1、水務(wù)行業(yè)政策及水處理最新技術(shù)研究Contents1 水資源概況 2 國際及中國供水價格趨勢3 水污染現(xiàn)狀、排放標(biāo)準(zhǔn)及政策法規(guī)4 垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮最新技術(shù)5 活性污泥生物脫氮除磷最新工藝1 水資源概況1.1 世界水資源簡況 全球總水量共有約14億立方公里，咸水占97.5%，淡水僅占2.5%。淡水中，兩級冰川及被冰雪覆蓋的高山和永凍層中淡水占68.7%，深層地下水占30.1%,雖然地下水是地表水10倍，但是目前技術(shù)條件下無法大規(guī)模利用。容易利用的淡水僅占淡水總量的1%，約占地球總水量的0.026%左右，而可以直接利用的淡水更少，僅占全球總儲水量的十萬分之七。因此，世界水資源的特點(diǎn)是：水資源總量大

2、，可利用淡水資源少。 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 水，尤其是淡水是不可替代的資源，是維系生命的物質(zhì)，從某種意義上說，水比石油寶貴。在人口劇增和工業(yè)膨脹的背景下，水的需求日益增加，而水的供應(yīng)則由于污染，地下水的下沉以及氣候的變化而逐漸萎縮。1 水資源概況圖一：世界水資源簡況圖 1.2 世界水資源分布 巴西、俄羅斯、加拿大、中國、美國、印度尼西亞、印度、哥倫比亞和剛果等9個國家的淡水資源占了世界淡水資源的60%。 1 水資源概況圖二：世界水資源分布圖 1.3 世界人均水資源情況 世界各國和地區(qū)由于地理環(huán)境不同，擁有水資源的數(shù)量差別很大。約占世界人口總數(shù)40%的80個國家和地區(qū)約15億人口淡水不足，

3、其中26個國家約3億人極度缺水。 1 水資源概況圖三：世界人均淡水資源量 1 水資源概況 1.4 我國水資源的概況 中國水資源地區(qū)分布也很不平衡，長江流域及其以南地區(qū)，國土面積只占全國的36.5%，其水資源量占全國的81%；其以北地區(qū)，國土面積占全國的63.5%，其水資源量僅占全國的19%。分布不均勻大面積受污染人均占有少總量豐富東多西少南多北少分布特點(diǎn)1 水資源概況 1.5 我國水資源分布及特點(diǎn) 我國是一個干旱缺水嚴(yán)重的國家。淡水資源總量為28124億立方米，占全球淡水資源的6%，僅次于巴西、俄羅斯和加拿大，居世界第四位，但人均只有2100立方米，僅為世界平均水平的28%，在世界上名列121

4、位。圖四：我國水資源分布 1 水資源概況 1.6 我國人均水資源地區(qū)分布 按照國際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)：人均水資源低于3000立方米為輕度缺水；人均水資源低于2000立方米為中度缺水；人均水資源低于1000立方米為嚴(yán)重缺水；人均水資源低于500立方米為極度缺水。中國目前有16個省(區(qū)、市)人均水資源量(不包括過境水)低于嚴(yán)重缺水線。圖五： 2011年我國各省人均水資源后20名1 水資源概況 1.7 我國用水量狀況及趨勢 目前，我國年用水總量已突破6000億立方米，全國年平均缺水量500多億立方米，三分之二城市缺水。經(jīng)水利部預(yù)測，2030年中國人口將達(dá)到16億，屆時人均水資源量僅有1750立方米。在充分考

5、慮節(jié)水情況下，預(yù)計(jì)用水總量為7000億至8000億立方米，要求供水能力比現(xiàn)在增長1300億至2300億立方米，全國實(shí)際可利用水資源量接近合理利用水量上限，水資源開發(fā)難度極大。2 國際及中國供水價格趨勢 2.1 世界主要國家水價政策 資源決定政策，供給管理向需求管理轉(zhuǎn)變，各國水價政策與水資源狀況相適應(yīng)。主流是補(bǔ)貼型和成本型，只有少數(shù)國家是營利型水價體系。世界水價體系發(fā)展趨勢：從補(bǔ)貼型向成本型和營利型方向轉(zhuǎn)變。 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院2 國際及中國供水價格趨勢國家水資源量水資源分布狀況水價美國 總量為 30150 億 立方米，人均占有量 東部豐沛，西部短缺東部便宜，西部較貴加拿大擁有大約 9%

6、的世界淡水資源量，人均占有量高于任何大國60%淡水資源在北部，南部淡水資源緊張政府補(bǔ)貼，長期維持低水價澳大利亞總量為3430億立方米，人均占有量東部及沿海地帶豐沛，中西部地區(qū)短缺90年代水質(zhì)危機(jī)之后開始改革，目前城市供水、農(nóng)業(yè)灌溉都盈利運(yùn)行英國河川平均徑流量1590億立方米，人均占有量約為西北向東南減少提價趨勢明顯圖六：主要國家水價狀況2 國際及中國供水價格趨勢 2.2 我國水價政策 我國水價政策由“開源”到“節(jié)流”，供給管理向需求管理轉(zhuǎn)變。自 2006 年以來我國已經(jīng)逐步建立以水資源為基礎(chǔ)的水價管理思路，把水當(dāng)作一種資源來進(jìn)行定價，一方面，可以提高用水效率，節(jié)約水資源，限制高能耗行業(yè)發(fā)展，符

7、合國家經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的大背景；另一方面，提高水價在地方政府資金緊張的背景下，可以減少財(cái)政負(fù)擔(dān)，扭轉(zhuǎn)自來水供水企業(yè)多年虧損、靠財(cái)政補(bǔ)貼來維護(hù)水網(wǎng)、更新設(shè)備的局面。2 國際及中國供水價格趨勢 2.3 我國水價體系 我國的水價采用“四元”水價體系、五類水價組成，主要包括水資源費(fèi)、水利工程供水價格、城市供水價格以及污水處理費(fèi)四部分。城市供水實(shí)行分類水價，根據(jù)使用性質(zhì)可分為居民生活用水、工業(yè)用水、行政事業(yè)用水、經(jīng)營服務(wù)用水，特種用水等五類。2 國際及中國供水價格趨勢 2.4 我國供水價格 從部分國家供水價格的絕對值對比來看，中國水價處于較低水平。即使與水資源較豐富的加拿大相比，中國的供水價格仍遠(yuǎn)低于它。圖

8、七：世界主要國家、城市供水價格2 國際及中國供水價格趨勢 目前（截止2012 年3月）我國省會城市的居民平均水價為 元/噸，水價最高的省會城市是天津、香港、北京，價格分別為 元、元和4元，水價最低的三個省會城市分別為拉薩、杭州和武漢，價格分別是 元、元和 元。圖八：各省會城市居民用水綜合價格和平均價格2 國際及中國供水價格趨勢 其中，各省會城市的工業(yè)用水平均水價元/噸。圖九：各省會城市工業(yè)用水綜合價格及平均價格2 國際及中國供水價格趨勢 2.5 我國水價趨勢 我國供水行業(yè)自2011年下半年以來，營業(yè)利潤總額當(dāng)季同比數(shù)據(jù)由正轉(zhuǎn)負(fù)，而新的國標(biāo)監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)的提升，提高供水成本，水務(wù)行業(yè)面臨新一次的成本壓

9、力挑戰(zhàn)，因此提高水價勢在必行。 我國的水價無論從國際橫向比較還是從人均可支配收入的占比上看，都處于較低水平。我們對于未來水價將會出現(xiàn)上漲的主要邏輯來源于我國水資源緊缺、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的需求、供水行業(yè)的盈利狀況不佳得出。我國水污染現(xiàn)狀水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院3 水污染現(xiàn)狀、排放標(biāo)準(zhǔn)及政策法規(guī)水環(huán)境控制標(biāo)準(zhǔn)國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)及政策 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 我國主要河流有機(jī)污染普遍，主要是湖泊富營養(yǎng)化嚴(yán)重，流經(jīng)城市河段普遍受到污染，近岸海域亦受到一定污染。 珠江流域干流廣州段污染相對較重。黃河流域面臨水資源短缺和水體污染雙重壓力。松花江流域處于中等污染水平。淮河流域，干流水質(zhì)尚好

10、，直流IV類至V類水質(zhì)為主。海河流域污染嚴(yán)重。遼河流域污染嚴(yán)重。太湖流域處于富營養(yǎng)狀態(tài)。滇池流域富營養(yǎng)化嚴(yán)重。 近岸海域根據(jù)368個站位監(jiān)測結(jié)果，IV類和劣IV類海水分別占15%和28.5%。東海海區(qū)劣IV類水質(zhì)達(dá)53%，上海、浙江、廣東等省市近岸海域污染嚴(yán)重。 3.1 我國目前的水污染現(xiàn)狀3 水污染現(xiàn)狀、排放標(biāo)準(zhǔn)及政策法規(guī)（1）近年來中國水污染事件淮河水污染事件，震驚中外在經(jīng)過10年一共投入600億人民幣治污后，到2004年，淮河水質(zhì)竟又回到10年前的水平2004 沱江“3.河南濮陽多年喝不上“放心水”自2004年10月以來，河南省濮陽市黃河取水口發(fā)生持續(xù)4個多月的水污染事件2005 松花江

11、重大水污染事件2006 白洋淀死魚事件2007太湖水污染事件2009江蘇鹽城水污染事件2009重金屬污染湘江威脅4000萬人飲水安全 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院3 水污染現(xiàn)狀、排放標(biāo)準(zhǔn)及政策法規(guī) 2006湖南岳陽砷污染事件 2006年9月8日，湖南省岳陽縣城飲用水源地新墻河發(fā)生水污染事件，砷超標(biāo)10倍左右，8萬居民的飲用水安全受到威脅和影響。最終經(jīng)核查發(fā)現(xiàn)，污染發(fā)生的原因?yàn)楹恿魃嫌?家化工廠的工業(yè)污水日常性排放，致使大量高濃度含砷廢水流入新墻河。 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院湖南岳陽砷污染事件3 水污染現(xiàn)狀、排放標(biāo)準(zhǔn)及政策法規(guī) 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 2007年5月29日開始，江蘇省無錫市城

12、區(qū)的大批市民家中自來水水質(zhì)突然發(fā)生變化，并伴有難聞的氣味，無法正常飲用。無錫市民飲用水水源來自太湖，造成這次水質(zhì)突然變質(zhì)的原因是：無錫市區(qū)域內(nèi)的太湖水位出現(xiàn)50年以來最低值，再加上天氣連續(xù)高溫少雨，太湖水富營養(yǎng)化較重，從而引發(fā)了太湖藍(lán)藻的提前暴發(fā)，影響了自來水水源水質(zhì)。 進(jìn)入2007年6月份，巢湖、滇池也不同程度地出現(xiàn)藍(lán)藻。安徽巢湖西半湖出現(xiàn)了區(qū)域在5平方公里左右的大面積藍(lán)藻。由于西半湖不作為飲用水源，所以對當(dāng)?shù)赜绊懖淮螅S看持續(xù)高溫，巢湖東半湖也出現(xiàn)藍(lán)藻。滇池也因連日天氣悶熱，藍(lán)藻大量繁殖。在昆明滇池海埂一線的岸邊，湖水如綠油漆一般，并伴隨著陣陣腥臭。太湖、巢湖、滇池藍(lán)藻的連續(xù)爆發(fā)，為“三

13、湖”流域水污染綜合治理敲響了警鐘。 2007年太湖、巢湖、滇池“三湖”流域藍(lán)藻水華事件 3 水污染現(xiàn)狀、排放標(biāo)準(zhǔn)及政策法規(guī) 水華前后的太湖 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院3 水污染現(xiàn)狀、排放標(biāo)準(zhǔn)及政策法規(guī) 2012年1月的龍江鎘污染，2月初的鎮(zhèn)江苯污染，2月底的廣州巴河鎳污染，3月初的武漢水污染。曾經(jīng)，黑臭缺氧為代表的第一代水污染，重金屬、有毒化學(xué)品為代表的第二代水污染，營養(yǎng)元素超量為代表的第三代水污染，在中國同時出現(xiàn)。除了給鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境造成破壞，更令人憂心的是，水污染已經(jīng)直接危害到農(nóng)村群眾的生命健康。 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 2012年新聞報道的污染事件3 水污染現(xiàn)狀、排放標(biāo)準(zhǔn)及政策法規(guī) 國

14、家疾控中心曾對淮河流域癌癥高發(fā)地進(jìn)行全面普查，最終結(jié)論顯示：一、淮河流域沿河、近水區(qū)域癌癥高發(fā)；二、癌癥高發(fā)與劣類淮河水密切相關(guān)。 淮河流域之外，多個地方都先后出現(xiàn)了大大小小的“癌癥村” 2010年5月31日，環(huán)保部發(fā)布了最新一期中國環(huán)境狀況公報，報告稱：全國地表水污染依然較重。 2010年，水利部發(fā)布的中國農(nóng)村飲水安全工程管理實(shí)踐與探索的報告顯示：由于飲用水水源地污染問題日趨嚴(yán)重，全國目前仍有超過1億的農(nóng)村人口喝不上干凈水。 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 中國環(huán)境狀況公報顯示全國地表水污染依然嚴(yán)重3 水污染現(xiàn)狀、排放標(biāo)準(zhǔn)及政策法規(guī) “十二五”期間，環(huán)境優(yōu)先的原則有望落到實(shí)處，“十二五”規(guī)劃綱要

15、首次以“綠色發(fā)展”為主題，專篇論述“建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會”，明確提出：面對日趨強(qiáng)化的資源環(huán)境約束，必須增強(qiáng)危機(jī)意識，樹立綠色、低碳發(fā)展理念，同時，綠色指標(biāo)的比重上升，不包括人口指標(biāo)，資源環(huán)境指標(biāo)由“十一五”規(guī)劃的7個提高到“十二五”劃的8個，占總數(shù)比重由27.2%提高至33.3%。 發(fā)展理念轉(zhuǎn)換之外，治污理念、機(jī)制的創(chuàng)新是水污染治理的另一個現(xiàn)實(shí)課題。 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 我國“十二五”規(guī)劃明確提出以“綠色發(fā)展”為主題3 水污染現(xiàn)狀、排放標(biāo)準(zhǔn)及政策法規(guī) （1）地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）類：主要適用于源頭水、國家自然保護(hù)區(qū)；類：主要適用于集中式生活飲用水水源地一

16、級保護(hù)區(qū)、珍貴魚類保護(hù)區(qū)、魚蝦產(chǎn)卵場等；類：主要適用于集中式生活飲用水水源地二級保護(hù)區(qū)、一般魚類保護(hù)區(qū)及游泳區(qū)；類：主要適用于一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū)；類：主要適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域。 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 3.2 我國水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)3 水污染現(xiàn)狀、排放標(biāo)準(zhǔn)及政策法規(guī)（2）污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)分為兩類標(biāo)準(zhǔn)：類：對人體健康有長遠(yuǎn)影響的污染物，共9種類：長遠(yuǎn)影響小于類污染物，共有20種，依照排放水域分為3級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制。 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院3 水污染現(xiàn)狀、排放標(biāo)準(zhǔn)及政策法規(guī)3.3 水污染控制技術(shù)一級控制二級控制接管標(biāo)準(zhǔn)三級控制出水標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)源頭控制污水集中

17、處理尾水最終處理再利用/環(huán)境水體 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院3 水污染現(xiàn)狀、排放標(biāo)準(zhǔn)及政策法規(guī)（1）源頭控制源頭控制包括改進(jìn)地面灌溉方式、發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)。 河南人民勝利渠浙江防滲渠 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院3 水污染現(xiàn)狀、排放標(biāo)準(zhǔn)及政策法規(guī)發(fā)展噴灌、滴灌 浙江余姚茶園噴灌電動時針式噴灌機(jī)滴灌 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院3 水污染現(xiàn)狀、排放標(biāo)準(zhǔn)及政策法規(guī) 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院（1）全國生態(tài)保護(hù)“十二五”規(guī)劃印發(fā) 2013年1月30日，環(huán)保部發(fā)布了關(guān)于印發(fā)全國生態(tài)保護(hù)“十二五”規(guī)劃（以下簡稱規(guī)劃）的通知，規(guī)劃指出，到2015年，生態(tài)環(huán)境監(jiān)管水平明顯提高，重點(diǎn)區(qū)域生物多樣性下降趨勢得到遏制，自

18、然保護(hù)區(qū)建設(shè)和監(jiān)管水平顯著提升，生態(tài)示范建設(shè)廣泛開展，生態(tài)文明建設(shè)試點(diǎn)取得成效，國家重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)得到有效保護(hù)，生態(tài)環(huán)境惡化趨勢得到初步扭轉(zhuǎn)。（2）國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)“十二五”發(fā)展規(guī)劃發(fā)布 2013年2月22日，環(huán)保部發(fā)布了關(guān)于印發(fā)國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)“十二五”發(fā)展規(guī)劃（以下簡稱規(guī)劃）的通知。規(guī)劃指出，“十二五”期間要完成600項(xiàng)各類環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)制修訂任務(wù)，正式發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)300余項(xiàng)。目前我國環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)工作中存在四個方面的問題：標(biāo)準(zhǔn)體系的協(xié)調(diào)性和完整性有待加強(qiáng)；對環(huán)境管理重點(diǎn)工作的支持能力需進(jìn)一步提高；標(biāo)準(zhǔn)的宣傳培訓(xùn)和實(shí)施評估工作不足；標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的科研工作和基礎(chǔ)條件尚需加強(qiáng)。3 水污染現(xiàn)狀、排放標(biāo)準(zhǔn)及政

19、策法規(guī) 3.4 國家環(huán)境保護(hù)政策及法規(guī) 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院3 水污染現(xiàn)狀、排放標(biāo)準(zhǔn)及政策法規(guī)（3）環(huán)保部、保監(jiān)會啟動環(huán)境污染強(qiáng)制保險試點(diǎn) 2013年2月20日，環(huán)境保護(hù)部與中國保監(jiān)會近日聯(lián)合印發(fā)了關(guān)于開展環(huán)境污染強(qiáng)制責(zé)任保險試點(diǎn)工作的指導(dǎo)意見（以下簡稱指導(dǎo)意見），指導(dǎo)各地在涉重金屬企業(yè)和石油化工等高環(huán)境風(fēng)險行業(yè)推進(jìn)環(huán)境污染強(qiáng)制責(zé)任保險試點(diǎn)。據(jù)悉，目前我國已在十多個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）開展了相關(guān)試點(diǎn)工作，投保企業(yè)達(dá)2000多家，承保金額近200億元。運(yùn)用保險工具，以社會化、市場化途徑解決環(huán)境污染損害，有利于促使企業(yè)加強(qiáng)環(huán)境風(fēng)險管理，減少污染事故發(fā)生；有利于迅速應(yīng)對污染事故，及時補(bǔ)償、有效

20、保護(hù)污染受害者權(quán)益。4 垃圾滲濾液單級自養(yǎng)脫氨氮技術(shù)垃圾滲濾液處理技術(shù)概況生物脫氮技術(shù)進(jìn)展生膜系統(tǒng)單級自養(yǎng)脫氨氮研究顆粒污泥自養(yǎng)脫氨氮技術(shù)研究 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 4.1 垃圾滲濾液技術(shù)概況 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院4 垃圾滲濾液單級自養(yǎng)脫氨氮技術(shù)滲濾液的處理經(jīng)歷了三個階段。第一階段 在90年代初期，處理工藝主要參照城市污水的處理方法，代表性的工程實(shí)例有杭州天子嶺、北京阿蘇衛(wèi)等。在此階段，由于滲濾液處理廠主要參照城市污水處理廠進(jìn)行建設(shè)，沒有考慮到滲濾液水質(zhì)特性，因此都存在不能穩(wěn)定運(yùn)行的狀況，出水也不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。以生物處理為主的處理工藝處理成本一般為35元/m3。第二階段 在90年代中

21、后期，研究人員考慮到滲濾液的水質(zhì)獨(dú)特性，如高濃度的氨氮、高濃度的有機(jī)物等，采取了脫氨措施，采取的處理工藝一般為氨吹脫厭氧處理好氧處理，代表性的工程實(shí)例有深圳下坪、香港新界西等。第三階段 2000年以后，由于經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，新建的滲濾液處理廠一般遠(yuǎn)離城區(qū)，滲濾液沒有條件排入城市污水管網(wǎng)，因此處理要求也相應(yīng)提高，一般需要處理到二級甚至一級排放標(biāo)準(zhǔn)。代表性的工程實(shí)例有廣州新豐、重慶長勝橋等。 排放標(biāo)準(zhǔn)IIIIIISS (mg/L)70200400BOD5 (mg/L)30150600CODCr (mg/L)1003001000氨氮 (mg/L)1525垃圾滲濾液國家排放標(biāo)準(zhǔn)4 垃圾滲濾液單級自養(yǎng)脫氨

22、氮技術(shù) 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院4.1.1 我國的滲濾液處理廠存在的問題 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院4 垃圾滲濾液單級自養(yǎng)脫氨氮技術(shù)(1)滲濾液高濃度氨氮的問題體現(xiàn)在兩個方面：4 垃圾滲濾液單級自養(yǎng)脫氨氮技術(shù) 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院特征1 高濃度的氨氮是滲濾液的水質(zhì)特征之一，滲濾液氨氮濃度一般從數(shù)十至幾千mg/L不等。隨著填埋時間的延長，垃圾中的有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為無機(jī)氮，滲濾液的氨氮濃度有升高的趨勢。特征2 與城市污水相比，垃圾滲濾液的氨氮濃度高出數(shù)十至數(shù)百倍。一方面，由于高濃度的氨氮對生物處理系統(tǒng)有一定的抑制作用；另一方面，由于高濃度的氨氮造成滲濾液中的C/N比失調(diào)，生物脫氮難以進(jìn)行，導(dǎo)致最

23、終出水難以達(dá)標(biāo)排放。（2）滲濾液可生化性差主要體現(xiàn)在兩個方面：4 垃圾滲濾液單級自養(yǎng)脫氨氮技術(shù) 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 一是指隨著填埋場填埋時間的延長，滲濾液的生化性降低，在填埋后期，可生化性很差，BOD/COD 值小于0.1，此時的滲濾液俗稱“老化”滲濾液。 另一方面，在填埋初期，雖然滲濾液的可生化性較好，但是光靠生物處理也很難將之處理至二級甚至一級標(biāo)準(zhǔn)以下，一般來講，滲濾液的 COD中將近有500600 mg/L無法用生物處理的方式處理。 4.1.2 高濃度氨氮處理技術(shù)現(xiàn)狀 目前應(yīng)用較多的主要有氨吹脫和生物脫氨技術(shù)。（1）采用吹脫法雖然具有較高的去除效率，但有投資運(yùn)行成本高，脫氨尾氣難

24、以治理的缺點(diǎn)。以深圳下坪為例，氨吹脫部分的建設(shè)投資占總投資的30左右，運(yùn)行成本占總處理成本的70以上。 （2）生物脫氮傳統(tǒng)方式是通過硝化和反硝化兩個相互獨(dú)立的過程實(shí)現(xiàn)；硝化過程需要大量的氧氣，而反硝化過程則需要一定的碳源。（3）滲濾液氨氮濃度很高，C/N值較低，無法通過單一的生物脫氮方式解決滲濾液的脫氨問題。4 垃圾滲濾液單級自養(yǎng)脫氨氮技術(shù) 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院進(jìn)水電子供體Return activated sludge (RAS)出水硝化反硝化沉淀沉淀出水進(jìn)水反硝化硝化回流污泥 (RAS)內(nèi)循環(huán)A) 后置反硝化B) 前置反硝化 4.1.3 傳統(tǒng)脫氮工藝4 垃圾滲濾液單級自養(yǎng)脫氨氮技術(shù) 湖

25、南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院脫氮：硝化與前置反硝化NH4+ + O2 NO2- + H+NO2- + O2 NO32-NH4+NH4+有機(jī)碳有機(jī)碳C + NO32- N2 + OH-Org. C + O2 CO2 + H2O自養(yǎng)菌異養(yǎng)菌 進(jìn)水（1 Q)出水到二沉池（1 Q)內(nèi)循環(huán)缺氧反硝化好氧硝化4 垃圾滲濾液單級自養(yǎng)脫氨氮技術(shù) 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 4.1.4 傳統(tǒng)生物脫氮方法的缺陷 傳統(tǒng)生物脫氮工藝中硝化和反硝化是兩個相互對立的過程，主要在在以下一些缺陷：（1）反硝化反應(yīng)要有碳源作為電子供體，若污水中碳源不足(C/N過低)，則需投加甲醇等有機(jī)碳，這不僅增加了運(yùn)行費(fèi)用，還增加了運(yùn)行管理的難

26、度；（2）抗沖擊負(fù)荷能力差，高濃度氨氮和亞硝酸鹽進(jìn)水會抑制硝化菌生長； （3）為中和硝化過程中產(chǎn)生的酸度，需要加堿中和，不僅增加了處理費(fèi)用，而且還有可能造成二次污染； （4）硝化菌群增殖速度慢且難以維持較高生物濃度，因此造成系統(tǒng)總水力停留時間較長，有機(jī)負(fù)荷較低，增加了基建投資和運(yùn)行費(fèi)用。4 垃圾滲濾液單級自養(yǎng)脫氨氮技術(shù) 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院4.2 生物脫氮技術(shù)進(jìn)展 4 垃圾滲濾液單級自養(yǎng)脫氨氮技術(shù) 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院4.2.5 單級自養(yǎng)脫氮 短程硝化-反硝化生物脫氮法是將硝化控制在形成亞硝酸階段，阻止亞硝酸的進(jìn)-步硝化，然后直接進(jìn)行反硝化；其關(guān)鍵是在硝化階段維持亞硝態(tài)氮長久穩(wěn)定地

27、積累。 4.2.1 短程硝化-反硝化生物脫氮技術(shù)（1）同步硝化反硝化生物脫氮（SND）就是在同一反應(yīng)器中同時進(jìn)行硝化和反硝化過程從而實(shí)現(xiàn)生物脫氮；與傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù)相比，脫氮工藝得到了簡化并提高了脫氮效率，從而節(jié)省投資、提高處理效率。 （2）目前對同步硝化反硝化生物脫氮（SND）機(jī)理的解釋主要有宏觀環(huán)境解釋、微環(huán)境理論和生物學(xué)解釋。 4.2.2 同步硝化-反硝化4 垃圾滲濾液單級自養(yǎng)脫氨氮技術(shù) 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 4.2.3 亞硝化-厭氧氨氧化聯(lián)合工藝 其基本原理是將氨氮氧化控制在亞硝化階段，其反應(yīng)式如下： NH4+1.5O2 NO2-H2O2H+ （2）厭氧氨氧化的定義 厭氧氨氧化反

28、應(yīng)的特點(diǎn)是微生物在厭氧條件下，以NH4+為電子供體，以NO2-或NO3-為電子受體，將氨氮和硝態(tài)氮轉(zhuǎn)變成N2排入大氣中。（1）亞硝酸型硝化4 垃圾滲濾液單級自養(yǎng)脫氨氮技術(shù) 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 （3）厭氧氨氧化的作用機(jī)理 目前關(guān)于厭氧氨氧化的生物化學(xué)機(jī)理還沒有定論 ，比較有代表性的觀點(diǎn)是厭氧氨氧化是通過生物氧化的途徑實(shí)現(xiàn)的，其中羥胺(NH2OH)是非常重要的中間體，為最有可能的電子受體；當(dāng)反應(yīng)器中存在過量的羥胺和氨時，將會發(fā)生聯(lián)氨(N2H4)積累；聯(lián)胺氧化為二氮?dú)獾倪^程能產(chǎn)生四個電子將亞硝酸鹽還原為羥胺。 厭氧氨氧化中氮的可能轉(zhuǎn)移途徑圖(HZO表示聯(lián)氨氧化還原酶

29、；NR為亞硝酸鹽還原酶；HH表示聯(lián)氨水解酶) 4 垃圾滲濾液單級自養(yǎng)脫氨氮技術(shù) 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院（4）亞硝化-厭氧氨氧化的組合 以亞硝化反應(yīng)器的出水作為厭氧氨氧化反器的進(jìn)水，組合成亞硝化-厭氧氨氧化聯(lián)合工藝；其中最為關(guān)鍵的是亞硝化的出水必須滿足厭氧氨氧化的進(jìn)水要求。聯(lián)合亞硝化-厭氧氨氧化工藝流程圖 4 垃圾滲濾液單級自養(yǎng)脫氨氮技術(shù) 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院（5）亞硝化-厭氧氨氧化聯(lián)合工藝的優(yōu)點(diǎn)硝化控制在亞硝化階段，可節(jié)省供氣量25左右，節(jié)省動力消耗；可以縮短水力停留時間（HRT），減少反應(yīng)器的體積和占地面積；傳統(tǒng)脫氮工藝的反硝化過程在處理高氨低碳廢水時需要外加碳源，聯(lián)合工藝不需要外

30、加碳源。4 垃圾滲濾液單級自養(yǎng)脫氨氮技術(shù) 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 4.2.4 Sharon-Anammox聯(lián)合工藝圖 Sharon反應(yīng)器的進(jìn)水中，有50%的氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮，而后其出水作為厭氧氨氧化反器的進(jìn)水，生成氮?dú)夂拖鯌B(tài)氮。4 垃圾滲濾液單級自養(yǎng)脫氨氮技術(shù) 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院4.2.5 單級自養(yǎng)脫氮工藝（1）單級自養(yǎng)脫氮的全過程由自養(yǎng)菌在同一個反應(yīng)器中完成，其機(jī)理尚不清楚；主要包括以下兩個過程：（2）氨氮氧化為亞硝態(tài)氮即亞硝酸型硝化 （3）氨氮和亞硝態(tài)氮一起反應(yīng)生成氮?dú)?，也即厭氧氨氧化過程。4 垃圾滲濾液單級自養(yǎng)脫氨氮技術(shù) 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院（4）生物膜系統(tǒng)單級自養(yǎng)脫

31、氨氮研究 生物膜載體好氧缺氧底物消耗完全NH4+NO2-NO2-+ NH4+ N2N2NH4+N2ON2N2O衰亡C4 垃圾滲濾液單級自養(yǎng)脫氨氮技術(shù) 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)形塑料長:5 - 8 mm直徑: 5 mm內(nèi)部比表面積: 172 m / m生物物質(zhì)干重: 99 g / mcm生物膜載體特征4 垃圾滲濾液單級自養(yǎng)脫氨氮技術(shù) 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院不同生物膜載體的反硝化能力塑料環(huán)生物膜 thick“ biofilm 生物膜厚 1000 m N2O 生成纖維填料生物膜 thin“ biofilm 生物膜厚 500 m 無 N2O 生成15-15N2 (反硝化) 14-15N2 (厭

32、氧氨氧化) 分批測試15NO2- + 14NH4+4 垃圾滲濾液單級自養(yǎng)脫氨氮技術(shù) 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院5 活性污泥生物脫氮除磷最新工藝連續(xù)流活性污泥生物脫氮工藝5.1 連續(xù)流活性污泥生物除磷工藝5.2連續(xù)流活性污泥同步生物脫氮除磷工藝5.3間歇式活性污泥生物脫氮除磷工藝5.4 5.1 連續(xù)流活性污泥生物脫氮工藝（1）Barth三段（三級）生物脫氮工藝（2）兩級硝化/反硝化（O/A）（3）前置反硝化（ A/O）生物脫氮工藝（4）多點(diǎn)進(jìn)水多缺氧池脫氮工藝（5） BABE工藝 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院5 活性污泥生物脫氮除磷最新工藝（1）Barth三段（三級）生物脫氮工藝 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)

33、與工程學(xué)院5 活性污泥生物脫氮除磷最新工藝（2）O/A兩級活性污泥法脫氮工藝 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院5 活性污泥生物脫氮除磷最新工藝（3） A/O (缺氧好氧)工藝 又稱“前置式反硝化生物脫氮系統(tǒng)” 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院5 活性污泥生物脫氮除磷最新工藝（4）多點(diǎn)進(jìn)水多缺氧池脫氮工藝沉淀多點(diǎn)進(jìn)水回流污泥不設(shè)置內(nèi)回流缺氧好氧缺氧好氧缺氧好氧缺氧好氧 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院5 活性污泥生物脫氮除磷最新工藝（1）（5）BABE工藝BABE污泥消化曝氣池提高硝化菌的濃度污水廠升級改造 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院5 活性污泥生物脫氮除磷最新工藝Influent Q= 43215 m3/dAn

34、oxic tank680 m3Return sludge lineAeration tanks5320 m3EffluentSludge compartment1650 m3SettlerExcess sludgeBABERecirculation消化液Aerobic500 m3Anoxic350 m3 利用 BABE 工藝改造污水廠（Walcheren） 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院5 活性污泥生物脫氮除磷最新工藝 5.2 連續(xù)流活性污泥生物除磷工藝（1）A/O（厭氧-好氧）生物除磷工藝（2）Phostrip（弗斯特利普）除磷工藝 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院5 活性污泥生物脫氮除磷最新工藝（1

35、）A/O（厭氧-好氧）生物除磷工藝 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院5 活性污泥生物脫氮除磷最新工藝（2）Phostrip（弗斯特利普）除磷工藝 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院5 活性污泥生物脫氮除磷最新工藝 5.3 連續(xù)流活性污泥生物脫氮除磷工藝（1） A/A/O（厭氧-缺氧-好氧）（2）改進(jìn)A/A/O（3）倒置A/A/O（4）Bardenpho（巴頓甫）工藝（5）改進(jìn)的Bardenpho工藝（6）UCT工藝（7）改良UCT工藝（8）VIP脫氮除磷工藝 (Viginia Initiative Plant)（9）Johannesburg脫氮除磷工藝 (南非）（10）化學(xué)強(qiáng)化的生物脫氮除磷工藝（11）連續(xù)

36、流雙污泥反硝化除磷系統(tǒng) 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院5 活性污泥生物脫氮除磷最新工藝（1）A/A/O（厭氧-缺氧-好氧） 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院5 活性污泥生物脫氮除磷最新工藝厭氧/缺氧調(diào)節(jié)厭氧缺氧好氧二沉回流污泥混合液回流10%90%進(jìn)水（2）改進(jìn)的A/A/O工藝 增加了一個厭氧調(diào)節(jié)池 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院5 活性污泥生物脫氮除磷最新工藝（3） 倒置A/A/O工藝倒置A/A/O 在流程上的特點(diǎn)：只有一個回流系統(tǒng)：與常規(guī)A2/O 工藝相比，倒置A2/O 工藝省去了混合液內(nèi)回流，適當(dāng)加大了污泥回流比。 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院5 活性污泥生物脫氮除磷最新工藝（4）Bardenpho（巴頓甫）工藝巴頓甫同步脫氮除磷工藝四