总磷毕业论文

总磷毕业论文

　　集约化养猪场废水处理技术及应用

　　养猪场废水是养殖业废弃物中最典型的一类污
　　染物,主要包括猪尿、部分猪粪和猪舍冲洗水,属高浓
　　度有机废水。由于养猪业属传统产业,用于废水处理
　　的资金有限,所以养猪场废水处理各项指标要完全达
　　标难度很大。迄今为止,国内外对养猪场废水处理已
　　进行了大量研究和工程应用实践。文章分析总结了
　　近3年来集约化养猪场废水处理的工艺研究和工程
　　应用等方面的情况,现报道如下。
　　1 猪场废水处理工艺
　　目前,养猪场废水处理研究的工艺方法有物化处
　　理、自然生态处理、好氧处理、厌氧处理等,实际工程
　　应用中常常是这些处理技术的组合工艺。
　　猪场废水悬浮物质浓度很高,悬浮物质是COD
　　的主要来源之一,过高的悬浮物质将会影响后续生化
　　处理的效果,所以在养猪场废水进入生化处理系统之
　　前进行固液分离处理是必要的。固液分离机有振动
　　筛、回转筛、水力筛和挤压式分离机等,其中挤压式分
　　离机可以连续运行,效率较高。德国研制的FAN -
　　SEPATOR的挤压式离心分离机,具有很好的分离效
　　果,在我国的应用表明,悬浮物的去除效率较高,分离
　　出来的泥渣含水率为80%左右。
　　猪场废水氮磷含量很高, 采用磷酸镁铵
　　(MgNH4 PO4 ·6H2O,俗称鸟粪石)化学沉淀法处理,
　　使得废水中的氨氮转化为缓释肥中的营养元素,解决
　　了氮的回收和氨的污染两大问题,同时达到较好的预
　　处理效果,为后续的生化处理创造了条件。但该方法
　　必须考虑废水中N、P、Mg的平衡问题,所以廉价的添
　　加剂是化学沉淀法能否实际应用的关键。Lee S I等
　　人利用海水或制盐工业中的废盐卤作为Mg2 + 添加
　　剂,沉淀速度快,与添加MgCl2 作镁源对磷有等同的
　　去除效果,是一种处理成本低廉的方法,但去除氨的
　　效果不如添加MgCl2。
　　自然生态法是运用生态学原理与工程学方法相
　　结合的技术,应用较多的是稳定塘工艺和人工湿地系
　　统。PoachM E[ 1 ]为了研究有机负荷和去除效果的关
　　系,设计了6个并联的湿地- 池塘- 湿地处理系统,
　　通过分别进水控制各处理单元的有机负荷,试验研究
　　表明,最佳TSS、COD、TN、TP去除率分别为35% ～
　　51%、30% ～50%、37% ～51%、13% ～26%,夏季处
　　理效果明显优于冬季,处理效果受温度和降雨的影响
　　较大。自然生态法处理建设费用较低,运行成本低
　　廉,但受自然条件的影响较大,适宜于土地资源丰富
　　的地区,具有良好的应用前景。
　　好氧生化法主要有活性污泥法和生物接触氧化法。
　　成文[2]采用接触氧化水解(酸化) -两段接触氧化-混凝
　　工艺处理猪场废水,水解对CODcr有较高的去除率,稳定
　　在60%～70%;接触氧化对COD的去除效果在50%左右。
　　整个工艺对氨氮去除效果较好,出水氨氮在13～15 mg/
　　L, CODcr在200～250 mg/L,经过聚合氯化铝混凝沉
　　淀后,最终出水CODcr稳定在100 mg/L 以下,出水
　　达到污水综合排放一级标准(GB8978 - 88) 。但该工
　　艺程序复杂,占地面积大,对氨氮的去除效果还有待
　　进一步研究。邓良伟[ 3 ]研究水解- SBR处理猪场废
　　水,大大简化了处理工艺, 水解去除了大部分的
　　COD, TP去除率达到55% ,但对氨氮去除效果不好;
　　SBR对氨氮有较好的去除效果, TN的去除率为74.
　　1% ,氨氮的去除率在97%以上,但最终出水的COD
　　残留量较大。猪场废水的高氨氮常常导致生化处理
　　过程中碳源不够、C /N过低,从而影响总氮的去除效
　　果,如果采用外加碳源则会增加处理成本。Ju -
　　Hyun Kim等人利用序批式反应器( SBR) 实时控制
　　工艺,采取补充源水作外加碳源的方式处理猪场废
　　水,通过ORP以及pH值实时控制缺氧段、好氧段,
　　TOC和总氮的去除率分别在94%和96%以上,能够
　　有效除去TOC和TN,但对TP的去除效果不佳。猪
　　场废水氨氮浓度高,对直接进行生化处理可能会产生
　　影响,因此在生化处理前进行化学脱氮以减轻后续生
　　化处理的难度,是目前猪场废水处理的一个新途径,
　　于金莲等人提出了加石灰乳混凝沉淀- 脱氨- 好氧
　　生化的联合处理工艺,在生化处理前进行混凝沉淀和
　　脱氨预处理,一方面去除了大部分悬浮物和部分难降
　　解有机物;另一方面提高pH值,脱除大部分氨氮,使
　　后续生化处理降低能耗、容易达标。
　　自然生态法和好氧处理都有各自的不足,自然生
　　态法处理需要大面积的处理场地;好氧处理能耗大,
　　去除污染物不完全。
　　对于高浓度有机废水的处理,厌氧技术是必然选择
　　之一。目前较常用也比较有效的处理方法是厌氧或
　　厌氧+好氧后续处理工艺,研制高效厌氧反应器是猪
　　场废水处理的关键。邓良伟等人利用内循环厌氧反
　　应器( IC)处理猪场废水,水力停留时间0. 8～2. 0 d,
　　COD 负荷3～7 kg / (m3 ·d) ,经过半年的运行,结果
　　表明, COD 平均去除率为80. 3% ,耐冲击负荷好,
　　BOD5 平均去除率为95. 8% , SS去除率为78. 5%。
　　厌氧反应器中,部分有机氮转化为氨态氮,使得出水
　　氨氮浓度比进水高2. 82% ,反应器对总氮、总磷的去
　　除还需进一步的试验研究。一般而言,单纯使用厌氧
　　工艺,出水有机污染物还很高,必须采用后续处理才
　　能达到排放标准。考虑到SBR 对氨氮有较好的去
　　除,杨朝晖等人提出沉淀- UASB - SBR工艺处理猪
　　场废水,经厌氧消化可除去大部分的有机质,在SBR
　　工艺中的曝气过程分为2个阶段,中间添置闲置阶
　　段,既防止产生过多泡沫,又增强反消化作用。经过
　　稳定运行, UASB 反应器COD 有机负荷稳定在
　　8～10 kg/ (m3 ·d) , COD去除率达到70%左右,BOD5
　　去除率80%左右,经SBR 处理可去除氨氮95% ～
　　98% ,最终出水CODcr为186 ～412 mg/L, BOD5 为
　　78～146 mg/L,氨氮为20 ～60 mg/L,出水仍残留部
　　分生化处理难以去除的难降解有机物,这是因为厌氧
　　消化较完全,消化液COD较低,而氨氮很高,导致后
　　续生化处理碳源不足,影响了后续的处理效果。杨朝
　　晖等人又研究水解酸化+好氧处理猪场废水工艺,采
　　用水解酸化反应器(ASBR)进行厌氧处理,保持厌氧
　　消化处理控制在水解、酸化阶段,使出水C /N 较高,
　　保证了后续SBR的生化效果。经过最终混凝处理,
　　COD去除率为99. 6% , BOD5 去除率为99. 8%, TN
　　为88. 3% ,氨氮为99. 8% ,出水达到污水综合排放二
　　级标准(GB8978 - 96) 。但水解酸化反应器COD 的
　　容积负荷较低仅为2. 3 kg/ (m3 ·d) ,还需进一步研
　　究提高其负荷。
　　猪场废水中还存在大量细菌,如不经处理可能将
　　大肠杆菌带入地表水和地下水,危害人类健康, James
　　A Entry等人提出用水溶性的阴离子聚丙烯酰胺
　　( PAM ) 处理猪场废水, 基建投资低、应用快捷。
　　PAM、PAM与CaO复配和PAM与Al2 ( SO4 ) 4 复配能
　　够使总的大肠杆菌和排泄物大肠杆菌减少30% ～
　　50%,降低源水中的总磷、正磷酸根以及氨氮。正确
　　的应用PAM及其复配物可以减少进入地表水和地下
　　水中的污染物数量,保护水质。
　　2 猪场废水处理技术应用情况
　　目前,应用到实际工程上的猪场废水处理工艺有
　　自然生态法处理、好氧处理、厌氧+好氧处理等。潘
　　涌璋等人利用高级综合稳定塘处理猪场废水,经过稳
　　定运行, 出水达到畜禽养殖业污染物排放标准
　　(GB18596 - 2001)的要求,氨氮在60 mg/L 左右,总
　　氮没有考虑,总停留时间在20 d以上,占地面积大,
　　适合于土地资源较丰富的亚热带山区。由于凤眼莲
　　对水体中的污染物质和营养物质有较好的吸收,

　　]考虑用凤眼莲处理猪场废水,工艺流程如下:
　　该凤眼莲生化处理系统对COD 的______去除率为
　　43%～69% ,对总氮的去除率为55% ～72% ,对氮元
　　素的吸收量很大,同时对总磷、挥发酚等污染物都有
　　较好的去除效果。该处理系统的停留时间为30 d,日
　　设计流量为600 m3 ,但需要较大的处理场地,且受气
　　候条件影响很大,这都限制了该工艺的应用。目前,
　　厌氧+好氧处理工艺应用较为广泛。胡海良等人将
　　环形生活污水高效净化沼气装置应用到猪场废水的
　　处理上,废水经过高效净化沼气装置后进入接触氧化
　　池,进行自然曝气去除CODcr和BOD5 , 该工艺对
　　COD、BOD的去除率达到90%以上,但出水氨氮为
　　100～200 mg/L,去除效果不好。邓良伟等人进行了
　　厌氧- 加源水- 间隙曝气(Anarwia)的研究,此工艺
　　是厌氧+ SBR工艺的改良,因为厌氧消化较完全,导
　　致好氧处理中C /N较低,影响后续消化效果,如果添
　　加外源碳源或外源有机物提高C /N,运行成本随之增
　　高,故提出了部分猪场废水进入厌氧池进行厌氧处
　　理,另一部分进入沉淀配水池与厌氧出水混合后再采
　　用间歇曝气的序批式反应器( SBR)处理,经过一年的
　　生产性试验,该改良工艺对COD、氨氮、TN的去除率
　　分别为93. 1% ～97. 4%、98. 2% ～99. 5%、93. 1% ,
　　但最终剩余难降解的有机质还需要进一步物化处理
　　才能达到排放标准。
　　3 其他相关处理技术
　　猪场废水处理还有其他的相关处理技术,如从养
　　猪场生产过程的环境管理上考虑,在源头改进工艺减
　　少排污,减轻污染。采用干清粪工艺取代水冲式清粪
　　就是一种较好的方法,干清粪工艺是将粪便单独清
　　出,不与尿、污水混合排出,这种工艺固态粪便含水量
　　低,粪中营养成分损失小,肥料价值高,便于堆肥和其
　　他方式处理,还可以节约用水,减少废水和污染物排
　　放量,易于净化处理,是目前理想的清粪工艺。以万
　　头规模化养猪场为例,将现有的水冲粪工艺改为干清
　　粪工艺,每年可减少污水排放5. 5万吨,既节约了用
　　水,又减少了污染。王德刚等人提出“零污染”干式
　　法养猪,即在栏舍内铺上敷料,将猪的粪尿吸附混合,
　　生物处理后进行二次发酵,并经工艺处理合成生态有
　　机肥,对周围环境达到“零污染”的排放效果,同时降
　　低猪群疾病发生率,加快生长速度,提高饲养效益以
　　达到较好的经济效益、环境效益。
　　目前很多学者提出了不少猪场废水处理的新方法,
　　但都只停留在试验室小试阶段,真正应用到生产中还需
　　要进一步的研究试验。邓良伟等人利用秸秆作为载体
　　进行堆肥,在堆肥发酵过程中,产生的生物热蒸发浓缩
　　“猪场废水”,达到处理猪场废水和生产有机肥的目的。
　　以秸秆为载体用猪粪水及其厌氧消化液进行堆肥处理,
　　其吸水比可达1∶5. 94～1∶6. 65,堆肥含水率基本在
　　70%以上,超过一般堆肥过程含水率( 50% ～60% ) ,
　　且能保持较长的高温期,说明以秸秆为载体吸收猪粪
　　水在高温条件下进行堆肥的工艺路线是可行的。在
　　堆肥过程中,氮、磷、钾是一个累加的过程,所获得的
　　堆肥是一种肥效较高的有机肥,但该工艺消耗猪场生
　　产废水有限,仅限于小规模的污水处理,对于大规模
　　的猪场废水处理还需研究探讨。
　　4 结论与展望
　　根据以上分析,解决猪场废弃物污染问题,首先
　　应当加强猪场环境管理,从源头污水减量化考虑,采
　　用“零污染”干式养猪,减少用水量,基本实现零污染
　　物排放;或采用干清的方式代替水冲,既不会流失营
　　养物质,又可以大大减少废水的排放。养猪业属于传
　　统产业,猪场废水处理必须寻求经济可行、处理效果
　　好的方法。开发经济有效的处理工艺是目前猪场废
　　水处理的重点。高效厌氧反应器的研制、氮磷污染物
　　的去除、沼气发电技术及无害化资源能源的回收是今
　　后猪场废水处理的重要研究方向。
　　参考文献:
　　[ 1 ] POACH M E. SwineWastewater treatment bymarsh - pond - marsh
　　constructed wetlands under varying nitrogen loads [ J ]. Ecological
　　Engineering, 2004 (23) : 165 - 175.
　　[ 2 ] 成文. 养猪场废水处理工艺研究[ J ]. 环境污染与防治, 2000, 22
　　(1) : 24 - 27.
　　[ 3 ] 邓良伟. 水解- SBR工艺处理规模化猪场粪污研究[ J ]. 中国给
　　水排水, 2001, 17 (3) : 8 - 11.
　　[ 4 ] 余远松. 凤眼莲水生生态系统处理大型养猪场废水的应用研究
　　[ J ]. 农业环境保护, 2000, 19 (5) : 301 - 303.

　　畜禽粪便用于生产饲料的方法

　　随着我国畜牧业的蓬勃发展,生产规模化、集约
　　化趋势越来越明显,在给人类提供丰富的畜禽产品同
　　时,由于规模化养殖场的畜禽粪便和污水多不处理直
　　接用作肥料,某些地区甚至直接排入江河,造成严重
　　的环境污染。其实,畜禽粪便并非完全是不可利用的
　　废物,粪便中有一部分营养物质能被动物直接再吸
　　收,还有一部分物质可通过处理再被动物吸收。现在
　　被各国所接受和使用的主要处理方法有以下几种。
　　1 干燥法
　　一般只适用于营养物质含量较高的鸡粪。
　　1. 1 自然干燥
　　将新鲜粪便单独或掺入一定比例糠麸拌匀后,摊
　　在水泥地面或塑料布上,随时翻动,自然风干、晒干,
　　然后粉碎,掺到其他饲料中饲喂。此法成本较低,操
　　作简单,但受天气影响大,晒干时造成的环境污染大。
　　1. 2 加温干燥
　　干燥快速,可达到灭菌、灭杂草籽和去臭的目的,
　　但是经处理后的粪便养分损失较大,成本较高。
　　1. 2. 1 低温干燥 将畜禽粪便运到装有机械搅拌和
　　气体蒸发的干燥车间或干燥机、隧道窖中,在70 ～
　　500 ℃的温度下烘干,使畜禽粪便含水量降到13%以
　　下,再储藏和利用。
　　1. 2. 2 高温快速干燥 将含水量为70% ～75%的
　　畜禽粪便通过高温快速干燥机,在不停旋转的干燥机
　　中,畜禽粪便通过间接加热( 500 ～700 ℃) , 12 s左
　　右,含水量即可降至13%以下。
　　1. 3 微波处理干燥

翻译：求毕业论文摘要英文翻译

Abstract: total phosphorus in water, nitrogen and COD (chemical oxygen demand) is reflected in the importance of water quality indicators, in general, because of self-purification capacity of water, natural water of nitrogen and phosphorus content and COD value is not high and the trend On the stability. But with the accelerated process of urbanization, urban industrial building high-speed development in recent years, urban sewage and industrial wastewater emissions were rising trend year by year, fertilizer, metallurgy, printing and dyeing, synthetic detergent industries such as wastewater, sewage life Water and water for agricultural use, with a large number of nitrogen and phosphorus compounds, the COD value is high. Through various channels such sewage into the water, all kinds of phosphate in water, organic and inorganic nitrogen content of nitrogen compounds will continue to improve, a direct impact on water quality. Material increase in nitrogen and phosphorus in water, algae and micro-organisms will lead to excessive breeding, large consumption of dissolved oxygen in water. When more than the load of water, will result in decreased water transparency, eutrophication, and other adverse effects, so that the water quality deterioration.
On the other hand, China's annual COD only in the liquid waste generated in the form of environmental emissions of mercury and silver of sulfuric acid on a few tonnes, the environmental pollution caused by the secondary has been not to be ignored. Determination of potassium dichromate and used water samples COD not only time-consuming energy, water back, reagent consumption also great. It can be said that we have been adopted by the COD of the water quality is not consistent with the way the concept of environmental protection.
To sum up, with the water quality of the increasing deterioration of the situation, water quality monitoring in the determination of nitrogen and phosphorus to the improvement of water quality monitoring and protection is of great significance, and improve the existing COD or on the determination of low energy consumption, Reagents used and less time-precise determination of the new, equally positive and important significance.
This article from the multi-pronged approach to study high temperature and high pressure digestion, microwave confined digestion, digestion and a series of heated water bath TP digestion of the total nitrogen, as well as the standard return, microwave digestion and a series of COD determination of the digestion. Through the TP TN COD content of the results of different methods of comparison, and various microwave digestion time and return to standard time that the effect of digestion sample comparison of research, improvement of the original determination, or find a new technology Means to achieve rapid and effective sample decomposition, shorten the time for the purpose of digestion, and can greatly reduce the digestion of the samples in the loss and pollution, improve the determination of precision and accuracy, expanding the scope of application methods, while exploring a new approach And the classic method of comparability, and its practical application in the superiority of developed a variety of water suitable for TP TN COD of the rapid digestion of accurate, the new method is simple system, to improve the water and wastewater monitoring Analysis at the same time, to a certain social benefits.

Key words: total phosphorus (TP); Total Nitrogen (TN); chemical oxygen demand (COD); microwave digestion; optimum conditions

污水处理厂运行和维护毕业论文

丹麦大型城市污水处理厂运行、维护和管理

崔成武1,* Gert Petersen1,2
（1. 丹麦技术大学环境与资源学院，Lyngby，丹麦，2800； 2. EnviDan，Kastrup，丹麦，2770）

摘要：本文简要介绍了丹麦城市污水处理的现状，包括城市污水处理厂数量、类型、处理负荷以及欧盟和丹麦环保部门的相关要求等。另外，针对大型城市污水处理厂，本文以Lynetten、Damhusen、Lundtofte 和Avedre 四大城市污水处理厂为例，介绍其运行维护和管理方面的经验。最后，本文还介绍了丹麦以及上述四大城市污水厂的污水和污泥处理费用。
关键词：丹麦，污水处理，污泥处理，气体处理，城市污水处理厂，运行管理，运行费用
中图分类号：X703.1 文献标识码：A

The operation, maintenance and management of big domestic wastewater treatment plants in Denmark
Cui Chengwu1,* Gert Petersen1,2
（1. Institute of Environment & Resources, Technical University of Denmark, Lyngby, Denmark, 2800 2. EnviDan, Kastrup, Denmark, 2770）

Abstract: This paper briefly introduces the situation of domestic wastewater treatment in Denmark, which includes the numbers, types, capacities of domestic wastewater treatment plants and the effluent requirements from both EU and Danish EPA. The operational experiences and management of the big domestic wastewater treatment plants are explained mainly based on the data from Lynetten, Damhus?en, Lundtofte and Aved?re WWTP in Denmark. At last, this paper also introduces the average wastewater treatment fee in Denmark and the operational cost of both wastewater treatment and sludge treatment in those 4 WWTPs.
Key words: Denmark, wastewater treatment, sludge treatment, gas treatment, domestic wastewater treatment plant, operation and management, operation fee

1．简介

丹麦位于欧洲北部，经济发达，人均国民生产总值居于世界前列。同时，丹麦政府对环保建设非常重视，尤其是城市污水处理问题。在欧盟委员会关于91/271/EEC 法案（城市污水处理法案）执行情况的第三次和第四次总结报告中[1,2]，丹麦与德国、奥地利等国共同被归属于欧盟城市污水处理较好的国家之列。自执行欧盟91/271/EEC 法案后，丹麦城市污水处理厂和工业废水处理厂出水质量均得到明显改善。自1989 年到2004 年，丹麦城市污水处理的发展可分为两个阶段，分别是1989～1996 年的快速成效阶段和1996～2004 年的平稳下降阶段。例如：在1989 年，丹麦城市污水处理厂出水中BOD5 总量为35000 吨，到1996 年，这一数据快速下降到5000 吨，而到2004 年，则平稳下降到2500 吨。
丹麦政府规定，当人口当量大于30PE1 时需建设相应的污水处理设备。根据2004 年统计结果[3]，丹麦全国共有1193 个城市污水厂，其中237 个为私营污水厂。自1993 年到2004年的12 年间，丹麦城市污水处理厂的类型发生了巨大的变化。具有脱氮功能的生物污水处理厂的比例从1993 年的54%提高到2004 年90.4%。与此变化相符合的是城市污水厂出水氮磷含量明显降低。2004 年，城市污水处理厂TN 平均去除率为80%，TP 平均去除率高达96%。
在丹麦，尽管城市污水处理厂的数量较多，但规模普遍较小。在1193 个城市污水处理厂中，处理规模小于1000 m3/天的污水厂占到了77.5%，但却只处理全国6%的城市污水。绝大多数的城市污水是由大规模集中式城市污水处理厂处理的。如：处理规模大于10000 m3/ 天的污水厂只有62 个，但却处理了全丹麦70%的城市污水。
丹麦城市污水处理厂出水标准遵照欧盟91/271/EEC 法案以及丹麦环保部门和地方行政 区所制定的出水标准来执行。具体出水标准见表 1。

2．丹麦大型城市污水厂的运行和维护

丹麦大型城市污水处理厂（人口当量大于100000 PE，即进水量大于20000 吨/天的城市污水厂）所具有的共同特点之一就是污水和污泥处理的工艺非常接近。就下文重点讨论的Lynetten、Damhus?en、Lundtofte 和Aved?re 污水厂来说，其污水处理的核心技术均采用基于氧化沟工艺的Biodenitro 或Biodenipho 技术。而对于污泥处理，一般都需要经过厌氧硝化、离心脱水和焚烧处理后，外排到垃圾填埋场。
另外一个共同的特点就是污水厂的管理方式非常类似。一般来说，丹麦大型城市污水处理厂有两个具有不同功能的管理机构，分别称为董事会和市政业务委员会。董事会成员由污水厂管辖范围内的几个行政区的工作人员组成。董事会成员代表其所在行政区，主要工作是协调行政区与污水厂之间的关系以及监督污水厂的日常运行情况。同时，还需对该行政区污水处理进行详细的规划和总结。而市政业务委员会则主要负责污水厂的日常运行维护和管理工作。同时，在市政业务委员会中也会有各个行政区的负责人员，其主要负责与董事会成员进行对接，确保行政区与污水处理厂之间关系的通畅。以Aved?re 污水厂机构为例，该污水厂的污水来源于10 个行政区。该污水厂管理结构见图 1。

2.1 基本情况简介
Lynetten、Damhus?en、Lundtofte 和Aved?re 污水厂均位于丹麦西兰岛上，负责周边行政区的城市污水和工业废水处理[4,5]。2004 年，污水厂处理负荷和进水负荷情况见表 2。

Lynetten 是丹麦最大的城市污水处理厂，设计处理能力为15 万吨/天，2004 年实际进水负荷近20 万吨/天。Damhus?en 为丹麦第三大城市污水处理厂，设计处理能力为7 万吨/天。Damhus?en 与Lynetten 共属Lynettenf?llesskabet 公司（Lynetten 联合公司）经营管理。Aved?re 为丹麦第五大污水处理厂，设计处理能力6.4 万吨/天，归属丹麦Spildevandscenter Aved?re （Aved?re 污水中心）经营管理。Lundtofte 相对较小，设计处理量为2.2 万吨/天。
上述四个污水厂进水水质特性和出水情况见表 3 和表 4。

对进水水质分析后发现：4 个污水厂进水水质的COD/BOD5 值属文献中[6]的中低值域范围，这可能与工业废水汇入有关。经过总结后发现：丹麦城市污水的COD/TN 和 COD/TP 均处于文献中[6]规定的中高值域范围内。

从中发现，四个城市污水厂的重点污染物出水指标均低于欧盟91/271/EEC 法案以及丹麦环保部门的相关要求。
2.2 工艺流程
丹麦城市污水处理厂工艺一般可分为三部分：污水处理单元、污泥和废物处理单元以及废气处理单元。Lundtofte 污水厂是丹麦非常典型的城市污水厂，下面基于Lundtofte 污水厂的工艺流程对各部分进行讨论。Lundtofte 污水处理厂的具体工艺流程见图 2 所示。

2.3 污水处理单元
2.3.1 机械处理
对于城市污水厂来说，污水机械处理通常包括粗格栅、曝气沉砂池、细格栅、初沉池以及二沉池等工序。由于各种机械处理工艺的设计已经非常成熟，因此无需再进行详细讨论。但是，针对机械处理过程所产生的废物和废气处理问题是值得学习和借鉴的。
在进入曝气池前，一系列的机械处理过程会产生大量的废物。丹麦大型城市污水厂的做法是：固体废弃物并没有与剩余污泥混合进入厌氧消化池，而是经过脱水后直接进入污泥焚烧炉进行焚烧处理。这是因为此类固体中无机物含量相对较高，直接进入消化池会影响厌氧消化效果。另外，这类废物也没有应用于建筑方面的回用，主要原因是此类沙子中含有重金属以及持久性有机物，对人体健康具有潜在危害。
丹麦大型城市污水处理厂十分重视机械处理过程中由于曝气或搅动所产生废气的收集和处理问题。一般来说，曝气沉砂池全部采用铝质材料封顶。部分污水厂的初沉池上面也会封顶。处理过程中所产生的气体，如H2S 也会随特定的气体管路进入焚烧炉处理。
2.3.2 生物处理
如前所述，丹麦大型城市污水厂污水生物处理工艺非常接近。上述四个污水厂均采用Biodenitro 或是Biodenipho 工艺。下面针对这两种工艺进行简单介绍。
2.3.2.1 工艺简介
Biodenitro 和Biodenipho 工艺为丹麦Krüger 公司的专利技术。该种技术的特点是自动化控制程度高、占地面积小、有机物和氮磷的去除效果良好。与Biodenitro 工艺不同的是，Biodenipho 在前面添加了一个厌氧池（Bio-P tank），因此具有生物除磷功能。而Biodenitro 无法进行生物除磷，只能借助于化学除磷。
下面以Biodenitro 工艺为例，重点介绍该工艺的运行和控制。
Biodenitro 工艺的运行是基于氧化沟技术（丹麦城市污水厂多采用基于表曝的氧化沟技术）。通常是将两个氧化沟划分为一组，采用交替曝气的方式运行以达到硝化反硝化的目的。Biodenitro 工艺分为四个阶段，见图 3 所示。其中，值得注意的是设置b 阶段和d 阶段的主要目的有两个：一是去除第一阶段在缺氧池中残留的氨氮；二是由于硝化耗时相对较长，为了能够达到更好的出水标准。

一般来说，尽管Biodenipho 工艺具有较强的生物除磷功能，但污水厂依然会辅助使用化学除磷的方法已达到更佳的出水TP 浓度。而采用Biodenitro 工艺的污水厂更是如此。投放的物质一般为FeCl3 或AlCl3，投放地点设置在曝气池前。在曝气池后安装了磷在线监控装置，当发现TP 浓度超标时会自动投加除磷。
2.3.2.2 控制系统
上述4个大型城市污水处理厂均采用SCADA和STAR系统来控制污水厂的正常运行。SCADA 技术建立在3C+S (Computer、Communication、Control、Sensor)基础上。该系统主要用于控制泵站、流量以及污泥脱水工艺等等。而STAR系统（Krüger公司的专利技术）是建立在SCADA系统之上，是一种用于控制曝气池运行的应用软件系统。在氧化沟中会安装在线检测仪器，从而将主要的污染物参数，如：氨氮、硝酸盐氮、总磷以及溶解氧浓度的信息发送到中心PLC上。由微机程序控制曝气池各阶段的运行时间和曝气模式。因此，图3中所示的4个阶段的具体运行时间是由STAR系统通过曝气池中具体污染物浓度的数据来控制的，但是会有一个最长运行时间。Lundtofte污水厂各阶段的最长运行时间为90min。
另外，如果设备一旦发生问题，程序会自动向技术人员的手机发送短信息以告知其出现技术故障的具体位置。同时，微机程序还会自动向技术人员发送电子邮件告知其具体问题，技术人员可以据此判断是否应该立即处理该故障问题。
2.4 污泥处理单元
2.4.1 丹麦污泥处理情况简介
欧盟及丹麦政府非常重视城市污水处理厂所产生的污泥及其处理和排放的问题，并制定了相关的法案，如86/278/EEC 法案、91/271/EEC 法案等。对城市污水厂排放污泥中的重金属以及持久性有性有机物的含量做出了相关的规定。
经过统计后发现，1999—2005 年，丹麦城市污水厂污泥处理和排放都产生了一定的变化，见表 5 所示。可以看出，变化最为明显的是污泥焚烧比例大幅提高和填埋比例明显下降。其中，污泥焚烧比例从1999 年的6%提高到2005 年的25%。上述的四个丹麦大型城市污水厂的污泥都经过焚烧处理。另外，尽管污泥总产量有所提高，但人均污泥产量基本保持不变。

2.4.2 污泥处理
初沉池和二沉池排出的剩余污泥首先进行脱水、絮凝，之后进行厌氧消化。丹麦城市污水厂多采用中温厌氧消化工艺，温度控制在32～37℃，SRT 控制在25～30 天。一般来说，经过厌氧消化后，污泥的固含率约为1.55～3%。
污泥经过厌氧消化后，进入离心机脱水，污泥固含率提高到20%～32%。经过离心脱水后的剩余污泥将会和沉砂池内的污泥混合，并进入焚烧炉。经过焚烧处理后的污泥收集后运送到垃圾填埋场。
2.4.3 生物气
一般来说，丹麦城市污水厂厌氧消化池产生的生物气中甲烷含量在65%左右，而每产生1m3 生物气会削减1.15 kg 干污泥。生物气能够得到有效的收集并回用。回用主要的方式有两种：一是产热、产电，供本厂内部使用；另一部分则出售给附近的工厂或天然气公司等。
2.5 废气处理单元
丹麦城市污水厂在污泥焚烧处理过程中，十分重视潜在的大气污染问题。自焚烧炉产生的废气都要经过深度处理后才能排放到大气中。下面以Lundtofe 污水厂为例，简单介绍污泥焚烧后气体深度处理设备和装置。
从焚烧炉中排出的废气首先经过降温后进入旋风分离器，在这一过程中有85%～90%的灰分会从气体中分离出来。随后，气体进入湮灭炉中进行深度处理。在湮灭炉中，首先用水喷浇，使气体进一步降温。在水体内有溶解的NaHCO3 和少量的活性炭。主要目的是使用NaHCO3 吸附SO2、HCl 和HF 气体，并转化为Na2SO4、NaCl 以及NaF。活性炭则用来吸附汞等重金属。最后，经过处理后的气体进入布袋分离器进行固气分离，所有固体连同污泥被运送到垃圾填埋厂，而经过处理后的气体则通过烟筒排放到大气中。

3．能耗、化学品消耗及污水厂运行费用

由于丹麦大型城市污水厂采用的工艺、运行方式以及管理结构大同小异，因此污水厂能耗、运行费用等统计数据也存在一定的一致性。对这些数据进行统计核算对于今后我国拟采用或已经采用类似工艺的城市污水厂的设计、运行、管理和评估工作具有一定的价值和意义。
但是，鉴于国情不同，环境和污水管理方式也有所差异，因此，利用单一货币形式（如欧元）来描述污水处理厂的运行费用是不合理的。因此，在运行费用的具体核算上，分以下几方面进行讨论。化学药品以药品使用量作为衡量标准；能量采用kWh 作为衡量标准。
3.1 污水处理厂能耗
丹麦大型城市污水厂电耗在35～45 kWh/（PE·年），和0.5～0.6 kWh/m3 污水。而生物污水处理电耗约为0.20～0.25 kWh/m3 污水，占总电耗的30%～50%；污泥处理电耗约占总电耗的30%～40%；而污水提升、机械处理和管理电耗约占总电耗的15%～35%。对于污泥处理来说，处理1kg 干污泥需耗能0.02～0.06 kWh。
3.2 化学药品使用量
污水厂化学物质主要用于化学除磷和污泥脱水等。针对化学除磷，不同污水厂采用的物质不同。例如：Lynetten 污水厂采用FeCl3；而Lundtofte 污水厂采用AlCl3。化学物质投加量与污水水质、工艺以及出水指标有直接关系。Lynetten 和Lundtofte 污水处理厂化学除磷的情况见表 6。

从表 6 的数据可以看出，在进水TP 浓度基本相当的情况下，采用具有生物除磷功能的Biodenipho 工艺更加节省化学除磷物质量，而且可以获得更好的出水TP 效果。
3.3 污水处理厂运行费用
丹麦城市污水厂运行费用主要费为四部分：员工工资、税费、能耗和化学药品费以及运行维护费用。以Lynetten 和Damhus?en 为例，2005 年两个污水厂运行费用为1.86 亿DKK，具体比例分配见图 4。

一般情况下，丹麦污水处理厂最大的费用支出为员工工资。同时，在运行维护中还有相当部分是用于场地租用等。另外，丹麦污水处理厂需向政府缴纳污水和污泥处理税费。污泥焚烧以及外运到垃圾填埋场也都需要缴税。在丹麦，只有污泥回用时不用向政府交税。一般来说，丹麦城市污水处理厂污泥处理费用占总运行费用（不含人工费用和税费）的40%～50%。
上述四个污水厂运行费用统计见下表 7。

值得一提的是，丹麦平均污水处理费用为15 DKK/m3，这与核算后的城市污水处理厂污水处理费存在较大差异。主要原因是丹麦总污水处理费用不但包括污水处理厂的运行费用，还需计算污水管道的建设和维护费用。而市政污水管道的维护和管理归各行政区。

4．结论

丹麦自20 世纪90 年代至今，城市污水处理发生了巨大的变化。这一变化得益于丹麦政府积极执行欧盟91/271/EEC 法案及制定更为严格的相关出水标准。丹麦大型城市污水厂无论是运行工艺还是管理方式比较相似。总结其发展经验和管理体制，对有效数据进行统计并吸收消化对处于发展中的中国城市污水处理是十分有益的。

参考文献：
[1] 3rd Report from the Commission to the Council, the European Parliament, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions - Implementation of Council Directive 91/271/EEC of 21 May 1991 concerning urban waste water treatment, as amended by Commission Directive 98/15/EC of 27 February 1998. Access via Internet (20/08/2007):

[2] 4th Report from the Commission to the Council, the European Parliament, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions - Implementation of Council Directive 91/271/EEC of 21 May 1991 concerning urban waste water treatment, as amended by Commission Directive 98/15/EC of 27 February 1998. Access via Internet (20/08/2007):
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[5] Cui Chengwu et al. The Maintenance and Management in Lynetten Wastewater Treatment Plant, Denmark. Water & Wastewater. (In Press)
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