中国城市污水处理的瓶颈、缘由及可能的解决方案

自20世纪90年代以来,中国在城市污水收集与处理方面取得了很大的进步.但是,源自于独特污水水质特征,中国城市污水处理效率的改善仍然面临瓶颈.该文着重比较了中国和其他国家的城市污水处理在能量回收、氮磷营养物去除和污泥产率方面的差异,并在资料支撑的理论分析基础上,揭示了因为下水道渗漏、化粪池设置等因素导致的中国城市污水独特的水质特征(高无机悬浮固体(inorganic suspended solids,ISS)质量浓度、低碳氧需求(COD)和低碳氮比)与城市污水处理厂较低的运营效率和性能之间的关系,提出了中国需要制定适合自己独特污水水质特性的处理过程设计指南.鉴于下水道系统建设与修复耗时长久,改善现有城市污水处理厂的效率和可持续性应该与下水道修复和制定设计指南同时推进,提出了三点建议:提高除砂效率、应用污泥发酵和厌氧消化、优化现有工艺并开发低碳源生物脱氮新工艺.     

天热沸石孔结构改造及其对氨吸附动力学的影响

为加快吸附质在天然沸石中的吸附速率,将天然沸石先经粉碎、成型以改造其孔结构,然后考察孔结构改造对吸附动力学的影响。用石英弹簧装置流动法测定了氨在缙云岱石口天然丝光沸石原矿和经孔结构改造的试样上的吸附等温线和动力学数据,计算了活化能和吸附热。原矿由单孔型改造成双孔型结构后,加快了吸附质在吸附剂内的扩散过程和吸附速率,且吸附剂的颗粒越大,吸附速率增大的倍数也越大。研究了成型前晶粒大小对吸附动力学的影响,减小成型前晶粒的尺寸对吸附动力学的影响与孔扩散机理有关,应从绝对吸附速率的影响和粉碎所需的动力消耗来选择适宜的成型前晶体的粒度。判明了实验所用二种大小颗粒的内扩散控制机理。应用Lee氏双孔模型来处理吸附动力学数据,关联数据的平均误差仅为单孔模型的1/3,但模型的物理意义尚有待于进一步考察。     

天然沸石孔结构的改造及其对氨吸附动力学的影响

为了加快吸附质在天然沸石中的吸附速率,考察了孔结构改造对吸附动力学的影响。判明了实验所用两种大小颗粒的内扩散控制机理。应用Lee氏双孔模型处理吸附动力学数据,关联数据的平均误差是单孔模型的1/3。     

改造当前国内污水管网需要综合考虑的四个因素

研究了国内污水管网的现状并参考欧洲的经验和教训,提出外来水入侵、管网里含外来水混合污水的处理量(污水处理厂的处理能力)、城市用水效率和污水收集率是影响污水管网性能和效率的四个因素.以维也纳和苏黎世合流式污水管网系统和维也纳主污水处理厂(VMWWTP)和苏黎世Werdh(o)lzli污水处理厂为例,比较国内和一些欧洲国家在污水管网外来水入侵、含外来水混合污水的处理量、城市用水效率和污水收集率等方面情况,分析了造成国内污水浓度偏低的因素,提出了估算公式.在此基础上,进一步提出污水管网系统质量平衡概念模型,说明上述四个因素对污水COD浓度和溢流排放负荷的影响.建议在对当地污水管网影响因素进行定量评估的基础上,进行多方案技术和经济分析,制定具有成本效益的污水管网系统(和污水处理厂)提质增效和升级改造规划,并谨慎考虑修订污水管网系统(和污水处理厂)设计准则并制定与外来水处理和排放标准相关的政策和法规.     

厂网联排对某污水处理厂设计进水参数优化分析

厂网联排是厂网一体化新形势下污水处理厂进水设计的重要条件。苏北某市开发区新建污水处理厂同厂外新建污水主干管网和改建现状污水管网同步实施，污水厂近期规模为5万m³/d,出水执行一级A标准。因现状纳污范围含有工业排放尾水(B/C值约为0.35),设计通过新建污水泵站、互联互通管网、现状泵站改造等手段协同调度污水水量，不同组合工况下可实现工业尾水最高比例由>85.0%降低至30.9%,增强进水水质均匀度，最不利条件下进水COD_Cr质量浓度变化幅度由414.88 mg/L降低至128.61 mg/L,氨氮质量浓度变化幅度由18.21 mg/L降低至5.65 mg/L,最大收窄幅度达69%。厂网联排下优化进水水量和水质可为不适用于分质处理的污水收集处理项目提供设计参考。