我国水处理剂的现状及发展战略.doc

我国水处理剂的现状及发展战略(1)摘要：水处理剂是工业用水、生活用水、废水处理过程中所必需使用的化学药剂。我国目前水处理剂品种已基本配套并满足要求，生产能力已大于市场需求，但是我国水处理剂在产量、品种、质量、应用与技术服务等方面同国外相比存在一定差距。结合行业和当前国民经济特点，提出了一些对策及建议。 关键词：水处理剂 废水处理 絮凝剂 缓蚀剂 阻垢剂 杀菌剂 Present Situation and development trend of Chinas water treatment agentAbstractWater treatment agent necessary for treating industrial water,waste water and water for daily use,has formed a complete set and meets various requirements;however,a definite gap is existing in its category,quality,production output,application and technical service,as compared with those in foreign countries.Hence some relevant countermeasure put forward by the author.Key wordswater treatment agent,waste water treatment,flocculant,corrosion inhibitor,antiscale,fungicide我国是水资源短缺和污染比较严重的国家之一。1993年全国总取用水量与1980年相比增加18.43%，达到5 255亿m3，人均用水量为450 m3。用水结构发生很大转变，自1980年以来，全国农业灌溉和农村生活用水(统称农村用水)基本持平，而工业用水和城镇生活用水则有较大的增长1，2。1993年黄、淮、海河三流域人均占有水资源量分别为543、500和351 m3，而人均用水量为393、301和347 m3。国外学者认为，人均占有水资源量1 000 m3是实现现代化的最低标准，从现状和未来发展来看，我国北方黄、淮、海河三流域要达到人均占有水资源量1 000 m3是极其困难的，即使要达到500 m3也需进行很大的投入。从全国情况看，目前城市缺水严重，已造成严重的经济损失和社会环境问题。缺水城市分布将由目前集中在三北(华北、东北、西北)地区及东部沿海城市逐渐向全国蔓延。节约用水、治理污水和开发新水源具有同等重要的意义。大力发展水处理化学品对节约用水、治理污水起着重要的作用。水处理剂是工业用水、生活用水、废水处理过程中所必需使用的化学药剂。经过这些化学药剂的使用，使水达到一定的质量要求。水处理剂的主要作用是控制水垢、污泥的形成，减少泡沫，减少与水接触的材料的腐蚀，除去水中的悬浮固体和有毒物质，除臭脱色，软化和稳定水质等。因此水处理剂包括凝聚剂、絮凝剂、阻垢剂、缓蚀剂、分散剂、杀菌剂、清洗剂、预膜剂、消泡剂、脱色剂、螯合剂、除氧剂及离子交换树脂。一般性的化学药品，如用于调整水的pH值的酸或碱，常常不被看作是水处理剂。水处理剂属于精细化工的范畴，相对于常用化学品，它具有精细化学品的许多特性，如生产规模一般不大，因此建厂设备投资少，产量小；产品品种多，品种的更新换代快；附加产值大；技术服务必不可少；各种产品，尤其是复配产品，具有很强的专用性。1国外水处理剂发展现状目前，国外业已形成了“水处理工业”这一概念。按照美国工业分析专家Jean M.Kennay的观点，该工业可分为3个部分，即产品制造、服务和系统建设3。产品制造包括水处理设备和化学品制造，系统建设指水处理工程建设，服务指提供水处理技术服务。通常，化学品制造商也是服务商。目前世界上水处理工业市场销售额约300亿美元，设备制造和系统建设约占该工业的73%。其余为化学品销售和技术服务营业额。化学品约占20%，估计不会超过60亿美元。美国是世界上最大的水处理剂消耗国，其次是日本和西欧，详见表14。表1美国、西欧和日本水处理化学品用量亿美元年份19931997美国18.2121.49西欧7.468.22日本7.649.54总计33.3139.252水处理剂在我国的生产及应用状况 2.1我国水处理剂的品种我国水处理药剂是在70年代引进大化肥装置后才引起重视和逐步发展起来的；此后，自行研制开发了一系列水处理剂。目前，我国水处理剂的品种主要有阻垢剂、缓蚀剂、杀菌灭藻剂、无机凝聚剂、有机絮凝剂等几大类。2.1.1阻垢剂70年代以来，我国在引进和消化吸收基础上开发和应用的水处理阻垢剂主要有两类，一类是有机膦酸盐如HEDP(羟基亚乙基二膦酸盐)、EDTMP(乙二胺四亚甲基膦酸盐)以及ATMP(氨基三亚甲基膦酸盐)等。另一类是聚羧酸如PAA(聚丙烯酸)、HPMA(聚马来酸酐)等水溶性聚合物。在水溶性聚合物或共聚物中，还有一个分支，即含磷聚合物。 上一页12 3 4 下一页 2.1.2缓蚀剂无机盐类是相当重要的一类缓蚀剂品种。目前采用的铬系、磷系、锌系、硅系、钼系、钨系和全有机配方，系分别指在配方中采用了铬酸盐、磷酸盐、硫酸锌、硅酸盐、钼酸盐、钨酸盐和有机膦酸盐。全有机配方则不采用无机盐，特别是重金属无机盐，以降低药剂对环境的污染。在全有机配方中常以有机膦酸盐作缓蚀剂。芳香唑类是用于铜及其合金的缓蚀剂，国内常用的是苯并三氮唑和巯基苯并三唑。2.1.3杀菌灭藻剂目前常用的水处理杀菌灭藻剂主要有两大类，即氧化型杀菌剂和非氧化型杀菌剂。氧化型杀菌剂中应用最广泛的是氯及其制品，如NaOCl、Ca(OCl)2等，近年来ClO2和氯胺的应用有所增加，臭氧和溴化物的应用也值得重视。另一类为非氧化型杀菌剂，目前国内使用较普遍的是季铵盐如十二烷基二甲基苄基氯化铵，其商品名称为“1227”。二硫氰基甲烷和戊二醛是另外两类常用的非氧化型杀菌剂。2.1.4无机凝聚剂作为低分子的无机凝聚剂，硫酸铝、硫酸亚铁和三氯化铁在水处理中仍具有较大的市场。无机高分子凝聚剂是一类新型的水处理药剂。近几年，无机凝聚剂发展迅速，目前主要品种有聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合硫酸铁(PFS)和聚合氯化铁(PFC)几种。前3种都有定型产品，聚合氯化铁尚处于研制开发阶段。复合型无机高分子凝聚剂的开发是近年来发展的明显趋势，开发的复合品种很多，如阴离子复合型(如PAC中引入SO42-、PFS中引入氯根等)，阳离子复合型(如PAC中引入Fe3 等)，多种离子复合型(铁、硫酸根、氯根的复合)，无机-有机复合型(PAC与聚丙烯酰胺复合)等，如聚合氯化硫酸铁、聚合铝硅、聚合铝磷，聚合铝铁等。2.1.5有机絮凝剂有机絮凝剂中分为4类：合成高分子絮凝剂、天然高分子改性絮凝剂、微生物絮凝剂和多功能水处理剂。合成高分子絮凝剂主要是聚丙烯酰胺(PAM)及其衍生物。天然高分子改性絮凝剂包括淀粉、纤维素、含胶植物、多糖类和蛋白质等类别的衍生物，目前产量约占高分子絮凝剂总量的20%，微生物絮凝剂是指利用某些微生物分泌的高分子物质作絮凝剂。国内中科院微生物研究所等单位已有良好的研究成果。2.2我国水处理剂的生产表2是我国部分水处理药剂生产企业状况。 表2我国部分水处理药剂生产企业情况药剂生产厂家数量生产能力/t水处理化学品5028270阻垢剂132256缓蚀剂186299分散剂51665絮凝剂145293聚丙烯酰胺277891杀菌剂101457净水剂4649928除垢剂164240离子交换树脂3846580注：数据取自“第三次全国工业普查资料”； 包括水处理药剂、水质稳定剂等。 从资料上看，这些水处理化学品生产厂家多是集体经济，经营规模多是小型。生产品种较为单一，产能较小。其中武进精细化工厂和南京化工学院武进水质稳定剂厂是我国两家最大的水质稳定剂生产厂家，1995年水处理药剂产量均在4 000 t以上，产品品种比较齐全，覆盖面广，并有部分出口。2.3我国水处理剂与国外的差距我国水处理剂的生产和应用虽然起步较晚，但由于不同水处理领域发展的历史背景不同，因此对目前所体现的国内外差距不能一概而论。整体上看，由于我国水处理剂是70年代以后陆续投产的，这些产品除少数是我国自行研制的外，大部分是剖析、仿制或依据国外专利研制的，再加上我国水处理剂工业发展历史较短，科研经费有限，因此具有基础薄弱、技术比较落后、整体水平不高的特点。按以下几方面分析国内外差距。2.3.1产量与先进国家相比，我国水处理剂的产量很低。美国1997年各种水处理剂销售总额约为35.2亿美元。我国水处理剂的总产值与美国相差甚远。 上一页 1 23 4 下一页 2.3.2品种循环冷却水处理剂主要包括缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂及配套的预膜剂、清洗剂和消泡剂等。大类品种国内基本配套齐全，已能大量替代进口，并能部分出口。通过对不同年代3次大型技术引进(70年代13套大化肥装置、80年代的石油化工装置和80年代末的宝钢冶金装置的配套水处理技术)的及时消化和开发，大大缩短了我国与国外先进水平的差距，基本掌握了国外一些著名的水处理公司如美国的Nalco、Drew、Betz、日本的栗田、片山等公司的技术和配方特点。目前在品种上与国外的差距主要体现在新型水溶性共聚物、新型膦羧酸、氧化型杀菌剂和含溴杀菌剂上。“八五”期间虽经努力开发了某些新品种，如AA-STA(丙烯酸-磺化苯乙烯共聚物)、AA-AMPS(丙烯酸-磺化丙烯酰胺共聚物)、膦羧酸(如PBTC、HPA)等，但多半未形成生产规模。杀菌剂如工业用水杀菌剂，目前我国投入生产用的仅液氯、季铵盐等少数品种，而国外近几年发展了有机硫季膦盐、噻唑膦等，目前不少水处理剂在乡镇企业生产，部分产品质量得不到保证。有机高分子絮凝剂品种单一，除聚丙烯酰胺外，只有聚丙烯酸钠和少量聚胺，聚丙烯酰胺的系列化水平很低。高分子量和超高分子量品种、低毒品种和阳离子品种(特别是粉末产品)远落后于国外。从品种的总体看，我国已经具有配套的、系列化的水处理剂品种，各个类别国外有的，国内基本也有。但值得指出的是，国外上述品种很多是系列产品，有很多专用的品种，而我国一般只有12种。2.3.3质量我国的水处理剂约80%是由乡镇企业生产的。经过长期发展，出现一批在生产技术及设备、生产规模及管理上达到相当水平的优秀企业，但从整体看，随着乡镇企业潜力的枯竭，管理的滑坡，有不少企业的产品质量有待提高。从全行业看，各家产品质量参差不齐，致使整体质量欠佳。但以国内先进水平而论，则情况有所不同。循环冷却水处理剂，就国内某些主要生产厂家来说，其生产技术水平虽不能与国外先进水平全面相比，但其产品质量与国外相差不很大，有的品种质量与国外产品完全相当或超过国外产品，打入了国外市场。我国有机高分子絮凝剂除品种少外，在分子量、毒性和速溶性等方面也体现了质量上的差距，这些差距在水处理剂中还是很突出的。2.3.4应用与技术服务水处理技术应用面不够广，中小型企业应用较少。如冷却水，不少企业至今仍采用直流式，耗水量普遍高于国外的水平，如表3所示5，6。并且，水的重复使用率低，如我国目前城市用水的重复使用率为45%左右，而美国1985年即达75%，日本则为82.5%。 表3国内外有关产品吨耗水量比较产品合成氨钢铁火力发电 (kWh)造纸啤酒国外水平205.5(46)10-320010国内水平3005002556(11.3)10-24505002060国内各生产厂现都有自己的技术服务队伍，针对用户的水质、材质、工艺，提供应用配方、适用药剂和使用方法。许多大的用户，如石化厂、大化肥厂也有自己的水处理队伍和仪器设备，并在技术服务方面，尤其对冷却水处理积累了较丰富的经验。目前的问题是，技术服务的对象和内容尚有局限性，一是在行业方面，如对电力、洗煤、造纸行业还缺乏经验；二是在污水处理方面，还不能满足各种污水处理的要求。3结论与对策 1990年我国水处理剂行业组织正式成立，行业管理也列入了化工部的生产管理系列。这标志着精细化工的该领域已经由起步、开发、试生产、小规模推广正式进入了成长和发展的阶段。几年来，水处理剂的生产厂家、研究单位、推广单位积极投入市场。随着我国改革开放形势的进一步发展，水处理剂行业会有一个长足的甚至是突破性的进展。但是面对关贸总协定缔约国地位的恢复和知识产权公约的签订，外国水处理公司将加强对国内市场的开拓，面对历史赋予水处理剂行业的机遇和挑战，如何把握目前的有利时机，使水处理剂行业得到快速的发展，需要领导者保持清醒的头脑，使决策更加科学化。3.1对策及建议研究水处理剂的战略发展离不开当前国民经济运行的新特点，尤其不能忽视我国短缺经济已经在大多数领域基本结束，部分行业出现生产相对过剩的情况。在水处理剂这样的竞争性行业，短缺经济已经结束的特点更为明显。在这种情况下，国家将加快国有经济的战略性改组，解决好“退出”和“集中”两个问题，贯彻“有所为，有所不为”的原则。分清哪些是国家和政府应该干的，哪些是通过市场规律应由企业办的。只有这样，国家才能集中精力和财力办好为数不多的事情。从这个观点出发，建议：水处理剂的科技开发已经与市场充分接轨，绝大部分的研究课题都是从市场出发，成果有自己的市场，也有可观的效益，大部分研究单位都有能力自筹资金进行开发研究。因此，国家在财力紧张的情况下，并不需要增大投资力度。 目前国内水处理剂的生产能力已大于市场需求，因此，国家也不宜在这方面进行投资。水处理剂的研究方向主要应是改进老工艺，以降低消耗，提高质量，减少自身生产的污染；根据用户需要，研究无磷或少磷的水处理配方；研究可以进行计算机控制的能在线测定浓度的水处理剂及其应用技术；研究苛刻条件下有特殊要求的水处理剂；研究海水代用淡水作冷却水的水处理剂；研究天然或半天然及生物絮凝剂。此外，不宜在水处理剂品种上作过多或无用的开发，在水处理剂品种已基本配套并满足市场要求的情况下，多一个品种或少一个品种对水处理行业并无大碍。国家应在计算机控制的能在线测定浓度的水处理剂及其应用技术、海水利用及生物絮凝剂3个方面加以资助。水处理剂目前面临的主要问题是推广速度跟不上形势需求。不管在行业上还是在工厂数目上，都还没有全面推广，需要加大推广力度，应在法规法制的制订、完善和贯彻上下功夫，也应该在行政上加以引导和干预。在利用经济杠杆方面，如提高水价、限期治理，国家都已或将要采取措施，相信会有一定作用。在每个领域、每个行业都应大力加强宣传和推广力度。化肥行业这几年推广两水闭路循环，有很大成绩，可以借鉴。现阶段推广的重点应继续放在冷却水处理剂上，并把冷却水浓缩倍数由2提高到2.5以上，最好是2.53.5，以提高节水水平；第二应大力推广污水回用作冷却水的水处理技术和药剂，这对于节约用水、减少污染都有很大的效益；第三推广不停车清洗技术和药剂，以保证现代化工厂的连续、高效、长周期运行，利于节能、高产；第四是大力推广絮凝剂使用，以加速污水治理的速度。在推广方式上，由于水处理剂多为水剂，规模效应不太明显，因此不宜搞大公司、大厂。可以以中小企事业单位为主，分散就地服务。但是需要加以联合，取长补短。应该鼓励小型技术服务单位的成立，建立为数不多的基本药剂工厂，配以大量可合成药剂。进行复配生产和技术服务的企业，通过水处理行业组织进行联合和交流，使企业间形成既有竞争又有联合的良好关系。目前在推广上还有一定的人为阻力，各行业都相继成立了自己的监测中心。应该用正常的产品质量监测体系(如地方质量监测站)，采用已有的国家质量标准，加上用户自己的质量监测，来代替上述行业保护性监测。 参考文献1陈志恺.管好、用好、保护好有限的水资源.水问题论坛，1996(2)：272任光照，于琪洋.水资源利用.中国水利年鉴，19973C&EN,1994-11-14:15234Chemical Week,1994-5-11：35485林汉雄.城镇供水，1990(4)：36Eillis K V.Water Supply,1989,23(6):671城市污水处理必须实现八个转变 (1)城市污水是城市中各种污水和废水的统称，它由各种生活污水、工业废水和入渗地下水三部分组成。城市污水处理系统是指收集、输送、处理、再生和利用城市污水的设施以一定方式组合成的总体。随着工业化、城镇化的加快，城市污水排放量越来越大，如果不能得到妥善处理，将严重污染环境，影响人居环境质量和城市可持续发展。资料显示，整个水体污染中，农业畜牧养殖业排放量约占40，工业约占30，城市污水约占30%40%.因此，城市污水处理事业的发展好坏十分重要。一、我国城市污水处理发展迅速，成绩巨大党中央、国务院一直十分关注和重视城市水污染防治工作。自改革开放以来，全国各地的城市污水处理设施建设取得了令人瞩目的成果。特别是1998年以来，污水处理事业更是得到了空前的发展。根据建设部普查，到2006年年底，全国656个城市共有城市污水处理厂814座，日处理污水能力为6310万立方米，排水管道长度26.1万公里。城市污水年处理总量201亿立方米，城市污水处理率57.01%，其中污水处理厂集中处理率为44.1%.纵观世界各国的城镇化发展进程，都经历了一个先污染、后治理的过程，付出了相当代价，发展有快有慢。据了解，到2004年底的城市污水处理率，巴西仅为 38%，俄罗斯为90%，英国为100%.韩国于上世纪80年代中期实施国家污水管理计划，当时人均GDP大约为7000美元。经过了20年的时间，韩国污水处理率达到了80%.尽管目前我国城市污水处理能力、效率、水平与环境要求差距很大，但必须看到中国的城市污水处理发展速度很快，成绩巨大。1978年全国只有37个城市污水处理厂，日处理能力约为64万立方米；1998年全国有398个污水处理厂，日处理能力1583万立方米；即使在“九五”末的2000年，也只有427个污水处理厂，日处理能力2158万立方米。与1998年相比，短短8年时间，2006年全国城市污水处理量增长1.9倍，污水处理率也由1998年的29.56%增至2006年的57%，增长幅度达192.9%，几乎翻了一番。应该说，与世界各国比，中国城市污水处理发展是世界所有国家中最快的，这也是中国政府对全球可持续发展做出的贡献。中国城市污水处理事业之所以发展较快，主要是由于地方各级政府的重视，社会主义制度可以集中力量办大事，同时，不可否认的是1998年起实行的扩大内需政策，发行国债的一部分投资城市污水处理厂的建设，起到了极大的带动作用。特别是党中央提出了科学发展观的要求，指引全国各族人民在现代化的过程中努力建设资源节约型、环境友好型社会，这为城市污水处理事业又好又快地发展创造了良好的氛围和条件。二、城市污水处理责任重大，任务艰巨取得以上这些成绩来之不易，但是我国的城市污水处理形势依然十分严峻，任务还相当艰巨。按照国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定和国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知要求：到2010年，全国设市城市的污水处理率不低于70；缺水城市再生水利用率达到20以上。“十一五”期间新增城市污水日处理能力4500万吨、再生水日利用能力680万吨，形成COD削减能力300万吨；今年设市城市新增污水日处理能力1200万吨，再生水能力100万吨，形成COD年消能力60万吨。整个任务与“十五”末的能力相比几乎翻了一番。目前，要实现上述目标，还存在许多问题，主要是：一、污水处理设施建设任务繁重。计划今年设市城市新增污水处理能力1200万吨，参比2006年新增污水处理能力，需要翻一番。各级财力投入不足，资金短缺仍是制约工程建设的突出问题。二、污水收集管网与厂区建设不配套，运行经费不落实，使部分已建成的污水处理项目负荷率偏低甚至不能正常运行。三、相关处理技术设施改造有待加强。现有污水处理工艺需要改造，增加脱磷除氮设施，污水污泥处置问题始终没有很好的解决办法。四、政策法规不健全，部分城市污水处理费征收工作难度大，再生水利用重视不够，城市污水排放和处理的监管体系没有建立，监管力度亟待加强。五是在推进污水处理产业化，有关用地、用电、税收等优惠政策有待进一步落实。总结历史经验教训，要加快城市污水处理的发展必须充分考虑两个基本点：第一是如何调动地方政府的积极性。城市污水处理是地方政府的事权，也是地方政府的责任。地方政府既是最终的实施主体，也是监管工作的责任主体。因此，要实现城市污水减排的目标，除了将目标任务分解落实之外，关键还是要通过政策的制定，进一步调动地方政府参与和推动城市污水处理工作的积极性。实践证明，地方政府认识不到位，没有积极性，只靠中央政府的号召和要求是无法落到实处的。相反，只要地方政府想干的事情，就能克服一切困难，动员一切资源，想尽一切办法干成干好。第二是如何充分发挥市场配置资源的基础性作用。市场的作用是巨大的，市场发挥作用也是有规律的。按照“十一五”规划目标要求，要增加4500万吨城市污水处理能力和300万吨削减COD能力，专家估算，约需投资人民币3300多亿元。这些投资，仅靠各级政府的财政收入，很难做到。更重要的是，投资主体不转变，效率难以提高。即使城市污水处理能力达到了，也难以正常运转。因此，必须充分发挥市场配置资源的基础型作用。通过开放市场，理顺价格和收费，制定优惠政策等，保证投资者的合法收益，以最大程度的吸引社会资本投入到城市污水处理行业上来。三、城市污水处理发展必须实现八个转变面对新的形势，总结以往经验和教训，为了促进城市的可持续发展，在城市污水处理发展上必须实现八个根本转变：（一）在认识上，变废水为资源在对城市污水的认识上，人们经历过一个由低级到高级的过程。相当长的一个时期，由于技术手段和认识的限制，人们曾经把城市污水看作是“废水”。既然是废水，自然就是简单处理完后向下游排掉就可以了。随着经济的发展，城市水资源短缺的压力越来越大，追究城市水危机的根本原因，人们越来越认识到，是水的社会循环超出了水的自然循环可承载的范围。因此，只有充分尊重水的自然运动规律，合理科学地使用水资源，使上游地区的用水循环不影响下游水域的水体功能、社会循环不损害自然循环的客观规律，从而维系或恢复城市乃至流域的良好水环境，才是水资源可持续利用的有效途径。这就要求我们从“取水输水用户排放”的单向开放型的用水模式转变为“节制地取水输水用户再生水”的反馈式循环流程，提高水的利用效率。实现这一重大用水模式的转变，加强污水再生利用是是关键。随着科学技术的进步，城市污水已不再是废水，而是一种宝贵的资源。既然是一种资源，就要最大程度的利用。提高城市污水的再生利用率，一是可以减少污染物排放，二是节约了有限的水资源。（二）在规划上，变大集中为合理布局正是由于认识上的偏差，过去在城市污水处理的规划布局上，一般都是把城市污水处理厂安排在城市的下游，靠管网拦截，重力自流，把城市污水输送到城市污水处理厂，经过处理后，再排放到下游的自然水体中去。现在城市污水是一种资源了，必须重复利用。如果仍采取过去的规划布局，城市污水处理完，如要利用就需要再重新铺设新的管道，采用分级提升的办法，输送到城区用户。这不仅造成了巨大的工程建设成本和土地资源的浪费，而且还会形成极高的运行成本，无论是从经济上，还是从社会实践上都是行不通的。因此，没有合理的污水处理厂的布局，就没有水资源保护目标的实现，也不可能实现水资源的循环利用。所以，必须改变过去“大集中，大排放 ”的规划布局，按照“统筹规划，合理布局，就近处理，有利使用”的原则，重新审视和调整城市污水处理厂的规划布局，适当采取分散、小型、多级、循环的方法，合理建设城市污水处理厂，促进城市污水的再生利用。（三）在工艺上，变单一为综合同样是由于过去对城市污水认识上的偏差，不仅形成了规划布局上的不合理，而且也造成了城市污水处理工艺上的先天不足。目前有相当一部分城市已建成的污水处理厂采用的是一级处理或一级强化处理，部分二级处理工艺中也没有考虑除磷脱氮功能，出水没有消毒工艺，不适应城市污水处理再生利用的要求。因此，在城市污水处理的工艺上必须按照“最大化利用”的原则，从当地实际情况需要出发，争取由单一的处理工艺改造为综合处理工艺，通过积极推广各种膜分离技术、臭氧氧化技术以及安全消毒技术的应用，努力改善城市污水处理水平，达到再生水的指标要求，提高水的重复利用率。同时要努力推进污泥无害化处置的技术进步，推广污泥的资源化利用。（四）在建设上，变政府为主为社会为主加快城市污水处理的发展，保护好水环境是地方政府的职责，政府不能以任何理由推卸应承担的责任。但政府的责任不等于政府包办，凡是市场能发挥作用的，凡是企业能够做的，都应该让市场和企业去做。过去，由于市场发育程度不够，社会经济水平不高，污水处理收费不到位，很难吸引社会资本投入到城市污水处理行业上来。现在，各方面条件已经具备。为了进一步加快城市污水处理设施的建设，提高运营效率和管理水平，在继续加大政府财政投入的同时，应当充分利用市场机制，建立多元化投资体制，推进城市污水处理的产业化发展。要改变以往政府在城市污水处理建设中的主导地位，逐步让社会力量成为建设的主体。政府投入的建设资金主要发挥引导作用，鼓励社会资本参与城市污水处理建设。在实践中有些地方创造的“社会建厂，政府配网，加强监管，按处理量付费”的政企合作模式值得推广。（五）在运营上，变事业单位为企业目前，许多城市的城市污水处理厂还仍然是事业单位。这不仅造成了机构臃肿，人浮于事，效率低下，还形成了政事不分，政企不分，政府和污水处理单位由于共同利益关系，难以相互监督与制约。因此，必须坚持政事分开，政企分开的原则，按照建立现代企业制度的要求，对城市污水处理厂进行企业化改造，并彻底与当地政府脱钩。在转企改制工作中，要严格规范操作程序，加强政府监管，切实做到国有资产不流失，职工的合法权益不受侵害。各级政府建设行政主管部门应改变对城市污水处理行业直接管理的模式，把工作重点转移到市场监管等方面。（六）在投资上，变拨款为补贴与奖励相结合不可否认国债资金对城市污水处理事业的发展起到了极大的推动作用，但是应该清醒地认识到，以往的投资方式，容易造成地方上“国家的钱，不用白不用”的心理，争项目，跑投资，效率不高、铺张浪费。部分欠发达地区还存在建设标准过高，管网投资不配套等问题，这种传统的投资方式需要彻底改变，以确保国家投资效益的最大化。按照目前财政“分灶吃饭”的体制，中央政府对城市污水处理的投资应主要起引导和扶持作用。因此，借鉴各方面改革的经验，中央政府的投资应采取补贴与奖励的方式：1、对城市排水管网的建设和西部困难地区的城市污水处理设施建设予以补贴。这样做的结果，一能够对城市排水管网的建设起到一种引导作用，二对西部困难地区，实际上是一种生态补偿。2、对城市污水处理发展好的予以奖励。应按照城市污水处理能力建设（处理率），城市污水处理运行情况（负荷率），削减COD的成效（削减率）等主要指标严格考核，对各地城市污水处理情况进行综合评价，奖励“快牛”，直接兑现。谁发展的快，谁就得好处。（七）在考核上，变以量为主为量、质结合在以往的考核体系中，只是注重城市污水处理厂的水量和出水标准，而对进水水质基本不监控。重“量”而不重“质”的考核方式，带来了污水处理厂运行不稳定、城市水体污染物削减效果不理想的后果，甚至出现了抽取河道污水进入污水处理厂处理后再排入原来河道的消极现象。因此，要改变对城市污水处理厂的考核方式，要变以量为主为以量、质结合为主，要把主要污染物削减的效率作为评价城市污水处理成效的主要指标。逐步建立 “COD、氨氮、总磷等主要污染物的削减与污水处理费的核拨挂钩”机制。不仅要督查实际处理的污水量，还要考核COD、氨氮、总磷的削减量，并和污水处理企业的经济利益密切结合，促进企业切实提高污水处理率，减少污染物排放量。（八）在监管上，变临时为常态城市污水处理工作的健康发展与正常运行，离不开政府的有效监管。目前，在城市污水处理监管方面，还没有形成完整的监管体系，监管力量薄弱，监管手段落后，监管工作明显滞后。在工作方法上基本是临时抽查，“事后评价”，这种监管方式使得监管工作时常处于被动状态。必须尽快建立起“事先、事中、事后”为一体的常态监管机制，全面、系统地组织开展相关培训工作，进一步提高监管人员素质和管理水平，加强配备必要的设备和仪器，完善进出水在线监测系统，实现政府有关主管部门对城市污水处理厂二十四小时监控，形成灵敏高效准确的监管机制。城市污水处理厂设计中热点问题剖析(1)摘要：剖析了我国污水处理厂建设规模与实际情况脱节的原因，并就污水处理厂设计中进水水质预测、处理出水水质标准、污水消毒、处理工艺比选、污泥稳定及污泥综合利用等方面的问题提出了作者自己的观点。 关键词：城市污水处理厂 设计规模 进水水质 出水水质 工艺流程 污泥处理与处置 Hot Points on Urban WTP DesignAbstract: The problems related to why the constructed size of the urban wastewater treatment plants is unconformable to the practical wastewater discharge in this country frequently, are discussed. And the personal ideas of the authors on inflow quality forecasting, treatment process selection, norm and disinfection of WTP effluent and stabilization and comprehensive utilization of sludge are given.建国以来，特别是改革开放后，我国在城市污水处理厂建设方面取得一定成效，已建成百余座污水处理厂，但在控制水污染方面，形势不容乐观。预计今后还有大量的城市污水处理厂待建设。在建设城市污水厂过程中，设计工作是龙头，在设计时常常碰到一些热点问题，引起各方争论。本文对这些问题作一剖析，供读者参考。1污水处理厂规模污水处理厂规模是指进厂污水的水量与水质数值。当然，首先要明确污水处理厂是合流制系统处理厂，还是分流制系统处理厂，还要弄清近期及发展后的处理厂规模。在工程建设中，这些数值都能按有关资料计算确定，但是，处理厂建成后实际情况与预测结果有较大不同。有的处理厂建成后，长期达不到设计规模；有的处理厂建成后马上要扩建，而在周围又无空地，这些现象使设计人员感到困惑，随之成为讨论的热点。关于处理厂建设规模与实际情况脱节的现象，已有专家进行过论述12，主要原因是城市规划调整、市政建设不配套、排水体制不健全等等。笔者同意上述看法，除此之外，笔者还认为有下列几个主要原因。1.1领导者对城市污水工程建设认识不足业内人士均知道，城市污水工程的组成包括污水的收集、输送、处理与排放4个部分，是一个系统工程，仅建污水厂是不能解决水污染问题的。领导者应从全局的角度去度量处理厂建设的地位，并确定相应系统规模。对一个地区而言，其开发建设过程是按计划滚动开发。对污水系统来说，也可以逐步建成，直到达到规划规模。在这里要提出的是污水系统逐步形成的过程要与地区开发同步，决不能半途停滞或打乱系统总体布置。1.2要按照“先地下、后地上”的建设方法操作一个开发区的建设，涉及地面建筑与地下设施建设两个方面，一般容易忽略“先地下、后地上”的建设程序。例如，房地产开发商急于进行住宅建设，多个房地产开发商之间互相不沟通，影响排水系统实施的系统性。住宅建设的进度是很快的，而地下管线特别是筹建地区性污水厂，需要23年时间，有的可能要更长的时间。由于住宅建设进度快，污水厂还未建成，街坊已形成，居民入住产生的污水被迫采用化粪池过渡，暂接雨水管道排入附近河道，导致河道水质污染日趋严重。过几年后，污水厂建成后，照理应该把住宅污水改接入城市污水管道，污水进处理厂处理达标后排放，遗憾的是污水改接工作已无人过问，或因经费无着落而听其自然，其结果是污水厂厂内水量不足，而居民生活污水继续污染水体，处理厂投资不能发挥应有的环境效益。在上海曾作过调研，要改接一个规模为7.5万m3/d污水收集系统，其投资要上千万元。总结过去的经验，应该坚持“先地下，后地上”的建设程序。1.3处理厂选址一座城市污水厂建成后，运行时间是很长的。上海东区污水处理厂，采用活性污泥法工艺，已连续运行73年(1926年建成)，虽经几次改建、扩建，目前运行十分正常，处理出水水质达到排放标准。因此，选择处理厂厂址，应着眼长远考虑。当然，要求预测三四十年后的发展情况是困难的，但希望远离住宅区。在工程实施中，往往为节省近期投资，希望污水厂距居民区近些，总管短些、投资可省些，这样做常常带来不良后果。上海有几座污水厂被居民区包围，以致污泥消化池建成后就从未使用过，另外，由于距居民住宅近，处理厂臭气污染环境，导致厂群矛盾突出。在选择处理厂厂址时，应尽量远离市区，并留有充裕的扩展余地，笔者建议能设300m以上卫生隔离带则更好。2处理工艺选择污水处理工艺选择是依据进水水质、水量状况，再依据受纳水体环境容量或者国家规定排放标准，确定应该去除污染物的项目与数量，从而选择合适的污水处理工艺。在选择污水处理工艺过程中经常讨论的热点问题有如下几方面：2.1进水水质预测当前存在的问题是进水水质预测值与实测值有较大差异，通常预测值偏高。例如，深圳滨河污水厂投产运行后的前10年，BOD值在80mg/L左右，还不到设计值的一半(设计值200mg/L)，直到1998年才逐步上升，进水BOD值100mg/L200mg/L(频率为54%)，平均为190mg/L。产生这种现象的原因主要是污水收集系统不配套。如本文上节所述，有些污水经化粪池后接入污水管，雨污水管混接、管道施工质量差，地下水渗入，导致进水浓度偏低。上海市污水管网完善的生活污水处理厂，进水BOD值在250mg/L300mg/L，SS值为300mg/L350mg/L，如果污水管网不完善或设化粪池，BOD值120mg/L150mg/L左右，SS值150mg/L200mg/L，由于对拟建处理厂进水水质预测是确定处理工艺的依据，因此需要慎重对待。2.2处理出水水质标准处理厂出水水质是按照尾水排入水域类别，再依照国家污水综合排放标准，以满足各项指标要求。1998年开始实施的二级处理厂污水综合排放标准各项指标如表1所示。表1排放标准BOD5/mg/L 20 30 COD/mg/L 60 120 SS/mg/L 20 30 氨氮/mg/L 15 25 磷酸盐/mg/L 0.5 1.0 采用二级处理工艺，处理出水恐怕难以达到氨氮与磷酸盐标准，需要采用脱氮除磷工艺流程，特别是一级标准中磷酸盐指标0.5mg/L，有相当难度。有人提出，处理厂尾水排入非蓄水性河流或非封闭性水域，是否还要控制如此低的磷酸盐含量。采用生物脱氮除磷工艺，或者化学除磷工艺，需要增加基建投资与经常运行费用，同时还要求具有较高的运行管理水平。笔者建议，在有些场合，经当地环保部门认可，在近期似可放宽磷酸盐标准，以节省近期投资。2.3污水消毒室外排水设计规范中，城市污水处理厂出水要加氯消毒，而且对生物处理后投氯量规定为5mg/L10mg/L，并设停留时间为30min混合接触池。80年代建的城市污水厂，大都有加氯消毒设施，包括加氯机、氯库、混合接触池，建成后已有10余年，从未使用，所以氯库等构筑物已移作它用。有人提出，国家污水综合排放标准对城市二级处理厂出水水质未确定大肠菌群数及余氯值，所以处理厂出水要不要加氯是值得研究的课题。笔者建议环保部门、卫生防疫部门及市政建设部门应着手研究污水消毒这一课题，解决加氯量、大肠菌群数、余氯量及其相关关系。2.4处理工艺比选目前，国内建成的城市污水厂绝大部分采用活性污泥法处理工艺，生物膜法应用很少。上海在50年代建成一座用砾石为滤料的生物滤池，运行40余年，处理效果良好，经常费比活性污泥法低50%多，但并未引起人们重视。1921年在上海已建成一座活性污泥法处理厂，1926年又建成两座活性污泥法处理厂，处理规模各为1.4万m3/d，其中上海东区污水厂一直延用至今，对活性污泥法运行管理积累了丰富经验。随着科技的发展和微处理机与自控技术设备的进步与普及，对活性污泥法工艺进行改革，特别是80年代以来，随着改革开放步伐的加快，在污水处理方面，利用外国资金，引进了一批国外污水处理工艺和设备，使污水处理技术有较大的发展。目前，各种活性污泥变法已在工程中得到应用，例如AB法、A/O法、A2O法、SBR法、氧化沟法等等。综观这些革新的活性污泥法，它们适用于不同场合，满足不同出水水质要求。笔者认为，在方案比选时，主要控制的条件有用地范围、尾水排放、污泥出路、地质条件、发展余地、管理水平、运行费用、工程投资、环境影响等诸方面。在满足出水水质各项指标前提下，应着重研究运行费用与管理水平。已知一些污水厂建成后，由于运行费用高而无法正常运转，而另一些处理厂引进高级监控仪表设备，由于缺乏具有一定水平的维护人员，这些仪表设备被闲置。所以，要从目前国内的现状出发，选择合适的处理工艺，切忌盲目跟风。笔者认为，中小规模污水处理厂选用氧化沟、SBR法具有明显优点，而大型污水处理厂推流式活性污泥法仍是首选方案。3污泥处理与处置污水处理厂在水处理过程中会截流与排出一定量的栅渣、沉砂和污泥。对城市污水厂而言，其数量大约为进水量的0.5%1.5%。污泥处理与处置方案是经常讨论的热点问题。3.1污泥稳定如何满足城市污水处理厂污水污泥排放标准(CJ3025-93)中规定的污泥稳定要求，目前常用的方法有污泥中温消化、污泥好氧消化、污泥投加石灰，还有污泥焚烧方法。采用污泥中温消化方法，可以杀灭污泥中的寄生虫卵，同时还可回收能量，消化后污泥可用作农业或绿化肥料。采用污泥中温消化似应有一个经济规模问题，但尚未能有详细经济分析。在80年代中期，污水厂处理规模为2.5万m3/d左右，建了几座中温污泥消化池，但由于经济上不合算，投产不久就停用了。目前，能正常运行的中温污泥消化池，其处理厂规模均在20万m3/d以上，看来大型污水厂采用污泥中温消化方案是可取的。采用污泥浓缩、脱水、中温消化、消化污泥再浓缩、脱水外运，其投资大约为100万元/t干泥200万元/t干泥(不含水)，经常运行费用大约700元/t干泥900元/t干泥。目前，大部分中小型污水厂产生的污泥，经浓缩、机械脱水后，运往农村作肥料或运往垃圾填埋场填埋。这些污泥实际上均未达到稳定要求，是否会带来环境的二次污染是值得注意的。污泥好氧消化、向污泥中投加石灰及污泥采用焚烧处理方法，在国内尚未见报道。3.2污泥综合利用污泥综合利用的试验研究，已有各种报道，例如利用污泥制砖、制陶瓷等用作建筑材料，甚至从污泥中提炼维生素B12等等，但大部分是实验室试验，与实际应用还有相当距离。城市污泥的最终出路，还是用作绿化或农田肥料，改良土壤，这似乎是较现实的综合利用方案，目前，缺少组织推广应用的机构，在政策上也缺少支持。事实上，城市污水厂污泥作为“绿色植物”的天然有机肥料是具有广阔前途的。3.3污泥集中处理厂一个城市若有多座污水处理厂，可把各处理厂污泥集中起来，建一座具有相当规模的污泥处理厂，包括处理下水道清通过程中产生的污泥、化粪池污泥等等。当污泥处理厂达到一定规模后，可减少单位投资，降低经常费用，也便于污泥综合利用。4结语城市污水处理厂设计中有关工程规模、处理工艺选择、污泥处理与处置等问题值得研究、探讨，但归结到一点，就是使工程设计能更切合目前我国的具体现状。为了克服不可预见的因素，城市污水厂建设似可先建一级处理部分，待污水系统完善后，积累了若干年进厂水质水量资料后，再建二级处理部分，以更好发挥投资效益。参考文献1林晓明.论城市污水处理厂建设规模与处理标准的确定.给水排水，1997，23(9)：2023 2 王杉.城市给排水工程规划中的难点.给水排水，1998，24(10)：11143周雹.城市污水处理厂工艺选择.中国给水排水，1996，11(1)4邵林广.南方城市污水处理厂实际运行水质远小于设计值的原因及其对策.给水排水，1999，25(2)：1113微生物絮凝剂在废水处理中研讨论文摘要：综述了传统絮凝剂在水处理中存在的缺陷以及微生物絮凝剂在水处理中的优越性,列举并分析了微生物絮凝剂在现代废水处理中的具体应用，并针对现今微生物絮凝剂发展的不出了今后的发展趋势。要害词：传统絮凝剂；微生物絮凝剂；废水处理；应用 作者简介：胡玉平(1975-)，男，湖北人，硕士，广西民族大学讲师，从事化工环保和环境微生物方面的研究。 絮凝剂是一类能使悬浮液中的细颗粒凝聚、沉降的物质，广泛应用于废水处理、化工等领域。1990年美国絮凝剂的消耗量为3万t（主要用于水处理），价值9400万美元，并以每年4的速度增加。目前我国生产聚铝的厂家达50多家，每年生产聚丙烯酰胺近万t。由此可见，絮凝剂产品有着广阔的市场。随着工业的发展，污水量的增加，絮凝剂的需求量势必还将增加。 本文主要讨论第三代絮凝剂微生物絮凝剂(MicrobialFlocculants,简称MBF)在污水处理中的现状及其在实际应用中所面临的不足,提出了笔者