环境工程专业英语unit1214.doc

12单元 污水处理 从社区或市区收集的污水必须最终转化成可以接受的水，或者排放入水体，或者再利用。设计师和公共健康部门面临的复杂问题是：为了确保公众健康和保护环境，在特定的场合必须达到哪一级的处理才能允许排放。要解答这个问题首先需要详细的分析当地的实际情况和需求，其次需要应用科学知识和基于经验的工程决断，最后需要考虑联邦、州和当地法规。在有些情况下，还需要作详细的风险评估。 处理方法 以物理法为主的水处理方法称为单元操作。以化学和生物反应为主去除污染物的方法成为单元反应。目前，单元操作和单元反应共同应用于水处理，分成了不同的级别，众所周知，有预处理、一级处理、高级的一级处理，二级处理（包括或者不包括营养物质的去除），三级或者称为深度处理。（见表12.1）在预处理中，能够损坏设备的大的固体被去除，例如大物体、碎布、砂粒。在一级处理中物理操作，通常是沉淀，被用来去除污水中的漂浮物和沉淀物质。高级的一级处理是指在一级处理过程中加入化学试剂，以提高悬浮固体和溶解固体的去除率。在二级处理中，利用生物和化学过程去除大部分有机物。在深度处理中，额外的单元操作和单元过程结合在一起被用来去除剩余的悬浮固体和在二级处理中不能被有效去除的其他成分。 （enhance the removal to a lesser extent） 大概20年前，生物营养素的去除，也就是氮磷的去除，曾被认为是深度水处理中的革新工艺。事实上，由于对BNR机理的大量研究，和它应用的优势，以及BNR系统的大量应用，营养素的去除已经成为了常规水处理的一部分。与化学法相比，BNR用的化学试剂少，减少了固体废弃物的产生量，降低了能耗。由于BNR法在水处理中的重要性，BNR被并入到生物处理方法的理论、应用、设计研究中。 （for all practical purposes：事实上） 通常称为天然系统的土地处理工艺，，融合了物理、化学和生物处理机理，出水水质与深度处理相似或更好。 现状 直到20世纪80年代，常规二级处理是去除BOD和TSS最通用的方法。在美国，只在特殊的情形下才去除营养物质，比如在五大湖地区、佛罗里达州、切萨皮克湾，这里的水质对营养物质是敏感的。由于营养物质的富集会导致富营养化，从而使水质变坏（在某种程度上归因于点源的排放），所以营养物去除工艺逐步发展，现在也广泛应用于其他地区。 由于联邦水污染防治法修正案的贯彻，我们可以获得为了完成计划关于污水处理设备应用及需求的数量和类型的数据。这些数据对描述美国污水处理的整体现状非常有用。 城市污水处理规划诱16000个污水处理厂组成，处理流量为1400 m3 /s。处理能力大于等于0.044 m3 /s的污水处理厂能处理现有总流量的92％左右。几乎现有设计能力的一半可以达到二级以上的处理。另外，考虑到大部分新的设计可以达到二级以上的处理，因此，本文的主要对象是设计能力大于0.044 m3 /s的污水处理厂。 在过去的10年里，许多污水处理厂设计使用BNR工艺。同时，在需要去除剩余悬浮固体的地方安装了污水过滤装置。过滤对提高消毒效率非常有效，特别是对于紫外消毒系统。这是因为（1）大的颗粒的悬浮固体是细菌的附着场所，它的去除可以提高大肠杆菌的去除效果。（2）浊度的降低可以提高紫外的透光度。除了用于农业灌溉，污水回用系统毫无例外地使用过滤。 新的研究方向和焦点 在不同的水处理的具体领域都有明显的新的研究方向和焦点：需要处理的污水性质的变化、暴露出来的健康和环境问题、工业废水问题、新法规的影响、所有这些曾经讨论过的问题仍然是最重要的。另外，其他重大关切包括：（1）基础设施的老龄化（2）新方法的过程分析和控制（3）污水处理厂的运行情况以及可靠性（4）废水消毒（5）合流下水道排污能力不足（6）暴雨和清洁排水过量的影响以及非点源污染（7）回流水的单独处理（8）臭味控制和VOC排放控制（9）污水处理厂的翻新和改进。 污水处理未来的趋势 美国环保署需求调查评估中心表示，在未来二三十年，污水处理厂总设计处理能力预期增长15％。美国环保署预计在这一时期，将新建约2300座新的污水处理厂，大部分能达到二级以上的处理水平。将来，能达到二级以上处理水平的污水处理厂的设计能力预计能提高40％。很明显，污水处理厂设计的趋势是设计更先进的处理设备。 一些新发明的处理方法在新的或者改进的处理设备中应用，这些新方法包括：旋风分离器、高效过滤器、生物膜反应器、压力膜过滤器（超滤膜和反渗透）、紫外线（低压、低－高密度紫外灯、中等压力、高密度紫外灯）。一些新技术占地小，特别是在欧洲发明的新技术，这非常适合扩建场地有限的污水处理厂。 近些年，许多私有的污水处理方法发展起来，为建设和运营提供了潜力。这种趋势将要继续，特别是在评估替代处理系统和设备私有化的地方。私