一、污水處理背景我國是一個干旱缺水嚴重的國家

    淡水資源總量為28000億立方米，占全球水資源的6％，僅次于巴西、俄羅斯和加拿大，居世界第四位，但人均只有2300立方米，僅為世界平均水平的1／4、美國的1／5，在世界上名列121位，是全球13個人均水資源最貧乏的國家之一。

    據(jù)監(jiān)測，目前全國多數(shù)城市地下水受到一定程度的點狀和面狀污染，且有逐年加重的趨勢。日趨嚴重的水污染不僅降低了水體的使用功能，進一步加劇了水資源短缺的矛盾，對我國正在實施的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略帶來了嚴重影響，而且還嚴重威脅到城市居民的飲水安全和人民群眾的健康。

    以西安市為例，2000年西安市建成區(qū)面積已達187k，人口326萬。根據(jù)《西安市排水規(guī)劃（1995年至2010年）》，西安市中心市區(qū)分為六個污水收集系統(tǒng)，現(xiàn)狀污水排放總量約80萬/d，污水處理率約34%.

    西安市現(xiàn)狀排水服務(wù)面積約152.2k，排水管道除老城區(qū)及東北郊部分為合流管外，其余以分流制為主。排水管網(wǎng)總長約835.4km.其中污水管道490km（包括現(xiàn)狀合流管），普及率67%，雨水管渠345.4km，普及率45%，管渠密度約5.5km/k.目前污水管網(wǎng)接納城市污水量約80萬/d，已建成城市污水處理廠兩座，總處理能力27萬/d，污水處理率34%，其中北石橋污水處理廠15萬/d，鄧家村污水處理廠12萬/d.

    同時，西安市是一個水資源缺乏的城市，全市人均占有地表水資源量不足350，僅為全國和世界人均占有量的1/6和1/20，大大低于國際公認的維持一個地區(qū)社會經(jīng)濟環(huán)境所需1000的臨界值，隨著今后城市現(xiàn)代化進程的加快，水資源短缺將會影響城市供水。而污水是一種穩(wěn)定可靠的、可再生利用的水資源，是解決城市缺水的一條重要途徑，污水經(jīng)深度處理后可回用于工礦企業(yè)、市政環(huán)衛(wèi)、園林綠化以及城市河道景觀等方面。

    二、污水處理技術(shù)現(xiàn)狀

    現(xiàn)在的污水處理一般都采用傳統(tǒng)的污水處理工藝，采用絮凝沉淀、砂濾系統(tǒng)，設(shè)計投加氯化鐵藥劑于A2/O系統(tǒng)終沉池配水井中，強化生物除磷，降低終沉池出水中磷的濃度。沉淀后出水經(jīng)提升泵站至砂濾池，采用氣水反沖洗濾池，過濾后水至清水池，加壓后進入回用水管網(wǎng)。如西安市鄧家村污水處理廠，西安市北石橋污水凈化中心，西安市紡織城污水處理廠，西安市店子村污水處理廠等基本上都采用了這種污水處理系統(tǒng)。

    傳統(tǒng)的污水處理系統(tǒng)中，采用沉淀池進行污水凝沉淀，它不能形成顆粒凝聚的良好的條件，不能生成團粒型絮凝體，使得固液分離效率很低。

    三、污水處理新技術(shù)——造粒流化床污水處理技術(shù)

    1、流化床基本概念

    當(dāng)一種流體以不同速度向上通過顆粒床層時，可能出現(xiàn)以下幾種情況。固定床——當(dāng)流體的速度較低時，流體只是穿過靜止顆粒之間的空隙而流動，這種床層稱為固定床，如下圖a所示。初始或臨界流化床——當(dāng)流體的流速增大至一定程度時，顆粒開始松動，顆粒位置也在一定的區(qū)間內(nèi)進行調(diào)整，床層略有膨脹，但顆粒仍不能自由運動，這時床層處于初始或臨界流化狀態(tài)，如下圖b所示；流化床——如果流體的流速升高到全部顆粒剛好懸浮在向上流動的氣體或液體中而能做隨機的運動，此時顆粒與流體之間的摩擦力恰與其凈重力相平衡。此后床層高度L將隨流速提高而升高。這種床層稱為流化床。如下圖c\d所示；稀相輸送床——若流速再升高達到某一極限值后，流化床上界面消失，顆粒分散為懸浮在氣流中，并被氣流帶走，這種床層稱為稀相輸送床。如下圖e所示。

    不同流速時床層的變化（a）固定床（b）初始或臨界流化床（c）散式流化床（d）聚式流化床（e）輸送床