幾種先進(jìn)的污水處理技術(shù)介紹

一、連續循環(huán)曝氣系統(CCAS)

A、CCAS工藝簡(jiǎn)介

CCAS工藝，即連續循環(huán)曝氣系統工藝（Continuous Cycle Aeration System），是一種連續進(jìn)水式SBR曝氣系統。這種工藝是在SBR（Sequencing Batch Reactor，序批式處理法）的基礎上改進(jìn)而成。SBR工藝早于1914年即研究開(kāi)發(fā)成功，但由于人工操作管理太煩瑣、監測手段落后及曝氣器易堵塞等問(wèn)題而難以在大型污水處理廠(chǎng)中推廣應用。SBR工藝曾被普遍認為適用于小規模污水處理廠(chǎng)。進(jìn)入60年代后，自動(dòng)控制技術(shù)和監測技術(shù)有了飛速發(fā)展，新型不堵塞的微孔曝氣器也研制成功，為廣泛采用間歇式處理法創(chuàng )造了條件。1968年澳大利亞的新南威爾士大學(xué)與美國ABJ公司合作開(kāi)發(fā)了“采用間歇反應器體系的連續進(jìn)水，周期排水，延時(shí)曝氣好氧活性污泥工藝”。1986年美國國家環(huán)保局正式承認CCAS工藝屬于革新代用技術(shù)（I/A），成為目前最先進(jìn)的電腦控制的生物除磷、脫氮處理工藝。CCAS工藝對污水預處理要求不高，只設間隙15mm的機械格柵和沉砂池。生物處理核心是CCAS反應池，除磷、脫氮、降解有機物及懸浮物等功能均在該池內完成，出水可達標排放。經(jīng)預處理的污水連續不斷地進(jìn)入反應池前部的預反應池，在該區內污水中的大部分可溶性BOD被活性污泥微生物吸附，并一起從主、預反應區隔墻下部的孔眼以低流速(0.03-0.05m/min)進(jìn)入反應區。在主反應區內依照“曝氣（Aeration）、閑置(Idle)、沉淀(Settle)、排水(Decant)”程序周期運行，使污水在“好氧-缺氧”的反復中完成去碳、脫氮，和在“好氧-厭氧”的反復中完成除磷。各過(guò)程的歷時(shí)和相應設備的運行均按事先編制，并可調整的程序，由計算機集中自控。

CCAS工藝的獨特結構和運行模式使其在工藝上具有獨特的優(yōu)勢：

（1）曝氣時(shí)，污水和污泥處于完全理想混合狀態(tài)，保證了BOD、COD的去除率，去除率高達95%。

（2）“好氧-缺氧”及“好氧-厭氧”的反復運行模式強化了磷的吸收和硝化-反硝化作用，使氮、磷去除率達80%以上，保證了出水指標合格。

（3）沉淀時(shí)，整個(gè)CCAS反應池處于完全理想沉淀狀態(tài)，使出水懸浮物（SS）極低，低的SS值也保證了磷的去除效果。CCAS工藝的缺點(diǎn)是各池子同時(shí)間歇運行，人工控制幾乎不可能，全賴(lài)電腦控制，對處理廠(chǎng)的管理人員素質(zhì)要求很高，對設計、培訓、安裝、調試等工作要求較嚴格。

B、國內外城市污水處理廠(chǎng)發(fā)展概況

水是經(jīng)濟發(fā)展和社會(huì )可持續發(fā)展的一個(gè)重要因素。隨著(zhù)城市規模的不斷擴大和人口的增加，水環(huán)境污染成了一大難題。城市污水是目前江河湖泊水域污染的重要原因，是制約許多城市可持續發(fā)展的主要原因之一。“環(huán)境保護”是我國的基本國策，中國可持續發(fā)展的戰略與對策制定的2000年治理目標，要求城市污水集中處理率達20%。目前，我國正處于城市污水處理事業(yè)的大發(fā)展時(shí)期，尤其隨著(zhù)國家西部大開(kāi)發(fā)戰略的實(shí)施，中國中西部環(huán)境與生態(tài)保護已被提上首要議事日程。城市生活污水處理自200年前工業(yè)革命以來(lái)，越來(lái)越受到人們的重視。城市污水處理率已成為一個(gè)地區文明與否的一個(gè)重要標志。近200年來(lái)，城市污水處理已從原始的自然處理、簡(jiǎn)單的一級處理發(fā)展到利用各種先進(jìn)技術(shù)、深度處理污水，并回用。處理工藝也從傳統活性污泥法、氧化溝工藝發(fā)展到A/O、A2/O、AB、SBR（包括CCAS工藝）等多種工藝，以達到不同的出水要求。我國城市污水處理相對于國外發(fā)達國家、起步較晚，目前城市污水處理率只有6.7%。在我們大力引起國外先進(jìn)技術(shù)、設備和經(jīng)驗的同時(shí)，必須結合我國發(fā)展，尤其是當地實(shí)際情況，探索適合我國實(shí)際的城市污水處理系統。

結合我國實(shí)際情況，參考國外先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗，建設城市污水處理廠(chǎng)應符合以下幾個(gè)發(fā)展方向：

（1）總投資省。我國是一個(gè)發(fā)展中國家，經(jīng)濟發(fā)展所需資金非常龐大，因此嚴格控制總投資對國民經(jīng)濟大有益處。

（2）運行費用低。運行費用是污水處理廠(chǎng)能否正常運行的重要因素，是評判一套工藝優(yōu)劣的主要指標之一。

（3）占地省。我國人口眾多，人均土地資源極其緊缺。土地資源是我國許多城市發(fā)展和規劃的一個(gè)重要因素。

（4）脫氮除磷效果。隨著(zhù)我國大面積水體環(huán)境的富營(yíng)養化，污水的脫氮除磷已經(jīng)成為一個(gè)迫切的問(wèn)題。我國最新實(shí)施的國家《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）也明確規定了適用于所有排污單位，非常嚴格地規定了磷酸鹽排放標準和氨氮排放標準。這就意味著(zhù)今后絕大多數城市污水處理廠(chǎng)都要考慮脫氮除磷的問(wèn)題。

（5）現代先進(jìn)技術(shù)與環(huán)保工程的有機結合。現代先進(jìn)技術(shù)，尤其是計算機技術(shù)和自控系統設備的出現和完善，為環(huán)保工程的發(fā)展提供了有力的支持。目前，國外發(fā)達國家的污水處理廠(chǎng)大都采用先進(jìn)的計算機管理和自控系統，保證了污水處理廠(chǎng)的正常運行和穩定的合格出水，而我國在這方面還比較落后。計算機控制和管理也必將是我國城市污水處理廠(chǎng)發(fā)展的方向。

C、幾種處理系統的工藝比較

為了選擇出工藝上最可靠，投資上最經(jīng)濟，管理上最方便的城市污水處理系統，結合當地的實(shí)際情況，我們調研了國內外污水處理廠(chǎng)的成熟經(jīng)驗和發(fā)展趨勢，并進(jìn)行了比較。目前，國內外城市污水處理廠(chǎng)處理工藝大都采用一級處理和二級處理。一級處理是采用物理方法，主要通過(guò)格柵攔截、沉淀等手段去除廢水中大塊懸浮物和砂粒等物質(zhì)。這一處理工藝國內外都已成熟，差別不大。二級處理則是采用生化方法，主要通過(guò)微生物的生命運動(dòng)等手段來(lái)去除廢水中的懸浮性，溶解性有機物以及氮、磷等營(yíng)養鹽。目前，這一處理工藝有多種方法，歸結起來(lái)，有代表性的工藝主要有傳統活性污泥、氧化溝、A/O或A2/O工藝、SBR及CCAS工藝等。目前，這幾種代表工藝在國內外都有實(shí)際應用。

二、SPR高濁度污水處理技術(shù)

在天然淡水資源已被充分開(kāi)發(fā)、自然災害日益頻繁暴發(fā)的今天，缺水已經(jīng)對世界各國眾多城市的經(jīng)濟和市民生活構成了十分嚴重的威脅，缺水危機已經(jīng)是我們面臨的現實(shí)，解決城市缺水問(wèn)題的重要途徑應該是將城市污水變?yōu)槌鞘泄┧�水源。城市污水就近可得，�?lái)源穩定，容易收集，是可靠且穩定的供水水源。城市污水經(jīng)凈化后回用主要可作為市政綠化、景觀(guān)用水和工業(yè)用水。城市污水再生回用工程包括污水收集系統、污水凈化處理技術(shù)及其系統、出水輸配系統、回用水應用技術(shù)和監測系統。其中污水凈化再生技術(shù)及其系統是關(guān)鍵，污水凈化處理的流程要簡(jiǎn)單可靠，投資和運行費用要為該城市經(jīng)濟實(shí)力所能承受，處理后出水的水質(zhì)要滿(mǎn)足回用的要求。沿用了許多年的傳統的“一級處理”及“二級處理”水處理工藝技術(shù)和設備已經(jīng)難以適應當今的高濁度和高濃度污水的凈化處理要求，處理后出水更不能滿(mǎn)足城市對水回用的水質(zhì)要求。沿著(zhù)傳統的工藝技術(shù)路線(xiàn)只能進(jìn)一步附加傳統的“三級處理”設備系統，既回避不了龐大復雜的傳統二級生化處理系統，也回避不了投資和運行費用都十分昂貴的傳統三級過(guò)濾吸附處理系統。這些恰恰是實(shí)現污水回用的忌諱之處。所以，環(huán)保市場(chǎng)十分迫切需要凈化效率更高、處理后出水能滿(mǎn)足現有環(huán)保標準并且能回用于城市，投資和運行費用又要為現有城市的經(jīng)濟實(shí)力所能接受的污水處理新技術(shù)和新設備。最新發(fā)明的“SPR高濁度污水凈化系統”（美國發(fā)明專(zhuān)利 ）將污水的“一級處理”和“三級處理”程序合并設計在一個(gè)SPR污水凈化器罐體內 ，在30分鐘流程里快速完成 。它容許直接吸入懸浮物（濁度）高達500毫克/升至5000毫克/升的高濁度污水，處理后出水的懸浮物（濁度）低于3毫克/升（度）；它容許直接吸入CODcr為200毫克/升至800毫克/升的高濃度有機污水，處理后出水CODcr可降為40毫克/升以下。只需用相當于常規的一 、二級污水處理廠(chǎng)的工程投資和低于常規二級處理的運行費用 ，就能夠獲得三級處理水平的效果 ，實(shí)現城市污水的再生和回用。

SPR污水處理系統首先采用化學(xué)方法使溶解狀態(tài)的污染物從真溶液狀態(tài)下析出，形成具有固相界面的膠粒或微小懸浮顆粒；選用高效而又經(jīng)濟的吸附劑將有機污染物、色度等從污水中分離出來(lái)；然后采用微觀(guān)物理吸附法將污水中各種膠粒和懸浮顆粒凝聚成大塊密實(shí)的絮體；再依靠旋流和過(guò)濾水力學(xué)等流體力學(xué)原理，在自行設計的SPR高濁度污水凈化器內使絮體與水快速分離；清水經(jīng)過(guò)罐體內自我形成的致密的懸浮泥層過(guò)濾之后，達到三級處理的水準，出水實(shí)現回用；污泥則在濃縮室內高度濃縮，定期靠壓力排出，由于污泥含水率低，且脫水性能良好，可以直接送入機械脫水裝置，經(jīng)脫水之后的污泥餅亦可以用來(lái)制造人行道地磚，免除了二次污染。最新發(fā)明的SPR污水凈化技術(shù)以其流程簡(jiǎn)單可靠、投資和運行費用低、占地少、凈化效果好的眾多優(yōu)勢將為當今世界的城市污水的再利用開(kāi)創(chuàng )一條新路。城市污水實(shí)現再利用之后，為城市提供了第二淡水水源，為城市的可持續發(fā)展提供了必不可少的條件，其經(jīng)濟效益和社會(huì )效益是不可估量的.

SPR污水處理系統與眾不同的技術(shù)特點(diǎn)

1 。城市生活污水和處理藥劑的混合主要是在泵前吸藥管道 、污水泵 葉輪、蛇形反應管 和瓷球反應罐的組合作用下完成的 ，依照紊流速度 、混合時(shí)間 、和水力學(xué)結構數據設計 ，得以十分充分的混合 ，為取得最佳混凝凈化效果和最大限度地節省藥劑創(chuàng )造了前提條件 。這是過(guò)去常規的一級處理和二級處理之水工結構所做不到的 。

2 。SPR系統處理城市污水時(shí) ，采用五種以上污水處理藥劑及其最佳配方組合使用 ，靠化學(xué)反應使污水中溶解狀態(tài)的有機污染物 、重金屬離子 和有害的鹽類(lèi)從水中析出 ，成為有固相界面的微小顆粒 （它包含有污水三級處理的作用）。其中還選用了一種吸附效果很好而價(jià)錢(qián)又很便宜的吸附劑,以吸附有機污染物和色度 。靠消毒劑在30分鐘的流程內殺滅細菌和大腸桿菌 。靠混凝的物理化學(xué)吸附作用將懸浮物及各類(lèi)雜質(zhì)凝聚成大而且密實(shí)的絮團 。這樣發(fā)揮各藥劑的單獨作用和它們之間的交聯(lián)作用的用藥方式是與常規的物理化學(xué)法不相同的 。而且SPR系統使用的組合藥劑配方 ，只能在具有十分精細的水動(dòng)力學(xué)參數設計的SPR污水凈化器及其系統里才能充分發(fā)揮作用 ，在常規的水工系統里是無(wú)法使用的 。

3 。SPR系統裝置能夠依照模擬試驗得出的配方 ，借助大氣壓力和流量計 ，十分精確地投加混凝藥劑和絮凝藥劑 ，不致因加藥過(guò)量而造成藥劑殘留在凈化后的出水中，而且動(dòng)力消耗很少 。

4 。SPR污水凈化器內部結構是完全按照混凝機理精確設計的 ，形成的渦旋流動(dòng)和各部位恰當的水流速度 ，使得膠體顆粒之間有最多的碰撞次數 ，并且有凝聚吸附所需的最佳流速環(huán)境 。從而在極小的容積內獲得了極充分的凝聚效果 。這也是常規水工裝置無(wú)法比擬的 。

5 。根據混凝形成的絮團實(shí)際狀況 ，準確確定了SPR污水凈化器內部的水動(dòng)力學(xué)數據 ，使得在罐體中上部形成了一個(gè)有幾十厘米厚的 、十分致密的懸浮泥層 。所有經(jīng)過(guò)混凝的出水都必須通過(guò)此懸浮泥層的過(guò)濾 ，才能升流到罐體上部的清水匯集區 。它十分成功地起到了污水高級處理工藝中極為重要的過(guò)濾作用 。

這個(gè)致密的懸浮泥層是由污水中的污泥及混凝藥劑形成的絮體本身組成的 。隨著(zhù)絮體由下向上運動(dòng) ，使泥層的下表層不斷增加 、變厚 ；同時(shí) ，隨著(zhù)過(guò)濾水力學(xué)原理形成的罐體的旁路流動(dòng)，引導著(zhù)懸浮泥層的上表層不斷流入中心接泥桶 ，上表層不斷減少 、變薄 。這樣 ，懸浮泥層的厚度達到一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡 。當混凝后的出水由下向上穿過(guò)此懸浮泥層時(shí) ，此絮體濾層靠界面物理吸附和電化學(xué)特性及范德華力的作用 ，將懸浮膠體顆粒 、絮體 、細菌菌體等等雜質(zhì)全部攔截在此懸浮泥層上 ，使出水水質(zhì)達到三級處理的水平 。由于泥層是由絮體組成 ，致密度高 ，過(guò)濾效率遠遠高于常規的沙粒層過(guò)濾 ；由于是處于懸浮狀態(tài)的絮體泥層作濾層 ，其過(guò)濾的水頭（阻力）損失非常小 ，所以動(dòng)力消耗遠遠低于常規的砂層過(guò)濾 、微孔過(guò)濾 、或反滲透膜過(guò)濾；又由于過(guò)濾泥層是凈化過(guò)程中由污水中的污泥自動(dòng)補充添加 ，又自動(dòng)被引走 ，即過(guò)濾泥層自身在不斷地更新 ，過(guò)濾泥層總是保持著(zhù)穩定的厚度，而且總是保持著(zhù)穩定的物理吸附和電化學(xué)吸附性能 ，因此能獲得穩定的過(guò)濾效果 。而且完全免去了常規系統中必不可少的過(guò)濾層的反沖洗以及反沖洗帶來(lái)的眾多麻煩 。這種結構和原理與常規的三級污水處理的過(guò)濾裝置是完全不同的 ，這里沒(méi)有價(jià)格昂貴的反滲透膜過(guò)濾 、微孔過(guò)濾 、或活性炭過(guò)濾等裝置 。所以 ，投資省 、動(dòng)力消耗小 、運行費用低是SPR系統的必然優(yōu)勢。

6 。SPR系統選用的絮凝劑 ，同時(shí)也是良好的污泥助濾劑 ，所以 ，系統最后排出的污泥漿 ，其脫水性能良好 ，可以不另外添加助濾劑 ，就直接泵入壓濾機脫水 。泥餅可以制成人行道地磚再利用 ，不會(huì )帶來(lái)二次污染的問(wèn)題 。它沒(méi)有傳統的生化法產(chǎn)生的污泥含水率很高、脫水性能很差的致命弱點(diǎn)。

7 。本類(lèi)型污水凈化器曾開(kāi)機運行處理過(guò)養豬場(chǎng)污水 、養雞場(chǎng)污水 、煤礦礦井坑道污水 、生豬屠宰場(chǎng)污水 、高粱釀酒廠(chǎng)酒糟污水 、紡織印染污水、再生紙造紙污水和城市生活污水等等含有大量有機污染物和氨氮的污水；也成功應用于陶瓷廠(chǎng)污水、墻地磚廠(chǎng)污水、大理石水磨拋光污水、洗煤污水、燃煤鍋爐濕法除塵污水、石英砂洗砂污水等懸浮物含量極高的污水的凈化和回用。 各地權威檢測部門(mén)測試了污水凈化器進(jìn)水和出水的有關(guān)數據 。測試報告單表明 ：氨氮去除率可以達到85％，總氮去除率可達95％ ，有機氮去除率可達96％ ，BOD去除率可達95％ ，懸浮物的去除率則高達98.3% ~ 99.6% ，出水濁度達到3 度（3 毫克 / 升）以下。這是本凈水系統在低投資 、低運轉費的前提下所獲得的出水指標 。 這是常規的物化法和生物化學(xué)法的一級 、二級處理系統都無(wú)法達到的 。除發(fā)達國家有專(zhuān)門(mén)的城市生活污水管路系統外，實(shí)際的城市污水往往混入有許多工業(yè)污水，可生化性差和污染物成分不規則地快速變化是我們面臨的現實(shí)，而針對降解某種有機污染物的微生物生長(cháng)、繁殖的過(guò)程卻太長(cháng)，所以，傳統生化系統難以適應當今愈來(lái)愈工業(yè)化了的城市的污水。SPR系統已擁有處理眾多工業(yè)污水的適應能力和物化法具有的快速應變能力，容易通過(guò)自動(dòng)化的手段應付系統入口污水水質(zhì)的變化，保持穩定的凈化效果。

8 。在SPR系統中投放殺菌消毒藥劑時(shí) ，只要增加一些投氯量（無(wú)需另外增加設備）就可以起到用氯來(lái)氧化除氨的作用 ，進(jìn)一步提高污水處理系統去除氨氮的效率 。

9 。假如經(jīng)過(guò)SPR系統處理后的出水氨氮含量還未達到較嚴格的要求（如某些發(fā)達國家或發(fā)達地區將排水標準定為含氨氮1毫克 / 升以下） ，也可以后續再串聯(lián)設置一級離子交換裝置 ，靠斜發(fā)沸石離子交換柱最終達到除氨氮的目標 。因為斜發(fā)沸石離子交換系統要求進(jìn)口水質(zhì)的懸浮物含量要低于35毫克 / 升 ，否則會(huì )影響離子交換柱的功能和壽命 ，從而大大增加離子交換的運行費用 。過(guò)去 ，常規的一 、二 級污水處理裝置是難以長(cháng)期穩定地達到這樣的前處理水平的 ，因而限制了離子交換法除氨氮技術(shù)的廣泛應用 。現在 ，SPR污水處理系統絕對可以保證凈化后出水的懸浮物含量低于3毫克 / 升（實(shí)際運行中出水的懸浮物含量多為1毫克 / 升） ，使得后續的斜發(fā)沸石離子交換系統去除氨氮的負荷減輕很多 ，交換柱的使用壽命會(huì )大大延長(cháng) ，即離子交換的運行費用會(huì )大大降低 ，將使離子交換法除氨氮技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)得到更充分的發(fā)揮 。

早在七十年代 ，美國Minnesota 州Minneapolis 市的羅茲芒污水廠(chǎng)就是用純粹的物理化學(xué)法處理城市生活污水的 ，其工藝流程是：化學(xué)混凝----沉淀----過(guò)濾和活性炭吸附----斜發(fā)沸石離子交換 。其最后出水水質(zhì)標準為：氨氮1 毫克 / 升 ，BOD 10毫克 / 升 ，磷 1毫克 / 升，懸浮物 10毫克 / 升 ，pH 8.5 。證明純粹的物理化學(xué)法處理城市污水在技術(shù)上是可行的 。現在 ，依靠新發(fā)明的SPR凈水技術(shù) ，將使這項工藝的經(jīng)濟性更為圓滿(mǎn) 。

10 。其實(shí) ，經(jīng)過(guò)SPR污水凈化系統處理后的出水 ，其懸浮物的含量小于3 毫克 / 升 ，濁度也小于3 度 （毫克 / 升 ） ，達自來(lái)水標準 ，不再會(huì )堵塞輸水管路 ，并且已經(jīng)經(jīng)過(guò)了良好的消毒 。將此出水回送到城市各地 ，作為城市草坪綠地和樹(shù)木綠化澆灌用水是十分安全 、可靠的 。經(jīng)過(guò)SPR系統處理后的出水中 ，殘存的氮含量已經(jīng)很低 ，氮作為植物生長(cháng)的營(yíng)養物是不必去除 、或不必去除得那么干凈 的。從而可以免去除氮的深度處理投資及其運行費用 ，既保證了環(huán)境質(zhì)量 ，又為社會(huì )節省了大筆資金 。 用此回用水取代自來(lái)水作為城市綠化用水 ，將大大節省城市的淡水資源 ，減輕城市市政部門(mén)的供水壓力 ，對城市的整體經(jīng)濟發(fā)展定會(huì )產(chǎn)生十分巨大的效益 。這是城市污水回用的新概念。

11 。這種純粹的物理化學(xué)法污水處理系統 ，受天氣 、環(huán)境 及人為因素的影響少 ，操作人員控制處理系統的能力和靈活性都大大優(yōu)越于生物化學(xué)法 ，這是眾所周知的 。

城市生活污水處理廠(chǎng)的工藝流程可采用下列新模式 ：

方案〔1〕：一般的城市：污水經(jīng)SPR系統處理后 ，回用于城市綠化 、澆灌草地樹(shù)木，或作為工業(yè)用水 。城市生活污水儲存調節池:SPR污水處理系統 ----污泥脫水------ 污泥制成人行道地出水回用于澆灌城市草地、樹(shù)木，或作為工業(yè)用水

方案〔2〕：特殊要求的城市：生活污水經(jīng)SPR系統處理后 ，再進(jìn)行離子交換除氨氮 ，最后排海 ，或回用。城市生活污水儲存調節池:SPR污水處理系統 ------ 污泥脫水 ------ 污泥制成人行道地磚斜發(fā)沸石離子交換除氨氮,出水排入近海 、或回用于澆灌城市草地、樹(shù)木，或作為工業(yè)用水。如果有關(guān)部門(mén)能協(xié)助創(chuàng )造一些現場(chǎng)表演的簡(jiǎn)易條件 ，將可以運送一臺處理水量為10 ～ 20 立方米 / 日的SPR污水凈化器及其完整的配套系統到現場(chǎng)作城市污水凈化處理的連續開(kāi)機運行操作表演 ，并通過(guò)播放錄像和幻燈片詳細講解有關(guān)的凈化機理 ，同時(shí)請當地水質(zhì)檢測的權威部門(mén)進(jìn)行凈化效果的水質(zhì)測試 。全套裝置輪廓最大尺寸為長(cháng)3米 ，寬1.4米 ，高2.4米 ，總重量為一噸以下 。

在技術(shù)展示成功的基礎上 ，與當地的環(huán)保部門(mén)及環(huán)保產(chǎn)業(yè)密切合作 ，依靠當地自身的科技力量和自身的制造能力 ，建造城市生活污水處理廠(chǎng) 。 另外，SPR系統也可用于市區內的公園湖水的凈化及自循環(huán) 。希望將要興建的城市污水處理廠(chǎng)采用SPR污水處理技術(shù)后，能成為全球城市生活污水處理技術(shù)的典范 。 如果在已有的城市污水一級和二級處理系統的基礎上，附加采用SPR污水處理系統作為最后的深度處理裝置，使出水達到工業(yè)自來(lái)水的標準，以實(shí)現最后出水回用的目標，也是現有城市污水處理系統升級換代的極佳方案。

三、BIOLAK污水處理技術(shù)

1、百樂(lè )卡（BIOLA)工藝特點(diǎn)

百樂(lè )卡工藝是一種具有除磷脫氮功能的多級活性污泥污水處理系統。它是由最初采用天然土池作反應池而發(fā)展起來(lái)的污水處理系統。自1972年以來(lái)，經(jīng)多年研究形成了采用土池結構、利用浮在水面的移動(dòng)式曝氣鏈、底部掛有微孔曝氣頭的一種具有一定特色的活性污泥處理系統。由于采用土池而大大減少了建設投資，采用曝氣鏈曝氣系統進(jìn)一步強化了氧的磚移效率，并減少運行費用，大大提高了處理效果。工藝設計簡(jiǎn)捷，不需復雜的管理，在適宜的條件下具有較大的經(jīng)濟和社會(huì )效益.

1.1低負荷活性污泥工藝

百樂(lè )卡工藝污泥回流量大，污泥濃度較高，生物量大，相對曝氣時(shí)間較長(cháng)，所以污泥負荷較低。龍田污水廠(chǎng)BOD5污泥負荷率為 0?05kgBOD/kgMLSS.d，污泥濃度為400Omg/L,污泥齡為29d,所以剩余污泥雖很少。

1.2 曝氣池采用士池結構

根據國家環(huán)保局1992年《工業(yè)廢水處理設施的調查與研究》，我國工業(yè)廢水處理設施資金的54%用于土建工程設施，而只有36%用于設備，造成這 種投資分配格局的主要原因是工藝池大都采用價(jià)格昂貴的鋼筋混凝土池。而龍田污水廠(chǎng)土建工程造價(jià)500萬(wàn)元，僅占總投資的20%。大的鋼筋混凝土池不僅價(jià)格昂貴，而且施工難度大。但對于許多種曝氣工藝來(lái)講，都不考慮采用土池，因為土池會(huì )造成地下水的侵蝕，同時(shí)也由于在土池基礎上安裝曝氣頭是十分困難的。為了減少投資，百樂(lè )卡技術(shù)在研究土池結構的曝氣池上做了大量工作，首先是使用HDPE防滲膜隔絕污水和地下水，其次是懸掛在浮管上的微孔曝氣頭避免了在池底池壁穿孔安裝 這種敷設HDPE防滲膜的土池不僅易于開(kāi)挖、投資低廉，而且完全能滿(mǎn)足污水處理池功能上的要求，并能因地制宜，極好地適應現場(chǎng)的地形，存某些特殊的地質(zhì)條件下，如地震多發(fā)地區、土質(zhì)疏松地區，其優(yōu)點(diǎn)得到更充分的體現。敷設HDPE防滲膜的土池使用壽命遠遠超過(guò)鋼筋混凝土池。

1.3 高效的曝氣系統

百樂(lè )卡曝氣系統的結構是，曝氣頭懸掛在浮鏈上，停留在水深4一5m處，氣泡在其表面逸出時(shí)，直徑約為50um。如此微小的氣泡意味著(zhù)氧氣接觸面積的增大和氧氣傳送效率的提高。同時(shí)，因為氣泡向上運動(dòng)的過(guò)程中，不斷受到水流流動(dòng)，浮鏈擺動(dòng)等擾動(dòng)，因此氣泡并不是垂直向上的運動(dòng)，而是斜向運動(dòng)，這樣延長(cháng)了在水中的停留時(shí)間，同時(shí)也提高氧氣傳遞效率。運行表明:百樂(lè )卡懸掛鏈的氧氣傳遞率，遠遠高于一般的曝氣工藝以及固定在底部的微孔曝氣工藝。百樂(lè )卡曝氣頭懸掛在浮動(dòng)鏈上，浮動(dòng)鏈被松弛地固定在曝氣池兩側，每條浮鏈可在池中的一定區域蛇形運動(dòng)。在曝氣鏈的運動(dòng)過(guò)程中，自身的自然擺動(dòng)就可以達到很好的混合效果，節省了混合所需的能耗。采用百樂(lè )卡系統的曝氣池中混合作用所需的能耗僅為1?5W/m3，而一般的傳統曝氣法中混合作用的能耗為l0一l5W/m3。由于百樂(lè )卡曝氣頭(BIOLAK)-Friox)特殊的結構，即使在很復雜的環(huán)境里曝氣頭也不至于阻塞，這意味著(zhù)曝氣裝置可運行幾年不維修，所需維護費用很少。曝氣系統與配套的高效鼓風(fēng)機保證了很高的氧氣傳遞效率，供氧能力為2?5kgO2/kW?h)，而傳統的污水處理廠(chǎng)該值為lkgO2/lkW?h)。鼓風(fēng)機就設在池邊，減少了鼓風(fēng)機房和空氣輸送管道的費用。

1.4 簡(jiǎn)單而有效的污泥處理

百樂(lè )卡工藝的另一特點(diǎn)是回流污泥量大，其剩余污泥比傳統工藝少許多。在恒定的負荷條件下，百樂(lè )卡工藝的污泥在曝氣池中的停留時(shí)間是傳統工藝的幾倍。由于污泥池中的污泥是完全穩定的，它不會(huì )再腐爛，即使長(cháng)期存放也不會(huì )產(chǎn)生氣味，這就是它同傳統工藝相比污泥更容易處理的原因。而且污泥池完全可以做成土池結構，節省廠(chǎng)土建費用。

1.5 簡(jiǎn)單易行的維修

百樂(lè )卡系統沒(méi)有水下固定部件，維修時(shí)不用排干池中的水，而用小船到維修地點(diǎn)將曝氣鏈下的曝氣頭提起即可。實(shí)踐表明，曝氣頭運行幾年也不用任何維修，這主要是因為曝氣管是由很細的纖維(直徑約0?003mm)做成，并用聚合物充填，以達到防水和防臟物的目的。同時(shí)，曝氣頭有大約80%的自由空隙和20%的表面，和傳統曝氣頭剛好相反。因此，微生物可生長(cháng)的面積很小，并很容易被去除。當曝氣頭必須維修時(shí)，也不影響整個(gè)污水處理場(chǎng)的運行。該工藝的移動(dòng)部件和易老化部件都很少。在選擇設備和材料時(shí)，都采用了可靠耐用的材料。該工藝無(wú)需太多的自動(dòng)化。它既不需要任何易損的探測器，也不需要任何復雜的控制系統，而操作這些控制系統還需要專(zhuān)門(mén)的技術(shù)和昂貴的配件。

1.6 二次曝氣和安全池

為了保證負荷變化時(shí)用水質(zhì)量，百樂(lè )卡工藝利用一個(gè)相對獨立的池來(lái)進(jìn)行二次曝氣，以保證出水清潔，保證水中有足夠的溶解氧。

1.7 二沉池

曝氣池中產(chǎn)生的污泥在二沉池中被分離，并重新回到曝氣池參與污水凈化。有的百樂(lè )卡工藝的二沉池和曝氣池合并到一起，進(jìn)一步節省了土建費用和占地面積。二沉池沉淀污泥由漂浮式刮泥機、吸泥機排入污泥槽回流。

1.8 土地的利用

盡管百樂(lè )卡系統需要的曝氣池體積比所謂密集型的大，但所需的總面積并不大，有時(shí)甚至更小，這主要有以下原因:a不需初沉池;b二沉池可以和曝氣池合建在一起;c池的設計和布置的自由度大，對地形的適應性強。

2、污水處理廠(chǎng)工藝流程

污水在廠(chǎng)內首先經(jīng)過(guò)粗格柵去除大的漂浮物，然后自流入集水池。污水經(jīng)立式污水泵提升至組合式旋轉細格柵，組合式旋轉細格柵可把雜物及砂粒從廢水中分離出來(lái)，并濃縮址理。旋轉細格柵處理出水先進(jìn)入厭氧池，由推進(jìn)器將進(jìn)水和厭氧污泥混合進(jìn)行厭氧處理，然后自流入BIOLAK生化池，利用懸鏈式曝氣器曝氣充氧進(jìn)行好氧處理，處理后的污水，經(jīng)沉淀后再進(jìn)行曝氣充氧穩定，污水自流入消毒池，消毒后排放。Bl0lAk反應池產(chǎn)生的剩余污泥用污泥泵送入污泥濃縮池，污泥經(jīng)濃縮后再由螺桿泵送人帶式壓濾機脫水。污泥濃縮池產(chǎn)生的上清液和壓濾機產(chǎn)生的濾液自流入集水池二次處理。BlOLAK反應池需要的氧氣由風(fēng)機供給，預處理設施產(chǎn)生的機械雜物外運填埋處置，產(chǎn)生的剩余污泥外運用作農肥。

3、百樂(lè )卡工藝處理效果

一位哲學(xué)家曾經(jīng)說(shuō)過(guò):所有的技術(shù)都是由簡(jiǎn)單到復雜，再由復雜到簡(jiǎn)單，百樂(lè )卡技術(shù)正是這樣一種由復雜到簡(jiǎn)單的工藝，但這種高效、簡(jiǎn)單的工藝，是在傳統活性污泥法的基礎上，集合了大量研究工作的先進(jìn)成果，并在數百例工程實(shí)踐中不斷地完善改進(jìn)提出的，它是一種較為成熟的工藝。

四、EWP高效污水凈化器在造紙污水治理的應用

造紙污水水量大，濃度高，可生化性差。傳統采用的生化法處理這類(lèi)造紙污水，投資大、運行費高，去除率低。近年的治理情況表明，較為經(jīng)濟實(shí)用的是物化法[1]，在一些國家，已把處理技術(shù)的重點(diǎn)轉到物化凝聚法的研究和開(kāi)發(fā)[2]。EWP高效污水凈化器是只有一級物化處理工藝的設備系統，對利用廢紙再生槳料造紙的污水進(jìn)行治理，達到以污染物去除率COD在90%以上；BOD在70%能上能下；SS在95%以上，經(jīng)處理污水還可回用到生產(chǎn)上。

1、試驗研究

1.1設備原理

造紙污水經(jīng)絮凝反應后能分離出大量的污泥，這些含有纖維的絮狀泥有類(lèi)似活性碳的很好的吸附能力，以往的沉淀或氣浮工藝，只把這些固形物分離，沒(méi)有再充分發(fā)揮這些污泥的只附過(guò)濾作用。則EWP高效污水凈化器就是利用這些絮凝反應后生成的絮凝沉淀物在凈化器內形成一個(gè)穩定的、可連續自動(dòng)更新的只附過(guò)港督流化床，令污染物起到活性碳的作用，使進(jìn)入的污水除了得到平常混凝反應之后的固液分離效果外，還讓污水得到過(guò)濾和吸附的凈化處理，即可達到比普通的氣浮或沉淀的物化處理工藝提高10-20%的去除率。由于EWP高效污水凈化器沒(méi)有用任何的濾料或填料作為濾床，不會(huì )堵塞，所以免除了砂濾池或其他過(guò)濾裝置必需的反沖洗的麻煩和額外的動(dòng)力消耗，更解決了處理裝置偶然停用后濾料干涸板結造成的堵塞問(wèn)題。EWP高效污水凈化器是集污水絮凝反應、沉淀、吸附、過(guò)濾、污泥濃縮等功能于一體的設備。

1.2試驗效果

在試驗的五個(gè)月中，分六個(gè)階段進(jìn)行測試，表1結果表明試驗達到要求目標。

2、工程應用

2.1處理規模

某紙廠(chǎng)治理工程中，采用兩臺處理量100m3/h（高13 m）和兩臺50 m3/h（高11 m），共4臺凈化器，分別處理黃板紙和白紙的制槳、抄紙廢水。某紙廠(chǎng)采用六臺處理量100（高15）的凈化器，處理黃板紙和灰板紙的制槳、抄紙廢水。配有污泥濃縮槽和加藥系統2套、調節池刮泥機、污泥脫水機等設備。兩個(gè)工程處理量分別為7200和15000，總投資分別為590萬(wàn)元和980萬(wàn)元，占地1600和2800。某紙箱廠(chǎng)應用EWP高效污水凈化器，污水處理后回用到造紙生產(chǎn)中，使得該廠(chǎng)達到1噸水造1噸紙的先進(jìn)水平。

2.2工藝流程

對比試驗流程增加了調節池刮泥李、泵后加藥系統、污泥脫水機等設備。

2.3運行效果

EWP高效污水凈化器的技術(shù)特點(diǎn)是沒(méi)有用任何的濾料或填料，而利用先進(jìn)生產(chǎn)方式的污水中的懸浮與絮凝劑反應后生成的絮凝沉淀物形成吸附過(guò)濾訂對連續進(jìn)入的污水進(jìn)行凈化。其關(guān)鍵是EWP高效污水凈化器能把污水中的絮凝沉淀物形成穩定的流化，今污染物起到活性碳的作用，并能由新鮮進(jìn)入的絮凝沉淀物推動(dòng)老的絮凝沉淀物排出，始終保持凈化器的治理效果。雖然只是一級物化處理工藝，卻可比氣浮、沉淀等同類(lèi)工藝提高效率10-20%。經(jīng)過(guò)三年多的運行，盡管進(jìn)水濃度變化較大，但出水仍然比較好和穩定。表2監測結果表明，可達到去降率COD為92.5%，BOD78.5%，SS98.9%，達到項目的設計要求和國家標準。直接運行費用（藥劑費0.25元，電耗0.2度）為0.38元/噸水。對以廢紙再生槳料造紙的廢水，采用一級物化處理工藝的EWP高效污水凈化器治理，具有工藝簡(jiǎn)單、設備可靠、管理方便、投資省、占地少、效率高、運行費用低、經(jīng)處理廢水能達標排放并可回用等優(yōu)點(diǎn)。

五、高效垂直流人工濕地系統水質(zhì)凈化技術(shù)介紹

工藝原理

人工濕地系統水質(zhì)凈化技術(shù)是一種生態(tài)工程方法，其基本原理是在一定的填料上種植特定的濕地植物，從而建立起一個(gè)人工濕地生態(tài)系統，當污水通過(guò)系統時(shí)，其中的污染物質(zhì)和營(yíng)養物質(zhì)被系統吸收或分解，使水質(zhì)得到凈化。

方法特點(diǎn)

人工濕地系統具有建造成本較低、運行成本很低、出水水質(zhì)非常好、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)如果選擇合適的植物品種還有美化環(huán)境的作用。但另一方面具有占地面積較大的缺點(diǎn)。

適用范圍

經(jīng)過(guò)人工濕地系統系統處理后的出水水質(zhì)可以達到地面水水質(zhì)標準，因此它實(shí)際上是一種深度處理的方法。特別適用于飲用水源和景觀(guān)用水保護，處理后的水可以直接排入飲用水源或景觀(guān)用水的湖泊、水庫或河流中。因此特別適合處理飲用水源或景觀(guān)用水區附近的生活污水或直接對受污染水體的水進(jìn)行處理，或者為這些水體提供清潔的水源補充。

基建與運行費用

基建費用與很多因素有關(guān)：地形特征、地層結構、選用的前處理方法、進(jìn)水水質(zhì)情況、出水水質(zhì)要求、外觀(guān)要求等等因素有關(guān)。因而根據情況的不同有很大差異，但比二級污水處理廠(chǎng)低很多。人工濕地系統運行費用特別低，如果僅以電費計，通常不會(huì )超過(guò)0.05元/噸/天（主要用于提高進(jìn)水水位，如果水位不需提升則沒(méi)有此項費用），另外需要工人進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作和維護管理。

處理效果

出水水質(zhì)可以因進(jìn)水水質(zhì)或停留時(shí)間的不同達到地面水水質(zhì)標準(GB3838- 88)II至V類(lèi)標準。系統可以根據進(jìn)水水質(zhì)狀況和出水水質(zhì)要求進(jìn)行設計。