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實現環保的污水處理系統的途徑

污水處理的低碳策略可概括為兩個方面：第一是如何開源；第二是如何節流。充分的利用污水中的能源，不使其浪費這樣的方法就是開源。選擇先進的低碳污水處理設備，最大化的利用好設備以做到節流，就能夠把污水處理的開銷與成本降到最低，這就是主要的技術手段。

能源的回收與再利用

通常在處理污水的過程中都會浪費掉很多可利用的能源，如淤泥等。淤泥通常有三種開發途徑：

1）可以將淤泥焚燒以到達發電的效果。這種方法轉化能量的利用率高達80％，但存在一定的弊端，那就是焚燒所需要花費的成本較高，所以在實際的操作中不是很常見。

2）淤泥經過處理可以產生甲烷。甲烷雖然再轉化為電能的轉化率只有50％-60％，但所需要的硬件設施都相對簡單，成本能夠得到很好的控制。

3）生物產氫。通過這種方式來提取能源也有一定的弊端，提取出來的能源并非真正意義上的清潔能源，所以也很少被應用。綜合上述三種處理方法，第二種方式具有可行性，已經成為了目前淤泥能源再利用的主要方式。但是，在剩余的淤泥當中微生物細胞難以在傳統的方式下完全釋放有機物質，這就影響了轉化率，以至于細胞裂解成為了淤泥處理的關鍵。

熱能在污水處理中的利用

污水中含有大量的熱能，往往人們的不注意而有所流失，這樣的做法顯然與現在的節能環保理論相悖。在現今污水中的熱能有兩種利用方式：

1）把污水當中的熱能直接的用于處理工藝當中。中溫亞硝化和生物強化技術，就是利用淤泥液體中的余溫，不但能為生物的處理提供最佳環境，還能避免能源消耗，一舉兩得。

2）利用熱泵的技術來回收低位的熱能。污水的溫度一般都沒有大幅度變化，污水流量大而且穩定，存貯的熱量多。因此，污水中的熱能被認為是可利用開發的清潔能源。

太陽能在污水處理中的利用

除了污水、淤泥的開發再利用外，美國以及許多的歐洲國家早已提出了通過在污水池上鋪設太陽能集熱板來收集太陽能的想法，并將這樣的想法應用于污水處理技術中，于是有了太陽能污水處理系統。這種系統是一個比較穩定的生態系統，它基本上不需要維護和電力，能量的消耗是普通污水處理系統的1/6至1/3。而可用于污水處理凈化的工藝主要有：光催化氧化法技術、共厭氧硝化反應以及微生物生化代謝反應等。特別是光催化氧化法技術應用于生活污水、工業廢水、地下水的修復以及殺菌、消毒等等，具有非常好的前景。

開發污水處理的新技術

國家應該大力鼓勵開發與推廣新型的節能減排污水處理技術，例如超導磁分離法、人工濕地法等。超導磁分離法是一種最新型的技術，此方法是在污水中預先加入磁種，使得原本沒有磁性的有害物質通過一定的方法產生磁性，最后聚集在一起。

在強烈的磁場干擾下，聚集在一起的有害物質會被吸附到篩網或鋼毛上，通過篩網或鋼毛的移動來達到污水凈化的效果。超導磁分離技術與以往的技術相比具有效率高、不占地、節能減排等優點。超導磁分離技術與傳統的電磁技術相比，其磁場強度更高，超導磁分離技術比傳統電磁分離技術的磁場高3倍，而且耗能卻比傳統的電磁技術要低，是一項真正的低碳、節能的環保技術。

通常污水處理廠的水質和進水量會隨著季節與時間的變化波動，所以淤泥、污水提升鼓風機和回流泵的動力并不是時刻處于最好的狀態。為此，就必須要采取一定的技術手段來減少不必要的耗能，采用交流變頻調速技術就可以有效地控制住回流量，這樣就能夠保證處理污水的設備總是處于高效率的工作狀態，使得污水處理的設備時刻的高效運行。

此外污水處理工藝中的氧轉化效率和曝氣效率的提高對污水處理廠實行低碳、節能也會有所幫助。研發低碳、節能的曝氣設施必將會成為污水處理廠的技術方向。在處理污水的過程中，減少能源的投入也有助于降低能源的消耗。

低碳工藝的應用與研發

在污水處理工藝中：反硝化除磷工藝可以把生物的除磷與脫氮合二為一，不僅節省了碳源，還可以將剩余的COD轉化成CH4能源。在早期的南非，UCT及A2/O（兩種脫氮除磷工藝）在研發的過程中并沒有注意到DPB（反硝化除磷細菌）的存在，但是這種厭氧-缺氧-好氧動態循環的工藝流程恰恰就是DPB細菌聲場與繁殖的必要環境。要厭氧氨氧化(ANAMMOX)的前提就是要有足夠多的NO作為受體，因此，像這樣的自養脫氮的核心技術就是要實現短程的硝化。在現今，實現這種技術的方法有生物膜內亞硝化（CANON）和中溫亞硝化（SHARON）。

作者：鄒梅單位：吉林省林業勘察設計研究院