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19世纪,快速的城镇化与工业化引起了环境恶化和疾病传播。为了应对这种局面,前人开展了大量的研究工作,这在一定程度上促进了卫生技术的发展。比如活性污泥法的诞生,在活性污泥法一百年之际,该工艺技术仍然被视为当今污水处理的核心技术。活性污泥是污水中的惰性固体结合污水中可生物降解底物生长的微生物群所组成的混合物。当时,污水处理厂内污泥处置与循环操作技术是由Ardern 和 Lockett发明的。
当前,人口迅速增长和社会可持续发展的需求推动着污水处理领域的新技术发展。这些新技术有两个主要的推动力:常规污水处理工艺的改进和资源回收技术的进步。
同上世纪相比,人类平均寿命相对延长,这背后的主要因素就是人类饮用水质的提高,而这离不开活性污泥法的贡献。同时,该工艺将人类活动对环境造成的影响最小化。本质上,污水处理是相对低成本的处理过程(在荷兰,人均成本50-70欧元每年),污水处理厂只需消耗有限的能源(人均<7瓦);主要的限制因素在于大量的前期投资(通常在20年内收回成本)和场地要求(主要是运用重力沉降实现絮状活性污泥与出水的分离)。现在,研究人员又对分离技术有了一些新的尝试,例如膜分离技术已经取得了技术性的成功,但是额外的能源消耗和建设成本阻碍了该技术的推广。
活性污泥中微生物群落形态的形成是一个复杂的过程,囊括了微生物、化学和物理过程的相互作用。最近几年,工程师通过改变微生物结构,使污水中的细菌形成颗粒污泥,代替原来的活性污泥。这种形式的污泥可以使混合液的分离过程更加简洁,并且可以将分离过程整合到反应器中,从而大幅地减少污水处理厂对场地的要求和成本的开销(场地减少75%,成本减少25%)。
活性污泥法是基于一个复杂的微生物生态过程,污水和微生物在不同的氧化还原条件下有着不同的反应池。通过当代基因工具,人类对于有机C、N和磷转化细菌的相互作用有了新的认识,从而使得污水处理技术的流程设计更加合理。除此之外,在颗粒污泥技术中,反应过程被整合于污泥颗粒内。颗粒内,在不同的氧化还原条件下,化合物的运输通过扩散过程实现,而不是原来的通过泵来实现对于污水和活性污泥在不同反应器之间的运输,此举可将能源消耗最小化。
活性污泥污水处理过程可通过封闭循环周期,实现对于水、能源和化学物质等资源的回用。随着全球人口数量的增长,对于资源的需求也更加紧迫,资源回用变得更加重要。通过有效的污水处理,即生物膜技术的运用,可以实现水资源的回用。同时,可通过利用其它水资源以减轻社会水资源的压力,例如,将收集的雨水或者海水用于厕所冲水。从污泥中以生物气的方式回收能源的想法,自活性污泥工艺早期便开始试验。19世纪70年代,一种高效的、两阶段的活性污泥工艺问世,该技术以生物气的方式实现了能源回收的最大化。但是由于其对有机碳的要求,该技术后来被搁置起来。最近,随着厌氧氨氧化技术的进步,不仅使污水处理厂产能化成为可能,同时该技术还能有效去除污水中的营养物质。
虽然目前关注较多的是污水处理过程中能源的回收与生产,但污水和污泥的资源回收亦不应被忽视,这对于发展可持续社会显得更加重要。从污水中回收磷的技术正逐渐得到广泛认可,同时从污泥中回收有价值资源的技术也在不断涌现。例如,木质纤维的回收,生物塑料的生产,高分子聚合物的合成等。目前的研究结果表明,这些新兴产品可以实现规模化的生产,并且生产成本符合当前的市场需求与价格。
在高收入的工业化国家,污水处理设施覆盖率较高,基本上处理水平也都较高(C\N\P的去除),相比之下,发展中国家和转型中的国家污水处理设施覆盖率总体上较低(不超过10%)。在这些地区,传统的集中式活性污泥系统(CAS)和分散式处理技术相互竞争。模式化的CAS设计(大多考虑悬浮固体与有机碳的去除)并未考虑到当地不同的条件,例如污水特征和温度。同时,在CAS系统下,不能有效处置大量的剩余污泥和缺乏有经验的操作员也限制了其运用。
在发展中国家,未能成功运用CAS系统主要是由于政府责任机构行政能力不足。然而,这些国家大多数地区都有着较一百年前欧洲和美国更高的经济和技术水平。随着公共健康和社会生产力的不断提高,这一切对于卫生领域长期的投资是有利的。成本收益结构的搭建和适当的基础设施资产管理是活性污泥技术成功运用的先决条件。
为解决这些问题,需建设更小、更简单的分散管理系统,从而降低成本(例:厌氧处理或者好氧颗粒污泥对机械设备要求更少);加强资源的回收(高温有助于生物气、营养物质和水资源的回收)。纳米比亚的Windhoek Goreangab厂便是一个很好的例子,他们成功研发了从处理污水中开拓生产饮用水,日生产量可达21000m³。这个例子表明,高级处理技术结合正确的政府管理是可以成功在发展中国家中运用的。
文|Mark C. M. van Loosdrecht and DamirBrdjanovic
译|黄冬
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近日,受强冷空气影响,我国自北向南经历了一轮大范围寒潮降温过程,此次降温造成一场席卷全国的降雪,对人们的出行及生活产生了影响,在清雪处置中撒融雪剂是最常用的手段,融雪剂的主要成分通常包括氯化钠、氯化钙、硝酸钠、硝酸钙等,统称为无机盐,这些成分进入污水处理厂,会导致进水含盐量增加,
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在活性污泥法的应用过程中,其处理效果会受到污泥回流比、曝气时间、污泥负荷、污泥沉降比、MLSS等因素的影响。因此,需要基于污泥沉降比作为指标来监控处理情况。SV(污泥沉降比),即在1000mL(也有显示为100mL)的曝气池混合液中,经过静置、沉淀之后,污泥和混合液之间的体积比。污泥沉降比能够表
活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理污水的一类处理方法。为什么叫活性污泥?活性污泥基本概念是1912年英国的克拉克(Clark)和盖奇(Gage)发现提出的。他们对污水长时间曝气会产生污泥,同时水质会得到明显的改善。继而阿尔敦(Arden)和洛开脱(Lockgtt)对这一现象进行了研究。曝气试验是在
1923年,上海第一座污水处理厂建成,由此拉开了上海污水处理的序幕。历经百年发展,上海从解放前的3座污水处理厂,3.55万吨/日的处理量,发展成为目前六大片区43座污水处理厂,处理规模超1000万吨/日,上海城市水环境面貌焕然一新。水处理行业的飞速发展为改善水环境、保障水安全发挥了强有力的支撑作
【社区案例】前辈们,我想咨询一下,为什么“D型氧化沟”被称为“D型氧化沟”?“T型氧化沟”被称为“T型氧化沟”?“VR型氧化沟”被称为“VR型氧化沟”?“BMTS型氧化沟”被称为“BMTS型氧化沟”?一、什么是氧化沟?氧化沟(OxidationDitch,OD)又称为连续循环式反应器(ContinuousLoopReactor,CLR),
剩余污泥的排放是活性污泥工艺控制中很重要的一项操作,通常有MLSS、F/M、SRT、SV等方法控制排泥量,本文仅限于活性污泥法,生物膜及MBR工艺不适用。1、污泥浓度(MLSS)法用MLSS控制排泥是指在维持曝气池混合液污泥浓度恒定的情况下,确定排泥量。首先根据实际工艺状况确定一个合适的MLSS浓度值。常规
6月8日,国家能源招标网发布了焦化公司蒙西焦化二厂污水处理系统托管服务公开招标项目招标公告,项目地点为内蒙古鄂尔多斯市鄂托克旗蒙西工业园区焦化二厂,招标范围包括系统水质达标、劳务、运行管理、设备维护、技术服务等托管服务内容,服务期限为合同签订后2年。焦化公司蒙西焦化二厂污水处理系统
我国污水厂污泥产量巨大,处理处置形势严峻,实现污泥的资源化、能源化利用既是国家重大需求,也是“双碳”目标要求。污泥具有“污染”和“资源”双重属性,厌氧消化处理在降低污染的同时从污泥中回收生物质能,是实现污泥资源化、能源化的主流技术。但污泥泥质复杂,污泥厌氧消化效率低,如甲烷产率低
活性污泥法是我国污水处理厂(WWTP)对污废水生物处理应用最广泛的工艺。但该工艺存在占地面积大的问题,应用范围受到限制。好氧颗粒污泥(AGS)是微生物在特定条件下相互聚合形成的结构紧凑、外形规则的微生物聚合体,与传统的活性污泥法相比更具优势,如占地面积小、沉降性能良好、生物量浓度高、耐
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一、项目编号:JSZC-321200-TZZC-G2024-0006二、项目名称:泰州第一城南污水厂污泥焚烧处置项目三、中标(成交)信息四、主要标的信息服务类名称:泰州第一城南污水厂污泥焚烧处置项目服务范围:对泰州第一城南污水厂污泥进行焚烧处置服务要求:1.污泥处置须达到无害化的目的,处置方式须符合生态环境
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5月8日,济南市莱芜区2024年污水处理一厂二厂三厂污泥处置服务项目中标公告发布,济南市宏烨新型墙体材料厂以130元/吨中标,详情如下:一、项目编号:SDGP370116000202402000042二、项目名称:济南市莱芜区2024年污水处理一厂二厂三厂污泥处置服务项目三、分包名称:无分包济南市莱芜区2024年污水处理
5月8日,宿迁生态化工科技产业园原沃特凯尔化学品(宿迁)有限公司污泥处置项目招标公告发布,项目预算金额450万元,最高限价为单价为2800元/吨,详情如下:项目概况宿迁生态化工科技产业园原沃特凯尔化学品(宿迁)有限公司污泥处置项目JSZC-321311-HONG-G2024-0005招标项目的潜在投标人应在投标人应
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