污水处理领域发展趋势
2018-03-06 22:00:35 0 举报AI智能生成
污水处理领域有关技术方面的发展趋势综述
作者其他创作
大纲/内容
100年后的现代污水处理技术
历史沿革
1914年，活性污泥工艺
20.70生物脱氮除磷技术（BNR）
极限
TN<3mg/L
TP<0.1mg/L
污水处理工艺的发展历史
未来趋势
紧凑性
适应性
可持续性
技术交叉
ICA（仪表、控制与自动化）
仪表克服干扰、参数精准
传感器
数据降噪
有意义的信息
网络安全
PLC、SCADA远程控制
WiFi、蓝牙、4G/5G的信息传递
数据调谐模型
数据的质量与可获得性
数据实用
模型整合
如污水管道-污水处理厂-河流
理念变革
污水作为废物
但求卫生文明与环境保护
可再生资源
美国
摒弃污水处理厂
水资源厂
荷兰
NEWs
Nutrition
Energy
Water
新加坡
Wastewater
Usedwater
暗流涌动
部分技术总结
好氧污泥——连续流
絮体与颗粒污泥之间的平衡
碳转向
短程脱氮技术
突破可能在微生物
生物膜技术
MABR技术
供氧效率极大提高
FCR
“将对未来二三十年建设污水处理厂革新带来巨大冲击”
我们所处的发展阶段
但因为绝大多数的微生物在现有实验室条件下难以富集培养，所以其实我们对微生物的了解仍然是冰山一角
科学家对这种spookmicrobes(幽灵微生物)是孜孜不倦的
此外。把声 、光、电、磁等技术应用到 AOPs 中，也是废水处理领域一直探索的研究方向
氧气、亚硝酸盐氮及其它基质
活性污泥工艺采用各种方法选择微生物其他实质也是微生物
1好氧颗粒污泥技术
污水处理发展过程中微生物的选择历程
与活性污泥原理相同，区域不同
减少占地面积，降低能耗
外置旋流器选择颗粒污泥
饱食-饥饿
发展趋势
稳定性
防止颗粒污泥解体
避免丝状菌过度繁殖
连续流
为了与现在的连续流改造结合
深入理解机理
内在基质选择与外部选择
2碳转向
传统
好氧分解
脱氮除磷
厌氧消化
污泥处置
现在
COD在不同理念下的流向（线条粗细代表流向的物质量）
主要技术
化学强化一级处理（CEPT）
目前难以去除溶解性COD
厌氧处理
温带地区速率低
产生甲烷部分溶于出水中
高负荷活性污泥工艺（HRAS）
高负荷接触稳定工艺（HiCS）
吸附
贮存
生长
氧化
在工程尺度上优化
3主流短程脱氮技术
短程硝化反硝化（Nitrite Shunt）
厌氧氨氧化
可直接将氨氮或亚硝态氮转化为氮气
从而大大减少曝气需氧量与污泥产量
厌氧甲烷氧化（DAMO）
动力
减少外加碳源
降低曝气能耗
追求更小的反应池容
发展路线
颗粒污泥
絮体+颗粒污泥
生物膜/IFAS
悬浮+生物膜
结合传统工艺
侧流向主流工艺的生物强化提高污泥沉降性能
间歇曝气降低TN
技术障碍
宏观
水温较低
基质浓度较低
微观
如何控制不同微生物的高度共生
Anammox菌
AOB
NOB
普通异养菌（OHO）
抑制NOB
Anammox菌生长
4生物膜技术
传统：MBBR/IFAS工艺
膜曝气生物膜反应器（MABR）
尽可能将氧留在水中，降低能耗
BOD与DO扩散的相反梯度，对硝化与反硝化都有利
与传统工艺结合
发展方向
生物膜生长与基质及DO扩散
扩大应用规模
5生物接触氧化技术
如Organica的FCR（食物链反应系统）技术
满足城市扩张，污水厂纳入市内
植物园状从建筑、技术还是社会功能角度都完美地与城市环境结为一体
占地面积比活性污泥法减少60%以上；运营成本少30%以上；耐负荷冲击；污泥产量少；操作维护容易
高级氧化法（AOPs）
技术手段
电离辐射法
(类)Fenton法
湿式（催化）氧化法
电化学氧化法
光化学（催化）氧化法
超临界水 （催化）氧化法
技术特点
降解有机物具有高效性 、普遍性和彻底性
膜法
万能方法与终极方法，不多说
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