第二讲水处理技术进展.

当代水处理新技术原理与应用南开大学环境科学与工程学院吴立波联系方式：蒙民伟楼322电话23503730（O）手机[phone]E-mail:[e-mail]第二讲水处理技术进展一、水处理技术概述二、水处理技术进展需求与方向三、废水生物处理发展前景四、新型水处理技术五、中国水处理新技术进展一、水处理技术概述1.水处理目的与原则2.水处理技术具体方法3.水处理工程具体程序1.水处理目的与原则资源化无害化减量化回收杂质水回用能源回收有机物：CO2→无抑制→合成生物体金属：变价→合成生物体氮：氮气→合成生物体→硝酸盐氮磷：磷酸盐沉淀→合成生物体浓缩原则:高效低耗无二次污染目的:除杂、改善水质污水处理一般原则2.水处理技术具体方法物理、化学、物化、生化分离强化转化固液：（粒径）格栅、筛滤、过滤、膜分离/（密度）沉淀、上浮、离心/（特性）磁力浮选液液：（选择性）吸附、萃取、渗析、反渗透、离子交换气液：（溶解性）吹脱、蒸馏混凝气浮胶团超滤化学沉淀酸碱中和有机物水解：厌氧酸化、酯类水解、有机硫化物水解有机物甲烷\氢化：厌氧处理生物能发电：生物电池金属氧化还原（无害化/析出）有机物氧化：氧化剂、阳极有机物还原：零价金属、阴极合成生物体：生化处理氮循环磷循环药剂催化氧化光照氧化高温高压氧化超声氧化高压放电氧化酶催化氧化生物催化氧化纳米技术电解微电解无泡曝气促进扩散、接触、反应增大粒径、促进析出3水处理工程具体程序•项目建议书•招投标•可行性研究•初步设计•施工图设计•施工与验收•调试与运行具体任务•关注有关对象•调查对象资料•确定处理目标•选择处理工艺•设计工程内容•施工运行调试工业废水处理工程的基本工作程序建设项目的目标标准调查研究要求的处理效率工厂发展规划废水排放特性现有处理设施情况拟定几个处理方案(单项处理技术)费用—效益分析(技术经济分析)费用计算处理设施操作运行性能流程的总处理效率工程造价处理成本推荐废水处理方案工程设计施工验收、调试、投产运行二、水处理技术进展需求与方向1、水处理技术进展需求2、水处理技术进展方向1、水处理技术进展需求现实要求：水缺乏与水污染生活要求：水质标准提高生产要求：超纯水供给节约要求：低耗、资源化（杂质回收、水回用）、能源化（甲烷\氢化、MFC)绿色要求：无二次污染（不产生有毒物质、有害气体、嗅味、生物体稳定化、笑气、CO2）给水与排水处理技术融合2.水处理技术进展方向•反应理论：精确设计、模拟控制、预测•净化功能：高效低耗、资源化、无二次污染•运行方式：简便、自控、稳定（耐冲击）•工艺系统：设备化、标准化、规范化（半成品化）三、废水生物处理发展前景•功能全面化/多样化•1.分解有机物(污水\污泥)•2脱氮除磷、去除难降解有机物•3去除重金属•4微污染水源水处理•5回用水处理•6厌氧技术应用范围增广三、废水生物处理发展前景•微生物学进展•1.活性污泥微生物学•2脱氮除磷微生物学•3厌氧微生物学•4贫营养环境微生物学•5高效菌筛选培养与固定•6微生物对有机物降解途径三、废水生物处理发展前景•反应器•1.微生物生长状态：悬浮、附着•2反应器水流形式：推流、全混•3反应器运行方式：连续、间歇•新型反应器：高生物量、水流特征改善、环境适宜、外界影响小三、废水生物处理发展前景•工艺流程•1.简化流程、提高自控能力•2提高功能、增强运行参数灵活操控•3提高出水水质三、废水生物处理发展前景•经济评价：可持续发展•1.影响因素：负荷、复杂程度、设备利用率、能耗•2实现途径：MFC、厌氧、自然生物、新工艺四、新型水处理技术•膜法水处理技术•MBR•RO•NF•UF•MF•膜萃取•胶团超滤•无泡曝气四、新型水处理技术•高级氧化技术•高压放电•超声•水力空化•电解•微电解•臭氧氧化•金属还原•湿式氧化WAO•超临界水氧化SCWO•光催化氧化•Fenton工艺•新型药剂催化氧化四、新型水处理技术•新型生物反应器•SBR•氧化沟•填料床:流化床、膨胀床、固定床、复合生物反应器•污泥床：UASB、EGSB、IC•改良活性污泥法：AB法、深井曝气、纯氧曝气、多点进水、吸附再生法•新型厌氧处理技术：厌氧接触法、ABR、两相厌氧法、两段厌氧消化法•微生物燃料电池污水处理工艺四、新型水处理技术•高效菌生物强化技术•光合细菌•酵母菌•原生动物•硫细菌、铁细菌•特异性细菌、工程菌•活性菌（酶）生物固定化技术四、新型水处理技术•新型生物脱氮除磷技术•SND•短程硝化反硝化工艺•厌氧氨氧化•CANON工艺•反硝化除磷四、新型水处理技术•生态（生物）修复技术•氧化塘：藻菌共生•人工湿地•无饵养鱼•原生动物生态法•高效菌引入•添加营养盐•添加氧化剂：H2O2四、新型水处理技术•新型消毒技术•臭氧•二氧化氯•氯胺•紫外线•短期自由氯+氯胺四、新型水处理技术•新材料•混凝剂•氧化剂•吸附剂•滤料•填料•新池体材料•催化剂•纳米材料四、新型水处理技术•新辅助技术•无泡曝气、增压曝气•在线监控•可调进出水装置五、钱易：中国水处理新技术进展2006年9月14日上午，钱易院士在第五届世界水大会上就中国水处理新技术进展做了主题报告。钱易：中国水处理新技术进展•目前引起中国水污染的原因主要是：1城市废水处理率低2违规排放的工业废水3未加控制的非点源污染。•相关技术进展及应用成功范例:1高效、低耗的城市废水处理及再生技术2含高浓度、难降解有机物工业废水的处理技术3面源污染控制技术4安全饮用水保障技术控制中国的水污染，从源头控制更重要。找到适合中国国情的水污染防治技术，尚需进行艰苦不懈的努力。钱易：中国水处理新技术进展高效、低耗的城市废水处理及再生技术高效好氧生物流化床反应器新型脱氮除磷技术膜-生物反应器技术的研究及其改进技术，如采用多孔支撑体的动态膜-生物反应器、利用粉末活性炭减少膜面污染、利用臭氧减少膜面污染等技术。钱易：中国水处理新技术进展含高浓度、难降解有机物工业废水的处理技术对染料废水、农药废水、焦化废水等的处理及应用高效菌投加及微生物自固定技术厌氧与好氧结合的技术膜-生物反应器技术。钱易：中国水处理新技术进展面源污染控制技术村镇生活污水处理技术暴雨径流氮磷控制技术农村固体废物的控制技术水土流失控制技术等。钱易：中国水处理新技术进展安全饮用水保障技术改善水源水质的技术去除微量有机物、氨氮、藻类和藻毒素的技术安全消毒技术。包括生物预处理技术、贝类控制技术、预氧化、高效混凝与气浮、臭氧生物活性炭技术、无氯化消毒等技术。●问题讨论1.最新水处理相关工艺分析2.水处理技术进展需求与方向分析3.自己感兴趣的其他问题