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2013-2015年在沙田污水厂展开的大型示范试验,每天平均处理一千吨实际污水,示范结果显示系统COD和总氮去除率可高达80%,生物处理过程中污泥减量达70%左右。高效混凝沉淀技术处理生物处理单元出水的示范显示,污水中75%的总磷可以被去除,同时其用地与传统沉淀池用地相比减少70%。
图5.SANI工艺大试示范 © 香港科技大学 HKUST
SANI工艺适用性
SANI工艺的发明源于海水冲厕在香港的大规模应用,利用海水中的硫酸盐作为电子载体,实现碳、氮污染物的低能耗去除,并大大减少污泥产量。虽然海水冲厕技术尚未在国内外大规模应用,通过简便的工程手段向沿海地区现有污水厂引入少量海水,就可改造成SANI工艺。
除海水外,硫酸盐还可以从其它廉价来源中获得,如酸性矿山废水,纸浆废水,烟气脱硫废液,高盐地下水等。透过上述特殊含硫废水与生活污水的一体化处理,我们便可以把此项以硫为电子载体的污水处理新技术,推广到无论是沿海城市还是内陆地区。当然在这些应用过程中,我们必须仔细控制硫酸盐的投加量,避免过高的硫酸盐会对受纳的地表水体及地下水造成不良影响(不包括海洋的直接排放)。
一般而言,我们只要保持出水硫酸盐的浓度低于饮用水标准,即250mg SO42-)/L就可以。这对利用SANI工艺处理我国大部分生活污水是可行的。随着SANI硫高效截流回用新技术的不断提升,SANI工艺在内陆地区的广泛应用将变得十分可行。
海水冲厕与SANI工艺在我国的应用前景
海水冲厕与SANI工艺在中国有着巨大的发展空间。中国有16个水资源紧张的沿海城市 (图6)。这16座沿海城市总人口达9200万人。如将来引入海水冲厕(可节约20%-30%的淡水)并采用SANI工艺处理高盐城市污水的话,污泥减量所带来的社会效益十分巨大。以每人每年产生4.6公斤干污泥估算(人均产泥数据引自发表于国际期刊《Water Research》(第78卷60页)介绍中国污泥处理处置与管理现状的文章),每年共产约40万吨的干污泥。若SANI工艺应用于这些城市的话,可以大幅度的降低这些污泥的处理过程,同时也每年可以节约6 GWh的能耗和19万吨的二氧化碳排放。
图6. 国内16座淡水资源紧张的沿海城市 © 香港科技大学 HKUST
本文作者为香港科技大学SANI工艺科研团队。
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