目录
2020年第4期(发布时间: Aug 1, 2020 发布者:王阳)  下载: 2020年第4期.doc       全选  导出
1   2020-07-24 20:08:28.673 浙江省《农村生活污水运维常见问题与处理导则》 (点击量:3)

为顺利开展农村生活污水治理设施运维工作,不断提高运维技术和管理水平,我厅组织编制了《农村生活污水运维常见问题与处理导则》,现予以印发,请各地结合实际,参照执行。

本导则由浙江省住房和城乡建设厅负责管理,浙江双良商达环保有限公司负责具体技术内容的解释,并在浙江省住房和城乡建设厅网站公开。根据浙江省住房和城乡建设厅《关于印发2017年农村生活污水治理设施运维导则编制计划的通知》(建办村字〔2017〕163号)要求,为使农村生活污水治理设施运维工作开展更加顺利,不断提高运维技术和管理水平,经深入调查研究、认真总结实践经验,并在充分征求意见的基础上制定本导则。根据浙江省住房和城乡建设厅《关于印发2017年农村生活污水治理设施运维导则编制计划的通知》(建办村字〔2017〕163号)要求,为使农村生活污水治理设施运维工作开展更加顺利,不断提高运维技术和管理水平,经深入调查研究、认真总结实践经验,并在充分征求意见的基础上制定本导则。

2   2020-07-24 20:07:09.347 污水处理主流技术发展史 (点击量:3)

污水处理的需求是伴随着城市的诞生而产生的,城市污水处理技术历经数百年变迁,从最初的一级处理发展到现在的三级处理,从简单的消毒沉淀历经有机物去除、脱氮除磷再到深度处理回用;其中,活性污泥法的问世更是具有划时代的意义。本文带领大家一起回顾一下“那些年”城市污水处理主流技术走过的路、污水处理历史可以追溯到古罗马时期,那个时期环境容量大,水体的自净能力已能够满足人类的用水需求,人们仅需考虑排水问题即可;而后伴随城市化进程加快,生活污水通过传播细菌引发了传染病的蔓延。出于健康的考虑,人类开始对排放的生活污水进行处理。早期处理方式采用石灰、明矾等沉淀及漂白粉消毒。明代晚期,我国已有污水净化装置,但由于当时需求性不强,我国生活污水仍用以农业灌溉为主。

3   2020-07-24 20:06:16.12 污水提质增效平原老城区案例 (点击量:2)

以华东地区某城市老城区污水处理厂服务片区为研究对象进行分析,发现采取防倒灌措施后,污水处理厂污染物进水浓度提升明显。平原高地下水位地区污水处理厂进水浓度影响因素由大到小分别为:地下水入渗、管道沉积和降解、河水倒灌、降雨,对污染物进水浓度影响程度(以BOD5计)分别为:25%~34%、17%~26%、13%~18%、7%~10%。在平原老城区实施“清污分流”,建议优先采取的措施为防治河水倒灌、管网修复,管网系统相对完备后可采取降低管网运行水位的措施,雨污分流需伴随着老城区改造循序渐进。通过多项措施的逐步实施,最终实现提高污水处理厂进水浓度的目标。

2019年4月住房和城乡建设部、生态环境部、发展改革委联合印发《城镇污水处理提质增效三年行动方案(2019~2021年)》(以下简称《方案》),其主要目标:经过3年努力,地级及以上城市建成区基本无生活污水直排口,基本消除城中村、老旧城区和城乡结合部生活污水收集处理设施空白区,基本消除黑臭水体,城市生活污水集中收集效能显著提高。《方案》中提出实施管网混错接改造、管网更新、破损修复改造等工程,实施清污分流,全面提升现有设施效能,并明确要求城市污水处理厂进水生化需氧量(BOD5)浓度低于100 mg/L的,要围绕服务片区管网制定“一厂一策”系统化整治方案,明确整治目标和措施。

截至2018年6月底,我国城镇污水处理能力已达1.61亿m³/d。然而城镇污水处理厂进水污染物浓度普遍偏低,仍然存在污水直排入河的情况,城市河道黑臭现象严重。中国城镇供水排水协会2017年发布的数据显示,城镇污水处理厂的进水COD平均值仅为267 mg/L,南方地区的一些污水处理厂COD甚至低于100 mg/L,而欧洲污水处理厂的进水COD一般在400~1 000 mg/L。

本文以服务于华东地区某城市老城区的污水处理厂(以下简称老城区污水处理厂)为研究对象,通过分析该片区污水处理提质增效相关工程措施,提出平原地区污水处理提质增效的实施策略,为污水处理提质增效工作的开展提供技术支撑。

4   2020-07-24 19:47:45.257 水处理技术简史之电渗析 (点击量:5)

电渗析(Electrodialysis,ED)可能是最巧妙的膜分离过程。它不仅巧妙地使用两种功能完全相反的膜,还通过无形的电场巧妙地操控水中带电离子的迁移。作为一种水处理和分离技术,它广泛应用于苦咸水淡化、海水浓缩、废水回用和工艺分离等领域。电渗析技术130年的发展历史,既经历了突破与辉煌,也充满着彷徨与期待。

现代电渗析技术已经突破了传统渗析概念的范畴。从1890年迈格罗首次将电场引入渗析过程算起,电渗析技术至今已发展了130年。这其中,迈尔和施特劳斯提出的电渗析膜堆设计,确立了电渗析技术发展的最重要的技术方向;而犹大和麦克雷发明的离子交换膜,提供了电渗析技术实用的最重要的技术基础。

犹大和麦克雷对于电渗析技术的贡献,恰如洛布(Sidney Loeb)和索里拉金(Srinivasa Sourirajan)对于反渗透技术的贡献。而犹大和麦克雷之所以能发明离子交换膜,又与当时离子交换树脂技术的发展和成熟紧密关联。如果说机会只留给有准备的人,那么犹大在发明离子交换膜的前几年,对离子交换过程的研究就是最好的准备。

同为脱盐技术,电渗析过程与反渗透过程的本质类似,都是通过输入能量使物质发生跨膜迁移以达到分离目的,只不过在电渗析中迁移的是带电离子,在反渗透中迁移的是水分子。电渗析早于反渗透十年左右取得技术突破,这为它赢得了一定的发展先机。但反渗透技术后来的快速发展,还是严重挤压了电渗析技术的发展空间。

从应用目的来看,常规电渗析技术主要用于脱盐和浓缩。用于脱盐时,更关注淡水水质;用于浓缩时,更关注浓水水质。常规电渗析技术早期的处理对象主要是海水和苦咸水,其中苦咸水包括地表水和地下水。

作为典型的脱盐应用,电渗析海水淡化过程的能耗高、膜面积要求大,只适合小规模应用,主要解决饮用水问题;电渗析苦咸水淡化过程的能耗和膜面积要求都更具经济性。因此,Ionics等主要电渗析公司最初都把市场开拓的主要精力放在苦咸水淡化上。

作为典型的浓缩应用,以制盐为目的电渗析海水浓缩工艺,在日本独特的地域和技术条件下具备了相对经济性,成为电渗析技术大规模工业应用的一个重要成果。但由于这一工艺的吨盐电耗仍在150度以上,所以并未在世界其它地区广泛推广。

最近一二十年,常规电渗析技术的处理对象逐渐转向工业废水。倒极电渗析凭借较高的水回收率、较长的膜寿命、良好的耐氯性和一定的有机物耐受性等特点,在某些工业废水的脱盐应用中优于反渗透,或者与反渗透组合应用时能获得更好的综合效果。

电渗析技术近年来在工业废水处理中兴起的另一个应用是浓缩,特别是零排放工艺中蒸发器之前的减量浓缩。这一应用与电渗析海水浓缩过程极为类似,因此国内前期几个类似项目采用的主要是日本进口膜。

展望未来,电渗析技术仍将在与反渗透等技术的竞争中不断发展进步。国产均相离子交换膜、双极膜等核心产品的性能即将比肩甚至超过进口膜的水平。包括电去离子、双极膜过程等在内的特种电渗析技术将得到进一步发展和应用。

5   2020-07-24 19:46:26.447 水处理技术简史之反渗透 (点击量:0)

反渗透(Reverse Osmosis,RO)的发明和大规模应用是现代水处理技术发展的标志性成就。作为一种1950年代以后发展起来的先进膜分离技术,反渗透已经广泛应用于海水淡化、苦咸水脱盐、家用水净化和废水回用等领域。2018年,全球采用反渗透技术生产的海水淡化水已达到110亿吨以上,可供3.2亿人使用。近70年来,众多重要的科学家、企业家和一大批科技公司联袂演绎了一段精彩纷呈的反渗透技术发展史。

反渗透技术的发明和大规模应用是人类历史上一项了不起的科学成就。这一发明的最初动力来自于人类向大海要水的梦想。反渗透技术近70年的发展历史,完美讲述了人类利用科学技术将这个梦想变成现实的故事。

回顾这段历史,应该说美国政府的专项资助计划对反渗透技术初期的发展起到了极大的推动作用,很大程度上奠定了美国在反渗透技术上的领先优势。从创新链条看,哈斯勒、瑞德等先驱提出了正确的设想,确立了反渗透技术正确的研究方向;洛布和索里拉金的开创性工作填补了反渗透从概念到实用之间最大的技术鸿沟;卡多特、布雷、斯帕茨等人兼具科学家素养和企业家精神,在推动反渗透实现从技术到产品的跨越上功不可没。

从研发角度看,洛布和索里拉金合成第一张不对称反渗透膜的研究工作十分出色但并非神奇。洛布曾在1980年详细回顾过这段经历。他们从验证概念、发现差距开始,到分析原因、提出假设,到改进方案、验证假设,最后才获得成功。其中既有运气和灵感的因素,也受到了文献的启发,还有同事的有益建议,就像发生在我们身边的故事那样。

近年来,反渗透技术的应用越来越多地拓展到工业水处理领域,特别是工业废水回用与零排放处理领域。这一方面对反渗透膜在抗污染、耐清洗等方面提出了更高的要求,另一方面也对反渗透的浓缩能力寄予了更高的期待。碟管式反渗透(DTRO)、高压反渗透(HPRO)、高盐反渗透(HSRO)等新型反渗透膜产品与工艺应运而生。

展望未来,反渗透技术还将不断拓展应用领域与规模,甚至可能颠覆40年前建立的技术框架。而随着技术、人才和经验的积累,国产反渗透膜与进口品牌之间的技术壁垒正在消失,国产膜全面取代进口膜只是时间问题。此外,由于我国是全球最主要的工业废水回用与零排放市场,这为国产反渗透膜技术在未来实现技术超越提供了有利条件。