中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署與同濟(jì)大學(xué)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展學(xué)院及同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院近日共同發(fā)布了《中國南方典型城市污水處理調(diào)研報(bào)告》，梳理總結(jié)了中國南方典型城市污水處理和回用現(xiàn)狀，并詳細(xì)介紹了部分污水處理設(shè)備和技術(shù)情況。

催化鐵技術(shù)

通過構(gòu)成原電池，在陰極金屬的催化下廉價(jià)單質(zhì)金屬（鐵、鋁）構(gòu)成陽極，電化學(xué)還原廢水中的難降解有機(jī)物，提高其可生化性，同時(shí)形成鐵（鋁）離子產(chǎn)生混凝作用，強(qiáng)化了后續(xù)好氧處理過程中活性污泥的沉淀性能和生物膜法的掛膜性能。催化還原技術(shù)可以直接降低廢水的色度，混凝去除部分COD，與后續(xù)生物處理相結(jié)合，具有很高的除磷效率，且大大改善了生物硝化的條件，提高除氮效果。

曝氣催化鐵方法作為該方法的拓展，可以起到很多混凝作用。催化鐵生物法可以很好地實(shí)現(xiàn)短程硝化反硝化。該技術(shù)方法簡(jiǎn)單，能耗低，催化鐵內(nèi)電解工藝耗材為金屬加工廢料鐵刨花，處理成本低，運(yùn)行穩(wěn)定，不產(chǎn)生二次污染，與生化方法起到了很好的互補(bǔ)和耦合作用，為工業(yè)廢水處理提供了可行的方法。

催化鐵內(nèi)電解裝置

催化鐵內(nèi)電解法對(duì)印染、染料、造紙等多種廢水都有較為理想的生化預(yù)處理效果和脫色效果。對(duì)于污水排放量只有百噸/日左右的工業(yè)廢水可采用處理裝置的方式，工廠制造后現(xiàn)場(chǎng)安裝使用。對(duì)于小水量，可采用上向流反應(yīng)器，有利于布水和落渣；對(duì)于水量較大，可采用平流式，以減小裝置的高度，但是，經(jīng)流態(tài)模擬可知選擇上流式可使布水更為均勻，現(xiàn)使用的單元化濾料配合了上流式的流型，阻力基本分布均勻，基本無水流短流，且各處的水流紊動(dòng)基本可保證界面?zhèn)髻|(zhì)效果。如圖1為水量50 t/d的染料廢水催化鐵內(nèi)電解法預(yù)處理裝置，桃浦污水處理廠也采用了這種反應(yīng)器形式。

盡管催化鐵內(nèi)電解法在小試、中試和生產(chǎn)性試驗(yàn)中均獲得成功，但要應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際還有大量的工程化問題需要研究，例如反應(yīng)器形式、單元化濾料形式及壽命估算、落渣方式以及成本估算等問題。

對(duì)于桃浦廠的水質(zhì)，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為2小時(shí)，耗鐵量約為 40 mg/L左右。根據(jù)催化鐵床的堆積密度得出全部耗盡壽命為30個(gè)月。但不能當(dāng)鐵刨花消耗殆盡時(shí)才停止運(yùn)行，因此要求12個(gè)月更換一次單元化濾料，需要添加部分新的鐵刨花，重新混合均勻。對(duì)于一般水質(zhì)，鐵的表面腐蝕并不產(chǎn)生鈍化，某種情況下還會(huì)產(chǎn)生自催化作用。因此，鐵腐蝕后并不影響反應(yīng)效果。同樣，更新后的單元化濾料效果也不應(yīng)該下降。

桃浦廠項(xiàng)目采用催化鐵內(nèi)電解法作為預(yù)處理工藝增加投資約為 300元/噸。運(yùn)行直接成本主要有電耗和鐵耗。桃浦廠的情況預(yù)處理每噸污水運(yùn)行能耗為0.05 KWh/m3 ，再加鐵耗 40 mg/L，預(yù)處理污水的運(yùn)行直接成本約為 0.13元/噸。

缺氧工況下(DO≤0.5 mg/L，催化鐵對(duì)有機(jī)物的還原作用較好而混凝作用較弱，色度去除效果較為明顯，平均去除率可達(dá)42%；而COD去除率很低，一般為14%左右，磷酸鹽的去除率可達(dá)57.0%。出水一般為淺黃色，總鐵含量較少。有氧工況(DO＝5.3-5.9 mg/L)，催化鐵對(duì)有機(jī)物的還原作用較弱而鐵離子的混凝作用較強(qiáng)，COD去除率顯著提高，平均可達(dá)44.0%左右，色度去除率低于缺氧工況，平均為34%，磷酸鹽的去除率高達(dá)87.5%。微氧工況(DO＝0.9-1.4 mg/L)，COD去除率比較高，一般可達(dá)到54.5%，色度去除率也可達(dá)到43%，磷酸鹽的去除率可達(dá)71.2%，是比較理想的工況條件。