北极星节能环保网根据2015年12月2日科技部发布的《节水治污水生态修复先进适用技术指导目录》对目录中的城镇污水治理技术进行了整理，如下： 1 兼氧膜生物反应器技术 适用范围 不便接入集中管网区域及湖泊等地区的生活污水、养殖及印染等工业有机废水处理。 基本原理 兼氧膜生物反应器技术(简称“FMBR 技术”)是对好氧 MBR 和传统生物技术的全面提升，其核心是兼性复合菌体共生，通过引入噬泥菌，将细菌残骸(即污泥)彻底分解，实现污泥零排放，同步降解碳、氮和磷，最终以气体形式排入空气，进入大自然生物循环。技术原理示意图如下： 工艺流程 工艺流程为：生活污水经格网去除悬浮或漂浮状态的颗粒固体物质;污水经泵提升至 FMBR 兼氧膜生物反应器，反应器内培养有大量的兼性复合菌群，污水中的有机污染物和氮磷等无机污染物同时在兼性复合菌群的作用下得到降解和去除;泥水混合液通过膜组件的过滤分离，出水直接排放或回用。由于兼氧膜生物反应器内形成高浓度的活性污泥，污泥通过内源呼吸和细胞衰减等作用达到自身消化的目的，最终实现有机污泥零排放。工艺流程图如下： 关键技术或设计特征 微氧、缺氧、厌氧状态并存，各类微生物并存，各种反应并存。可同步去除污水中 C、N、P 污染物质以及有机剩余污泥。 典型规模 目前，针对生活污水处理已开发了一系列标准化尺寸的 FMBR 设备，典型规模有：15m 3 /d、50m 3 /d、100m 3 /d、200m 3 /d、300m 3 /d、500m 3 /d。也可根据不同水量和水质进行设计。 推广情况 已在全国 23 个省市得到不同程度应用，累计处理水量达 35.82 万吨/天，尤其在云南的湖泊面源污染控制、山东荣城的村落污水连片整治、重庆铜梁县的乡镇污水综合治理、四川双流的江河流域点源污染控制及大连高新区凌水河域治理等重点工程表现卓越。此外，2011 年该产品中标某大型国际组织采购项目，现已有近 500套设备出口至意大利、海地、埃及、迪拜等多个国家。 2 以芽孢杆菌为优势菌的生物反应器污水处理工艺 适用范围 各种生活污水、工业废水、垃圾渗滤液的处理。 基本原理 该技术是以 Bacillus 菌为主体的接触生化处理工艺(简称 BBR 工艺) ，是缺氧、兼氧、好氧生化处理的组合体，是在活性污泥法和回转式生物接触法的基础上进化演变的污水处理系统。 工艺流程 工艺流程为：原水通过机械格栅进入调节池;从调节池出来流入混合槽，原水、回流污泥及循环液按比例进行混合;混合液流入 BBR 装置进行附着型生化处理;出水自流进入曝气池组进行完全混合型曝气生化处理;生化处理后废水进入后续沉淀池进行沉淀处理;沉淀池沉淀污泥一部分被排泥泵定期排出到污泥处理系统进行处理，另一部分经污泥回流泵回流至混合槽;沉淀池出水经过消毒，最后达标排放。 关键技术或设计特征 采用新型 BBR 系统，该系统具备特殊空间网状结构的载体，生物附着量是常规载体的 900倍，使用寿命长，运行功率低，系统具有集成性和可移动性。采用生物强化技术，接种高效功能菌 Bacillus 菌。Bacillus 菌对有机物，特别是氮、磷有较强的分解能力;0.1-1.0mg/L 范围内活性最高;Bacillus 菌在没有营养物质和缺氧的情况下会形成孢子，孢子可在-50-210℃温度内存活;能够分解臭气和分泌抗生素。BBR 系统比传统工艺节能 30%以上，比传统工艺省地 20%～40%，比传统工艺剩余污泥量减少 30%～50%。 推广情况 截止 2013年 6月底，已签订天津大韩庄、银川城市污水改造、西宁文元屠宰场、大通新农村、西宁城南污水厂、西宁第一污水厂、第二污水处理厂、第三污水处理厂、海晏县污水厂、杭州天子岭垃圾渗滤液处理厂和贵州六盘水污水处理改造等项目近 100多项。 3 复合磁催化- 膜生物一体化污水处理设备 适用范围 适用于居民小区、新农村聚居点、学校、旅游景点、高速公路服务区、酒店、医院及工业园区生活污水等的处理及回用。 基本原理 复合磁催化-膜生物(S-MBR)一体化污水处理设备是一种集膜生物反应器(MBR)和序批式活性污泥技术(SBR)于一体的撬装式污水处理设备，是对膜生物反应器进行 SBR 间歇式控制改良，在维持活性污泥高浓度的情况下，实现精确的厌(缺)氧和好氧的过程控制，使 S-MBR 具有更加优异的脱氮除磷效果，对 COD、TP、NH 3 -N的去除效率更高。 工艺流程 工艺流程为：污水经过格栅实现对大颗粒物及垃圾的截留;通过调节池调节水量，均和水质;进入 S-MBR 一体化污水处理设备，经过缺氧/好氧生化反应降解水体中的污染物;反应完全的泥水混合液经过平板膜组件过滤;出水回用或排放。见工艺流程图。 关键技术或设计特征 采用序批式控制模式，集厌氧、缺氧、膜过滤为一体，提高脱氮除磷性能，出水水质良好。采用 SMBR 平板膜，抗膜污染性能强，机械稳定性强，使用寿命长。 结构简单紧凑，采用一体化撬装式结构，可满足地上及地埋要求，设备安装简单，占地面积小。采用高性能平板膜，使用寿命长，易于控制，产水量大，抗污染能力强，清洗更换方便。系统污泥浓度≥10000mg/L，污泥活性高，污泥产量低。系统抗冲击能力强，运行方式灵活，可根据进水水质条件及处理要求调整运行参数。操作简单方便，易于自动化控制。推广情况 目前已在成都市崇州建立多个示范工程。 4 超磁分离水体净化技术 适用范围 河道湖泊水体的富营养化治理、市政污水的一级强化及应急处理、煤炭行业矿井水处理、油田采出水处理、水污染事故应急处理、以及其它工业水处理等。 基本原理 普通水体中悬浮物一般不带磁性。超磁分离水体净化技术是将不带磁性的水体悬浮物赋予磁性，然后通过超磁分离机进行固液分离，水体得到净化;水体中分离出来的泥渣经磁种回收系统分散、脱磁后实现磁种与泥渣的分离，磁种循环使用。 工艺流程 工艺流程为：待处理水体经过预处理后，进入混凝反应器，与一定浓度磁性物质均匀混合，在混凝剂和助凝剂作用下，磁性物质与非磁性悬浮物结合，形成微磁絮团;经过混凝反应后，出水流入超磁分离设备，在高磁场强度下，形成的磁性微絮团由磁盘打捞出水，实现微磁絮团与水体的分离，出水直接排放或回用;由磁盘分离出来的微磁絮团经磁回收系统实现磁性物质和非磁性污泥的分离，分离所得磁性物质回收再利用(回收率>99%)，污泥进入污泥处理系统。待处理水体从流入混凝反应器至超磁分离设备净化处理总的停留时间大约为 3min 左右。见工艺流程图。 关键技术或设计特征 通过加入磁种材料，并通过投加混凝与絮凝药剂，使磁种能与非磁性悬浮物结合紧密，在保证混凝效果的基础上，获得最短的混凝时间与絮凝时间，从而使设备小型化。 磁种制备投加回收装置：将磁种定量的高分散性的投加到混凝箱中参与反应，并能从磁盘分离出来的渣中尽可能的回收磁粉并重复使用。 超磁分离机：分离性能优于冶金行业用磁盘机，分离后出水悬浮物小于10mg/L，并能处理大流量污水，体积紧凑。 推广情况 已在北京市北排集团北小河再生水厂、山东新汶矿业集团新泰市小协镇协庄煤矿、山西襄垣诚丰电力有限公司煤矸石热电厂、大庆油田第 51号供水站、胜利油田道浮采场回注水处理工程中得到应用。 5 多级生态净化污水治理技术 适用范围 适用于农村生活污水处理、城镇生活污水处理、畜禽有机废弃物处理和利用。 基本原理 基于多级生态净化及营养梯级利用原理，对水解酸化、水生植物保温无土栽培、生物接触氧化、浮游生物净化及人工湿地技术等单元技术进行集成，并依照生态链关系合理定序，让五个关键环节的单元技术各尽所长，逐级将废水中污染物质降解成为异养微生物的有机养分，依从食物链关系充分地转化为微生物体及二氧化碳和水，最终实现有效净化。 工艺流程 工艺流程为：生活污水首先经过格栅;格栅出水自流进入水解酸化池;水解酸化池出水自流进入生物滤槽，N、P 和悬浮物通过无土栽培花卉根须和根须下面的过滤浅层得到去除;生物滤槽出水直接进入生物接触氧化池，专性微生物以污水中污染物质为食物，通过内源呼吸和新陈代谢作用将生活污水中的有机物彻底分解为水和二氧化碳以及新的生物体;生物接触氧化池出水进入沉淀池，水中悬浮物质在物理沉降作用下汇集在池底泥斗区，再经过污泥泵抽至污泥干化池干化后，外运至废物处理站或经无害化处理后作农肥回田;出水进入生态滤池，通过专性微生物的吸收、利用，对污水残留的污染物质进行深度再处理，进一步去除废水中的 NH 3 -N、P、SS、色度，使处理出水达标排放。见工艺流程图。 止堵塞;利用浮游生物消化污泥，污泥产生量少，解决常规人工湿地普遍存在淤积、清理麻烦的难题，系统不易堵塞。 突发事故应急设计：当动力设施停电或发生故障时，污水处理系统还能保持较强的处理能力，保障污水处理稳定达标，在停电的情况也能保证系统长期稳定运行。 长效运行设计：利用花卉无土栽培、牧草种植，可产生一定的经济效益，增加村民自觉参与管理的积极性，为生活污水处理系统的运行、维护管理提供了保障。实现人工湿地环境温度在 0℃及以上，浮游生/植物不会进入休眠状态。 典型规模 农村、乡镇等分散型生活污水处理规模：30-2000m 3 /d。 推广情况 已在广西得到大规模推广应用，至今完成约 300 余项的农村污水治理工程。2014 年完成 15个县(区)农村连片整治项目 131项，乡镇级生活污水集中处理中心 3 项，均通过验收或监测。主要应用于广西的南宁、桂林、柳州、河池、百色、崇左、防城港、贺州、钦州、玉林等地区的的农村连片整治工程。 该技术也应用于乡镇生活污水集中处理，至今在上林县三里镇、田东县祥周镇、阳朔县杨堤镇 3 个乡镇建成镇级生活污水集中处理中心，与崇左市、北流市等地 4个乡镇达成了合作建设意向，已进入设计阶段。 6 改良分段进水工艺及优化调控关键技术 适用范围 适用于处理城市污水或工业废水，可应用于新建城市污水处理厂，或因出水水质不达标、面临升级改造的旧污水处理厂。 基本原理 如果以脱氮除磷为目标，则采用 A 2 /O 分段进水工艺;若只以脱氮为目标，则采用多段 A/O 分段进水工艺。A 2 /O 分段进水技术由厌氧区+多段缺氧/好氧区组成，多段 A/O 分段进水技术则省去厌氧区。该技术一般由 2-4 段的缺氧/好氧区顺序排列组成(A 2 /O 分段进水第一段则增设厌氧区)，原水分别进入各段的缺氧区，二沉池污泥回流到系统首端，不设置硝化液内回流设施。在第一段的厌氧区(若设置)完成释磷过程，缺氧区进行反硝化反应，好氧区进行硝化反应和吸磷反应，反应后的混合液和部分进水进入第二段的缺氧区，后续各段反应功能同第一段。 工艺流程 以三段 A/O 进水方案为例，工艺流程为：由 3 段缺氧/好氧顺序排列组成，其中好氧第二段和第三段均投加 20%—30%的悬浮生物填料。原水分三段进入各缺氧区，Q1：Q2：Q3 为 40%:30%:30%(流量分配比可根据水质水量进行优化调节)，回流污泥回流到系统的首端。第一段的缺氧区利用进入该区污水 Q1中的碳源对回流污泥中的 NOx-N 进行反硝化，然后，混合液流入第一段的好氧区进行硝化反应;反应后的混合污水流入到第二段的缺氧区，利用进入该区污水 Q2 中的碳源进行反硝化，混合液再进入到第三段的好氧区进行硝化反应，以后各段以此类推。 关键技术或设计特征 在不外加碳源的情况下，处理低碳氮比城市污水，出水达到一级 A 排放标准。 建立分段进水过程控制系统，有利于提高工艺管理水平和运行效果，加强工艺运行的可靠性和稳定性。优化分段进水工艺好氧池同步硝化反硝化的低氧曝气节能技术，好氧池溶解氧浓度可控制在 1.0～3.5mg/L，节省曝气能耗。在分段进水生物池曝气区内投加悬浮性填料，强化系统的硝化能力，增强同步硝化反硝化技术，提高系统运行效果。工艺技术易于实施，对原 A2/O 工艺升级改造工程相对比较简单，只需将进水管道分成三部分，分别进入各段的缺氧池，并增设搅拌器，投加悬浮填料，重新划分缺氧好氧区域，无需添加其它辅助构筑物。 典型规模 处理规模：5-30万 m 3 /d。 推广情况 已在北控水务、中持水务、北京水润石环保、江苏裕隆环保、广州市政设计院等单位得到应用。 7 高效自吸混合曝气技术 适用范围 适用于城市生活污水、工业废水等污水处理的好氧生化工艺。 基本原理 通过水力构件即曝气叶轮旋转所产生的离心力与介质的重力势能转化形成的压力差，将泥水混合液连续不断的提升、搅拌和混合，形成上下环流、周向旋流的立体复合流态，由于液面的不断更新和氧的浓度差作用，使得空气中的氧进入泥水混合液，无须风机而完成充氧过程。在叶轮上设置了气、液、固三相混合管，使三相充分接触、混合，混合后向空间周向喷洒形成水雾，再次挟裹空气进行传质，理论充氧动力效率达到 3.83 kgO 2 /kW˙h。见设备结构图。 
关键技术或设计特征 采用了新颖的水力构件即曝气叶轮，设置气、液、固三相混合管，使三相充分接触、混合，同时通过对流体的梳理、整流，使水体不产生紊流或脉冲流，消除了设备在运行过程中脉冲式的撞击震动，保证了设备运行平稳，从而降低了能源消耗。增设了抽吸、搅拌和混合装置，可以将好氧生化池中、底层匮氧的水和缺氧的活性污泥抽吸至液面，使液面不断更新，由于氧的浓度差增大使得传质效率进一步提高，同时可以最大限度地阻滞了污泥的沉积。 典型规模 目前已完成直径为φ1200mm、φ1650mm、φ2000mm、φ2250mm、φ2500mm、φ2750mm、φ3000mm、φ3250mm、φ3500mm、φ3750mm、φ4000mm 与φ4500mm 产品样机的试制与性能检测，并定性、设计、制造、工程化推广φ1650mm、φ2250mm、φ2750mm、φ3250mm 与φ4000mm 的高效自吸混合曝气机，年产能力达到 100台套。 推广情况 高效自吸混合曝气机(第三代)已在山东寿光综合污水处理厂和山东平阴污水处理厂稳定运行超过 5年;2013年开发完成的高效自吸混合曝气机(第四代)也已经在山东寿光、安徽宣城、安徽天长、安徽来安等污水处理厂进行推广应用。 8 微生物自固定化污水处理技术 — 曝气生物流化池 适用范围 分散式生活污水处理、中型污水厂提标改造等。 基本原理 曝气生物流化池(简称 ABFT)内有上下拦截网将载体限制在载体区，并利用好氧及厌氧微生物的高效固定化技术附着于载体上，进行好氧及厌氧反应，通过硝化及反硝化作用对水中的污染物质进行去除。 工艺流程 污水通过人工隔栅将比较大的悬浮物隔离后，由阀门控制直接进入六组并联的 ABFT 生化系统，出水端采用穿孔管集中出水，经 ABFT 生化处理完成后直接进入清水池，用泵提升至蓄水池后作为体育公园所需的回用水，六组ABFT 生化系统可根据实际需要来控制单独使用，最大限度的降低运行成本。见工艺流程图。 
关键技术或设计特征 充分利用原水中的碳源进行好氧反应，对于生活污水不需另加碳源。采用小池结构，布置灵活，可逐级串联，对污水中的污染物进行分级深度处理;采用微生物与载体自固定化技术，提高载体的流化性能，能与污水进行充分接触，提高处理效果，使出水稳定并达到设计要求。采用自主研发的 JHE型生物载体，可提高生物负载量。全程采用自动化控制技术，提高自控水平，便于管理。可在进水的情况下进行系统维护及检修。 典型规模 温榆河丽来体育公园中水处理站处理量为 10000m 3 /d。 推广情况 该技术已在中石油兰州石化分公司、蓝星兰州日用化工厂等单位得到应用。 9 污水物化- 生化耦合处理工艺 适用范围 城镇生活污水与工业废水处理。 基本原理 采用一级微膜过滤与污泥脱水一体化系统，强化去除微生物难降解污染物，大幅减轻生物处理负荷。二级生物处理采用组合生物过滤处理工艺，对溶解性有机污染物进行灵活组合处理，进一步去除污水中的有机物及氮类等污染物质，同时过滤介质对水中的悬浊质起到了进一步的截留作用，实现污水高效低能耗处理。污水经过一级微膜处理工艺后，含水污泥可直接挤压脱水形成含水率 80%以下脱水污泥，通过后续耦合污泥处置设备可实现污泥的同步处理。 工艺流程 采用哈尔滨工业大学自主研发的“污水物化-生化耦合处理工艺(第三代)”，工艺流程为：进水——一级微膜强化过滤——生物过滤——紫外消毒——出水。 关键技术或设计特征 该工艺采用一级微膜过滤(微米级膜过滤)预处理技术，强化去除污水中颗粒与胶体污染物等微生物难降解污染物，大幅减轻生物处理负荷。通过微膜过滤装备智能自清洁系统保证膜通量实时处于高通量运行工况。 采用微膜过滤技术与生物过滤技术耦合去除污水中有机物、氮、磷、悬浊质等污染物，抗冲击负荷能力强，适应低温、低碳氮比水质。 采用微膜过滤与污泥脱水一体化系统，节约沉砂池、沉淀池与污泥浓缩池等污水处理单元，和常规污水处理工艺(包括化学强化处理工艺)比较，可大幅节约设备投资，建设费用和运行费用;占地面积与常规工艺相比节约 60-75%;可建成与周边环境为一体的景观建筑物。 采用高效臭气收集处理技术与降噪技术，臭气处理可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)要求，空气质量可达《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)要求，厂界噪声可低于 50分贝。 采用基于物联网污水处理工艺自动监测控制技术，可实现远程监测控制，工艺自动化程度高，人员是传统污水处理厂 30%。 典型规模 “污水物化-生化耦合处理工艺”组合灵活，适应于不同污水水质水量变化，处理规模范围 200t/d-200，000t/d，处理后的水质可根据需要达到不同排放与回用标准。 推广情况 已在北方寒冷地区建设多个 5000-20000t/d 示范项目。 10 阵列式大排量臭氧水处理系统 适用范围 适用于饮用水、工厂废水、医疗废水、养鱼塘水、游泳池水等水处理以及农业灌溉、农田土壤农药去残留等。 基本原理 该技术采用阵列式分布控制，实现大排量臭氧产生系统。将多个较小规模的臭氧发生器按照阵列式分布，采用分布式控制方式，允许小规模臭氧发生器之间存在击穿时间差异，从而保证了系统产生臭氧的整体水平;采用适应性智能控制方法间歇式控制臭氧产生的脉冲，使得在不同出水压力下水中的臭氧浓度保持较为稳定的水平，实现了节能的目的;采用自动检测装置对臭氧输出量进行在线监测并控制脉冲信号、报警显示的调整，充分发挥臭氧发生装置的能力，即使在系统性能下降时也可以使得水中的臭氧浓度保持较为稳定的水平，从而延长臭氧装置的定期检测、维修、更换周期。 工艺流程 整套系统的工艺流程如图所示。系统的输入有两个：自来水和空气。自来水是净化对象，空气是臭氧的来源。自来水和臭氧的气水混合物由系统的两路通道分别得到，气水混合物分别用于给储水罐加水和洗涤。储水罐中的储水用于饮用，可分作两路分别进入制冷罐和加热罐，得到冷水和热水;洗涤水从尾气分离筒中流出，可用于洗涤食物等。 关键技术或设计特征 采用臭氧模糊控制设计思路，通过模型结构辨识和参数辨识确定有关非线性关系，建立模糊模型，并结合单片机技术设计模糊控制器。自动调节臭氧管驱动控制量，稳定维持臭氧浓度，降低成本，提高控制、驱动部分的可靠性。 采用自动检测技术、保护技术、故障检测及报警技术，系统运行稳定。采用 VFD荧光显示系统，具有良好的人机界面。在水路、水冷却、尾气回收、过滤、干燥剂自动再生等方面采用各种新技术，应用面广，功能强大。 典型规模 标准 10 个阵列的阵列式大排量臭氧水处理系统可以每小时产生 1kg 臭氧，每小时可以处理水 250吨，耗电 90-120千瓦时。 推广情况 该技术在眉县 30亩鱼塘(3个 10亩)作为试验推广点开始试验推广;对80 亩卤阳湖分块(湖面面积 80亩、两个 5m×25m×1.5m 水池)进行水处理试验推广。 |