环境工程中，污水处理的新技术有哪些？

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环境工程中，污水处理的新技术有哪些？
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长长的路

环境工程中，污水处理的新技术包括以下几种：
一：适应低碳氮比市政污水的深度脱氮技术：
1、原理：可取代污水处理过程中的碳源投加，在实现污水氮素去除的同时，减少高能耗和高物耗，降低剩余污泥产量和温室气体排放量。
2、优点：能有效降低污水处理过程中的碳源消耗，实现碳氮的协同高效降解，提升污水处理厂出水水质，改善区域水环境质量、推动资源循环利用，还能降低污水厂运行成本。
二：好氧颗粒污泥技术：
1、原理：利用微生物自凝聚形成的好氧颗粒污泥，具有良好的沉降性能和较高的生物量，能够在相对较短的时间内实现高效的污水处理。
2、优点：相比传统活性污泥工艺，效率更高、更绿色低碳，可节省建设资金、土地，能节能降碳，并且通过原位改造可实现水处理量提升一倍以上，有效解决污水厂外迁导致的管网建设费用极高的难题。
三：粉末活性炭膜生物反应器技术：
1、原理：将粉末活性炭的吸附作用与生物反应器的生物降解功能相结合，利用活性炭吸附去除水中的难降解有机污染物，然后通过生物反应器中的微生物代谢活动进一步降解这些污染物。
2、优点：具有高效去除污染物、自动化程度高、运行稳定可靠、运行成本低、处理效率高等优势，在工业废水处理、市政污水处理等领域具有广泛的应用前景。
四：基于厌氧缺氧流态化生物载体的污水处理技术：
1、原理：通过在污水处理主流程中实现厌氧氨氧化，充分利用污泥内碳源和强化水解作用，达到节能节碳的效果；同时利用新型悬浮生物填料，为强化生物脱氮除磷提供工程基础。
2、优点：具有节能节碳、新型填料开发为生物脱氮除磷提供新途径、投资省、占地小、运行成本低等特点，适用于新建污水处理厂和现有污水厂的提标改造、产能提升等。
五、振动膜生物反应器（V-MBR）技术：
1、原理：以机械振动代替传统的鼓风曝气，通过振动方式有效控制膜污染，同时实现高效的污水处理和脱氮。
2、优点：具有低能耗运行、高效脱氮、抗污染性能强等优势，在无外加碳源的情况下，出水总氮低于 5mg/L，满足严格的排放标准，在长江大保护、湖泊富营养化治理等水环境治理领域具有重要的应用价值。
六：污水处理厂纳米絮凝原位扩容技术：
1、原理：通过投加纳米絮凝剂，使污泥快速沉降和泥水分离，提高污水厂的溢流水处理能力和处理效率。
2、优点：无需新建构筑物，可实现污水处理厂的原位升级和扩容，具有显著的经济和环境效益，在城市雨季溢流污染控制和污水处理厂提效扩容方面具有广阔的应用前景。
七：磁分离技术：
1、原理：根据不同物质的磁性性质，当废水中的磁性物质或者非磁性物质（需要添加磁种）处于磁场中时，受到磁场的作用力，从而实现悬浮颗粒的磁分离。可采用永磁分离和电磁分离（包含超导磁分离）。
2、优点：在废水处理中高效环保，造价和维护成本低，特别是超导磁分离技术，能大大提升常导磁分离的性能。

大力水手

比如工业废水中实现零排放呀，这个技术也是目前比较多争议的技术。
简单的介绍下什么事工业废水零排放？
工业废水“零排放”是指工业废水进行有效处理后全部回用于生产，外排出系统的物质只包括污泥、蒸发结晶等固体物质（交予有资质的公司进行处理）。全系统无废水排放。
实际在重金属废水中，尚宸环境利用自有金属工业废水“零排放”核心专利技术通过“废水分流、分类处理、废水回用、资源回收”的技术路线，利用“重金属高精度去除预处理 + OSMMBR生化技术 + SPNR技术 + MVR结晶技术”组合工艺将重金属废水经处理后全部回用于生产，废水回用率提高到99.6%，最大限度实现了水资源循环利用。同时可大幅度降低处理成本，减少固废产生量以及将废水中的金属离子资源化，彻底实现废水的零排放。
零排放技术在不断的改良优化，模块化组合设备已经更新迭代。更多零排放技术欢迎关注尚宸相互交流学习。



工业废水零排放现场实拍

清风寡欲

电絮凝技术、电催化氧化技术

大力水手

本文2024年12月25日首发于公众号：“胖先生的水处理日记”。
前段时间，我在网上围观了一场论战。
事情的起因是某位环保工程师在做直播时，有人主动找他连线，说自己研发了一种催化剂，效果老好了，COD、氨氮、硝氮能一起降，问博主有没有兴趣试一试。
那位博主一看也是个技术男，一听对方说的这么神奇，好奇心就被勾了起来，就答应了。
并表示收到货后就立马测试，如果真有效果，那一定帮他免费推广。
但如果没效果，那不好意思，到时候也会实打实的说出来，影响了他产品的销路，可别怪没提前说明。
对方连说没问题，还打保票说一定有效果，他已经自己测试了好多轮了。
我虽然只是个吃瓜群众，但说实话，我是不太相信那款催化剂的功效的。
按照那人自己的说法，他们这款催化剂不需要投加任何氧化剂，甚至连曝气都不需要，加进去就能实现诸多有益效果。
这就有点太神奇了！
要说COD能在催化剂的加持下，直接被氧气氧化，我凑合还信3分，氨氮能被氧化，我最多只信1分。
问题是硝酸要想被去除，那只能是还原。
难道一款催化剂还能同时拥有氧化还原的性能？这是不是就有点太扯了？
于是接下来的几天，好奇的我没事儿就刷一刷博主的视频，想看看最终的评测的结果如何。
几天之后，博主终于更新了视频。
我看完后，果不其然，和我预想的差不多，博主说他按照对方给的使用说明测试，COD在前期还能降一降，氨氮也稍微能降一点，硝酸根则是一点动静都没有。
要说那位博主也是够毒舌的，他直言不讳的分析说：
“这款催化剂的外观像是碳基的，COD降解很可能是因为吸附作用，氨氮的降解则是因为碱性条件下的挥发作用！”
总之，就是说这款催化剂是一款地地道道的吸附剂，一旦吸附作用没有了，那污染物的降解效应也就没了。
博主言辞犀利，让那个厂家很没面子，在评论区象征性的说了几句牢骚话，比如“你不专业”、“老顽固”、“不接受新事物”等等，就销声匿迹了。
围观的众人则分成了两派，有少数人支持厂家的创新产品，但多数人还是支持博主，并认为这个厂家又是另外一个“大忽悠”。
说到这，我也不得不承认，这些年咱们环保圈里面，的确是出了不少大忽悠。
他们最典型的一个特点，就是不承认物质守恒定律，单方面吹嘘自己的产品能“少花钱办大事儿”，让人哭笑不得。
说起物质守恒定律，我估计连个小学生都明白，就是说物质不会凭空产生但也不会凭空消失的，它只能由一种形态转化成另一种形态。
物质的量守恒，既包括能量守恒，又包括质量守恒，这在咱们水处理领域有很多经典的应用。
例如在计算反渗透回收率时，用的就是物质守恒定律。
一般项目上，反渗透膜系统在运行时，会因为各种原因导致流量计不准，因此最终系统淡水的回收率会发生波动，从而偏离设计值。
这可不是什么好现象，因为回收率太高了，淡水电导率就上升，而回收率太低了，产水量又不够。
那怎么在现场快速判断回收率是否合格呢？
很简单，根据物质守恒定律，或者说进出水的盐分守恒这一规律来算就行了。



▲反渗透的水质水量示意图（其中Q₁是进水水量，S₁是进水盐含量，Q₂是淡水产水量，S₂是淡水盐含量，Q₃是浓水产水量，S₃是浓水盐含量）

通过上述简图，我们就可以得到一个水质水量平衡的公式，如下所示：
Q1×S1=Q2×S2+Q3×S3
淡水回收率R的计算公式，如下所示：R=Q2/Q1
把两个公式一合并，就可以得到一个新的公式，如下所示：R=(S3-S1）/（S3-S2）
这三个S的值都是可以测出来的，或者你嫌麻烦，不想用传统的烘干-称量法，那么用简单的电导率也可以表征下。
但该说不说，电导率和全盐量虽然有一定的关系，但并非定值，因此有条件的话最好还是用称量法来测。
这里插一句，关于电导率和TDS的关系，详细可以阅读这篇文章：
我做污水处理的，从来都只看TDS，不关心电导率的！另外，TDS和全盐量还是有差别的，TDS的数值一般要大于全盐量，因为TDS不但包括溶解在水中的盐分，还包括一部分构成COD的有机物。
但在反渗透系统中，进水COD已经很低了，所以可以默认TDS就等于全盐量。
假设我一个项目，反渗透原水的TDS=1050mg/L，淡水TDS=10mg/L，浓水TDS=3000mg/L。
那么我这个系统的淡水回收率R就是65.22%，详细计算过程如下所示：
R=(3000-1050)÷(3000-10)=65.22%
说到这，再说一个我以前遇到过的“大忽悠”，也是一个典型的不遵守物质守恒定律的主儿。
我当初遇到的那个很高大上的技术，是一种处理高氨氮废水的技术，号称可以用几块钱的成本，去除掉几百上千的氨氮。
具体过程是先将高氨氮废水流经电化学反应器的阳极，然后再经过阴极，依靠连续的氧化还原过程，把水中NH₄⁺干掉。
很不巧，他的产品正好撞上了我最擅长的领域：电化学。
然后我就质疑他的工艺，运行成本不可能只有几块钱，电费都不够！
但对方却信誓旦旦，说完全没问题，他们都已经做过项目了。
我一看，必须得给对方上点干货了，于是就把法拉第电解定律给他发了过去。
Q=nZF
式中：
Q-电量，单位C；n-摩尔数，单位mol；
Z-每mol物质在电化学反应中转移的电子数，也是其化合价的变化；
F-法拉第常数，96485。
咱就说每吨水去除100mg/L的氨氮吧。
要想把1mol的NH₄⁺转化为N₂，就得转移3mol的电子。
因此每吨水去除100mg/L的氨氮，就需要至少转移21.42mol的电子，因此至少需要2.07×10⁻⁶C电量。
折算成电流，那就是每小时574A。
电压咱就算5V吧，这样算下来每小时每吨水的电耗也得在2.87kW·h。
按照工业用电每度电1元计算，这就是2.87元/t的运行成本。
看着不多是吧？
其实不然！一方面，我得这个计算是按照电流利用效率100%计算得来的，实际上不可能有这么高的效率，一般也就20%~30%左右。
另一方面，咱只算了100mg/L的氨氮，要是更高浓度得废水，那就算是100%的电流效率，成本不得翻几番啊？
所以我才说对方是个大忽悠，他完全不考虑反应过程中的物质守恒定律，就那么肆意胡吹。
自从我甩出了法拉第定律，对方也不吱声了，不知道是被我说中了，还是觉得和我道不同不足与谋，拉黑我了。
总之，对于厂家想要宣传自家产品，好让它快速“出圈”的心理，我是理解的。
但今时早已不同往昔，圈内从业人员的整体专业水平有了很大的提升，你再想靠以前那种无脑忽悠的方式，不但不能起到正面作用，恐怕还会被反噬......
不知道您各位认同我说的这个观点吗？
好了，今天的话题就说到这吧。
如果您各位还有其他看法，欢迎留言区补充。
另外，如果你不单纯想学习，还想要办理《污废水处理工程师（高级）》证书的话，也可以找我，都能搞定。
最后，如果您是从事环境保护行业工作，但由于种种原因，不能评审职称或者考取各类注册证书，那么可以考虑办一个《污废水处理工程师》证书。
这本证书是行业协会颁发的，虽然价值比不上前两种，但依然可以作为投标、求职和上岗证用。
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另外，AAO工艺解析系列直播课，已经讲完了。
如果屏幕前的你，也想参与学习的话，可以畅快看视频了。
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继续前进

环境工程领域的污水处理一直在不断创新和发展，以下是一些新技术：
生物膜反应器（MBR）：MBR技术通过在生物反应器中结合膜过滤技术，实现高效的污水处理。它可以有效去除悬浮固体、微生物和有机物，产生高质量的处理水。
反渗透（RO）和纳滤（NF）：RO和NF是利用膜分离技术去除水中溶解性盐分、有机物和微生物的方法。它们被广泛应用于污水处理厂中，尤其是处理工业废水和海水淡化方面。
电化学氧化（ECO）：ECO利用电流将污水中的有机物和无机物氧化成无害的产物，达到净化水质的目的。它具有能耗低、操作简便、产物易处理等优点。
生物吸附：生物吸附技术利用微生物或生物材料吸附污水中的有机物和重金属离子，以实现污水的净化和资源回收。
电化学生物反应器（EBR）：EBR将电化学技术与生物反应器结合，利用电流促进微生物生长和代谢，提高污水处理效率和产物的质量。
生态工程：生态工程包括人工湿地、人工林等生态系统的构建和利用，通过植物和微生物的作用将污水中的有机物、营养物和重金属去除，实现污水的自然净化。
这些新技术在污水处理中发挥着重要作用，为提高处理效率、降低能耗和减少对环境的影响提供了新的途径。随着科学技术的不断进步，我们可以预期未来还会涌现更多创新的污水处理技术。