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1、我国水资资源污染染治理的的技术策策略摘要：水水环境污污染和水水资源短短缺是全全球淡水水资源正正面临的的两大问问题。随随着我国国经济的的迅速发发展，人人口的增增加，人人民生活活水平的的逐步提提高，工工业化和和城市化化步伐的的加快，用用水量急急剧增加加，污水水排放量量也相应应增加，加加剧了淡淡水资源源的短缺缺和水环环境的污污染。我我国污水水处理设设施落后后，污水水处理率率低，是是造成我我国水环环境污染染的主要要原因之之一。为为了更快快地改善善我国的的水环境境，保护护水资源源，在学学习国外外成功和和先进经经验的同同时，应应汲取国国内外的的失败教教训并结结合我国国的实际际情况，对对我国水水污染防防治和
2、水水资源保保护采取取综合治治理措施施。要研研究、开开发和应应用基建建费低、能能耗低和和运行费费低的革革新技术术。因地地制宜，采采用处理理与利用用相结合合的措施施，利用用生态处处理系统统，在污污水处理理的同时时实现污污水的无无害化和和资源化化，实现现水的良良性循环环和水资资源的可可持续利利用。 关键词：水资源源水污污染技技术策略略可持持续利用用 00概述述 随着着经济的的发展，人人口的增增加，生生活水平平的不断断提高，世世界范围围的淡水水资源的的需求和和消耗不断增增多，相相应的城城市污水水和工业业废水的的排放量量也在不不断增多多。由于于污水处处理设施施的滞后后和非非点源污污染控制制不够得得力，使
3、使全球淡淡水资源源正面临临两大问问题：水水环境污污染和水水资源短短缺。这这在一一些国家家和地区区，尤其其是发展展中国家家和地区区，愈益益严重并并有加剧剧的趋势势.。 在在本世纪纪60、770年代代曾发生生过石油油和能源源危机，这这种危机机愈演愈愈烈，并并最终引引发了一一些局部战争争。通过过新能源源，如核核能、太太阳能和和风能的的开发和和利用，一一定程度度上缓解解了这一一危机。同样地地，淡水水资源危危机的日日益加剧剧，不仅仅影响了了人们的的正常生生活，甚甚至威胁胁了人们们的生存存，这这也同样样孕育着着国家和和地区之之间的冲冲突和战战争的威威胁.。 在在19998年88月份召召开的水与可可持续发发
4、展的的会议上上法国总总统希拉拉克对代代表们警警告说如果果不尽快快行动起起来，下下个世纪纪可能因因水而引引起战争争.。在在他的重重点发言言中说水是是生命的的源泉，但但也常常常是冲突突的起源源。联联合国确确定了770处与与水有关关的冲突突地区，从从近东东到西非非，从拉拉丁美洲洲的干旱旱地带到到印度次次大陆；主要的的闪燃点点包括以以色列与与阿拉伯伯国家之之间的的争执；埃塞俄俄比亚与与埃及对对尼罗河河的争执执；印度度与孟加加拉国对对恒河的的争执；土耳其其、叙利亚和和伊拉克克对幼发发拉底斯斯河的争争执等。 当水不不是潜在在的冲突突起因时时，它也也可能引引起大的的外交问问题，例例如墨西西哥抗议议美国对对科
5、罗拉拉多河河上游的的污染，有有时水甚甚至成为为政客们们的交易易工具。 早在119777年各国国就已经经预感到到这种全全球性水水危机的的威胁，为为此召开开了联合合国水会会议，在在会议议上和会会后，对对这一问问题的性性质和危危害程度度，防止止这一危危机爆发发应采取取的措施施有了越越来越多多的共共识。119922年在都都柏林召召开的水与环环境的的会议上上，重申申了上次次会议提提出的一一些原原则，更更加明确确了共同同面临的的问题。同同年在巴巴西里约约热内卢卢召开的的联合国国环境境与发展展.会会议上也也重点讨讨论了水水的问题题。19997年年在联合合国可持持续发展展委员会会和联合合国大会第十十九次特特别
6、会议议上，进进一步强强调紧急急行动起起来合理理开发利利用水资资源；利利用生态态系统等等途径径保护好好现有的的水资源源；和将将水资源源纳入总总的经济济框架中中的一系系列的措措施和计计划。如如利用市市场机机制采用用价格和和交易许许可等方方式控制制水资源源有效合合理的分分配。在在联合国国水资源源管理战战略措施专家家组会议议上指出出：水水是一种种有限的的脆弱的的环境资资源，是是一种社社会和经经济物品品。在竞竞争的的使用者者之间对对有限的的水资源源的分配配，对生生态系统统和国家家经济的的发展，包包括就业业收入的的产生和分配配有着重重大的影影响；对对土地规规划利用用和人口口在城市市和乡村村之间的的迁移也也
7、有着深深刻的影影响。为为此，应应将保障障人民基基本水量量的需要要，与水水资源的的开发和和分配的的经济政政策的制制订和实实施相结合.。19998年年在巴黎黎召开了了国际水水与可持持续发展展会议，明明确指出出：水资资源是是今后世世界经济济和社会会可持续续发展的的关键因因素之一一，必须须对水资资源进行行合理的的开发和和利用.。尽尽管联合合国为了了合理开开发和利利用水资资源，召召开了多多次国际际性会议议，通过过了有关关的决议议和声明，颁颁布了一一系列的的原则和和措施，但但收效不不大，尤尤其是国国际河流流水资源源的合理理开发、利利用和保护困困难重重重，举步步维艰。为为了改变变这种局局面，联联合国可可持续
8、发发展委员员会定期期调查世世界水资资源的的状况，并并在第115届会会议上审审查了世界淡淡水资源源的全面面综合评评价，为为世界水水资源的的合理理开发和和利用迈迈出了第第一步。世界上上共有2215条条国际河河流，占占世界主主要流域域面积的的2/33，虽然然大多数数发达国国家已建建立了管管理体体系，但但是水资资源的分分配仍然然是主要要的潜在在冲突的的起源。水水资源越越缺乏，冲冲突的可可能性越越大。潜潜在的问问题往往往是个观观念问题题，每个个国家都都把其水水资源看看成是可可以在自自己领土土内自由由开发发的资源源，当不不考虑上上下游国国家的利利益和团团结时，就就会引发发紧张的的关系。 因此国国际流域域组
9、织网网(InnterrnattionnalNettworrkoofBBasiinOOrgaanissatiion,INBBO)在在巴黎会会议的的研讨会会的建议议中提出出，几个个相邻国国家共享享的水资资源的管管理，应应该认识识到这一一点，即即水没有有国家家和行政政管理的的界限，而而且应当当按相应应的流域域规模组组织管理理体系，如如国际管管理委员员会，可可成为为国际河河流流域域可持续续管理的的途径和和增强该该流域各各国家之之间的合合作.。和和水资源源管理密密切相关关的给水水和排水水设施的的建设，在在发达国国家和发发展中国国家和地地区存在在着巨巨大的差差距，情情况截然然不同。在在发达国国家和地地区，
10、如如北美、西西欧，给给水普及及率为1100%，拥有有先进进的给水水处理和和配水设设施，可可靠的饮饮用水水水质，达达到了安安全生饮饮的程度度；污水水管道和和处理系统普普及率都都在900%以上上，以二二级处理理为主，为为了防止止受纳水水体的富富营养化化，许多多污水处处理厂厂采用了了去除磷磷、氮等等营养物物的处理理工艺；积极开开展污水水回收与与再用，根根据回用用的目标标，采用相应应的处理理措施和和进一步步的净化化工艺，如如：农田田灌溉、浇浇洒绿地地、高尔尔夫球场场等；甚甚至在一些缺缺水地区区，如美美国的加加州南部部，二级级处理出出水经活活性炭吸吸附过滤滤，反渗渗透等工工艺回流流入地地下或地地表水饮饮
11、用水源源中.。 在发展展中国家家和地区区，由于于缺少必必要的资资金，不不能建成成完善的的给水和和排水设设施；已已建成的的给水水和排水水设施，由由于缺少少必要的的管理和和运行费费用，缺缺乏训练练有素的的管理和和运行人人员，无无法正正常运行行，一些些采用先先进技术术和设备备的给水水和污水水处理设设施更是是如此。有有关资料料表明，在在发展展中国家家，约有有10亿亿人没有有给水设设施，约约20亿亿人没有有排水和和污水处处理设施施。只有有很少一一部分分城市污污水得到到了处理理，大部部分未经经任何处处理的污污水直接接排入附附近的受受纳水体体，严重重污染了了水源源水，破破坏了水水环境.。 饮用水水源的污污染
12、和给给水处理理设施的的落后，使使发展中中国家人人民的饮饮用水合合格率低低，并引引发了多种疾疾病，包包括癌症症。即使使在最发发达的国国家美国国，也不不能完全全消除水水传染性性疾病的的发生，在在1920.1992.年这770多年年间，共共爆发水水传染性性疾病1768.次，共共有472228.人得病，1091.人死亡亡。1993.年在维维斯康星星州，蜜蜜尔沃基基市(MMilwwaukkee,Wiiscoonsiin)爆爆发了了有文件件记载以以来最严严重的由由阴胞子子虫引发发的饮用用水传染染病，共共有400多万人人患病，4000.余人住院，122.人死亡.。 在发展中国家情况更加严重，每年因饮用污染水
13、引起上亿人得腹泻病，约200万儿童死亡；有约2亿人感染肠道病毒，有2010.人死亡。1973年首次发现旋转病毒(Rotavirus)，它是由供水受粪便污染或饮用水处理不好造成的，主要引起病毒性感冒和肠炎。在美国的14岁年龄组中，估计有100多万人由旋转病毒引发严重腹泻，其中150人死亡。在世界上每年有4.5万人因此死亡。在发展中国家，由此引发的儿童胃肠炎每年超过1.25亿人，其中1800.万人为中等严重和严重病例。此外危害很大的病原菌-霍乱也一直困扰给水界，自从18世纪霍乱蔓延肆虐欧洲和北美以来，由于缺乏必要的卫生设施(下水道系统)，人口增长，净化水技术有限等，导致多次大规模爆发。1995年6
14、月泛美卫生杂志报道，在美国1076372.个霍乱病例中，有10098.人死亡.。1中国国水资源源与水环环境基本本状况 1.11我国国水资源源基本情情况 随着我我国经济济的迅速速发展，人人口的增增加，人人民生活活水平逐逐步提高高，工业业化和城城市化步步伐 的的加快，用用水量急急剧增加加，污水水排放量量也相应应增加，加加剧了淡淡水资源源的短缺缺和水环环境的污污染 。 我国水水资源的的总储量量平均每每年达280000.亿m33，但人人均水资资源拥有有量仅为为23440.mm 3/a，为为世界平平均值的的1/44。并且且水资源源时空分分布不均均，造成成南多北北少，东东多 西西少的局局面。在在北部降降水
15、大部部分集中中在69月份份，此期期间的降降水量占占全年降降水量的的70%800% 。缺缺乏生态态保护意意识，一一些急功功近利的的做法严严重破坏坏了森林林和植被被，破坏坏了生态态系统平平衡， 导致洪洪涝和干干旱频繁繁发生。 城市严严重缺水水制约了了经济的的发展，影影响了人人民的正正常生活活。在880年代代，全国国缺水城城市2336 座座，缺水水总量12000.万万m3/d；90年年代初，缺缺水城市市增加到到3000座，总缺缺水量为为16000 .万m33/d；预计220000年将有有4500座城市市缺水，总总缺水量量将达20000.万万m3/d。 我国水水环境污污染状况况也相当当严重，根根据19
16、998年年中国环环境状况况公报.，全全国废水水 排放放总量为为3955亿m33，化学学耗氧量量排放总总量为14999.万万t，分分别比上上年(119977年)下下降了55 %和和14.7%。生生活污水水占废水水排放总总量的449.11%，生生活污水水CODD排放量量占COOD排放放总量的的46.2 %，均比比上年有有所增加加。 我国主主要水系系长江、黄黄河、松松花江、珠珠江、辽辽河、海海河、淮淮河和太太湖、巢巢湖及滇滇池的断断 面 监测结结果表明明，366.9%的河段段达到或或优于地地面水环环境质量量级标准准，其中中类水质质占8.5% ，类水质质占211.7%，类水质质占6.7%；63.1%河
17、河段的水水质为、或劣类，失失去了作作 为饮饮用水源源的功能能，其中中类水质质河段占占18.3%，类水质占7.1%，劣类水质占37.7% 。其中长江、珠江水质较好，监测河段中70%以上达到或优于地面水环境质量级标准；黄 河 、淮河、海河有28%29%达到或优于地面水级标准；松花江、辽河污染严重，分别只有4% 和11.3%达到或优于地面水级标准。 我国一一些湖泊泊的污染染比河流流更加严严重，如如滇池、巢巢湖都严严重富营营养化，全全湖水质质为劣 类；太太湖中等等富营养养化，湖湖水为劣类。19998年我我国海域域监测到到赤潮222起，其其中南海海10起起，东海海5起，渤渤海和黄黄海7起起，对我我国近海
18、海 生态态系统和和水产资资源造成成严重的的破坏.(如如表1)。1.22污水水处理设设施 我国污污水处理理设施落落后，污污水处理理率低，是是造成我我国水环环境污染染的主要要原因之之一。 我国城城市供水水设施的的建设要要比排水水设施先先进得多多，例如如19996年我我国城市市供水设设施服务务人口的的普及率率达到了了94.5%，而而同年城城市污水水处理率率仅133.1%，而且且城市污污水的日日处理能能力的 增加幅幅度远低低于城市市日供水水能力增增长的幅幅度；11990019998年城城市市政政公共污污水处理理厂平均均年 增增加日处处理能力力1100万m33左右，而而城市供供水年增增加日供供水能力力8
19、500万m33左右。如如照此模模式 发发展，城城市水环环境恶化化的状况况将难以以缓解或或好转.。 表119998年中中国七大大水系污污染情况况 项目类类类类类劣类主要污染染物长江(%) 4 67411104悬浮物、高高锰酸钾钾指数、氨氨氮黄河(%) 0 24 5 47 12 12 悬浮物、挥挥发酚珠江(%) 29 36 7 2224石油类、悬悬浮物、氨氨氮淮河(%) 0 11 1718648高锰酸钾钾指数海河(%) 5 19410953石油类、高高锰酸钾钾指数、挥挥发酚、氨氨氮辽河(%) 4.5 2.3 4.5 22.77 4.5 61.44 氨氮、高高锰酸钾钾指数、挥挥发酚松花江(%) 00
20、467218挥发酚、石石油类由于目目前仅有有部分城城市征收收排水水设施有有偿使用用费或或污水水处理费费，而而且收费费额低于于 污水水处理成成本，城城市污水水处理厂厂所需费费用主要要靠政府府财政支支持，由由于资金金不足，使使一些已已建 成成的污水水处理厂厂难以维维持正常常运行。 此外，我我国的非非点源污污染也相相当严重重，主要要有农田田径流，许许多农田田施用大大量的化化肥、农农药 包包括有机机磷、有有机氯农农药，其其中有些些是高毒毒性、难难降解、高高残留的的农药，在在食物链链中有富富集 作作用，对对水环境境的污染染和对人人体的危危害较大大。2我国国水污染染控制的的改进措措施 我国水水污染的的状况
21、是是严重的的，我们们有限的的淡水资资源数量量不足，质质量下降降。我国国各级政政府已 认识到到水污染染治理和和水资源源保护的的重要性性，认识识到经济济和社会会的持续续发展有有赖于环环境的保保护 和和资源的的合理开开发利用用，包括括水环境境的保护护和水资资源的合合理开发发利用，重重视和加加速了水水污染 治理设设施的建建设，争争取在220世纪纪末使我我国城市市污水处处理率达达20%(归口口于城市市市政设设施的 污 水水处理厂厂).，如如果把工工矿企业业修建的的污水处处理设施施的处理理能力统统计在内内，估计计 城市市污水处处理率达达30%以上，如如果把池池塘、人人工湿地地、土地地处理(农田灌灌溉)等等
22、自然法法处理 设施处处 理的的污水量量考虑在在内，污污水处理理率可达达40%(国外外统计污污水处理理率都把把塘系统统、土地地、湿地地处 理理系统等等考虑在在内)。 据统计计我国工工业废水水处理设设施的总总处理率率已达到到87%(19998).，但但实际上上处理 的工业业废水量量远达不不到该值值，因为为一些调调查统计计表明，我我国工业业废水处处理设施施只有11/3是是运 行行正常的的，1/3运行行不正常常，而另另1/33停产不不运行。 不少城城市污水水处理厂厂有钱建建得起，却却无钱维维持正常常运行，一一些中小小城市建建成的常常规活性性 污泥泥法处理理厂尤其其如此，除除资金缺缺乏之外外，操作作运行
23、和和管理人人员技术术和管理理水平低低，难以以掌 握握和操作作技术复复杂的处处理过程程和设备备。 经过几几十年的的努力，尤尤其是近近十年的的努力，我我国的水水污染治治理工作作已有很很大的发发展，城城市 污污水处理理率从880年代代末的55%发展到990年代代末的近近20%，局部部水环境境已有所所改善，但但总体上上全 国国的水环环境并未未有明显显改善，有有些水系系如东北北的松花花江和辽辽河，污污染反而而加剧. 。 为了更更快地改改善我国国的水环环境，保保护水资资源，在在学习国国外成功功和先进进经验的的基础上上，汲取取 国外外和自己己的失败败教训并并结合我我国的实实际情况况，对我我国水污污染防治治和
24、水资资源保护护应采取取综合 治理措措施。 2.11推广广应用清清洁生产产工艺和和清洁产产品，将将污染消消除在生生产过程程中 这种清清洁生产产工艺(Cleeaneer PProdducttionn Prroceess).，在在国际上上最近也也称为 环境境友好(Ennvirronmmentt Frrienndlyy)的生生产工艺艺，因为为他们应应用的原原料，中中间产品品 和产产品对环环境不会会造成严严重污染染，即使使有也是是轻微的的。例如如，合成成洗涤剂剂的生产产中用不不 含磷磷洗涤剂剂取代含含磷洗涤涤剂，从从而在生生产过程程中消除除了磷的的最大污污染源；在农药药生产中中取消 了六六六六，DDDT
25、等等高毒性性，高残残留的有有机氯农农药，代代之以高高效、低低毒、低低残留农农药的生生产； 一些化化工产品品生产中中使用汞汞催化剂剂的生产产工艺被被无汞新新工艺取取代等，都都是将污污染物消消除在生生 产过过程中，消消除了它它们对水水环境的的污染和和在水生生态系统统中的富富集及对对人的潜潜在危害害。 2.22因地地制宜，多多种方法法并举解解决污水水处理问问题 目前我我国在污污水处理理技术方方面有一一种倾向向，认为为活性污污泥法是是最有效效的，忽忽视和排排斥了其其 它的的处理方方法和技技术。其其实在任任何国家家，都不不是任何何一种单单一的处处理方法法能 完完全解决决污水处处理和水水环境污污染问题题的
26、，即即使在发发达国家家，例如如美国，也也是采用用多种处处理方 法来处处理城市市污水和和工业废废水的。例例如，美美国共有有稳定塘塘上万座座，占处处理污水水总量的的25% ，它它与土地地处理，人人工湿地地等系统统成为中中小社区区(城镇镇)的主主要处理理设施，. 。美美国在应应用塘系系统、土土地处理理系统的的过程中中研究开开发和推推广应用用了多种种多样的的先进、科科学 、高高效、节节能、工工程化和和美化的的新型塘塘系统(如先进进组合塘塘系统、双双曝气功功率水平平多塘系系统 、水水力调节节贮存塘塘、完全全封闭蒸蒸发塘、水水生植物物塘等)。德国国、法国国、加拿拿大、澳澳大利亚亚、 巴巴西、东东南亚、非非
27、洲也有有大量的的塘系统统在应用用。近十十年来英英国、德德国、法法国、荷荷兰等人人工湿 地发展展迅速，它它与塘系系统不仅仅成为中中小城镇镇的主要要污水处处理设施施，而且且也成为为雨水处处理的主主 要设设施，以以及工业业废水重重要的处处理技术术.。 作为发发展中国国家，中中国更应应该重视视研究开开发和推推广经济济、节能能和有效效的处理理技术，具具 体设设想如下下。 2.22.1在大城城市中宜宜以活性性污泥法法处理设设施为主主 要研究究、开发发和应用用基建费费低、能能耗低和和运行费费低的革革新的活活性污泥泥法技术术。污水水处理流流 程的的主要改改进措施施有： 2.22.1.1取取消初沉沉池 我国大大
28、多数城城市因多多种原因因(如设设置化粪粪池，污污水管道道内渗严严重，给给水浪费费等)污污水有机机物 浓浓度低，BBOD1000mg/L，设设置初沉沉池，一一般能削削减BOD负负荷300%左右右，难以以使其后后的 曝曝气 池池维持正正常运行行。由于于有机碳碳源的亏亏缺，更更难于进进行生物物去除氮氮、磷的的处理。目目前国外外一些 污水处处理厂，为为了有效效地去除除氮、磷磷和改善善活性污污泥沉淀淀性能，采采用了取取消初沉沉池的工工艺。 对于我我国处理理低浓度度污水的的处理厂厂，取消消初沉池池能更加加充分利利用有限限的碳源源，提高高出水水水质 ，同同时简化化了处理理流程，节节省了基基建投资资和运行行管
29、理费费用，我我国广州州大坦沙沙、佛山山镇安污污水 处处理厂等等在这方方面已有有成功的的经验.。 2.22.1.2曝曝气池宜宜采用节节能的工工艺 如A/O或AA/A/O工艺艺在节省省部分能能耗的同同时，还还能 达达到部分分去除氮氮、磷和和改善活活性污泥泥沉淀效效果。在在原生污污水有机机物浓度度低(BBOD1000mg /L)的情况况下，采采用： a.不不同形式式的强化化一级处处理，以以不采用用化学沉沉淀的工工艺为宜宜。采用用化学沉沉淀的强强化一 级处理理，不仅仅能将BBOD和和CODD的去除除率从普普通一级级处理的的30%左右提提高到550%60%，而且且能 将将磷减少少至1mmg/LL以下，其
30、其缺点是是化学沉沉淀污泥泥脱水性性能不好好，体积积大，难难以处理理和处置置。 最最好采用用不加化化学沉淀淀的强化化一级处处理技术术。例如如：在曝曝气沉砂砂池之后后(合建建或分建建)加设设短 水水力停留留时间(HRTT300minn)曝气气池，沉沉淀池污污泥回流流至曝气气池。回回流到曝曝气池中中的沉淀淀池污 泥 在在好氧条条件下进进行活化化，对污污水中的的有机物物具有较较强的降降解和同同化能力力并具有有良好的的沉淀性性 能，混混合液进进入沉淀淀池后能能达到较较高的固固液分离离效率，可可使BOOD的去去除率达达到500%660% ，SSS去除率率达到880%以以上。 这种短短HRTT曝气池池也可只
31、只接受沉沉淀池污污泥作为为污泥活活化再生生池，而而沉砂池池出水经经旁路直直接 进进入沉淀淀池的进进水口，在在此与再再生污泥泥混合一一并进入入沉淀池池，在此此情况下下BODD和COOD的去去 除主主要靠生生物吸附附来完成成的。 b.短短HRTT(0.511h)的的接触氧氧化处理理工艺。山山西省一一些采用用二级串串联接触触氧化法法的 污污水处理理厂的设设计与运运行成功功经验值值得推广广，太原原有两个个处理规规模相同同的污水水处理厂厂，一个个 采用用常规活活性污泥泥法，一一个采用用二级接接触氧化化法(也也可称为为曝气气生物滤滤池)，前者者厂区占占 的面面积为后后者的22倍，且且曝气池池的体积积比后者
32、者接触氧氧化池大大十几倍倍。采用用这种污污水处理理工艺 的污水水处理厂厂，其基基建费要要比相同同规模的的活性污污泥法节节省1倍倍以上，运运行费也也仅为活活性污泥泥 法的的30%400%，这这种处理理工艺值值得在中中小型规规模的污污水处理理厂中推推广应用用。 采用ABB法中的的A段处处理工艺艺。在预预处理之之后设置置短HRRT的曝曝气池(HRTT3040mmin)，在适适 宜的的高负荷荷(F/MM0.522.0kkgBOOD/kkgMLLSS)下工作作，后接接沉淀池池，其去去除BOOD的 效率可可达500%660%，SSS去除除率达880%85%.。 d.采采用HRRT短的的淹没式式生物膜膜法工
33、艺艺。淹没没式生物物膜法，包包括固定定式载体体生物膜膜和悬浮浮载 体体生物膜膜，如：Linnporr,Biiosttyr等等，在880年代代中期随随着新型型填料和和载体的的出现，被被广泛用用于 污污水处理理中。用用淹没式式生物膜膜工艺处处理生活活污水，垃垃圾渗滤滤液和工工业废水水表现出出了优越越的性 能，与与常规的的活性污污泥法相相比，淹淹没式生生物膜曝曝气池的的水力停停留时间间短，二二沉池出出水水质质好 ，SSS、BBOD、CCOD和和NH33N的的去除效效率高，剩剩余污泥泥量相当当少，这这就大大大降低了了处理、 处置及及运行维维护费用用。 祈福新新村位于于广东省省番禺市市郊，作作者与同同事
34、设计计和指导导建成的的祈福新新村污水水处理厂厂采用淹淹 没式式生物膜膜法新工工艺，第第一年全全年运行行效果良良好，去去除率BBOD平平均为997.22%，CCOD为为84.6 %，NHH3N为为98.1%，TTP为336%，在在正常运运行条件件下溶解解氧为335mmg/LL，气水水比为22.51 ，曝曝气池出出水中BBOD平平均为11.1mmg/LL，COOD为113mgg/L，TTSS为为25mmg/LL，NHH3N为为0.22mg/L 和和TP为为1.11mg/L。 曝气池池出水TTSS30mmg/LL，二沉沉池无剩剩余污泥泥产生，也也无剩余余污泥排排放，自自投产以以来浓缩缩 池及及带式压
35、压滤机从从未使用用过，这这样使污污水厂运运行简便便、能耗耗低和运运行费用用低。再再经23年 的运行行和试验验研究，如如仍能保保持目前前的运行行效能，并并无剩余余污泥产产生，通通过明确确其无剩剩余污 泥的机机理和相相应的运运行参数数，可将将其推广广应用于于气候条条件和水水质条件件相似的的城市和和地区，如如 地处处亚热带带或热带带，处理理低浓度度生活污污水(BODD1000mgg/L)，在设设计时处处理流程程可大大大简 化化，取消消污泥浓浓缩池、消消化池和和污泥脱脱水等设设备。或或经适当当地调整整应用于于其他不不同条件件的城 市和地地区。 2.22.1.3取取消氯化化消毒 二级出出水仍含含有较多多
36、的SSS和BOOD、CCOD，投投氯并不不能有效效杀灭病病原菌，更更不能杀杀灭病毒毒 和病病原原生生动物，反反而会形形成大量量的有机机氯化物物，排入入水体后后会造成成污染。因因此德国国许多污污 水处处理厂，如如鲁尔河河协会的的1000余座污污水处理理厂多采采用 最最后净化化塘进行行杀菌，多多级串联联塘的细细菌总数数去除率率高达999.999%99.9999 9% .。加拿拿大、瑞瑞士等一一些污水水处理厂厂采用紫紫 外线线灭菌技技术。 2.22.1.4采采用新技技术和新新工艺 膜生物物反应器器是生物物反应器器(如活活性污泥泥法曝气气池)与与膜分离离设备的的组合，形形成一元元化设备备 ，同同时对污
37、污水进行行生物处处理和固固液分离离.。在在这些膜膜生物反反应器中中一 般般使用微微滤膜(MF)和超滤滤膜(UUF)来来阻留生生物反应应器中的的生物体体(污泥泥)取代代二沉池池，实现现固 液液分离。这这一处理理系统的的主要运运行优点点是，出出水质量量不依靠靠混合液液的沉淀淀性能，也也不会因因任 何何运行失失误而使使出水中中含有悬悬浮固体体。由于于活性污污泥不必必沉淀，使使得这种种生物反反应器可可在高 的生物物体浓度度(MLLSS 20 0000.30 0000.mgg/L)和长的的污泥停停留时间间(SRRT 5503360dd)等 特定条条件下运运行，而而常规活活性污泥泥法是无无法在这这样的条条
38、件下运运行的。 在长SSRT下下运行，可可使污泥泥中增殖殖硝化细细菌对污污水进行行硝化和和部分反反硝化处处理，可可使污 泥本身身发生好好氧消化化，而使使剩余污污泥产量量比常规规活性污污泥法减减少500%880%。与与常规活活性污泥泥 法相相比，装装有中空空纤维微微滤膜装装置的生生物反应应器，可可取代二二次沉淀淀池和污污泥消化化池。 多功能能的膜生生物反应应器仅为为相同处处理规模模的常规规活性污污泥法曝曝气池的的1/55。提高高处理能能力4 7倍倍，而不不必增加加基建投投资.。 膜生物物反应器器是一种种三级处处理设施施，其出出水水质质相当于于甚至优优于常规规三级处处理系统统的出水水 。因因此，膜
39、膜生物反反应器后后接纳滤滤(NFF)或反反渗透可可生产出出优质水水而回流流地下。而而常规污污水处理理 达到到优质水水需要经经历许多多个处理理步骤。因因此，膜膜生物反反应器特特别适用用于缺水水城市用用作污水水回 收收与再用用设施，其其出水可可用作工工业用水水如冷却却水，生生活杂用用水，景景观用水水等，其其出水后后加 纳纳滤或反反渗透处处理，出出水达到到饮用水水水源标标准，注注入地下下和地表表水源，或或经矿化化处理和和消 毒毒处理，再再作饮用用水。 2.22.1.5适适宜的污污泥处理理技术. 我国一一些污水水处理厂厂已建成成的污泥泥消化池池大都运运行不够够令人满满意；有有些运行行不起来来或者一一
40、直未未曾运行行；有些些虽然能能运行，但但生物气气产量少少且甲烷烷含量少少，低于于维持消消化池正正常运行行所 需需的能耗耗。为此此宜采用用A/O或或A/AA/O处处理工艺艺，其剩剩余污泥泥脱水性性能良好好，可以以不用消消化池或或 采用用适宜的的其它工工艺进行行污泥的的处理与与处置。 a.将将污泥转转化为燃燃料.。污污泥变成成油工艺艺在德、加加、澳已已经研究究开发了了15 年，污污泥转化化过程是是在一个个双料反反应器(duaal rreacctorr)中，在在常温和和4500无氧的的条件下下 进行行 的，污污泥中含含有的铝铝硅酸盐盐和重金金属催化化了汽相相的转化化反应。生生产的油油其性质质近似于于
41、中馏分分 燃料料，可作作为内燃燃机和外外燃机的的燃料。该该工艺的的优点是是：实现现污泥的的完全循循环，回回收能 量和可可利用的的副产品品，重金金属被固固定；病病原菌、病病毒、寄寄生虫卵卵和有机机氯化物物被破坏坏；温室室 气体体的产量量最小。 b.将将污泥制制成建筑筑材料.。日日本年生生产污泥泥3000万吨，过过去多采采用焚烧烧和污 泥灰填填埋技术术，但存存在二次次污染问问题，因因此近年年来，日日本采用用高温熔熔融技术术，将污污泥制成成玻 璃璃和陶瓷瓷块，其其重金属属熔出率率几乎为为零，现现正进一一步研制制建筑陶陶瓷材料料等。 c.污污泥及其其它废物物的回收收再用-生产燃燃气和甲甲醇.。德德国柏
42、林林的Scchwaangee Puumpee煤气厂厂，始建建于600年代，因因为在德德国东部部发现大大量的泥泥煤储量量，故用用于生产产 煤气气和发电电，为此此建立了了许多煤煤化工厂厂、炼焦焦厂、发发电厂和和煤气厂厂。19995年年该煤气气厂改为为次 生生原料回回用中心心(SVVZ-SSekuundaarroohsttofff Veerweertuungss Zeentrrum)。这是是世界上上第一座座废物 回用厂厂，将旧旧汽车的的塑料部部件、木木质废料料，污水水污泥和和家庭垃垃圾进行行气化以以生产合合成煤气气， 然然后将其其转化成成甲醇和和用于发发电。现现该中心心已处理理了500万t废废物，每
43、每年生产产10万万t 甲甲醇，最最近刚投投产运行行一座新新的气化化系统，使使该中心心的生产产能力增增加了112万tt/a。 d.CCambbi工艺艺：同时时实现污污泥减量量和生物物气产生生.。由由Purrac开开发的CCambbi工 艺中，通通过高温温水解过过程使污污泥中的的有机成成分从不不溶解状状态转化化为溶解解状态，使使有机物物可用 于生物物降解，即即厌氧消消化。经经高温水水解后固固体中有有机物大大为减少少，再进进行厌氧氧处理，促促进了 生物气气产量的的增加，也也可将释释放出的的碳作为为生物脱脱氮的碳碳源。经经Cammbi工工艺产生生的脱水水污泥 的总固固体含量量达300%440%，可可以
44、直接接进行污污泥焚烧烧。根据据污泥的的来源和和组分，这这一工艺艺可以 间歇地地和连续续地运行行。 在挪威威奥斯陆陆(Osslo)以北的的Hammar建建立了一一座污泥泥处理厂厂，该厂厂由Caambii工艺(水 解解和厌氧氧消化)，化学学回收和和烘干等等过程组组成。送送入该厂厂的污泥泥量为1 0000.t/月月(200%总固 体体TS )，经经脱水后后污泥量量降至2290tt/月，经经烘干和和萃取后后减少至至66tt/月，即即污泥量量减少993%。在在烘 干干和萃取取之后TTS减少少70%。该系系统采用用全封闭闭工作，污污泥加热热时无嗅嗅味释出出。 2.22.2中小城城市以实实用处理理技术为为主
45、 在县级级市的城城镇，污污水量为为数千至至数万，一一般小于于5万mm3/d。由由于资金金有限，技技术力量量 薄弱弱等原因因，宜于于采用经经济、简简易、节节能和有有效的处处理技术术，即实实用技术术，主要要是塘系系统、 人工湿湿地和土土地处理理与利用用系统，与与当地的的生态农农业相结结合，成成为生态态农业的的一个组组成部分分 ，即即污水回回收与再再用的生生态农业业。 2.22.2.1高高效新型型塘 废水稳稳定塘不不仅在发发展中国国家广泛泛应用，而而且在发发达国家家应用得得也很普普遍，在在美国用用于处 理城市市污水和和工业废废水的塘塘共有上上万座，在在德国有有30000.多多座，法法国有2 0000
46、.多座 ，它们们或单独独应用，或或与其它它处理设设施组合合应用。 这些塘塘系统大大都由兼兼性塘、曝曝气塘、好好氧塘和和厌氧塘塘等4种种普通型型式的塘塘以多种种不同的的组 合合方式组组成，因因而称为为普通塘塘系统，或或称为常常规塘系系统。 但是，这这些普通通塘系统统有一些些缺点和和局限性性而影响响了其推推广应用用。从770年代代末开始始，美国国 着手手研究和和开发了了一些新新型的单单元塘和和塘系统统。由美美国加州州大学WW.J.Oswwaldd教授研研究开发发的 ，由由高级兼兼性塘、高高负荷藻藻塘、藻藻沉淀塘塘和熟化化塘等44种塘串串联组成成(如图图1所示示)，它它们与普普 通单单元塘和和塘系统统相比，具具有如下下一些优优点和缺缺点： 水力负负荷率和和有机负负荷率较较大，而而水力停停留时间间较短，甚甚至很短短，如只只有数天天之久；节 省省能耗；基建和和运行费费用较低低；能实实现水的的回收和和再用以以及其它它资源的的回收；其代表表性的BBOD