面源污染控制与污水处理设备开发和应用的背景
2015年5月，《国务院关于印发中国制造2025的通知》：到2020年，基本实现工业化，制造业大国地位进一步巩固，制造业信息化水平大幅提升。掌握一批重点领域关键核心技术，优势领域竞争力进一步增强，产品质量有较大提高。加强关键核心技术研发，继续抓紧实施国家科技重大专项，通过国家科技计划（专项、基金等）支持关键核心技术研发。
2015年4月，《水污染防治行动计划》；提出了环境改善目标。
2018年5月，《习近平总书记在全国生态环境保护大会上的重要讲话》；对全面加强生态环境保护、坚决打好污染防治攻坚战，作出了系统部署和安排。
2018年6月16日，《关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的意见》：“着力打好碧水保卫战”；实施城镇污水处理“提质增效”三年行动；到2020年，生态环境质量总体改善，主要污染物排放总量大幅减少，环境风险得到有效管控，生态环境保护水平同全面建成小康社会目标相适应。
原则：坚持“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的基本方针，市场主导、政府引导，立足当前、着眼长远，整体推进、重点突破，自主发展、开放合作。
新形势下，城镇污水厂的出水标准愈来愈高，部分地方标准已超过GB18918-2002一级A标准，高排放标准下城镇污水厂要实现升级改造，处理技术和设备同等重要。
水环境污染控制技术与设备是不可分割的整体。设备水平不仅是水环境污染控制技术顺利实现的重要保证，同时新设备的研发也促进了技术的发展和进步。
面源污染控制及污水处理的设备
国内污水处理设备的生产始于20世纪70年代中后期，当时产品的标准化、成套化、系列化水平很低，定型产品较少。进人20世纪90年代以来，国家有关部门先后对主要污水处理设备制造企业进行了技术改造，提高了制造能力和制造水平，城市污水处理专用设备和与之配套的通用设备的生产水平都有了很大提高。
国产的排水管网冲洗装置、下开式堰板、弃流阀、微孔曝气器、机械曝气机、带式压滤机、各类格栅除污机、刮泥机、刮砂机、鼓风机、污水泵等已基本上能够适应国内市场需求，还有部分产品出口。面源污染控制的设备目前还是需要加大研究开发和推广应用的力度。
面源污染控制处理技术及设备
1、何为“面源污染”
面源污染（DiffusedPollution，DP），也称非点源污染（Non-pointSourcePollution，NPS），是指溶解和固体的污染物从非特定地点，在降水或融雪的冲刷作用下，通过径流过程而汇入受纳水体（包括河流、湖泊、水库和海湾等）并引起有机污染、水体富营养化或有毒有害等其他形式的污染。
2、面源污染控制的原因
城市河道黑臭现象突出，初期雨水污染、合流制溢流污染严重。
初雨COD和SS浓度远超过生活污水
3、面源污染控制的目的
（1）提倡城市生态覆盖，源头减少径流，发挥功能净化，净化初雨污染。
以源头渗、滞、蓄为主要手段控制污染，主要设备包括：下渗路面、渗透地砖、植草沟等。源头控污还需结合当地的气候、地下水位等情况因地制宜选择。
透水路面透水停车场
雨水花园
（2）发挥净化功能，减少初雨和面源污染，改善城市水环境。
分流制排水系统受污染初期雨水收集，主要控制系统汇水面积，采用弃流井、雨污切换井、反向截留阀、下开式堰板、智能分流井以及调蓄池等设备设施。
雨污切换装置示意图
（3）削减峰值流量。
（4）合流制排水系统溢流污染控制。
主要设备：旋转堰门、调蓄设备、智能分流井等。
（5）智慧排水管控。
主要设备设施包括：电控调流阀、水质在线检测、监控系统、调度系统等。
污水深度处理工艺及设备
1、国家及地方水污染物限值标准
注：表中单位除pH外，单位均为mg/L。
2、污水深度处理工艺
污水深度处理解决的主要水质指标——N、P、有机物
（1）根据现状污水厂存在的主要问题，选择的工艺应一厂一策
➢对N达标、TP不达标时以增加物化工艺为主；
➢N、P均不达标时，一是调整优化现状工艺的运行，增加物化处理工艺。二是增加反硝化生物滤池或新建AO生物处理系统，同时增加物化为主的除磷设施。
（2）主要工艺单元：
➢优化二级生物处理系统；
➢混凝沉淀过滤；
➢曝气生物滤池（硝化/反硝化生物滤池）；
➢活性炭吸附、离子交换、膜过滤、膜生物反应器、臭氧氧化、自然净化等其它深度处理工艺。
3、污水深度处理设备
（1）高效沉淀池
高效沉淀技术是机械混凝、絮凝和斜管（板）沉淀技术的结合，与常规水力混凝和絮凝相比，由于强化了混凝和絮凝的效果，进而提高了斜管（板）沉淀池的沉淀效率，尤其是对原水中的悬浮物和非溶解性有机污染物具有较好的去除效果。
主要设备：斜管（板）、机械混合搅拌机、絮凝搅拌机、刮泥机。
（2）加砂高密池（磁混凝沉淀）
在絮凝池中投加微砂或磁粉作为絮体的核心，以微砂或磁粉为核心形成的絮体密度大，更容易与水分离并沉淀下来，从而提高了上升流速和处理效率。
主要设备：介质分离回收设备、搅拌机、水力旋流器、斜板、泵
（3）纤维转盘滤池
由用于支撑滤布的垂直安装于中央集水管的平行过滤转盘串联起来组成。一套装置过滤转盘数量一般为2～20个。滤盘全部浸没在水中，过滤转盘由防腐材料组成，每片过滤转盘外包有滤布。
主要设备：滤布转盘、旋转驱动电机、反冲洗、阀门
（4）臭氧氧化
用臭氧作氧化剂对废水进行净化和消毒处理的方法。臭氧具有很强的氧化能力，臭氧不仅能氧化水中的无机物，而且能氧化难以生物降解的有机物，如芳烃化合物等。
主要设备：臭氧发生器、臭氧扩散器、臭氧破坏系统
（5）吸附（活性炭等）
活性炭是用木材、煤、果壳等含碳物质在高温缺氧条件下活化制成活性炭吸附是利用活性炭的物理吸附、化学吸附、氧化、催化氧化和还原等性能去除水中污染物的水处理方法。
主要设备：活性炭（活性焦）、投加设备、炭再生系统
（6）离子交换
利用离子交换剂中的可交换基团与溶液中各种离子间的离子交换能力的不同来进行分离的一种方法。离子交换树脂分凝胶型和大孔型两种。
主要设备：离子交换树脂，反洗装置
（7）膜处理
膜分离法是处理印染废水最常用的方法之一，它是指在水处理过程中，不同粒径的分子通过半透膜，从而达到选择性分离的目的。目前，根据常用的膜的孔径可分为::微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)和反渗透(RO)等。
主要设备：膜元件，反洗系统，化学清洗系统
本文小结
1、水环境综合治理技术需要设备支撑，同时设备的创新发展又推动治理技术的进步与发展。
2、在面源污染控制与处理技术方面，应该更加关注面源污染收集系统的设备创新，目前也取得了较大的发展，但总体上处于发展的初期，实际应用还有差距。对分流制受污染初雨收集设备、合流制溢流污染的控制设备等方面需要加大研发的力度，要借鉴国外设备经验，不断提高国产化率，同时，要加大市场的推广力度，在面源污染控制方面发挥作用。
3、在污水深度处理方面，工艺形式较多，要在脱氮除磷技术方面研究更经济可靠的设备，尤其是在降低药耗、能耗方面重点突破。应根据水质情况选择更适宜的工艺及设备，从系统思维上解决污染，不赞成消耗大量资源解决很少量的污染，避免去除了极小污染又造成新的更大污染的现象。
4、要在提高曝气效率方面研究效率更高的空气扩散装置，以节约能耗。
5、在活性炭等吸附剂的再生方面创新设备的研发，降低处理成本。
6、要在提高气浮效率的同时，研究有针对性地去除污染物的气浮参数，降低容气水的回流比及压力，提高经济性。
7、高效沉淀池技术中的加砂沉淀、加磁粉等重质沉淀方式，要研究提高介质的回收率设备，降低运行成本。
8、臭氧制备系统应在单台规模及降低能耗方面加大研发力度，要积极借鉴国外的先进技术，促进臭氧在污水厂升级改造中的应用。
9、要加大智慧排水采用的仪表等监控、检测设备的研发，提高面源污染控制的能力以及污水处理厂的智慧管理，提高效率降低能耗。
