时间：2022-04-16 06:52:32
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关键词：污水处理；污水处理；技术
中图分类号：R123文献标识码： A
引言
近年来，我国的污水处理厂几乎遍布全国，污水处理能力也逐年增高，但仍存在着许多问题。虽然大多城市污水处理厂都有健全的工艺设施，但是其在运行上过于简单化，只是简单的处理污泥甚至于不处理，便将其随意搁放，以此来节约污水处理厂的运行费用，提高污水处理效率。这种现象的普遍存在，导致我国部分城市出现污泥围城的状况。污水处理厂的能源消耗率很高，受能源危机导致能源价格增长的影响，污水处理厂的运行费用过高，其利润无法填补成本。由此可见，要在短期内提高城市污水处理率，除了开发适合我国国情、切实可行、高效低耗的城市污水处理技术，工艺与设备外，健全和完善城市污水处理综合性技术支持与服务体系，制定合理可行的产业技术经济政策，尽快解决城市污水处理收费及价格问题，加大建设城市污水处理厂的投资力度，也是十分重要的。
1、城市污水处理厂的作用
城市污水处理厂将城市污水进行收集，经过一系列的处理措施，达到排放标准，将其进行回收再利用，既减少净水的利用率，又降低污水排放对水体的污染，对保护水资源和土壤资源和空气污染起到非常重要的保护作用，主要表现为：第一，城市污水处理有利于保护地下水资源不受破坏，污水收集处理后，达到排放标准，污水不再渗入地下水体内，保护了地下水的安全；第二，污水得到治理，不会排放到下游，从而减少了污水对下游土壤及植被的污染，对保护耕地，保护植被起到重要作用；第三，污水处理后，其中的污染物得到收集，有效地降低了其中污染气体的排放，对减轻空气污染起到一定的作用。然而，城市污水处理厂对环境同样产生不利影响，需要认真对待，采取措施，降低其影响范围。
2、城市污水处理技术的确定原则
2.1、满足环境功能的要求
城市污水处理厂工艺的确定与排放标准是息息相关的，受纳水体的环境功能质量要求、环境容量、国家和地力一规定的排放标准限制了污水中污染物的排放浓度，因此污水处理厂的运行工艺需要达到设计的处理效率，能够保证稳定的处理效果，同时如果排放污水要实现综合利用，则还需要达到用户的水质要求。在考虑受纳水体的同时，还需要考虑到污水处理厂与周边环境、景观的协调性，厂内的噪声及恶臭是否会对周围的居民等环境敏感点产生影响，污水处理厂所产生的污泥是否能实现有效的处置，防治因为污水处理厂的建设和运行产生二次污染。
2.2、经济合理
经济合理、污水处理成本低，对于大部分城镇污水处理厂的影响是至关重要的，可能直接影响到污水处理厂的正常运行。从城市污水处理厂的功能角度考虑，一般都建设于城市近郊区，因此布置紧凑、占地合理、征地费用低己成为工艺选择的重要因素，在节省工程投资的同时，也必须考虑降低废水处理成本。
2.3、技术成熟可行
城市污水处理厂属于市政基础设施工程，服务于人民大众的日常生活，改善水环境质量，占地较大、投资较高，因此工艺的选择必须是成熟稳定的，尽量采取有成功运行实例的工艺，对于尚未成熟运用的新工艺需要按照国家相关政策的规定，经过试验和参数确定后方可使用。
3、污水处理厂处理污水新技术
3.1、DCS自动化控制系统
DCS是指CRT显示技术、通信技术、计算机技术、自动控制技术相结介的高科技控制装置，具体用来完成数据采集、生产管理、过程控制，此外亦属4C技术的结介，即对生产过程进行监视、管理、操作、分散控制。传统的DCS源自流程工业的仪表控制系统，具体用来完成连续物理量的调节与监视，同时全厂工业控制网山现场分散控制站、厂级中央监控工作站组成。目前，我国污水处理厂已广泛采用基于PLC十工业以太网的DCS控制系统，同时具有十分理想的应用效果。
3.2、PH自动控制系统在粘胶纤维污水处理中的应用
PH控制系统主要安装在粘胶废水的酸化处理及其反应后的PH回调和浓酸废水的沉锌中和处理系统中。粘胶酸化处理系统是在酸化池内由浓酸废水与粘胶废水发生中和反应，同时在池底加曝气吹脱，使碱性废水中的纤维素磺酸酯等有机物分解，形成絮状物，使其产生的H2S、CS2等气体析出，并在此工序中降低废水的COD浓度。PH控制系统由PH检测仪表、PLC和执行机构组成。PH测量信号输入PLC控制器，PLC控制器根据测量值判断和PID运算等计算输出相应的控制参数给变频器，通过改变变频器的输出频率控制泵的转速、调整浓酸废水的加入量，控制酸化池的PH值为2―3。
3.3、氨氮废水处理技术应用
不同类型氨氮废水通常采用不同的处理技术，根据氨氮的进水类型(有机、无机)，进水浓度(高、低)，选择相应的污水处理工艺。
3.3.1、吸附法的应用
采用吸附法研究氨氮废水的处理，利用由粉煤灰提取高铝粉后产生的工业废物――硅酸钙，以富营养化湖水中的氨氮的去除进行实验研究，表明硅酸钙作为一种新型吸附剂，达到了废物资源化的目的。
3.3.2、物化法的应用
在采用吹脱法的基础上，引入超声波技术处理高浓度氨氮废水，相应条件下的氨氮的去除率达到92%以上。利用NaCI溶液浸渍法改性天然沸石，通过离子交换作用研究NaCI改性沸石对废水中氨氮净化效果及其影响因素。结果表明，改性沸石对低浓度氨氮废水净化效果较好。为了考查电化学氧化对低浓度废水中氨氮的处理效果，分别对不同电极材料、药剂浓度等因子对废水中氨氮的去除影响进行研究，发现二维电极比二维电极对氨氮的去除效果好，可以达到更高的氨氮降解效果。
3.3.3、生物膜法的应用
近些年出现的生物膜(MBR)法是一种集生物处理和膜分离于一体的新型高效生物处理技术。用膜组件代替传统的二沉池，可以进行高效的固液分离，提高污泥浓度，具有生物处理和膜分离工艺的共同优点，成为当前备受关注的一项重要的水处理技术。
3.3.4、真空膜的应用
利用真空脱气膜技术处理氨氮废水的工艺。直接从氨氮废水中提取游离氨制成高浓度氨水，实现了资源的回收利用，同样对污水处理具有很好的应用前景。而无机类氨氮废水卞要采用折点加氯法、沉淀法、离子交换法等物化脱氮工艺。
3.4、还原沉淀法对含铬重金属废水的处理方法
3.4.1、仪器与试剂
主要仪器：PHS-2F酸度计；T6紫外――可见分光光度计；AA nalyst600石墨炉原子吸收仪，美国Perkin Elmer公司。
3.4.2、试验方法
配制一系列Cr(U)溶液(Cr( VI)90 、900mg/L)，调节溶液pH,量取100 mL于烧杯中，搅拌状态下，按一定倍数的理论加药量，分别投加单质Fe、FeSO4、NaHSO3、 Na2SO3等 4种还原剂，观察溶液颜色变化，反应持续1 h后，用33%(质量分数)NaOH调节溶液pH至10. 0，加入4 mL 0. 1%(质量分数)的PAM溶液，静置沉淀1h，取上清液分析其pH及溶液中Cr(VI)含量，并将沉淀物进行离心，烘干、称重，比较不同还原剂对后续污泥量的影响。
3.4.3、结果与讨论
首先，不同还原剂对Cr(VI)去除率的影响。酸性条件下Cr(VI)还原常用的还原剂有Fe,FeSO4、Na2SO3、NaHSO3等，本研究分别考察了不同试验条件下上述4种还原剂对Cr ( VI)的还原效果。
其次，不同还原剂反应速率比较。 由于不同价态的Cr元素呈现不同的颜色，Cr( VI)呈黄色，Cr ( VI)呈蓝绿色，实验中通过观察溶液颜色变化程度可以初步判断Cr ( VI)的还原程度。表1为还原剂过量时不同pH条件下反应接近完全(溶液颜色由黄色变为蓝绿色)所需的时问。在本试验中采用配制的Cr ( VI)标准溶液，防止实际水样中存在的杂质离子十扰溶液颜色的判断。FeSO4作为还原剂在pH升高时会生成红褐色的Fe(OH)3沉淀，干扰对Cr( VI)还原程度的判断，因此采用分光光度法对Cr ( VI)残留浓度进行分析，去除率大于99.0%记为反应接近完全。
结束语
总之，城市污水处理技术的确定总体上应该满足因地制宜、技术可靠、经济合理的要求。总的来说，处理工艺要和某一地区的气候条件相适应，在该气候条件下能够实现稳定的运行、达到目标处理效果、满足排放标准的要求，同时基础工程造价、运行费用在经济上可接受，最终在实现城市污水处理的同时能够保证与环境、景观的协调统一。
参考文献：
[1]孙波，孙昊.氨氮废水处理工艺评价及应用[J].广东化工，2014，08:98-99.
关键词：污水处理技术；新技术；污水处理厂
中图分类号：U664文献标识码： A
一、污水处理概述
一般来说，污水处理分为三级，一级处理，主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水，BOD 一般可去除30%左右，达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。二级处理，主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD，COD 物质)，去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准。三级处理，进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂率法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗分析法等。整个过程为通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后，经过格删或者筛率器，之后进入沉砂池，经过砂水分离的污水进入初次沉淀池，以上为一级处理(即物理处理)，初沉池的出水进入生物处理设备，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反应器有曝气池，氧化沟等，生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床)，生物处理设备的出水进入二次沉淀池，二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理，一级处理结束到此为二级处理，三级处理包括生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备，一部分进入污泥浓缩池，之后进入污泥消化池，经过脱水和干燥设备后，污泥被最后利用。
二、几种污水处理厂处理污水的新技术
（一）光催化技术
近年来，有研究表明光催化技术也能够对污水有一定的净化作用。光催化技术处理污水的主要原理是使得有机污染物或者无机污染物在光催化的作用之下，发生氧化还原反应，生成水、二氧化碳以及各类盐，从而起到净化污水的作用。而从光催化技术采用的原料来看，主要包括了TiO2、ZnO、Cd3以及WO3等，其中尤以TiO2效果为最，它本身没有任何毒性，而且化学稳定性比较好，通过紫外光照射，能够产生自由电子，使得空气中的氧活化，并且产生活性氧以及自由基，由于活性氧与自由基本身都具备非常高的反活性，在有机污染物或者无机污染物与之相接触的时候，就会发生氧化还原反应，从而达到消除污染的目的。
（二）矿物质污水处理技术
部分非金属矿物，如膨润土、沸石、硅藻土、海泡石以及凹凸棒石等均具有处理污水的能力。而且，由于这些非金属矿物本身的种类繁多，储量相对较为丰富，价格也比较低廉，将其应用于污水处理之中的工艺也比较简单。除此之外，非金属矿物污水处理技术的处理效果好，二次污染小甚至是没有二次污染，还能够充分使用，因此这一技术具有一定的发展优势。
以膨润土为例，其主要成分是蒙脱石，蒙脱石的表面积非常大，在其层间存在着大量的可用于交换的无机阳离子，因此其吸附效果非常好。同时，还具有一定的乳化作用，亲和酸力以及去污能力也都比较好，对于污水之中的重金属如铅、铬都有较强的吸附作用。再比如沸石，在其内部也有许多的空穴以及孔道，使其具备了较大的开放性以及巨大的内表面积，对其进行加热之后，沸石的晶体架构不会被破坏，反而使得内部的孔穴更大，能够提升其吸附能力。对于污水之中的有毒离子、重金属的吸附能力很强，在特定的条件下其吸附作用能够达到90%以上。因此，非金属矿物质在污水处理厂的污水处理之中有着较为光明的应用前景。
（三） 声波能污水处理技术
声波能污水处理技术是指运用超声波对污水中的化学污染物以及一些难以降解的有机污染物进行降解，这是一种近年来新奇的新型水处理技术。超声波污水处理技术的降解相对较为温和，并且降解速度快，适用范围比较广泛，能够单独使用或者与其他的无数处理技术联合使用，具有较强的应用和发展潜力。
超声波是一种由一系列的疏密相间的纵波构成的声波，它能够通过液体介质向四周扩散传播，在声波能量足够高的时候，能够打破液相分子之间的吸引力，形成空化核，有助于在局部产生高温高压环境，形成超声空化，使得有机物在空化气泡内发生化学键断裂、水相燃烧以及高温分解作用，达到污水处理的目的。
但是，超声波污水处理技术与污水本身的粘性有很大的关系，如果污水本身的粘度过高，则会导致超声降解作用下降，甚至是无法产生空化核。因此，超声波污水处理技术对于污水本身也有一定的要求。在实际的应用过程中，还需要注意污水的酸碱度、和温度的调节，酸碱度应该以有利于有机物以中性分子的形态存在为依据，而温度的调节通过研究发现，在温度低于20 摄氏度的条件下，更有利于有机物的降解。
三、污水处理厂处理污水应用新技术的障碍
（一） 资金障碍
当前，城市污水处理厂要大规模应用新技术，必然需要对当前的污水处理设备进行更新换代，同时要投入大量的资金用于试运行和其他的相关项目可行性的验证。但是，当前我国的污水处理厂本身的资金实力不足，融资也存在障碍，导致污水处理新技术的应用困难。
（二）观念障碍
不少的污水处理厂对于新技术本身还存在一定的质疑，对其进行污水处理的原理了解不足，思想上比较保守，不愿意尝试新的技术。这种观念上的障碍可能比其他的障碍都要难以逾越，如果不及时的更新污水处理厂相关负责人的思想观念，新技术在污水处理厂的应用将非常困难。
（三）技术成熟性和稳定性
当前，有不少的污水处理厂也在尝试应用新技术，但是有一些新技术本身还不是很成熟，稳定性也不是很好，导致污水处理厂投入大力气引入的新技术和新设备无法正常运转。这就使得很多保持观望的污水处理厂更加迟滞不前，而没有在实践中得以应用，新技术也难以获得进一步的发展，从而造成恶性循环。
结语
总的来说，我国的污水处理厂还有很多问题需要解决，特别是应用新的污水处理技术以及污水处理厂的发展问题。本文主要的目的就是要对新技术的应用以及其影响因素进行具体的分析，对污水处理厂的观念进行转变，对新的污水处理技术进行有效应用，以此来保证水污染所存在的问题能够得到有效的解决，对生态环境进行有效的保护。同时，必须要对实际的问题进行有效的分析，对合理的方案进行有效的制定，这样才可以对我国的污水处理问题进行有效的解决，使废水排放零污染的这个目标得到实现，对环境进行保护，为人们构建一个绿色的家园。
参考文献
[1]钟木喜.污水处理厂处理污水的新技术分析[J].科技创新与应用，2012（21）.
关键词：污水、污泥处理、新技术
一：污泥污染
污泥是污水处理过程中产生的一种含水率很高的絮状混合物，是一种污染治理工艺的副产品，它实际上是由污水中的悬浮物、微生物及其所吸附的有机物和代谢活动产物等的聚合体，截留和聚集了几乎全部被处理的污水原来所包含的有毒有害物质，因此具有较强的污染性质。污泥中常含有大量病原菌、寄生虫和病毒，某些难分解的有机毒物，以及丰富的氮、磷等养分；工业污水产生的污泥中还含有多种重金属成分。如果处理不当，会对环境造成严重的污染。其污染传播的途径大致有以下几种：
首先，污泥的含水率极高，除一部分自然蒸发到空气中外，大部分将缓慢地渗入地表土层，并在雨水等的冲刷下进入地表水系或地下水系，污泥中的污染物将沿着这两种途径进行传播。
其次，没有进行无害化处理的污泥进入农田菜地，可能直接侵入人类的食物链。
第三，污泥散发恶臭，可能影响相当大范围的周边环境；排放的气体还包含有影响力很强的温室效应气体。此外，污泥的数量庞大，储运这些污泥需要较大的空间和很多的工具，这些空间和工具都可能被污染，要做到与其它可能接触人类食物链的系统有效“隔绝”有一定难度。
因此，科学地处理污泥越来越受到人们的关注，也成为水处理行业关注的焦点之一。
根据这类污泥的特性，污泥处理的目的主要有以下四个方面：
（1）减量化减少污泥最终处置前的体积，以降低污泥处理量及最终处置的费用；
（2）稳定化通过处理使污泥稳定化，最终处置后不再产生污泥的进一步降解，从而避免产生二次污染；
（3）无害化达到污泥的无害化与卫生化，如去除（或锁固）重金属，杀灭病菌、微生物等；
(4)资源化在处理污泥的同时达到变害为利、综合利用、保护环境的目的，如产生沼气并加以利用等。
二、污泥处理处置全过程分析：
污泥处理处置是指将污泥经过一系列的物理、化学或生物处理，降解有机物、杀灭细菌，使污泥稳定化，一般包括前处理、中间处理和最终处置三个阶段，如下图所示。
目前，随着广州沥二期和猎德四期、京溪等污水厂投产运行，中心组团污泥量达到了1000多吨/天，随着收集系统完善，污泥量会进一步提高。随着同德围、石溪等污水厂的建设，至2013年，中心组团污泥量届时将达到约2000吨/天；广州目前污泥除了部分送到水泥厂或其它应急处理外，尚无稳定的污泥处理设施。另外，污泥送到垃圾填埋场填埋给垃圾填埋作业造成的困扰和安全隐患日益凸现出来，污泥逐渐淡出填埋场也是一种必然趋势。
因此，根据广州实际，按照污泥处置的要求，重新考虑广州中心城区各大污水处理厂的污泥出路，建设匹配污泥规模的干化处理中心，实现污泥的干化处理，最大程度地减量化，对于解决全市污泥处理问题是非常必要的，也是非常迫切的。
随着广州市各大污水处理厂污水系统的完善，必定产生大量的污泥，污泥是污水处理后的副产物，是由有机物、细菌、病原体、无机颗粒、胶体、重金属等组成的非均质体，如果污泥未能得到妥善处理，将成为制约污水处理厂发挥环境效益的瓶颈。如果污水处理厂产生的污泥不能得到及时处理，将导致污水处理作用前功尽弃，污水处理的环境效益和社会效益将大打折扣。
因此，对广州污水处理厂产生的污泥进行综合治理、最大限度地降低城市污泥造成的二次污染，是保证广州污水处理系统发挥其环境效益和社会效益的必要条件。
主要的污泥处理处置工艺方法
3.1干化
干化是利用热能将污泥烘干，干化后的污泥呈颗粒或粉末状，全干污泥含固率在85%以上，微生物活性受到抑制，避免了因微生物繁殖而发霉发臭。
干化后污泥可以用于制作肥料、营养土，也可作为燃料和建筑材料等加以利用，多个方面的应用和实践尚待深入研究。
污泥干化具有以下突出的优点：
1）减量化：污泥体积减小至原来的1/4～1/5；
2）无害化：臭味消除，无病原物；
3）资源化：能（潜在）回收利用，产品具有多种用途，如作为肥料、土壤改良剂、燃料等。
3.2碱性稳定
碱性稳定化是在污泥中加入石灰、水泥窑灰或飞灰等碱性物质，使污泥pH值大于12，并保持一段时间，利用强碱和高温杀灭病原体、降低恶臭和钝化重金属。最终处置方式采用土地利用或卫生填埋。
碱性稳定的两个主要方法是N-Viro Soil方法和Agri-Soil方法。前者在碱性稳定后通过机械翻堆或其它方法使污泥快速干燥；后者在混合碱性物料后进行堆肥，该工艺在美国和澳大利亚等人均土地占有量较大的国家得到了一定应用。
碱性稳定化的优点是可以消除病原体，缺点是不但不会减少污泥量，而且还会增加污泥总量，占地面积大，要求周边没有环境敏感点。对于广州1000多万人的特大城市，不适用。
3.3污泥堆肥
堆肥技术是一种最常见的污泥生物转换技术，是污泥进行稳定化、无害化处理的主要方式之一，也是农业利用的有效途径。
污泥堆肥投资小，工艺简单，运行成本低，但堆肥存在明显的问题：
堆肥要求污泥的重金属含量稳定且小于相关标准要求，较难控制。
堆肥技术所需场地面积大、辅料需求量大、处理周期长。
堆肥过程产生的渗滤液处理难度大，恶臭控制较难，易造成二次污染，对环境影响大。
污泥堆肥产品肥效低，只能就近使用，生产运行状况受产品销售市场的影响，难以持续处理污泥。
根据广州市污泥特性检测，污泥中重金属含量虽未超标，而且存在市场销路的问题。因此，堆肥技术暂不适于广州大规模的污泥处理，但在污泥满足农用标准条件下，可以作为污泥干化后的污泥处置方式之一。
3.4焚烧
焚烧是利用污泥中丰富的可燃质，使污泥焚化。焚烧过程中，所有的病菌病原体被彻底杀灭，有毒有害的有机残余物被热氧化分解。焚烧灰渣可用作生产水泥等建材的原料。
用于污泥焚烧处理的焚烧炉有多层焚烧炉、流化床焚烧炉、炉排焚烧炉、复合床焚烧炉等。
污泥焚烧是否需要外加燃料，取决于污泥本身的热值（如有机物含量）和污泥的含水率。含水率为70~85%的脱水污泥直接进行焚烧时一般需要添加辅助燃料，含水率为35~40%的半干污泥一般不需辅助燃料就可以焚烧。
污泥焚烧的温度取决于所采用的焚烧炉类型，如多层焚烧炉干化区的温度为400~750C，燃烧区的温度为800~950C；流化床焚烧炉底层温度一般为750~800C，燃烧温度可以达到850~900C；炉排炉燃烧温度可达到850C以上。
污泥焚烧处理设施的配套工艺主要包括三方面：干化系统对污泥进行干化，使污泥在焚烧过程中能够稳定燃烧，降低添加辅助燃料的运行成本；净化系统对废气、废液、废渣进行处理，以便达到规定的排放标准，保护环境；余热锅炉对烟气的热量进行回收利用。
图3-5 焚烧流程示意图
3.5土地利用
污泥的土地利用是指污泥经过处理后，使污泥中的营养成份又回用于土地的处置技术。污泥的土地利用处置方式常与堆肥、碱性稳定和干化等污泥处理工艺结合使用。
土地利用有很多种形式，用于拟关闭石坑生态恢复绿化、石壁绿化、自然山地的植被生态恢复、污泥制肥代替复合肥用于高尔夫球场草皮养护以及污泥农用和土壤改良剂等。
3.6卫生填埋
这里所说的污泥卫生填埋与目前采用的污泥在生活垃圾卫生填埋场填埋不是同一个概念，污泥卫生填埋一般指单独建设一个专门填埋处置污泥的填埋场地，这是一种较为成熟的污泥处置技术。污泥卫生填埋是把脱水污泥、干化污泥或焚烧后的残渣运到污泥卫生填埋场进行填埋处置的工艺。
3.7污泥建材利用
由于污泥中含有一定量的有机和无机成份，而一些建材制品（如建筑用砖）的制作原料需要一定量的无机物（粘土），另外烧制过程中需要一定量的辅助燃料，这两方面的需要使得污泥有可能作为水泥生产与制砖生产所需的原料。
结束语：
关键词：城市污水处理新技术
中图分类号：U664.9+2文献标识码： A 文章编号：
可持续发展路线的实施，增加了我国各级政府对环境保护的认识和治理力度。城市污水处理，作为一个城市发展程度的重要标志，其实施效果已经成为了评价城市发展程度的重要指标。城市污水处理的效果不仅仅关系到城市所在地周边的环境保护，更关系到下游城市人们的身体健康以及经济发展。加快城市污水处理建设，加快城市污水处理新技术的应用，促进城市和谐发展以及可持续发展路线的实施，是目前我国城市污水处理相关部门的首要任务。
1.我国城市污水处理现状分析
目前我国城市污水处理的面临着重要的考验，现有污水处理系统已经不能满足日益增加的城市污水量。而工业污水、日常生活排放污水在城市内部的流向对流经城市的河流以及浅层地下水也都有着不同程度的污染。这也使得我国多数城市水源受到污染，加大了城市生活用水处理的费用，加剧了我国城市污水污染程度。近年来为了加快我国可持续发展战略目标的实施、促进我国水资源优化、保护环境，我国很多城市已经开始了对城市内污水流向的治理，减少污水在城市内流向对浅层地下水的污染。同时大力应用新的污水处理技术，加快污水处理建设，为我国可持续发展路线的实施打下坚实的基础。
2.城市污水处理新技术分析
2.1曝气生物滤池技术分析
曝气生物滤池是一种经过改良的新一代上向流曝气生物滤池。它既可以用于污水的二级处理，也可以用于处理出水需要回用等其它要求的污水深度处理，并且能够达到很高的排放水质标准。由于曝气生物滤池工艺将滤池和生化反应器结合起来，因此不再需要沉淀池；占地面积小，是常规工艺的1/4～1/5，节省大量征地和地基处理费用；池容小，土建工程量比其它工艺少20％～40％；全部模块化结构，改扩建容易，工期短；上部出水为清水，滤头不易堵塞，检修和更换容易。无需放空滤池中滤料；可对厂区进行全封闭，无臭味污染，视觉和景观效果好；不需要单独的反冲冼水和反冲洗水泵，降低了设备投资和运行费用；穿孔管曝气，节省设备投资和维护费，效率高。而膜式曝气头通常在运行两年后开始丧失其效率；自动化程度高，操作人员少；低温运行稳定，受温度影响很小；由于其具有连续的物理过滤能力，一旦生物反应发生问题，滤池仍可去除绝大部分的悬浮物；而且仅需要几天即可恢复生物处理能力，而活性污泥法需要几个星期才能恢复；由于其具有的众多有点，我国已经在2002年在广东南海新建了一座设计流量为50000m3/d的新型曝气生物滤池污水处理厂，从近6年的处理运行情况来看，运行稳定，处理效果好，是投资较少的一种新技术应用典型。
2.2天然有机化学污水处理技术的分析
天然有机化学在污水处理方面的优势已经被人们认可，也使得其在污水处理中的发展前景越来越好。化学混凝与生物法共同作用污水处理法已经成为了天然有机化学污水处理发展的新方向。该工艺能有效去除水中的颗粒物、磷和氮，使出水水质达到一定的水平。有些国家把化学混凝法加生物处理作为主要的处理方法对城市生活污水进行处理，如挪威、瑞典、丹麦，其70%的污水都用混凝法+生物处理。其它一些国家如美国和香港用一种叫做化学强化一级处理法，该法比化学混凝法需要的混凝剂量更少，但足以去除大部分磷同时大大加快沉降速度。
世界上最常用的混凝剂为铝盐和铁盐，也有一定数量的有机聚合物作混凝剂或助凝剂。水和污水中的污染物去除是通过已知的机械原理即破坏胶体的稳定性而混凝，或者是化学药剂与固体水解产物共同沉降来完成。混凝法的效率是受混凝剂的物理及化学特性、进水及工艺条件等因素的影响。
污水处理无疑是要花钱的。问题是要找到一种不仅投资少而且长期运行费用低的最经济最有效的方法。根据欧洲污水处理经验，要去除95%的BOD和90%以上的磷并且脱除85%氮，则化学强化一级处理+生物处理是最经济有效的。化学处理法特别是在工业污水比例大、污水水质日/年变化大时更显其最经济有效。在快速发展的工业化城市，企业排放的污染物会影响甚至破坏传统的生物处理过程，而化学处理法在这方面具有许多的先进性，能处理很多不同的污水，能承受很大的冲击负荷。对实际污水处理工程而言，首先用化学法进行污水处理研究，不仅能承受冲击负荷，将污水处理到一定的程度，还可以了解污水的组成和变化情况，为较易受污水冲击负荷、毒性物质影响的生物处理提供保护。种种优势预示了天然有机化学污水处理的良好发展前景。
2.3污水生物处理方法分析
生物污水处理是用生物学的方法处理污水的总称，是现代污水处理应用中最广泛的方法之一。主要借助微生物的分解作用把污水中有机物转化为简单的无机物，使污水得到净化。按对氧气需求情况可分为厌氧生物处理和好氧生物处理两大类。厌氧生物处理系利用厌氧微生物把有机物转化为有机酸，甲烷菌再把有机酸分解为甲烷、二氧化碳和氢等，如厌氧塘、化粪池、污泥的厌气消化和厌氧生物反应器等。好氧生物处理系采用机械曝气或自然曝气（如藻类光合作用产氧等）为污水中好氧微生物提供活动能源，促进好氧微生物的分解活动，使污水得到净化，如活性污泥、生物滤池、生物转盘、污水灌溉、氧化塘的功能。污水生物处理效果好，费用低，技术较简单，应用比较简单。当简单的沉淀和化学处理不能保证达到足够的净化程度时，就要用生物的方法作进一步处理。生物处理中要特别注意掌握净化污水的微生物的基本特点，满足其要求条件；污水中BOD与COD比值要大于0.3。温度影响较大，冬季一般效果较差。
3.加快分流制排水管网的推进，促进污水处理的实施
我国原有城市排水管网多位合流制排水管网，其是通过在城市中铺设一套排水管网用来排泄污水和径流雨水。这样的排水管网导致后期在进行污水处理时加大了处理量，增加了污水处理费用。而目前较为先进的分流制排水管网，是在城市中设两套独立的排水管网，分别排泄污水和径流雨水。这就使得在后期进行污水处理过程中，可以不对径流雨水进行处理，只针对污水进行处理，大大降低了污水处理费用。铺设分流制排水管网的费用与合流制排水管网污水处理费用相比，分流制虽然一次性投入较大，但是综合比较可以发现，其在管网运行多年后，总体费用只占合流制管网污水处理的42.7％。因此，加快我国老城区合流制管网改革，在建设新城区时积极采用分流制排水管网设计是污水处理发展的必然方向。
总之，城市污水处理新技术的不断涌现，为城市污水处理提供了更过的选择空间。同时也使得我国污水处理技术正在向着国际化的标准迈进。通过新技术的应用及人们对日常生活中无磷清洁用品的广泛使用，减少有害污水的产生，为我国环境保护打下坚实的基础。
参考文献
[1]李笑雯.城市污水处理技术[M].化学工业出版社,2006,7.
[2]梁国庆.城市污水处理生物技术分析[J].农业技术,2007,8.
[3]杨欣.居民生活污水的处理[J].化工信息,2007,8.
【关键词】船舶；含油污水；处理；新技术
中图分类号：U664.9+2文献标识码： A 文章编号：
[Abstract] in recent years, the constant deepening of China's research on the processing technology of ship oil wastewater, oily wastewater treatment technology of ship higher requirements of a higher level, at the same time, need, oily wastewater treatment technology in traditional is not suitable for the ship. Therefore, it is necessary to innovate the oily sewage treatment technology, this paper will from the following several aspects to analysis of new technology of ship oil wastewater treatment.
[keywords] ship; oily wastewater; treatment; new technology
一、前言
目前，我国很多地区对含油污水处理技术仍然研究不够深入，依然采用传统的处理技术，使得处理含油污水的水平得不到提高，因此，研究船舶含油污水处理新技术迫在眉睫。
二、船舶含油污水概述
船舶产生的污水主要为包括船舶生活污水（黑水）、灰水以及船舶油污水。按照公约附则VI的定义，船舶生活污水主要是指：任何型式的厕所和小便池的排出物和其他废弃物；医务室（药房，病房等）的洗手池、洗澡盆和这些处所排水孔的排出物；装有活着的动物处所的排出物；混有上述定义的排出物的其它废水，船舶生活污水也常称为“黑水”；而灰水是指除黑水以外的船上产生的其他污水，主要是来自厨房、洗衣房以及盥洗室等处的废水和废物；船舶油污水主要包括船舶正常操作过程中产生的含油压载水、含油洗舱水和机舱水。
目前公约要求处理的船舶生活污水主要是“黑水”。虽然对盥洗、厨房及洗衣所等排放的“灰水”没有给出处理要求，但当和“黑水”混合排放时必须进行处理。另外，一些国家和地区为保护当地水域环境质量，独自制定了更加严格的船舶生活污水排放标准，比如IMO要求的BOD5，SS和大肠杆菌的排放指标分别为50mg/l，50mg/l和250个/100ml，而美国阿拉斯加海域法规要求的排放指标分别为20mg/l，25mg/L和100个/100ml。并且有些地区要求黑水和灰水都要处理；甚至禁止排放任何形式的船舶生活污水在一些特殊和敏感水体，比如自然保护区、水源地和珍稀鱼类栖息地等。
三、目前含油污水处理工作中存在的问题
1、油水分离器工作负荷过高
舱底水中的含油量通常为7000～10000mg/L，有时更高达50000mg/L；油舱的压载水含油量一般为3000mg/L，洗舱水的含油量一般为10000～15000pmg/L，可见船舶舱底水、压载水、洗舱水中的污油含量相当可观，并且含油污水总量也非常多。据统计，普通船舶每年产生的含油污水相当于其船舶总吨位的30%左右。按照MARPOL73/78公约，含油污水都必须要经过油水分离器来处理，造成油水分离器工作负荷过高，导致油水分离器容易出现故障及维护保养工作量过多。
2、油水分离器的维护保养工作量过多
首次使用或清洗后投入使用时应先注满清水，以利于洗掉可能粘附的油污和杂质，避免含油污水对分离器的污染。注水时，应打开顶部的放空气阀、上排污阀和高位检验旋塞，以驱逐分离器中的空气，直至水从这些阀中流出时将其关闭并停止注水。起动污水泵前应先打开舷外排出阀，检查自动排油装置和应急操纵手轮是否处于正常位置。如有气动装置，应接通气源。
运行中要注意及时排油、加热温度和定期清洗等问题，特别注意避免油水分离器超负荷。如果供水量过大，或排油装置失控，积油过多，都会降低分离效果，造成污油污染分离器内壁。
3、含油污水违规排放现象严重
由于油水分离器工作负荷过高及其维护保养工作量过大等原因，部分船舶则把产生的含油污水不经过油水分离器分离，而直接排向舷外，造成海洋环境污染。违规排放的规律是：白天不排夜间排，停泊不排航行排，港内不排港外排。部分船员认为油水分离器的使用很麻烦或者不会操作油水分离器，因此从不使用油水分离器。设备保持完好以备检查，水质化验达标以备签关。按规定，使用油水分离器和油类操作均要记录在《油类记录簿》中。由于无法监控具体操作，部分船舶均按规定的格式，虚假填写船舶的含油污水量和设备的相关操作。
四、传统的船舶油污水的处理方法
1、物理法
此类方法是利用油和水的密度差使油滴和水分分离的方法,在确定油污水处理方法时,应首先考虑物理法,主要是由于物理法简单易行,管理方便,运行费用低,而且产生的废渣也容易处理,同时不会产生二次污染。最常用的重力分离法和水力旋流法。
(一)重力分离法;此方法是利用水和油的密度差,使上浮油和分散有克服水流阻力上浮进而除去水中油分的方法。油粒上浮速度是决定油分能否在短时间内被分离的决定性因素,取决于油粒直径的大小,油和水的密度差,流体的粘度以及温度,可用修正的托克斯定律来描述。
(二)水力旋流法;该法使含油污水在压力下沿着筒壁切向高速进入圆筒,在圆筒内部高速旋转,利用圆筒高速旋转的离心力使油和水得到分离,由于油和水密度的不同,水会聚集在旋流的外侧,上浮油和分散油则在中央。这种方法较重力分离法效率油很大提高,设备也有大幅减少,但因高速旋转水流需消耗很大能量,而且对设备维护要求高,所以只是适用于小量油污水的初步处理。
2、物理化学法
(一)气浮分离法;利用产生的微小气泡粘附油污水中的细微油粒上浮从而达到水油分离的方法。气浮原理主要是由于液体表面张力的作用,因为液体表面分子和液体内部分子受到的分子引力不相同,表面分子受到不均衡的力的作用将表面分子拉向液体的内部,且尽力缩小液体的表面积。油污水中难以通过重力分离或者分离速度较慢的分散油、乳化油可通过此法进行处理。
(二)絮凝沉淀法;为了提高常规重力分离法对微小油滴和乳化油的除去效率,通常可在油污水中投放絮凝剂,使乳化油破乳形成矾花,进而再利用重力分离法去除水中的油分。实际工程中此方法应用较多,但是处理后会产生大量的污泥,仍需进一步处理。
(三)过滤法;过滤法是在油污水流过滤床过程中,通过筛分、惯性碰撞、表面粘力等作用将小粒径油滴截留在过滤介质表面并不断聚集形成大粒径油滴然后上浮分离的方法。常用滤料有高分子聚合物、石英砂、玻璃纤维等。改方法所需设备简单、容易操作且投资小,但是存在处理速度慢以及随着运行时间的增加可能出现的油膜被突破的危险,所以一般必须先对含油污水进行反冲洗,以保证设备的正常运行。
3、生物法
(一)厌氧法;厌氧法是利用厌氧微生物分解水中有机物的方法。通常厌氧反应速率比较慢,耗时较长且当废水量很大时,所需设备较大。目前的研究主要集中于升流式厌氧污泥床和厌氧接触反应器,同时这两种工艺也应用较多。
(二)好氧法;同厌氧法相似,好氧法是利用好氧微生物氧化分解水中的有机物的方法。该方法一般只适用于含油浓度较低的油污水的处理。
五、船舶含油污水处理新技术
本文提出的含油污水处理新技术如图1所示，从污水柜来的含油污水用螺杆泵泵入油水分离筒-1，污水依靠重力和油水的比重差进行初步分离，分离出的污油聚集在上部的集油室，最后经自动排油装置排出至污油柜。集油室可设加热器，便于降低污油粘度，流畅地排出至污油柜。经初步分离后的处理水，水中含油量小于100mg/L，但仍高于15mg/L。按MARPOL73/78公约附则I的规定，这时的处理水是不能直接排出至海中的。经分离筒-1分离后的污水送入蒸汽加热器-2中将其加热至95℃，由于船舶航行时机舱蒸汽一般由废气锅炉产生，所以从能源角度讲用蒸汽直接加热该污水是可以接受的。经加热后的污水送入蒸发盘-3，蒸发盘位于主机废气锅炉后的烟道内。由于此时烟道内的烟气温度在150℃以上且流量足够，其热量足以将95℃以上的污水加热至蒸发，蒸发后的水汽连同主机废气排至空中。时间久后会在蒸发盘上形成污泥污垢，可在清洁废气锅炉时一并清洁。这样既减少了原先第二级的过滤处理，同时又不受15mg/L以及在特定海域排放要求的限制，也减轻了船员的劳动强度。
图1含油污水处理新技术示意图
六、结束语
在今后船舶含油污水处理的过程中，要及时的发现污水处理的新要求，并且根据新的要求提出新的处理技术，这样才能够不断提高含油污水处理水平。
【参考文献】
关键词：污水处理；新技术；新发展
污水处理的新技术有很多，其中经常使用的是SBR反应器，该技术装置在污水处理中有很多的优势，比如沉淀效果非常好；并且能够将污水中存在的比较难以降解的废水进行降解，其降解效率与时间都能得到保证；最重要的是这种污水处理技术工艺非常简单，而且所使用的设备结构也比较简单，这样就节省了大量的污水处理时间，变相提高了污水的处理的效率。
1 污水处理的新技术
污水处理一直是受到我国相关部门的重视，尤其是在淡水资源越来越缺乏的今天，其重视程度越来越高。我国人均淡水资源非常少，因此对污水进行处理，并且加以利用，对节约淡水资源有着重要的影响，对建设节约型社会也有积极的意义。那么，我国目前的污水处理技术有哪些呢？笔者总结如下：
1.1 沉淀和曝气、间歇和连续相结合实现自动控制的序批式（SBR）反应器
传统SBR反应器在运行操作上形成了曝气和沉淀相结合的特点，这体现了SBR反应器最为本质的特点之一。同时，这要求SBR反应器必须充分利用了现代电子和自动化技术。SBR反应器的发展过程呈现了多样性，有CASS、CAST、ICEAS、MSBR等多种新型SBR反应器。各种SBR反应器的发展体现了与传统活性污泥相互融合的趋势。具体表现为从间歇进水、间歇出水的传统SBR反应器，发展到连续进水、间歇出水和连续进水、连续出水并带回流污泥的SBR反应器。以及出现了UNITANK这种融合氧化沟、SBR和活性污泥工艺新型的综合性工艺。这体现了间歇式的SBR和连续式活性污泥工艺相互融合的特点。
这种技术在污水处理方面有很多的优势，首先，使用这种技术在污水处理过程中能够将其中的固体物进行充分的沉淀，沉淀效果与传统的方法相比其优势十分明显，基本上可以算作是理念沉淀；其次，使用这种技术能够将污水中的有机物去除，其效果与传统方法相比也明显，这正是因为如此，很多人员将其看作是推流式反应器；再次，使用这种技术方法能够将污水中存在的废水降解，而且降解效率非常高，因为在进行降解时，该技术因为生物多样性的特点，在讲解过程中，就会产生很多种生态条件，这样即使是那些比较难降解的废水也可以比较容易的进行降解；最后，该技术方法工艺十分简单，而且所需设备的结构不复杂，在使用的过程中与传统的方法相比节省了很多环节，比如不需要对其进行回流或者沉池。实际上，该技术方法还有很多的优势，所以这种技术值得推广。
1.2 氧化沟工艺
从20世纪90年代至今是我国氧化沟技术大发展的阶段，预计已有上百座氧化沟污水处理厂投入运行。氧化沟技术仍然是当前污水处理的热点。从应用和研究情况来看，我国氧化沟技术水平与国际先进水平相比差距很大。究其原因是我国没有系统地研究过氧化沟技术与设备，目前我国已引进数种氧化沟技术，有条件来分析比较和吸收消化。因此，认真分析和总结这方面的经验和教训显得十分必要。
氧化沟工艺的处理污水的技术应用也比较广泛，其优势也十分明显：一方面，构造形式单一，也就是说能够适应各种污水处理环境，相关人员只要根据相应的环境来选择构造形式即可，正是因为其构造形式比较多，所以该技术在使用的过程中与其他技术相比比较灵活，这样无论是哪种水质，都可以对其进行处理，所以这种技术的应用范围比较广；两一方面，该技术在使用的过程中需要最重要的设备就是曝气设备，该技术中这种设备也非常丰富，这样就能够适应各种处理环境，这种设备有两个优势，一是能够提供氧气，以便在处理的过程中发生氧化反应，便于处理；另一个是能够为沟渠提供合适的流速，这样就更加便于污水处理。
2 污水处理技术的新发展
2.1 关于城镇污水处理主导工艺的思考
西方国家经过一、二十年的治理工作，一些国家污水处理率达到90%以上。在这一时期在城市污水处理领域出现大量各种形式的污水处理新工艺，而进入20世纪90年代，西方国家城市污水处理市场需求萎缩，一个国家一年仅有一、两个城市污水处理厂的建设，所以在技术上失去了开发新工艺的动力。可数的新工艺的发展，也是基于这些国家老的污水处理厂超负荷改造的需要（曝气生物滤池）和水回用的需求（膜生物反应器）。社会需求是技术发展的最好驱动力，而我们国家对污水处理工艺有极大的迫切的需求，我国对污水处理技术开发仍有巨大的动力。
2.2 从可持续性思考城镇污水处理工艺技
目前政府往往简单认为一个城市有污水处理厂，就是经济和环境协调发展，符合了可持续发展的原则。对可持续发展全面理解应该根据世界环境与发展委员会在《我们共同的未来》的报告中对可持续发展的定义：“可持续发展是即满足当代人的需求，而又不损害后代人满足其需求的能力的发展”。从技术层面考虑需要判断污水处理工艺是否符合可持续发展原则，需要从可持续发展的公平性原则（是否体现资源和环境共享）、持续性（是否满足资源和环境的永续性利用）和共同性原则（是否有利于解决全球性环境问题）方面来考虑。
2.3 关于城镇污水处理厂污泥处理的思考
城市污水污泥处理和处置方面在我国还刚刚起步，与国外先进国家相比尚有较大差距。随着大量污水处理厂的投产，污泥产量将会有大幅度的增加。污泥厌氧消化的投资高，污泥处理费用约占污水处理厂投资和运行费用的20%～40%。在我国仅有的十几座污泥消化池中，能够正常运行的为数不多，有些池子根本就没有运行。这也是导致我国近年大量采用带有延时曝气功能的氧化沟等技术的原因。采用高效（高负荷）、低耗污水处理工艺的关键之一是解决城市污水厂污泥处理技术和问题，可以讲具有特点的解决我国城镇污水工艺的进步，在很大程度上取决于污泥处理和利用技术的进步。为了解决这一问题有必要加强污泥处理与利用的研究。
结束语
综上所述，可知污水处理对我国的经济发展非常重要，尤其是在水资源比较缺乏的今天，污水处理技术的发展对我国水资源的使用有着重要的影响。介绍了两种经常使用的污水处理技术，实际上还有很多新技术正在研发，也逐渐的应用在实际中，随着污水处理研究的深入，投入的加大，会有更多的技术应用在污水处理中，其处理效果会更加明显，更具优势。
参考文献
[1]陈韬，彭永臻，王淑莹，曾薇.污水生物处理系统的智能控制[J].北京工业大学学报，2002（04）.
【关键词】无机盐调理剂；污泥；新技术
Study on New Technique of Low Sludge Sewage Treatment of Zhongyuan Oilfield
ZHENG Rui-qian1 YAN Ji-hua2 YANG Yong-xia2 QI Xiang-li2 SUN Lan-fang2
（1.Puyang Hotway Pharmaceuticals Co.， Ltd.， Puyang Henan 457000， China；2.The Fourth Oil-Recovery Factory of Zhongyuan Oilfield Company Oil and Gas Gathering and Transportation， Puyang Henan 457176， China）
【Abstract】Study on new technique of low sludge sewage treatment of Zhongyuan oilfield，the results showed that： Inorganic salt conditioner broke the balance of CO2 and HCO3-， reduce the content of HCO3- in water treatment system， Control the main fouling reaction of outputting water， what can prolong the use cycle of water treatment equipment； The sewage are improving by dealing with “New technique of low sludge sewage treatment”，the amount of sludge is 31.89% lower than that at present.
【Key words】Inorganic salt conditioner； Sludge； New technique
0 前言
中原油田文二污水站日处理污水量14000m3左右，产出污泥残渣14吨以上，全年达到5100多吨。该污水站目前采用“预氧化污水处理技术”处理污水，该技术需提高含油污水的pH值，为铁离子及其他有害离子的沉降提供适当的碱性环境，控制污水处理系统pH值为7.5～8.5，外输水pH值控制在7.0～7.5，目前能够满足SY/T5329-94 《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》的指标要求。由于pH值的提高，污水中大部分离子形成固体物沉淀在含油污泥中，造成巨大的环保和经济压力，并且pH值由于HCO3-的存在随着系统达到端点站降低明显，导致水质稳定较差。
“中原油田低污泥污水处理新技术”是结合污水站来水、补充清水现状（见表1），本着“减少污泥、降低成本、友好环境”的原则，作者结合现场实际情况，进行了大量的理论论证和室内实验，利用无机盐调理剂双水解联合站来水中的CO2及HCO3-，打破产出水的C02和HC03-构成的弱酸性缓冲体系，从而使水中的离子达到一个新的热力学、动力学的稳定分布状态，以利于控制腐蚀、抑制结垢、杀灭细菌、 破乳除油及提高水的注入性能，提高水驱开发效果。
表1 文南油田水源水性数据表
1 低污泥污水处理新技术原理
1.1 技术原理
（2）“低污泥污水处理新技术”处理后的污水水质有所提高，污泥量在现在基础上降低了31.89%。
【参考文献】
关键词：油田污水，污水处理，膜分离技术
一、引言
近年来，随着油田开发进程的不断加快，油田产出废水日益增多，对生态环境造成了严重污染。油田产出污水水质复杂，含有石油类、破乳剂、磺酸盐、酚、酸等污染环境的物质。油田产出污水一般具有以下特征：含油量高（1000mg/L）、矿化度高（20000-50000mg/L）、pH值偏碱（7.5-8.5）、废水中含有细菌（SRB硫酸盐还原菌5-10μm）等。
油田产出污水主要包括油田采出水、钻井污水及原油处理站内其它类型的含油污水。油田污水的处理方式依据油田生产工艺、周边环境管理要求等因素，可以有多种不同的方式。
采用注水开采方式生产的油田，从注水井注入油层的水，大部分又通过采油井随原油一起回到地面，这部分水在原油外运和外输前必须加以脱除。随着油田开采年代的增长，采出液的含水率不断上升，有的区块已达到90%以上，这些含油污水已成为油田的主要注水水源。随着油田低渗透区块和表外储层的连续开发，对油田注水水质的要求更加严格。
二、油田污水处理技术现状
油田的水处理工艺，其流程通常为“隔油-过滤”或“隔油-浮选（或旋流除油）-过滤”，该处理工艺主要是去除污水中的含油和悬浮物。在很长一段时间内，此工艺流程被广泛应用于各油田的采出污水处理中，处理效果良好，处理后的水质一般都能达到回注水的要求。
1.技术分类
根据油田污水处理程度和水质要求的不同，通常将污水处理技术分为一级处理、二级处理和三级处理。一般来说，一级处理属于预处理，二级处理能除去90%左右可降解有机物，以及90-95%的固体悬浮物。然而，对于重金属毒物和生物难以降解的有机物、高碳化合物以及在生化处理过程中出现的氮、磷等物质，则难以完全除去，需进行三级处理。
一、二级处理主要是利用过滤、沉降、浮选等方法把污水中的悬浮物除去，可以去除废水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油类等，主要方法包括重力分离、离心分离、过滤法、粗粒化、中和、生物处理等方法。这些技术在国内外都已经比较成熟，应用非常广泛。
三级处理技术属于更高级的油田污水处理方法，其主要方法有以下几种：
一是化学法。该方法主要用于处理废水中不能单独用物理法或生物法去除的一部分胶体和溶解性物质，特别是含油废水中的乳化油，包括混凝沉淀法、化学转化法和中和法。二是物化处理法。包括气浮法和吸附法两种，其中气浮法是将空气以微小气泡形式注入水中，使微小气泡与水中悬浮的油粒相粘附，形成浮渣层从水中分离。吸附法主要是利用固体吸附剂去除废水中的多种污染物。根据固体表面吸附力的不同，吸附可分为表面吸附、离子交换吸附和专属吸附三种类型。三是生物法。该方法是利用微生物的生化作用，将复杂的有机物分解为简单的物质，将有毒的物质转化为无毒的物质，使废水得以净化。根据反应机理的不同，生物法可以分为好氧生物处理和厌氧生物处理。
膜分离技术被认为是“21世纪的水处理技术”，主要包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等几类，这些膜分离产品均是利用特殊制造的多孔材料的拦截能力，以物理截留的方式去除水中一定颗粒大小的杂质。特别是超滤技术，已经在污水除油的相关研究中取得了一定的进展，逐渐从实验室走向实际应用阶段。
2.油田污水处理的一般工艺
油田污水成分比较复杂，油分含量及油在水中存在形式也不相同，且多数情况下常与其他废水相混合，因此实际应用中通常是两三种方法联合使用，使出水水质达到排放标准。另外，各油田的生产方式、环境要求以及处理水的用途不同，使油田污水处理工艺差别较大。3.膜生物反应器工艺
膜生物反应器（MBR）是一种由膜分离单元与生物处理单元相结台的新型水处理技术，以膜组件取代二沉池在生物反应器中保持高活性污泥浓度减少污水处理设施占地，并通过保持低污泥负荷减少污泥量。与传统的生化水处理技术相比，MBR具有处理效率高、出水水质好；设备紧凑、占地面积小；易实现自动控制、运行管理简单等优点。自上世纪80年代以来，该技术愈来愈受到重视，成为研究的热点之一。
在我国，膜生物反应器作为污水再生回用的一项高新技术，其开发与研究也正越来越深入。虽然目前膜生物反应器在我国的实际应用还较少，然而，在水资源日益紧缺的情况下，随着膜技术的发展、新型膜材料的开发以及膜材料成本的逐渐下降，膜生物反应器将会有较好的应用前景。
三、油田污水处理技术的发展趋势
随着全球范围水资源短缺的加剧，以及人们对环境污染认识的加深， 油田污水处理后回用已经越来越受到重视。近期的研究有如下趋势：
1.新型水处理药剂的研制和开发。混凝剂是油田采出水、钻井污水等处理中重要的药剂，研制混凝能力强、能够快速破乳、沉降速度快、絮凝体体积小、在碱性和中性条件下同样有效的新型混凝剂，是水处理药剂开发者致力的方向。
2.膜分离技术的研究及推广。膜分离技术用于油田污水处理，目前尚处于工业性试验阶段，难以大规模工业应用的原因主要是膜的成本和膜污染问题。因此，今后的研究重点是：开发质优价廉的新材料膜；减少膜污染的方法；清洗方法的优化以及清洗剂的开发。
3.开发工艺更为先进的复合反应器，提高处理效率，减少占地面积。MBR是膜分离技术与生物处理法的高效结合，这种工艺不仅有效地达到了油水分离的目的，而且具有污水三级处理传统工艺不可比拟的优点。膜生物反应器工艺作为膜分离技术和生物处理技术的结合体，集中了两种技术的优点，已经在一些工业废水处理中应用，从长远的观点来看，膜生物反应器在水处理中应用范围必将越来越广。
参考文献
[1] 陈国华.水体油污治理[M].北京：化学工业出版社，2002.
[2] 顾国维，何义亮.膜生物反应器-在污水处理中的研究和应用[M].北京：化学工业出版社，2002.
关键词：层叠集气上流式厌氧工艺；污水处理“零”排放；规模化养猪场；福州市
中图分类号 S851 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2013）18-88-03
随着经济发展和人民生活水平的提高，福州市生猪养殖业得到了迅猛的发展，据统计截至2012年底，全市共建成年出栏1 000头以上的生猪规模养殖场690家，生猪规模养殖占68%，出栏数187万头。这些规模化养猪场大多处于先发展后治理的状况，在养猪场选址和全过程治理方面缺乏环保意识、缺乏环保资金投入、缺乏配套的环保治理设施与方法、缺乏完善的服务管理手段，严重威胁着我市养猪业持续、健康发展，也由此造成养猪场周边的群众怨声载道，纠纷不断。因此，根据福州市生猪养殖污染治理现状、存在问题与发展规划，探讨如何应用推广一些行之有效、切合福州市实际技术工艺模式及投资省、污水处理效率高、运行稳定、后续管理方便的沼气发酵装置尤为重要。从20世纪90年代开始，我市研究开发出斜流隧道式厌氧污泥滤床工艺技术，在规模化养猪场广泛推广，深受广大养殖业主的好评。随着技术工艺研究的不断深入，在实践中也发现一些问题和缺点，通过近些年来不断改进、完善、总结，于2008年研发出半地埋式双层结构层叠集气上流式厌氧工艺，实现工艺技术新的飞跃，整个系统更加完善，为探索福州市规模化养殖污水处理实现“零”排放开辟一条新路。
1 半地埋式双层结构层叠集气上流式厌氧工艺流程及特点
层叠集气上流式厌氧污泥床-过滤器（Cascading set gathering of gas Up-flow Blanket Filter简称CGUBF）工艺流程见图1。
该沼气工艺技术按照污染防治、能源生产利用、循环生态农业开发的功能要求，积极推广逐场规划设计、统一施工建池、集中供气、综合利用的建设模式，以发展农业循环经济为指导，将沼气工程与养殖业发展、污染物（粪便污水、母猪胎盘内器脏、病死猪）处理、“三沼”综合利用、后续管理等进行统一筹划、系统安排。该工艺技术的主要特点如下：
1.1 高效性 虽然属于常温发酵工艺，但由于工艺技术先进科学合理，如进水布点多而均匀、池体地埋深保温性能好、内置填料、集气搅拌、出料方便、定期排渣等，促使池容产气率提高。
1.2 经济性 厌氧发酵装置采用半地埋式钢筋混凝土结构，结构紧凑，水压间、多层储气室、发酵间于一体，节省土地成本与工程造价。半地埋式双层结构，减少工程施工难度与土方量，节省施工成本。钢筋混凝土结构施工建设方便，长久耐用，且不用单独建造储气柜，节省投资，后期运行管理费用低。
1.3 整体性 该工艺不只是考虑单个发酵装置，而是包括前处理工艺技术、发酵技术、后处理技术、“三沼”利用、病死猪处理、疫病防控等整个系统实行统筹规划，整体性强，形成养猪场良性循环，从而提高效率。
1.4 稳定性 该工艺技术通过10多年来在各地的应用推广实践检验，工程运行正常，未出现故障与维修问题，污水处理效果与产气效果良好。
1.5 便利性 前我市大多数沼气工程没建自动排浮渣与底部污泥的装置，导致刚运行时效果还好，以后运行效率逐年降低，主要原因是没有定期出料。而该工艺配有自动排泥渣装置，促使料液循环处理。另外，整个工艺无动力运行，管理方便安全简单，对管理人员专业培训要求不高。
1.6 实用性 能充分考虑、利用我市山地丘陵多的地势特点解决自动进出料问题；采用半地埋结构，可充分利用地温提高冬天沼气发酵温度；利用沼液冲洗猪舍，既可解决农作物消纳地面积少的问题，又可减少养猪场用水量，延长微生物菌滞留期；配套进行病死猪处理，既有效地搞好养猪场疫病防控，又降低了养殖场处置病死猪的费用。
2 规模化养猪场实现污水“零”排放存在问题及必须做好8项工作
我市规模化生猪养殖场实现污水“零”排放普遍存在以下几个问题：一是周边消纳地少，且大部分耕地不属于养猪场业主，可供养猪场使用的土地面积少，造成沼液无法利用与储存。二是猪舍环保设施简陋，雨污不分，如遇雨天必然增加污水量，甚至把泥沙带入沼气池。三是养猪场资金及土地缺乏，建设沼气工程容积小负荷大或沼气工艺落后，特别到冬天沼气池处理效果更差，沼液出水浓度过高。四是目前沼液利用现状是一部分随农时使用，作为肥料和灌溉水，而在非农用季节，则直接排放，成为水体二次污染源。五是对于生物发酵垫料零排放工艺，由于需改造猪舍，增加垫料与购买有益微生物菌，增加养殖成本，且我市气温高湿度大，需加大排气装置，否则易发生猪皮肤病、呼吸道疾病。针对以上问题，随着近年来各县（市、区）政府实施畜禽养殖布局划分、农业减排达标排放、生态县建设等，对规模化养猪场实现污水“零”排放提出更高的环保要求，因此，为了实现规模化养猪场污水“零”排放，必须重点做好以下8项工作：
2.1 养殖业主要做好养殖规划 要树立农业废弃物循环利用的意识，在建场选址时要充分考虑养殖污染物的消纳土地面积，根据消纳土地种植何种农作物，测算每年消纳地农作物的用肥量，严格控制养殖规模。
2.2 建设长期、稳定、高效运转的沼气工程 沼气工程是养殖污水处理的核心，其运转效率、稳定性、污水滞留时间、微生物菌中毒或受抑制等关系到污水处理效果、病原菌杀灭程度，所以可在设计时邀请相关专家进行工程工艺方案论证，确保工程项目建设的科学性、合理性和规范性。
2.3 雨污分流 猪舍污水管网一定要雨污管分离，减少污水数量与蚊蝇滋生。
2.4 养猪场消毒液的使用 容易引起沼气池内微生物中毒或受到抑制，需高度重视。
2.5 建设相关配套设施 如贮肥池、沼液输送管网、沼液吸运车等。
2.6 减少污水量 采用“干清粪”工艺减少冲洗用水；采用沼液冲洗猪舍，减少污水量。
2.7 降低沼液浓度 必须设置一道滤器，使沼液的CODcr
1 000mg/L，从感观上与实际操作中都能适宜冲洗猪舍。
2.8 及时适量排渣 要设置多处排出口，及时适量地排出沉淀污泥与悬浮渣，并运至干化场干化或用固液分离机分离，制成高效有机肥。
3 沼液冲洗猪舍的可行性、操作要点及实施效果
对沼液用于冲洗猪舍，实现污水处理“零”排放之可行性阐述如下。首先，从沼气发酵过程与机理来论证其安全性。沼气厌氧发酵过程如同反刍动物牛羊胃的消化过程，据资料介绍，将牛胃的内容物做饲料添加剂喂猪，能促进仔猪的生长发育，并增加体重[1]。在沼气池中同样存在着种类繁多、功能各异的微生物群落，它们按照各自的营养需求进行物质转化，其中一类微生物对废弃物原料的分解产物成为另一类微生物的营养，这一类微生物的代谢产物又为别的微生物所利用，如此接力式地转化使初始发酵物逐步分解成简单的物质，同时也合成一些新的物质，在此过程中微生物群落之间逐步形成一种相对平衡状态。因此，在沼液里既含有形形的微生物又含有大量的新产物，如转化成多种抗生素、溶菌酶及多种消化酶等，这些物质有促进动物生长、增强抗病能力和提高饲料消化率的作用，而转化的新产物，有些可作为动物的营养物，如氨基酸、 维生素及微量元素等。据农业部环境保护科研监测所研究资料介绍：“经过对不同来源的沼液分析，17种氨基酸含量总和平均大约为640mg/L，维生素B1、B2、B6、B11、B12分别为0.089mg/L、0.022mg/L、0.53mg/L、0.078mg/L、0.009 3mg/L，证明沼液对动物的营养需求均有一定的补充作用”[2]。
其次，从沼液中查找是否含有对生猪生长发育有害的物质及含量超允许范围来证明其安全性。据农业部环境保护科研监测所研究资料介绍：“沼气池在发酵过程中形成的低电位和厌氧环境及产生的低级脂肪酸和一些生物活性物质都会对致病微生物和寄生虫卵起到杀灭、抑制和使之失活的作用，例如伤寒杆菌、痢疾杆菌、钩端螺旋体及血吸虫卵和钩虫卵在沼气池内存活时间一般不超过1个月，蛔虫卵存活3个月”，通常发酵1个月以后多数病原体会得到有效控制。此外，沼液中的亚硝酸盐含量很低，按[NO-2]含量不足0.002mg/L，远低于现行制定的畜用饮用水标准最大允许浓度10mg/L（美国）。沼液中的硝酸盐含量以[NO-3]计为16～32mg/L，也低于澳大利亚推荐的允许浓度90～200mg/L[3]，由于猪舍中的废弃有机物主要是畜禽粪尿、病死猪、胎盘内器脏，这些废弃物与污水进池酸化、厌氧发酵，产生的沼气、沼液、沉淀污泥与沼渣，其中的沼液含有如上所述的特性、功能、益处，还有微量元素齐全，各种维生素与有益菌群，用于喂猪起到加快生长、缩短育肥期、提高料肉比、增强抗病能力的作用。因此，用低浓度沼液冲洗猪舍是安全、科学、有益的。笔者在福清市东瀚镇兴达养猪场进行沼液冲洗猪舍试验，该养猪场生猪存栏数2 000头，于2011年新建半地埋式双层结构层叠集气上流式厌氧沼气池500m3，日产沼液45t，通过1a多时间对2 000m2猪舍进行沼液冲洗试验，结果表明用沼液冲洗猪舍时猪群会涌跃觅食沼液，甚至连残留在舍内凹凸不平的水泥地面的沼液，猪也用舌头予以舔净，且猪群的皮毛油亮光滑，不发生胃肠道疾病，特别是混有病死猪、内器脏一并厌氧发酵的沼液更具有抗病毒的功效。
用沼液冲洗猪舍需安装一台清水泵，安装在沼气工程的过滤池面上，将水泵头潜入过滤池液面下将沼液抽至密闭的高位池储存，冲洗猪舍时开启阀门，如同正常冲洗猪舍一样，但要尽量少冲洗猪身上，因为猪身上粘有沼液会引起猪舔，以免相互咬伤。每天上、下午冲洗两次，如此反复使用就没有多余沼液可排。但有的养猪户对高床不用沼液冲洗担心高床铁件受到氨与硫化氢腐蚀，建议先使用沼液冲洗后再用少量清水清洗。如按年出栏万头育肥猪计算，每天用水均在120t左右，母猪舍用水20t左右，100t沼液用于回冲，余下20t左右沼液可用于猪舍中的绿化带浇灌，或用地下土壤渗滤沟（地下渗滤土地处理系统（UG））的方法处理处置，完全没有污水外排（见图2）。
图2 标准构造的地下土壤渗滤沟
4 污泥定时排放是实现沼液冲洗猪舍污水“零”排放的关键
由于沼液长时间循环利用难免导致沉淀污泥的累积，因此，就要经常察看沼液的浓度而决定是否排放污泥，否则就会累积，使沼液难以利用。因此在构建厌氧消化池时要特别注意设置方便排泥的设施，不论是地面池或地下池都要尽量使污泥多点全面地排出，要克服以往采用的单点局部排污泥的弊端。如采用单点局部排污泥的方法，就有大面积多处的污泥受到液体的阻力影响难以达到全面排出沉淀污泥的要求。若长期采用单点排泥，沼液的浓度就会上升，将影响冲洗猪舍，那么污水“零”排放将难以实现。
沉淀污泥全面排出后，可放置在污泥干化场自然干化，有条件的可购买0.5mm的挤压式固液分离机对沉淀污泥进行挤压、装袋，用作农业肥料或出售养鱼等。
综上所述，要做到规模化养猪场污水“零”排放，沼液能够用于冲洗猪舍，其核心是选好、建好工艺先进、运行高效稳定的沼气工程，同时配套建设相关设施，加强日常管理工作。
参考文献
[1]周孟津.沼气生产利用技术[M].北京：中国农业大学出版社，1999：114-120.
