科 技 動 態(tài)
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第 二 期
青島水務集團有限公司科技中心 2013年9月
﹝編者按﹞為了推動水務集團技術發(fā)展規(guī)劃和科技研發(fā)工作深入開展，提升企業(yè)技術創(chuàng)新能力，了解水務科技最新動態(tài)，現(xiàn)編輯《科技動態(tài)》，為科技人員打造一個科技交流和研發(fā)成果展示的平臺。本刊為雙月刊，熱切期望廣大科技人員踴躍投稿，并為本刊多提寶貴意見和建議。
供 水 科 技
1、蘇州：自來水預處理 臭氧可代替氯氣
用臭氧代替氯氣，對原水進行預處理，再通過深度處理工藝，不僅可以減少消毒副產(chǎn)物，還能進一步去除有機污染物，有效改善自來水的口感。昨天，改建后的白洋灣水廠一期正式通水，至此，姑蘇區(qū)的自來水原水已全部采用預臭氧深度處理工藝。
白洋灣水廠投產(chǎn)于1990年，采用機械攪拌澄清普通快濾工藝和平流沉淀加普通快濾池。去年5月4日，市自來水公司對白洋灣水廠進行改建。由于市區(qū)水量需求較大，市自來水公司堅持“邊生產(chǎn)、邊改建”，通過合理調配水量，確保了居民用水。今年6月，一期改建工程竣工并開始調試，經(jīng)過一個月的試運行后于昨天正式通水。
預臭氧處理可以改變水中小顆粒表面電荷的性質和大小，使帶電的小顆粒聚集，同時氧化分解水中有機物，起到微絮凝功效，從而提高沉淀池的混凝效果。臭氧還具有極強的氧化性能，對苯、二甲苯、苯乙烯等有毒有害有機物具有較好的分解和去除效果，對藻類、病毒、芽孢等生命力較強的微生物具有很好的滅活作用。與傳統(tǒng)預加氯相比，預臭氧處理可以減少消毒副產(chǎn)物，改善自來水口感，顯著提升出廠水水質。
2、專家認為紫根水葫蘆可用于治理水體藍藻污染
在9月５日舉行的紫根水葫蘆滇池暉灣凈化水體現(xiàn)場會上，中國工程院院士金鑒明認為，紫根水葫蘆葉片小，對水下生物的光合作用影響小；根系發(fā)達，對重金屬的吸附能力強，可抑制藍藻生長，對治理湖泊富營養(yǎng)化有重要作用?！叭绻竺娣e水域的試驗能夠獲得成功，紫根水葫蘆的推廣應用是有前途的?！?/span>
紫根水葫蘆是由云南省生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所培育出來的普通水葫蘆的改良品種。２０１３年，云南省生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所在滇池２０００畝的水域中進行紫根水葫蘆大面積開放水域的試驗，凈化水體作用明顯。
紫根水葫蘆是普通水葫蘆的改良品種。該新種的特點是抑制葉片生長，其葉片只有普通水葫蘆的十分之一大?。桓蛋l(fā)達，長達８０厘米左右，并可保持長達一年以上的時間不腐爛；根系以紫色為主，新根尖白色為輔。紫根水葫蘆在封閉水域內(nèi)能加速抑制藍藻，使水體變清，還能促進底泥中氮、磷等富營養(yǎng)物部分快速釋放。
3、海水淡化試點示范座談會在深圳召開
2013年7月9日，由國家發(fā)展改革委組織的海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展試點示范座談會在深圳召開，參加會議的有沿海各省、自治區(qū)、直轄市及甘肅省發(fā)展改革委相關負責人、國家開發(fā)銀行、海水淡化第一批試點單位、相關行業(yè)協(xié)會、科研機構及企業(yè)代表等近百人。
此次座談會旨在貫徹落實《國務院辦公廳關于加快發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)的意見》，通過試點示范推動海水淡化產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展。會議有3個議題：一是研究和部署海水淡化試點示范工作；二是座談海水淡化相關政策；三是搭建促進海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的交流與合作平臺。
4、北京首座超濾水廠——第九水廠考察記
北京第九水廠幾經(jīng)升級改造不斷提高供水能力，從原有150萬m3提升到170萬m3，成為目前亞洲規(guī)模最大，凈水工藝和凈水設備最現(xiàn)代化的地表水處理廠之一。如今，第九水廠承載著北京市區(qū)超過一半的供水任務。
■ 處理工藝
常規(guī)處理+深度處理工藝
為確保首都供水安全，第九水廠采用的常規(guī)處理+深度處理工藝，具體流程：氯或高錳酸鉀預處理+混凝沉淀+過濾+活性炭吸附+氯消毒。九廠三期工程供水工藝大致相同，而又各具特色。
九廠一期混凝沉淀采用了機械加速澄清池工藝，分三個系列，由12座直徑為29m的圓形機械加速澄清池組成。為保證運行和水質安全，2005年對加速澄清池進行了封閉、加蓋改造。一期的紅線濾池虹吸濾池采用了煤、砂雙層濾料，可以進一步去除機械加速澄清池出水中的絮體和微小顆粒物，降低出水濁度。
二期和三期工程混凝沉淀工藝建設之初均為波紋板側向流沉淀池，濾池內(nèi)是1.5m厚的均質煤濾料，用以去除水中的懸浮雜技和微小顆粒，濾池采用汽水聯(lián)合反沖洗，沖洗的污水通過回流水池進行回收。
九廠一、二和三期工程均在建設之初就采用了活性碳濾池深度處理工藝，可在常規(guī)處理的基礎上充分發(fā)揮活性炭的吸附和生物降解作用，有效去除色、嗅、味及溶解性有機物，提高了供水安全性。
■ 升級改造：
建設回流水超濾膜處理車間
2010年3月，第九水廠實施了應急改造工程，開工建設了回流水膜處理車間，投資7000余萬元，同年7月，供水試運行，日增處理能力7萬m3。該升級改造工程采用沉淀池+浸沒式超濾膜組合工藝，原水為濾池反洗水和沉淀池排泥水，經(jīng)混合絮凝、超濾膜過濾、活性炭吸附等深度處理工藝，最后出水水質符合國家標準。
第九水廠膜處理車間內(nèi)，有幾個巨大的膜處理池。池中，待處理的水渾濁，還冒著氣泡。幾分鐘后，池中水量明顯減少。在膜絲中間，有一個中央集水管，通過負壓將潔凈的水吸入。而膜外截留和膜反洗后的雜質將沉淀到膜池底部，隨刮泥機進入泥斗，由排泥泵排出。
排 水 科 技
1、蘇州：微生物治污無需化學藥劑
始終讓處于“饑餓”狀態(tài)的微生物“蟄伏”在生物膜上，吞食污水中的各類污染物，以凈化水質。這就是江蘇省蘇州市吳中區(qū)自主研發(fā)的分散式中小型單元式污水處理系統(tǒng)。近日，經(jīng)過4個月的實地試驗，這套分散式污水處理系統(tǒng)終于試驗成功，出水水質已穩(wěn)定達到一級B標準。
這套系統(tǒng)的研發(fā)單位是吳中優(yōu)德通力電氣有限公司，企業(yè)負責人王黎明告訴記者，這項新技術最大的特點是不用添加任何化學制劑，全部依靠微生物來處理各類污染物，這樣能有效避免二次污染，處理后殘留的污泥量可減少至原來的1/10。
國內(nèi)現(xiàn)有生物技術能夠處理污水里的氮，但處理磷必須借助化學制劑。經(jīng)過多次試驗，研發(fā)團隊通過模擬自然界土壤生物凈化過程，使氮、磷的去除率超過95%。“取得這樣好的效果，生物膜上的微生物是最大功臣。只要有最低限度的氧存在，微生物就能生存很久，一批微生物死亡后，另一批會重新生長起來繼續(xù)工作，每塊生物膜的工作年限可達20年?！蓖趵杳髡f。
2、西班牙用污水生產(chǎn)燃料 或成未來趨勢
很少有人能將城市污水與生產(chǎn)燃料聯(lián)系到一起，但這可能將會改變。據(jù)臺灣“中央社”8月5日援引法國《世界報》的報道稱，西班牙南部Chiclana de la Frontera的廠房正進行“微型藻類作用轉換都市廢水為生物質燃料”的技術實驗，實驗預算1200萬歐元(合9748萬元人民幣)，其中60%由歐盟資助。該廠房占地200平方米，2016年擴建至10公頃，生產(chǎn)可供200輛房車及20輛卡車所需生質天然氣。
這種污水生產(chǎn)燃料的技術，是利用大型污水槽中的藻類，吸收二氧化碳、光、水及氮、磷等養(yǎng)分進行光合作用，產(chǎn)生氧氣，使污水中的細菌分解有機物質并凈化污水，再集中微型藻類剩余的有機物質置于鍋中蒸煮，生成甲烷天然氣。
3、河北灤縣榛子鎮(zhèn)用上了污水處理罐
8月25日，灤縣榛子鎮(zhèn)北鐵村村民葛永利，一邊幫著安裝師傅給自家安裝戶用污水處理罐，一邊對人“炫耀”：“安上這個‘小魔罐’，我們平時洗衣服、刷碗、沖便池用過的臟水，就能變成干凈水流入地下。”
這種戶用污水處理罐從外表看去，是一個圓柱形的罐子。安裝師傅胡興永介紹，別看罐子不大，其中機關不少——表面留有10個拳頭大小的透氣孔，里面有進水槽、厭氧室、發(fā)酵室、沉淀池等構造。
“安裝時首先要挖一個1.5米深的土坑，砌入水池、下罐、接管、壘滲水井?！焙琅d說，這個污水處理系統(tǒng)主要利用生物原理，在不用電源、無需藥劑，不需運行費用的前提下，通過污水處理罐內(nèi)生物填料掛膜，對污水中各種有機污染物進行生物厭氧和耗氧作用，使污水中的BOD5、CODCr、SS、氨氮等各種指標達到國家規(guī)定的排放標準。
農(nóng)村生活污水處理，一直是困擾農(nóng)村環(huán)保工作的難點之一。今年，灤縣開展農(nóng)村面貌改造提升行動以來，把生活污水處理作為一項重點。榛子鎮(zhèn)作為水源地重點保護區(qū)，通過各方積極努力，爭取到了國家級農(nóng)村環(huán)境連片整治項目支持，以免費發(fā)放戶用污水處理罐的形式對農(nóng)戶污水進行集中治理。第一批254個戶用污水處理罐被分配到農(nóng)戶比較集中的北鐵、黃家樓、塔上等5個村進行安裝。
4、新型“微生物電池”可提高污水發(fā)電效率
生活污水看上去不太像電池的能量來源，但一種新近問世的“微生物電池”可以將污水中的有機物轉化為電能，其效率已接近某些商業(yè)化的太陽能電池。
斯坦福大學研究人員16日在美國《國家科學院學報》上報告說，這種“微生物電池”的陽極上有產(chǎn)電菌，陰極為氧化銀固體。電池工作時，陽極上的產(chǎn)電菌從生活污水中攝取有機物，其分解并獲得電子，這些電子通過外電路傳遞到陰極，從而產(chǎn)生電流。
這種“微生物電池”效率提高，主要是因為使用了氧化銀作為陰極材料。用了氧化銀陰極后，不會像以前的一些類似電池那樣有氧擴散至陽極，導致有機物被氧化消耗而降低效率。其次，氧化銀陰極還可重復使用，并且循環(huán)利用的過程不需要消耗太多能量。陰極上的氧化銀得到電子后會還原為銀，當氧化銀都轉化為銀時，將陰極從電池系統(tǒng)中取出，又可以重新氧化為氧化銀循環(huán)使用。
一旦這種技術得到應用，或許可以節(jié)約處理污水所需的電力。處理１立方米的典型市政生活污水需要消耗約0.6千瓦時能量，而污水中以還原性有機物的形式存在的能量大約有２千瓦時。如果能有30%的能量轉化效率，我們就能回收約0.6千瓦時的電能。
5、榮成農(nóng)村污水處理用上生物膜技術
8月25日，好運角旅游度假區(qū)馬山社區(qū)的生物膜技術污水處理設備投入運轉，這也是今年榮成第9個建成投入使用的新技術污水處理設施。據(jù)了解，到目前，榮成投資近5000萬元，開工建設20處生物膜技術污水處理設施，下一步還將再建13處，切實解決農(nóng)村分散式生活污水處理問題。
用生物膜技術處理污水，是令微生物附著在惰性濾料上，形成膜狀的生物污泥，從而對污水起到凈化效果。生物膜法對進水的水質與水量變化有著很強的適應能力，出水可直接回用，出水水質可達到一級A類標準。記者在使用生物膜污水處理技術的尋山街道趙家村走訪看到，村里的每棟居民樓下都有寫有“污”字的下水井蓋。趙家村物業(yè)管理處主任席德勇介紹，這些下水井是一張連接到每個村民家的污水管網(wǎng)，平時村民家的生活污水順著污水管網(wǎng)排進污水調節(jié)池里，管網(wǎng)通到村東南地勢低洼處的污水處理設施里。該污水處理設施的外觀就是一個綠色大罐子，污水處理器對污水進行生物技術處理，日處理污水能力達200噸，完全可以滿足該村污水處理的需求。在收集處理后污水的水塘邊，記者看到，經(jīng)過十幾道程序“洗浴”之后的水流入水塘，塘內(nèi)水質澄清，聞不到一絲異味。一名村民告訴記者，以前村民都是將生活污水隨便往明溝里排放，污水處理設施建成后，村民的生活環(huán)境大大改善了。
6、《膜生物反應器工程設計規(guī)程》啟動會在碧水源召開
8月7日，由膜生物反應器（MBR）產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長單位北京碧水源科技股份有限公司主辦，MBR產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成員單位清華大學和中國市政工程華北設計研究總院協(xié)辦的“《膜生物反應器工程設計規(guī)程》編寫啟動會暨MBR產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)展研討會”在北京碧水源大廈召開。國家科技部、國家環(huán)保部、中國工程建設標準化協(xié)會、中國市政工程西南設計研究總院、中國市政工程中南設計研究總院、上海市政設計研究總院、同濟大學、中國科學院生態(tài)環(huán)境中心等單位的20余位相關領導及專家出席會議。
《膜生物反應器工程設計規(guī)程》（簡稱“設計規(guī)程”）是對《一體式膜生物反應器污水處理應用技術規(guī)程》CECS152：2003的全面修訂，該設計規(guī)程由清華大學、北京碧水源科技股份有限公司主編，中國市政工程華北設計研究總院參編。
《一體式膜生物反應器污水處理應用技術規(guī)程》CECS152：2003于2003年編制完成。經(jīng)過十年的快速發(fā)展，原技術規(guī)程已經(jīng)不能夠滿足我國當前MBR技術應用發(fā)展的需要。新“設計規(guī)程”的制定，對于規(guī)范MBR工程設計，提升MBR應用技術水平，推動MBR技術在我國的大規(guī)模應用具有十分重要的意義。
7、中意加強污水處理技術合作
中意水處理新疆技術合作中心成立及意大利SIMAM公司污水處理設備捐贈簽約儀式日前在新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊舉行。
經(jīng)新疆環(huán)境保護科學研究院、烏魯木齊市環(huán)保局與意大利SIMAM公司協(xié)商，為改善新疆水環(huán)境現(xiàn)狀，根據(jù)新疆對環(huán)境技術的實際需求，決定成立中意水處理新疆技術合作中心。其主要職能是為水環(huán)境保護提供先進的處理方案、工藝設計并進行設備引進和推廣，建立水處理技術示范工程。
烏魯木齊縣是烏魯木齊市的水源地，由于縣域內(nèi)一些村莊遠離城鎮(zhèn)，無法依托城鎮(zhèn)污水處理設施，大量生活污水未得到有效處理，對水源地烏拉泊水庫及城市飲用水安全造成較大威脅。意大利SIMAM公司將向烏魯木齊縣捐贈一套價值80萬歐元的污水處理設備，用于當?shù)剞r(nóng)村生活污水處理，保護飲用水源地安全。
8、中信元鈞污泥處理工程 探污泥資源化道路
如何安全、經(jīng)濟地處理處置城市污泥已經(jīng)成為全社會不可回避的環(huán)境難題，也成為很多城市在發(fā)展中不得不面對的一大困擾。日前，在“2013（第五屆）上海水業(yè)熱點論壇”的實地考察環(huán)節(jié)，一百多位關心城市污泥問題的企業(yè)代表一起參觀考察了上海中信元鈞環(huán)保有限公司（以下簡稱“中信元鈞”）位于上海市奉賢區(qū)的污泥處理工程。
此項考察工程采用污泥膜覆蓋高溫好氧發(fā)酵技術，處理規(guī)模為150噸/日的脫水污泥（含水量80%），工程占地約42畝，建設周期為6個月，目前已經(jīng)正式投產(chǎn)。在污泥處理工程的現(xiàn)場，隨行記者發(fā)現(xiàn)，整個工程現(xiàn)場環(huán)境十分整潔，多數(shù)流程都是機器化操作，鮮少見到工人忙碌的身影。
電滲透脫水設備 高效經(jīng)濟穩(wěn)定
按照整個工藝流程順序，考察人員首先來到了污泥電滲透脫水施工現(xiàn)場，中信元鈞市場部經(jīng)理施煒向大家詳細介紹了該設備的特點和優(yōu)勢。施煒介紹說，污泥電滲透脫水機是新開發(fā)的污泥脫水技術中迅速發(fā)展起來的一種實用性脫水處理技術，具有高效率、經(jīng)濟性、穩(wěn)定性等特點。其脫水性可根據(jù)施加的電流強度進行調整，使污泥中的“自由水”和“間隙水”同時從污泥中分離出來，最終實現(xiàn)污泥含水率降低至60%以下，減量化顯著。
污泥電滲透脫水設備的能耗很低，與污泥熱烘干技術相比，能耗降低至熱烘干技術的20%—25%，而且設備工作時不需要熱源和其他輔助設備，不需要添加任何藥劑。此外，該技術處理的效果穩(wěn)定，占地面積小，建設費用也較低，還可以殺死病原微生物。由于脫水污泥（含水率60%）性質未被改變，處理后可滿足焚燒、填埋、堆肥等各種處理處置技術路線。
膜覆蓋高溫好氧發(fā)酵 充氧充分腐殖質高
污泥在經(jīng)過電滲透脫水流程后，通過傳送裝置進入預處理環(huán)節(jié)，和輔料和發(fā)酵熟料一起進行混合破碎，然后經(jīng)布料環(huán)節(jié)后進入膜覆蓋高溫好氧發(fā)酵環(huán)節(jié)?？疾靾F隨后在工作人員的引導下來到了發(fā)酵現(xiàn)場。
該工藝技術的核心是一種具有特征微孔的功能膜，其半滲透功能能夠實現(xiàn)一個較恒定的氣候環(huán)境，在鼓風的作用下，在發(fā)酵體內(nèi)能夠形成一個微高壓內(nèi)腔，使堆體供氧均勻充分，溫度分布均勻，為好氧發(fā)酵構建成一個適宜的小環(huán)境。同時，水蒸氣和二氧化碳能夠借助功能膜的微孔結構擴散出去，維持了發(fā)酵堆體膜內(nèi)外的氣流平衡，保證好氧發(fā)酵進行得更加充分徹底。
