，这部分水头损失被白白浪费，增加了总扬程。
污水处理工艺对水质提升效果比较研究
污水处理工艺对水质提升效果比较研究工业的迅速发展与水资源的紧缺的矛盾日益突出，尤其是化工企业的污水对水资源的污染是巨大的，因此采取科学的污水处理工艺对提升水资源质量具有重要的意义。
结合察尔汗盐湖地区水质中氯离子含量高以及污水主要以生活用水的现状，对不同污水处理工艺对水质的提升效果进行分析，最后提出优化当前污水处理工艺的具体对策。
标签：污水处理工艺；水质；提升效果；比较焦化企业属于化工企业，也是用水大户和污水排放的大户，虽然由于企业刚刚成立，其污水来源主要来自于焦化厂废水和生活污水，但是由于企业地处察尔汗盐湖地区，水质中氯离子含量比较高，因此采取科学的污水处理工艺对提升污水排放质量，满足我国环保标准具有重要的作用。
焦化污水组成复杂、水量大，污水主要来自煤气净化系统的鼓冷、电捕、脱硫脱氰、磷钱洗氨、终冷、粗苯回收、洗蔡等工序，这些污水中除含有酚、CN-、S2-、NH3-N、油类之外，还含有CNS-等污染物，是最难处理的工业污水之一。
1 污水处理工艺的现状目前企业污水处理仍然是以采取传统的污水处理工艺为主“隔油—浮选——生化”的传统工艺，虽然采取此种模式能够处理掉污水中的大部分污染物质，但是通过实践样品调查发现，其污水处理的效果并不明显。
当前污水处理工艺存在的问题主要体现在：（1）污水处理工艺单一。
传统的污水处理工艺流程比较短，污水在每个污水处理环节的停留时间比较短，这样一来就会导致污水工艺的深度处理工艺缺乏应用，最终影响污水的水质提升，使得企业排出的污水达不到环保标准要求。
（2）外排水质稳定达标排放的水质存在超标问题。
应用传统的污水处理工艺使得污水中的氨氮浓度比较高，根据对企业排放的污水进行抽样检测，发现BOD5、氨氮单次测定值仍然有超标现象。
（3）脱氮、脱磷的效果也比较差，由于一般的污水处理工艺采取的是二级处理工艺，因此污水中的氮磷成分很难进行处理，结果导致氨氮数据存在超标问题，尤其是在察尔汗盐湖地区由于水质本身含油的氯离子就比较高，因此采取传统的污水处理工艺，不能对氯离子进行深度处理，结果导致污水的排污标准不合格。
关于三个水厂净水工艺与供水水质的比较和分析
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（ 上海市自来水市南有限公司，上海 201199）
摘 要 该文介绍了国内一自来水公司三个水厂的两个原水水质、净水工艺及出厂水水质。结果显示第一水厂的出厂水质
较为理想，第二水厂次之，第三水厂为第三。第三水厂由于水源的问题导致出厂氨氮季节性超标，建议采取有效措施改进水
源水质，以提高出厂水质。第二水厂需进行工艺改造，实施臭氧活性炭深度处理以进一步提高供水水质。第三水厂一期系统
Vol． 33，No． 3，2014
June 25th，2014
净水技术 2014，33（ 3） ： 87-90
净水技术 WATEＲ PUＲIFICATION TECHNOLOGY
Vol． 33，No． 3，2014 Water PurifJiucnaeti2o5nth，Te20c1h4nology
关于三个水厂净水工艺与供水水质的比较和分析
岳宇明，陆 茸，毛丽娜，沈元静，何小清
Abstract Water plants with two different raw water qualities，purification processes and their effluent water qualities were introduced in this paper． The finished water quality of NO． 1 plant is the best，and the NO． 2 is better． Due to raw water quality problem No． 3 water plant's finished water ammonia nitrogen hardly meets the standard of GB 5749—2006 seasonally． Effective measures should be taken to improve the effluent water quality of No． 3 water plant No． 2 water plant need technological transformation to implement advanced treatment of O3 -actived carbon to improve finished water quality． The organic indexes of effluent water of first-stage system in No． 3 water plant，of which O3 -actived carbon filter is located behind the sand filter，is a little better than that of second-stage system， of which O3 -actived carbon filter is located before the sand filter． But their finished water qualities are approximately same． Necessary measures to improve raw water quality for No． 3 water plant or to apply an additional ozone BAC process are recommended． Keywords raw water quality finished water quality water purification O3 -BAC process analysis and comparison