新加坡水处理科技创新方向

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1.NEWater水处理工艺
新加坡采用“DeepTunnelSewerageSystem(DTSS)”对污水处理系统进行升级改造,该系统用来保证对所有的污水进行全部回收,再进行处理和回用。这是新加坡最著名的水处理工艺,自从2003年新加坡发起该概念以来,NEWater使用高效膜技术对污水进行处理,使污水再生回用闻名于世。
2.厌氧氨氧化(Deammonification)工艺
是指在厌氧或者缺氧条件下,厌氧氨氧化微生物以NO-2-N为电子受体,氧化NH+4-N为氮气的生物过程。厌氧氨氧化反应的基质为NH+4-N和NO-2-N,由于废水中的氮素主要以氨氮形态存在,所以厌氧氨氧化工艺需与短程硝化工艺组合,才能实现脱氮。在新加坡,2012年启动了一项针对回用水厂中污泥浓缩液的侧流厌氧氨氧化工艺研究。为了进一步加强合作,明电舍(新加坡分公司)、ARA咨询公司与PUB联合在新加坡樟宜建造了一座中试试验厂,用以研究DEMON工艺在赤道气候条件下处理侧流污泥脱水液的脱氮效果。南洋理工大学与PUB联手将在樟宜污水厂建造主流厌氧氨氧化中试试验厂,处理量为30m3/天。该厂的工艺流程设计为AB式。A段主要用于分离进水中的COD,B段采用厌氧氨氧化工艺脱氮。A段采用化学强化预处理工艺(CEPT)或者高效活性污泥工艺(HRAS),将进水中的有机碳收集起来进行厌氧消化产沼气。经过初沉池后,A段出水的COD/N将会较低,有利于B段厌氧氨氧化的进行,B段出水再进行膜分离。
3.针对NEWater工艺优化开展的RO中试试验
为了确保不影响NEWater水厂的实际运行,PUB在BedokNEWater水厂建造了一座与实际工艺相平行的RO试验线,用于对RO膜、阻垢剂以及其它化学药剂开展线下测试。
4.智能化流域管理工艺
1、生物滞留系统——雨水花园之类的生物滞留系统在新加坡越来越多,它能有效地滞留并处理城市地表的雨水径流。2、NUSwan系统——是一个对水库水质进行实时监测的智能化机器平台。它的外形是一只白天鹅,会在水库水面上行驶并且是无人驾驶,同时自动监测水质。3、内流湿地——这是一种排水沟中的水体净化工艺,在新加坡ABC水规划的推动下,新加坡国立大学、代尔夫特大学的科学家们与PUB一起研发设计了附着在排水渠内的生物修复湿地,用来初步净化排水渠中的污水。
5.膜技术
1、水通道蛋白膜(ABM)技术——用仿自然之法提高膜通量,该技术是将水通道蛋白与膜技术结合,开发出的一种比传统反渗透膜的透水性高出很多倍的新技术。2、新型膜材料(TheMultiboreUF)——用化学法提高膜产品性能,研发出的一种具有超强抗污堵特性的新型膜材料。这种膜材料可以承受更大的水通量,从而降低污水处理过程中的投资成本和运行费用。3、反向电渗析技术及驱动反向电渗析技术——海水淡化中回收水资源
6.管网的管理与优化工艺
1、去除管网内壁生物膜的工艺——PUB与麻省理工学院联盟研发中心用管道传感器检测管壁的生物膜生长情况,这将作为解决水质管理问题的第一步。2、“智能”泄漏检测技术——可有效的降低和管理管道的漏损情况。3、CL603氰化物监测工艺——一个来自Awa仪器公司的科研团队与PUB展开合作,用他们的氰化分析仪CL603可在线检测出水中的氰化物,实现废水中氰化物的监测。
7.UsedWater处理技术
1、厌氧膜处理工艺(AnMBRs)——GE团队与PUB开展合作研究,在乌鲁班丹污水处理厂进行GEZeeWeedAnMBR技术测试。2、陶瓷膜生物反应器(UASB-CMBR)——其可实现对工业废水的循环利用,将UASB和MBR结合在一起,通过将有机物转化为甲烷,可以产生绿色能源,并且相比传统好氧工艺,其污泥量会大大减少。3、实时曝气控制技术——曝气是膜生物反应器(MBR)的关键。Tritech工程公司(新加坡)目前在乌鲁班丹污水处理厂进行可降低曝气能耗的MBR工艺实验研究。该中试装置由两部分组成,一是Tritech公司的专利“低能耗MBR系统”,二是在线溶解氧监测器和曝气控制系统(DoMacs)。
8.水质与安全工艺
1、死细菌释放毒素分析法——新加坡国立大学与PUB正在合作开发一种确定水样中内毒素水平的可靠分析方法。希望了解不同内毒素的结构和开发水样中对细菌种类的快速识别法。这种全新的分析方法能够帮助PUB认识内毒素在饮用水体中的传播状态,并且建立起针对这些潜在的有害物质进行实验室分析和现场分析的有效方法。2、水库中藻类的防治方法——新加坡国立大学联合悉尼科技大学、科克大学技术研究所和PUB一起,正在寻找水库中产生藻毒素的罪魁祸首。这是一项通过对水库的水样采用质谱分析法、藻类分离法和菌种培养法来展开的研究。3、有机衍生物的监控——PUB的水质办公室(WQO)每周会在新加坡污水厂的进出水中用吹扫捕集—气相色谱质谱法(P T-GCMS)监控2-MIB和土臭素的浓度。安装在水厂的P T-GCMS系统全自动运行,从采样、分析到结果产出都是全程自动化,甚至能够向移动设备发送警报。
9.水处理工艺
1、高级氧化技术(AOP)——是指使用臭氧或臭氧与过氧化氢联用的氧化技术,通常作为水处理工艺最后的消毒环节,用来去除水中的微污染物。同时AOP对于去除各种新兴污染物也很有效,这一点通过2011年赛莱默公司与PUB之间的研究就能得以体现。2、污水循环中的水资源最大化回收与利用技术——MBR系统在水处理中的使用越来越广泛,将MBR系统与RO系统相结合,出水可以达到NEWater的出水标准。如果将MBR工艺作为RO工艺的预处理工艺,可以在耗能更低的情况下将回收率提升至90%。3、用陶瓷膜优化水处理工艺——由于陶瓷膜的高强度和高通量性质,使陶瓷膜在水处理中的应用越来越广泛。陶瓷膜具有很高的抗负荷冲击能力,始终可以维持较高的通量,对细菌和病毒都有较好的去除能力,出水水质可以达到PUB的饮用水水质标准。另外,陶瓷膜的污堵频率要远远低于传统膜元件,而生命周期长于传统膜元件。