中国给排水论文格式

可持续水与污水处理前沿技术概览

郝晓地

（北京建筑工程学院可持续环境生物技术研发中心，北京100044）

摘要：传统水与污水处理方式由于未充分考虑资源与能源回收与利用而日显弊端。综述在可持续理念下的水回用、能源转化及磷回收等技术最新研发进展。

关键词：可持续水与污水处理；微污染物；微污染物去除；水回用；能源转化；磷回收

Overview of Leading-Edge Technologies for Sustainable Water and Wastewater Treatment

HAO Xiao-di, WANG Qi-lin, LI Yong-li

( The R & D Centre for Sustainable Environmental Biotechnology, Beijing Inst. of Civil Engineering and

Architecture, 1 Zhanlanguan Rd., Beijing 100044)

Abstract:Traditional water and wastewater treatment technologies are not good enough, due to lack of recovering resources and energy. Emphasizing recovery of resources and energy, the concept of sustainable water and wastewater treatment has been in pursuit throughout the world under the global tendency to follow up the sustainable development. Based on the experts’views, technologies and conclusions from the 5th IWA conference on leading-edge technology, the article introduces micro-pollutants newly emerging in water and wastewater and their eliminated technologies; at the same time the article also summarizes the latest technologies about sustanaible water reuse、energy conversion and phosphorus recovery.

Key words:sustainable water and wastewater treatment; micro-pollutants; micro-pollutants elimination; water reuse; energy conversion; phosphorus recovery

在全球普遍倡导可持续发展战略的今天，变传统上单纯的“去除”为可持续理念下的“回收/回用”。其次，可持续理念下所研发的技术本身也必须具有对资源与能源消耗最低的特点。

1水处理中新出现的微污染物

μ数量级时便会对水的安全使用或处当水源中能对人或生物健康造成威胁的微污染物处于g/L

理水回用造成阻碍[2]。等等[2]。

2微污染物去除技术研发/应用实例

2.1粉末活性炭—纳滤（PAC/NF）技术

德国Aachen Soers污水处理厂（460000人口当量），在三级处理出水后设置了一套粉末活性炭—纳滤中试装置。粉末活性炭添加到粉末活性炭反应器中对微污染物进行吸附，随处理水流出的粉末活性炭被后续纳滤单元所截留。结果显示，粉末活性炭—纳滤对内分泌干扰物（EE2和BPA）的总去除率为35~70%，此技术已被证明可以生产出高品质出水[7]。

2.2反硝化生物阴极去除高氯酸盐技术

此技术基于微生物燃料电池（MFC）原理，用石墨棒作为微生物燃料电池的阳极与阴极（生物阴极），。HAc在阳极被氧化产生电子并传到阴极，ClO4-还原菌利用传递到阴极的电子将ClO4-还原至Cl-[8]。

2.3高级氧化技术（AOP）

高级氧化技术的特点是以产生羟基自由基（•OH）为标志。羟基自由基是一种氧化能力极强的氧化剂，可以用来氧化饮用水和污水中的微污染物，是一种行之有效的微污染物去除技术。羟基自由基有多种产生机理，如，

2.4高铁酸盐

Lee等人针对市政污水处理出水，采用高铁酸盐（Fe[VI]）对其中所含微污染物进行了去除能力试验。结果显示，当Fe[VI]小于8 mg/L时就能将多种微污染物氧化，

表1 标记活细胞与死细胞的荧光染料[4]

Tab.1 Fluorescent dyes used for labeling viable cells and dead cells

Cyanine）

DiBac4(3)

Bis(1,3-dibutylbarbiturate) trimethine oxonol 蛋白质仅穿透膜受到损坏以及能量运输代谢受到损伤的细胞。

羧基二乙酸（CFDA，

carboxyfluorescein diacetate）

——仅着色活细胞。

此外，膜生物反应器（MBR）[13]、延时活性污泥系统[3]等也具有一定的微污染物去除能力。随着上述各种微污染物去除技术的逐渐成熟，必将为水与污水处理技术翻开新的篇章。

3处理水回用技术

3.1非饮用水回用—灌溉

农业、园林灌溉是世界范围内非饮用水回用的最主要方式，分为农作物灌溉和草坪灌溉。这两种不同的灌溉方式对饮用水水质有着不同的要求。对农作物灌溉而言，因为农作物是人之食物来源，所以，灌溉水需要经过二级处理，在某些地方甚至还需要应用深度处理；对于高尔夫球场、学校操场等人常接触的草坪等，灌溉水需要经过过滤和消毒，以去除病毒和致病微生物；对于普通草坪，灌溉水则可能无需经过二级处理便可使用。为了生产低盐、高营养物的灌溉水，Zou等人采用了微滤（MF）—纳滤（NF）—反渗透（RO）系统（图1）[14]。

如图1所示，污水（不含重金属）首先通过微滤膜将细菌截留，

图1 微滤—纳滤—反渗透生产低盐、高营养物农业灌溉水流程

Fig. 1 Schematic flow-sheet of MF-NF-RO for the effluent with low salt and high nutrient concentrations