城镇生活污水处理市场的技术评估
目
录
第一部分 我国城镇生活污水处理主要技术梗概·································1
一、生化法································································1
二、物理法································································2 第二部分 我国城镇生活污水处理常用技术比较·································2
一、处理工艺与其生化法的名称关系········································2
二、活性污泥法的几种工艺及其变型········································2
三、常用的四种工艺的特点················································3
四、生物膜法的几种工艺及其变型··········································4
五、MBR膜生物反应器，即MBR工艺·····································4
六、模拟自然法·························································5
七、厌氧法·····························································5 第三部分 市场化中的生活污水处理技术发展方向·······························5
一、一体化设备··························································5
二、人工湿地···························································6
三、新型人工湿地·······················································6 第四部分 结语·····························································6
第一部分 我国城镇生活污水处理主要技术梗概
对于城镇生活污水处理来说，目前我国国内主要应用的技术可归纳为两大类范畴，一是生化法处理；二是物理方法过滤。
一、生化法
在生化法处理范围内，根据使用微生物菌类的时间周期、承载方式、流体力 学等使用的不同，科学家们将生化法细分为以下几种：
⑴活性污泥法； ⑵生物膜法； ⑶模拟自然法； ⑷膜生物反应器；
1 ⑸厌氧法；
二、物理法
而物理过滤方法则根据过滤膜空隙的大小来分为以下几种膜类型： ⑴微滤膜：过滤精度0.1~10微米；（1毫米=1000微米） ⑵超滤膜：过滤精度0.002~0.1微米；（1微米=1000纳米） ⑶纳滤膜：过滤精度1纳米~3纳米； ⑷反渗透膜：过滤精度0.4纳米~0.6纳米；
目前，我国大中型城镇生活污水厂使用的技术不是单一的，根据进水水质水量和出水指标要求，设计不同的方案。但生活污水以活性污泥法为主，其他工艺配套穿插使用。一般，在出水标准要求达到中水回用时，才在整个污水厂工艺流程的最后使用物理膜法。由于生活污水每日处理水量巨大，从成本及节能角度上考虑，基本没有全套使用膜法的生活污水厂。
第二部分 我国城镇生活污水处理常用技术比较
一、处理工艺与其生化法的名称关系
典型的生活污水处理完整工艺如下：
污水→预处理→生化法→二沉池→二级处理→消毒→出水（或中水回用） 由于生活污水处理的核心部分是生化部分，所以称污水处理工艺是指该部分，即生化法用的是何种工艺，则本套污水处理系统称之为何种工艺。
二、活性污泥法的几种工艺及其变型
在活性污泥法中，传统活性污泥法、SBR法及其变型工艺、AB法、氧化沟法、是较为普遍应用于生活污水的工艺：
⑴传统活性污泥法：1916年第一个活性污泥法污水厂建成。系统由曝气池、二沉池、污泥回流管线和其他设备组成。由于占用面积大、费用高、出水水质不易控制等问题，目前新建污水厂较少使用该种工艺。
2 ⑵SBR法：SBR是序列间歇式活性污泥法的简称，按照间歇曝气方式来运行。该方法的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。目前很多普遍使用的工艺都是由SBR变型得来的，新建污水厂较少使用该种工艺。
⑶SBR 工艺的变型工艺有ca、cast、unitank、DAT-IAT，中间两者都是较常用的生活污水处理工艺，有着占地面积小投资低、自动化程度高、工艺成熟稳定、运营成本低等优势。
⑷AB法于八十年代初在我国开始应用。是“吸附-降解工艺”的简称，其不设除初沉池，A段由A段曝气池和沉淀池构成，B段由B段曝气池与二沉池构成。缺点是很容易产生臭气、污泥产生量大、不能有效脱氮等。
⑸A/O和A2/O，是厌氧-好氧池、厌氧-厌氧-好氧池工艺，好氧池中的混合液再回流到厌氧池中，后加二沉池用于污泥回流。优点是稳定高效、投资低、运行成本低、容积负荷高、污泥产生量低。是常用的生活污水处理工艺。
⑹氧化沟工艺：是传统活性污泥法的变型，其池体狭长，呈椭圆多环状。其广泛应用于城镇污水厂，但其缺点为能耗高、占地面积大。
三、常用的四种工艺，CAST、UNITANK、A2/O、氧化沟。其特点为：
⑴A2/O工艺设计的优化改良在于碳源的有效分配和厌氧、缺氧段水力条件的优化；氧化沟工艺多采用底曝方式以降低能耗，同时做好沟内循环流；共用厌氧段的CAST工艺在运行上可以解决污泥回流的技术难题；而UNITANK工艺厌氧段污泥全回流，具有一定优势。
⑵综合进水碳源的有效利用，应对进水冲击以及将来可能的出水提标改造，CAST工艺在出水水质保障和运行药剂成本控制方面具有明显的优势。
⑶UNITANK工艺对设备的选型要求明显高于CAST、A2/O及氧化沟工艺，关键设备国产化程度较低。以实际工程为例，其单位水量投资高于CAST工艺，低于A2/O和氧化沟工艺。UNITANK工艺生化池和沉淀池运行电耗、水头损失和净占地均最小，具有运行能耗低和占地省的突出优点。但其生化池设备投资与土建投资比最大，因此长期运行设备维修和更换成本高。
⑷A2/O与氧化沟工艺生化池及二沉池设备选型、设备投资与土建投资之比、
3 运行电耗及水头损失均相当，但单位水量投资氧化沟明显高于A2/O工艺，且氧化沟占地面积大，不是新建污水处理厂的优先选择工艺。A2/O 工艺运行稳定管理成熟，是新建较大型污水处理厂的优先选择工艺。
⑸CAST工艺单位水量投资为4种工艺中最低，比UNITANK 工艺低20%，比A2/O 工艺低33%；且其生化池设备投资与土建投资比明显低于UNITANK工艺，生化池净占地和运行电耗略高于UNITANK工艺，但明显低于A2/O 和氧化沟工艺。综合水质保障、设备选型、工程投资和运行电耗，CAST工艺为新建中小型污水处理厂的优先选择工艺。
四、生物膜法的几种工艺及其变型
⑴生物膜法的实质是在污水处理池中添加多孔隙的填料，使得微生物能够在孔隙内繁殖生长，使得池内微生物保有量增加、污水和微生物有效接触面积增大，加快污水处理速率、提高整套系统耐负荷性。
⑵根据生物膜法的原理，不同材质的载体填料均可以投向不同的活性污泥法变种工艺的池子中。
⑶曝气生物滤池：该池是在普通污水池基础上投加填料，污水由下向上或由上向下流经填料，并在填料层下方鼓风曝气，使空气与污水逆向或同向接触的污水池。该池作为集生物氧化和截留悬浮固体于一体的工艺，节省了后续沉淀池，具有容积负荷大，投资少，出水稳定：运行能耗低，运行费用少的特点。
五、MBR膜生物反应器，即MBR工艺
⑴MBR膜分为内置式和外置式，该法实质是生化法和超滤膜的交叉应用。 ⑵内置式MBR膜生物反应器，即在生化池中放入多层板式超滤膜或微滤膜，在膜表面，膜中间及膜附近，微生物在生长代谢，靠流体力学将污水缓慢通过超滤膜，同时超滤膜截留污水中无法由微生物代谢消耗的杂质和微生物代谢产物-污泥。
⑶外置式MBR膜生物反应器，即在生化池的后端放置管式超滤膜或微滤膜，由污水管道将污水通入超滤膜，原理同上。但外置式通过循环泵加压来实现流体力学，其膜面流速高。内置式MBR膜因其低能耗而广泛应用，但是外置式MBR
4 膜在运行稳定性、操作管理上、膜管清理上更便捷。
六、模拟自然法
模拟自然法便是建造人工池塘、人工湿地，优点是无任何能耗、运营费用低、用途广泛，缺点是占地面积大、单位面积时间污水处理效率低。
七、厌氧法
厌氧池在生化法中主要以辅助工艺出现，以去除氨氮为主。由于单位时间内处理水量少，故单独不适合用于大、中型污水厂，适用于近期无力修建污水站的农村。在农村污水处理中，也叫“生活污水净化沼气池”，适用于农村生活污水的水量少、污水浓度低、沼气回收利做燃料用等。
第三部分 市场化中的生活污水处理技术发展方向
根据“十二五”规划，国家对生活污水处理的重点除了完善污水管网、重视污泥处置、加强污水厂升级改造、加大再生水回用力度外，进一步加强农村生活污水处理工作也是重点。“纲要”提出鼓励将农村生活污水收集进入城镇污水处理厂处理，或建设分散型污水处理设施，以改善农村水环境质量。
一、一体化设备
对于农村生活污水来说，在各村落间建立复杂的污水管网，造价很高。而建造暂时性的厌氧处理设备又无法一步到位，重复建设。所以，建造集装箱式的小型一体化污水处理设备，将是一个新的思路。
在处理工艺的选择上，基于成本考虑，必将是生化法为主，以后如果政策要求，再制造追加反渗透膜一体化设备。在集装箱中，生化池可用不锈钢密闭制造，通入鼓风机曝气，成为好氧生化池。污泥由专用污泥泵泵出，做无害化处理。而所需仪器仪表均固定在集装箱内壁上，使用时外接操作设备。
一体化设备的好处是批量生产，成本降低；可移动行，降低固定资产运营风
5 险（污水厂属于国家公共资产，企业只有运营权，若企业制造并拥有一体化设备-机器，则在环保设备的合作使用模式上可灵活多变。）
二、人工湿地
人工湿地具有建造简单、投资少、运行费用低、长期受益等优势，而且在平原农村或城市郊区，占地面积多不再是否定因素。而且湿地具有缓冲洪水、绿化土地、进化空气等公益功能，从长远发展看，具有一定的政策扶持力度。
对于人工湿地，更应该考虑的是当地土壤是否易于下渗污水，但要简单的认为在污泥层下铺上防水橡胶布，则成本大大增加了。所以使用何种方法，都要因地制宜、集思广益。
三、新型人工湿地
传统的人工湿地净水速度慢，对其加以改造，虽然提高了成本，但处理水量增加了，该法适用范围也就增加了。
⑴向湿地中投加多孔隙填料，湿地中的水生植物（如芦苇）的作用就是增加微生物比表面积和固定污水中氨氮的作用，填料的作用等于将植物的功能放大。
⑵提高湿地中溶解氧含量，可以使用鼓风机曝气，也可以模拟氧化沟工艺中的潜水推流器推动湿地水体流动并微孔注入空气。
第四部分 结语
各种污水处理技术的原理几十年前甚至百年前就已经公之于众了，目前各家公司的专利都是在大工艺、大理论之下的细节寻找不同点，比如生化池曝气喷头，稍加改造，就能使得流体力学更加强劲；生物滤池中的多孔填料，不同的材料、不同的孔径制作都能改变微生物数量，进而使得出水指标不同；甚至鼓风机曝气时间不同、构筑物排列顺序不同都能改变污水处理结果而获取专利。
本篇文章只是浅析了目前国内常用各种工艺的特点和个人对于未来发展环境下的技术突破口的一点小小想法。只言片语，不吝赐教。
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