一、連續(xù)循環(huán)曝氣系統(tǒng)(CCAS)

A、CCAS工藝簡(jiǎn)介

CCAS工藝，即連續(xù)循環(huán)曝氣系統(tǒng)工藝（Continuous Cycle Aeration System），是一種連續(xù)進(jìn)水式SBR曝氣系統(tǒng)。這種工藝是在SBR（Sequencing Batch Reactor，序批式處理法）的基礎(chǔ)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(jiān)測(cè)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中推廣應(yīng)用。SBR工藝曾被普遍認(rèn)為適用于小規(guī)模污水處理廠。進(jìn)入60年代后，自動(dòng)控制技術(shù)和監(jiān)測(cè)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(guó)ABJ公司合作開(kāi)發(fā)了“采用間歇反應(yīng)器體系的連續(xù)進(jìn)水，周期排水，延時(shí)曝氣好氧活性污泥工藝”。1986年美國(guó)國(guó)家環(huán)保局正式承認(rèn)CCAS工藝屬于革新代用技術(shù)（I/A），成為目前先jin進(jìn)的電腦控制的生物除磷、脫氮處理工藝。CCAS工藝對(duì)污水預(yù)處理要求不高，只設(shè)間隙15mm的機(jī)械格柵和沉砂池。生物處理核心是CCAS反應(yīng)池，除磷、脫氮、降解有機(jī)物及懸浮物等功能均在該池內(nèi)完成，出水可達(dá)標(biāo)排放。經(jīng)預(yù)處理的污水連續(xù)不斷地進(jìn)入反應(yīng)池前部的預(yù)反應(yīng)池，在該區(qū)內(nèi)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(yù)反應(yīng)區(qū)隔墻下部的孔眼以低流速(0.03-0.05m/min)進(jìn)入反應(yīng)區(qū)。在主反應(yīng)區(qū)內(nèi)依照“曝氣（Aeration）、閑置(Idle)、沉淀(Settle)、排水(Decant)”程序周期運(yùn)行，使污水在“好氧-缺氧”的反復(fù)中完成去碳、脫氮，和在“好氧-厭氧”的反復(fù)中完成除磷。各過(guò)程的歷時(shí)和相應(yīng)設(shè)備的運(yùn)行均按事先編制，并可調(diào)整的程序，由計(jì)算機(jī)集中自控。

CCAS工藝的*結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模式使其在工藝上具有*的優(yōu)勢(shì)：

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

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

（3）沉淀時(shí)，整個(gè)CCAS反應(yīng)池處于*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(yùn)行，人工控制幾乎不可能，全賴電腦控制，對(duì)處理廠的管理人員素質(zhì)要求很高，對(duì)設(shè)計(jì)、培訓(xùn)、安裝、調(diào)試等工作要求較嚴(yán)格。

B、國(guó)內(nèi)外城市污水處理廠發(fā)展概況

水是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要因素。隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)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(xù)發(fā)展的主要原因之一。“環(huán)境保護(hù)”是我國(guó)的基本國(guó)策，中國(guó)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略與對(duì)策制定的2000年治理目標(biāo)，要求城市污水集中處理率。目前，我國(guó)正處于城市污水處理事業(yè)的大發(fā)展時(shí)期，尤其隨著國(guó)家西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，中國(guó)中西部環(huán)境與生態(tài)保護(hù)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(qū)文明與否的一個(gè)重要標(biāo)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(jí)處理發(fā)展到利用各種技術(shù)、深度處理污水，并回用。處理工藝也從傳統(tǒng)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(dá)到不同的出水要求。我國(guó)城市污水處理相對(duì)于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)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*技術(shù)、設(shè)備和經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，必須結(jié)合我國(guó)發(fā)展，尤其是當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，探索適合我國(guó)實(shí)際的城市污水處理系統(tǒng)。

結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況，參考*技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，建設(shè)城市污水處理廠應(yīng)符合以下幾個(gè)發(fā)展方向：

（1）總投資省。我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需資金非常龐大，因此嚴(yán)格控制總投資對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)大有益處。

（2）運(yùn)行費(fèi)用低。運(yùn)行費(fèi)用是污水處理廠能否正常運(yùn)行的重要因素，是評(píng)判一套工藝優(yōu)劣的主要指標(biāo)之一。

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

（4）脫氮除磷效果。隨著我國(guó)大面積水體環(huán)境的富營(yíng)養(yǎng)化，污水的脫氮除磷已經(jīng)成為一個(gè)迫切的問(wèn)題。我國(guó)實(shí)施的國(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）也明確規(guī)定了適用于所有排污單位，非常嚴(yán)格地規(guī)定了磷酸鹽排放標(biāo)準(zhǔn)和氨氮排放標(biāo)準(zhǔn)。這就意味著今后絕大多數(shù)城市污水處理廠都要考慮脫氮除磷的問(wèn)題。

（5）現(xiàn)代技術(shù)與環(huán)保工程的有機(jī)結(jié)合。現(xiàn)代技術(shù)，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)和自控系統(tǒng)設(shè)備的出現(xiàn)和完善，為環(huán)保工程的發(fā)展提供了有力的支持。目前，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的污水處理廠大都采用的計(jì)算機(jī)管理和自控系統(tǒng)，保證了污水處理廠的正常運(yùn)行和穩(wěn)定的合格出水，而我國(guó)在這方面還比較落后。計(jì)算機(jī)控制和管理也必將是我國(guó)城市污水處理廠發(fā)展的方向。

C、幾種處理系統(tǒng)的工藝比較

為了選擇出工藝上zui可靠，投資上經(jīng)濟(jì)，管理上方便的城市污水處理系統(tǒng)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，我們調(diào)研了國(guó)內(nèi)外污水處理廠的成熟經(jīng)驗(yàn)和發(fā)展趨勢(shì)，并進(jìn)行了比較。目前，國(guó)內(nèi)外城市污水處理廠處理工藝大都采用一級(jí)處理和二級(jí)處理。一級(jí)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(guó)內(nèi)外都已成熟，差別不大。二級(jí)處理則是采用生化方法，主要通過(guò)微生物的生命運(yùn)動(dòng)等手段來(lái)去除廢水中的懸浮性，溶解性有機(jī)物以及氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽。目前，這一處理工藝有多種方法，歸結(jié)起來(lái)，有代表性的工藝主要有傳統(tǒng)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(guó)內(nèi)外都有實(shí)際應(yīng)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(zāi)害日益頻繁暴發(fā)的今天，缺水已經(jīng)對(duì)世界各國(guó)眾多城市的經(jīng)濟(jì)和市民生活構(gòu)成了十分嚴(yán)重的威脅，缺水危機(jī)已經(jīng)是我們面臨的現(xiàn)實(shí)，解決城市缺水問(wèn)題的重要途徑應(yīng)該是將城市污水變?yōu)槌鞘泄┧础３鞘形鬯徒傻?，?lái)源穩(wěn)定，容易收集，是可靠且穩(wěn)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(tǒng)、污水凈化處理技術(shù)及其系統(tǒng)、出水輸配系統(tǒng)、回用水應(yīng)用技術(shù)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。其中污水凈化再生技術(shù)及其系統(tǒng)是關(guān)鍵，污水凈化處理的流程要簡(jiǎn)單可靠，投資和運(yùn)行費(fèi)用要為該城市經(jīng)濟(jì)實(shí)力所能承受，處理后出水的水質(zhì)要滿足回用的要求。沿用了許多年的傳統(tǒng)的“一級(jí)處理”及“二級(jí)處理”水處理工藝技術(shù)和設(shè)備已經(jīng)難以適應(yīng)當(dāng)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足城市對(duì)水回用的水質(zhì)要求。沿著傳統(tǒng)的工藝技術(shù)路線只能進(jìn)一步附加傳統(tǒng)的“三級(jí)處理”設(shè)備系統(tǒng)，既回避不了龐大復(fù)雜的傳統(tǒng)二級(jí)生化處理系統(tǒng)，也回避不了投資和運(yùn)行費(fèi)用都十分昂貴的傳統(tǒng)三級(jí)過(guò)濾吸附處理系統(tǒng)。這些恰恰是實(shí)現(xiàn)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、處理后出水能滿足現(xiàn)有環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)并且能回用于城市，投資和運(yùn)行費(fèi)用又要為現(xiàn)有城市的經(jīng)濟(jì)實(shí)力所能接受的污水處理新技術(shù)和新設(shè)備。發(fā)明的“SPR高濁度污水凈化系統(tǒng)”（美國(guó)發(fā)明 ）將污水的“一級(jí)處理”和“三級(jí)處理”程序合并設(shè)計(jì)在一個(gè)SPR污水凈化器罐體內(nèi) ，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(dá)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(jī)污水，處理后出水CODcr可降為40毫克/升以下。只需用相當(dāng)于常規(guī)的一 、二級(jí)污水處理廠的工程投資和低于常規(guī)二級(jí)處理的運(yùn)行費(fèi)用 ，就能夠獲得三級(jí)處理水平的效果 ，實(shí)現(xiàn)城市污水的再生和回用。

SPR污水處理系統(tǒng)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?；蛭⑿腋☆w粒；選用而又經(jīng)濟(jì)的吸附劑將有機(jī)污染物、色度等從污水中分離出來(lái)；然后采用微觀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(shè)計(jì)的SPR高濁度污水凈化器內(nèi)使絮體與水快速分離；清水經(jīng)過(guò)罐體內(nèi)自我形成的致密的懸浮泥層過(guò)濾之后，達(dá)到三級(jí)處理的水準(zhǔn)，出水實(shí)現(xiàn)回用；污泥則在濃縮室內(nèi)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(jī)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。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(yùn)行費(fèi)用低、占地少、凈化效果好的眾多優(yōu)勢(shì)將為當(dāng)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(xiàn)再利用之后，為城市提供了第二淡水水源，為城市的可持續(xù)發(fā)展提供了*的條件，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益是不可估量的.

SPR污水處理系統(tǒng)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(yīng)管 和瓷球反應(yīng)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(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì) ，得以十分充分的混合 ，為取得混凝凈化效果和zui大限度地節(jié)省藥劑創(chuàng)造了前提條件 。這是過(guò)去常規(guī)的一級(jí)處理和二級(jí)處理之水工結(jié)構(gòu)所做不到的 。

2 。SPR系統(tǒng)處理城市污水時(shí) ，采用五種以上污水處理藥劑及其配方組合使用 ，靠化學(xué)反應(yīng)使污水中溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物 、重金屬離子 和有害的鹽類從水中析出 ，成為有固相界面的微小顆粒 （它包含有污水三級(jí)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(jī)污染物和色度 ?？肯緞┰?0分鐘的流程內(nèi)殺滅細(xì)菌和大腸桿菌 ?？炕炷奈锢砘瘜W(xué)吸附作用將懸浮物及各類雜質(zhì)凝聚成大而且密實(shí)的絮團(tuán) 。這樣發(fā)揮各藥劑的單獨(dú)作用和它們之間的交聯(lián)作用的用藥方式是與常規(guī)的物理化學(xué)法不相同的 。而且SPR系統(tǒng)使用的組合藥劑配方 ，只能在具有十分精細(xì)的水動(dòng)力學(xué)參數(shù)設(shè)計(jì)的SPR污水凈化器及其系統(tǒng)里才能充分發(fā)揮作用 ，在常規(guī)的水工系統(tǒng)里是無(wú)法使用的 。

3 。SPR系統(tǒng)裝置能夠依照模擬試驗(yàn)得出的配方 ，借助大氣壓力和流量計(jì) ，十分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(nèi)部結(jié)構(gòu)是*按照混凝機(jī)理設(shè)計(jì)的 ，形成的渦旋流動(dòng)和各部位恰當(dāng)?shù)乃魉俣?，使得膠體顆粒之間有zui多的碰撞次數(shù) ，并且有凝聚吸附所需的流速環(huán)境 。從而在極小的容積內(nèi)獲得了極充分的凝聚效果 。這也是常規(guī)水工裝置*的 。

5 。根據(jù)混凝形成的絮團(tuán)實(shí)際狀況 ，準(zhǔn)確確定了SPR污水凈化器內(nèi)部的水動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù) ，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(qū) 。它十分成功地起到了污水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 。隨著絮體由下向上運(yùn)動(dòng) ，使泥層的下表層不斷增加 、變厚 ；同時(shí) ，隨著過(guò)濾水力學(xué)原理形成的罐體的旁路流動(dòng)，引導(dǎo)著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(dá)到一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡 。當(dāng)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(xì)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(dá)到三級(jí)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(yuǎn)遠(yuǎn)高于常規(guī)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(yuǎn)遠(yuǎn)低于常規(guī)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(bǔ)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)濾泥層總是保持著穩(wěn)定的厚度，而且總是保持著穩(wěn)定的物理吸附和電化學(xué)吸附性能 ，因此能獲得穩(wěn)定的過(guò)濾效果 。而且*免去了常規(guī)系統(tǒng)中*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(jié)構(gòu)和原理與常規(guī)的三級(jí)污水處理的過(guò)濾裝置是*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(yùn)行費(fèi)用低是SPR系統(tǒng)的必然優(yōu)勢(shì)。

6 。SPR系統(tǒng)選用的絮凝劑 ，同時(shí)也是良好的污泥助濾劑 ，所以 ，系統(tǒng)zui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(jī)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(tǒng)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 。本類型污水凈化器曾開(kāi)機(jī)運(yùn)行處理過(guò)養(yǎng)豬場(chǎng)污水 、養(yǎng)ji場(chǎng)污水 、煤礦礦井坑道污水 、生豬屠宰場(chǎng)污水 、高粱釀酒廠酒糟污水 、紡織印染污水、再生紙?jiān)旒埼鬯统鞘猩钗鬯鹊群写罅坑袡C(jī)污染物和氨氮的污水；也成功應(yīng)用于陶瓷廠污水、墻地磚廠污水、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*的污水的凈化和回用。 各地檢測(cè)部門(mén)測(cè)試了污水凈化器進(jìn)水和出水的有關(guān)數(shù)據(jù) 。測(cè)試報(bào)告單表明 ：氨氮去除率可以達(dá)到85％，總氮去除率可達(dá)95％ ，有機(jī)氮去除率可達(dá)96％ ，BOD去除率可達(dá)95％ ，懸浮物的去除率則高達(dá)98.3% ~ 99.6% ，出水濁度達(dá)到3 度（3 毫克 / 升）以下。這是本凈水系統(tǒng)在低投資 、低運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)的前提下所獲得的出水指標(biāo) 。 這是常規(guī)的物化法和生物化學(xué)法的一級(jí) 、二級(jí)處理系統(tǒng)都無(wú)法達(dá)到的 。除發(fā)達(dá)國(guó)家有專門(mén)的城市生活污水管路系統(tǒng)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(guī)則地快速變化是我們面臨的現(xiàn)實(shí)，而針對(duì)降解某種有機(jī)污染物的微生物生長(zhǎng)、繁殖的過(guò)程卻太長(zhǎng)，所以，傳統(tǒng)生化系統(tǒng)難以適應(yīng)當(dāng)今愈來(lái)愈工業(yè)化了的城市的污水。SPR系統(tǒng)已擁有處理眾多工業(yè)污水的適應(yīng)能力和物化法具有的快速應(yīng)變能力，容易通過(guò)自動(dòng)化的手段應(yīng)付系統(tǒng)入口污水水質(zhì)的變化，保持穩(wěn)定的凈化效果。

8 。在SPR系統(tǒng)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(shè)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(tǒng)去除氨氮的效率 。

9 。假如經(jīng)過(guò)SPR系統(tǒng)處理后的出水氨氮含量還未達(dá)到較嚴(yán)格的要求（如某些發(fā)達(dá)國(guó)家或發(fā)達(dá)地區(qū)將排水標(biāo)準(zhǔn)定為含氨氮1毫克 / 升以下） ，也可以后續(xù)再串聯(lián)設(shè)置一級(jí)離子交換裝置 ，靠斜發(fā)沸石離子交換柱zui終達(dá)到除氨氮的目標(biāo) 。因?yàn)樾卑l(fā)沸石離子交換系統(tǒng)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(yùn)行費(fèi)用 。過(guò)去 ，常規(guī)的一 、二 級(jí)污水處理裝置是難以穩(wěn)定地達(dá)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(yīng)用 。現(xiàn)在 ，SPR污水處理系統(tǒng)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(yùn)行中出水的懸浮物含量多為1毫克 / 升） ，使得后續(xù)的斜發(fā)沸石離子交換系統(tǒng)去除氨氮的負(fù)荷減輕很多 ，交換柱的使用壽命會(huì)大大延長(zhǎng) ，即離子交換的運(yùn)行費(fèi)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(guó)Minnesota 州Minneapolis 市的羅茲芒污水廠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zui后出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)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(xiàn)在 ，依靠新發(fā)明的SPR凈水技術(shù) ，將使這項(xiàng)工藝的經(jīng)濟(jì)性更為圓滿 。

10 。其實(shí) ，經(jīng)過(guò)SPR污水凈化系統(tǒng)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(dá)自來(lái)水標(biāo)準(zhǔn) ，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(tǒng)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(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)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(yùn)行費(fèi)用 ，既保證了環(huán)境質(zhì)量 ，又為社會(huì)節(jié)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(jié)省城市的淡水資源 ，減輕城市市政部門(mén)的供水壓力 ，對(duì)城市的整體經(jīng)濟(jì)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(tǒng) ，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(tǒng)的能力和靈活性都大大*于生物化學(xué)法 ，這是*的 。

城市生活污水處理廠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(tǒng)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(chǔ)存調(diào)節(jié)池:SPR污水處理系統(tǒng) ----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(tǒng)處理后 ，再進(jìn)行離子交換除氨氮 ，zui后排海 ，或回用。城市生活污水儲(chǔ)存調(diào)節(jié)池:SPR污水處理系統(tǒng) ------ 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(xiàn)場(chǎng)表演的簡(jiǎn)易條件 ，將可以運(yùn)送一臺(tái)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(tǒng)到現(xiàn)場(chǎng)作城市污水凈化處理的連續(xù)開(kāi)機(jī)運(yùn)行操作表演 ，并通過(guò)播放錄像和幻燈片詳細(xì)講解有關(guān)的凈化機(jī)理 ，同時(shí)請(qǐng)當(dāng)?shù)厮|(zhì)檢測(cè)的部門(mén)進(jìn)行凈化效果的水質(zhì)測(cè)試 。全套裝置輪廓zui大尺寸為長(zhǎng)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(chǔ)上 ，與當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保部門(mén)及環(huán)保產(chǎn)業(yè)密切合作 ，依靠當(dāng)?shù)刈陨淼目萍剂α亢妥陨淼闹圃炷芰?，建造城市生活污水處理廠 。 另外，SPR系統(tǒng)也可用于市區(qū)內(nèi)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采用SPR污水處理技術(shù)后，能成為城市生活污水處理技術(shù)的* 。 如果在已有的城市污水一級(jí)和二級(jí)處理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，附加采用SPR污水處理系統(tǒng)作為zui后的深度處理裝置，使出水達(dá)到工業(yè)自來(lái)水的標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)zui后出水回用的目標(biāo)，也是現(xiàn)有城市污水處理系統(tǒng)升級(jí)換代的方案。

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(jí)活性污泥污水處理系統(tǒng)。它是由zui初采用天然土池作反應(yīng)池而發(fā)展起來(lái)的污水處理系統(tǒng)。自1972年以來(lái)，經(jīng)多年研究形成了采用土池結(jié)構(gòu)、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(tǒng)。由于采用土池而大大減少了建設(shè)投資，采用曝氣鏈曝氣系統(tǒng)進(jìn)一步強(qiáng)化了氧的磚移效率，并減少運(yùn)行費(fèi)用，大大提高了處理效果。工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)捷，不需復(fù)雜的管理，在適宜的條件下具有較大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益.

1.1低負(fù)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(duì)曝氣時(shí)間較長(zhǎng)，所以污泥負(fù)荷較低。龍?zhí)镂鬯畯SBOD5污泥負(fù)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(jié)構(gòu)

根據(jù)國(guó)家環(huán)保局1992年《工業(yè)廢水處理設(shè)施的調(diào)查與研究》，我國(guó)工業(yè)廢水處理設(shè)施資金的54%用于土建工程設(shè)施，而只有36%用于設(shè)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?zhí)镂鬯畯S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(duì)于許多種曝氣工藝來(lái)講，都不考慮采用土池，因?yàn)橥脸貢?huì)造成地下水的侵蝕，同時(shí)也由于在土池基礎(chǔ)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(jié)構(gòu)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(shè)HDPE防滲膜的土池不僅易于開(kāi)挖、投資低廉，而且完滿足污水處理池功能上的要求，并能因地制宜，*地適應(yīng)現(xiàn)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(qū)、土質(zhì)疏松地區(qū)，其優(yōu)點(diǎn)得到更充分的體現(xiàn)。敷設(shè)HDPE防滲膜的土池使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)鋼筋混凝土池。

1.3 的曝氣系統(tǒng)

百樂(lè)卡曝氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)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氧氣接觸面積的增大和氧氣傳送效率的提高。同時(shí)，因?yàn)闅馀菹蛏线\(yùn)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(yùn)動(dòng)，而是斜向運(yùn)動(dòng)，這樣延長(zhǎng)了在水中的停留時(shí)間，同時(shí)也提高氧氣傳遞效率。運(yùn)行表明:百樂(lè)卡懸掛鏈的氧氣傳遞率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(cè)，每條浮鏈可在池中的一定區(qū)域蛇形運(yùn)動(dòng)。在曝氣鏈的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，自身的自然擺動(dòng)就可以達(dá)到很好的混合效果，節(jié)省了混合所需的能耗。采用百樂(lè)卡系統(tǒng)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(tǒng)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(jié)構(gòu)，即使在很復(fù)雜的環(huán)境里曝氣頭也不至于阻塞，這意味著曝氣裝置可運(yùn)行幾年不維修，所需維護(hù)費(fèi)用很少。曝氣系統(tǒng)與配套的鼓風(fēng)機(jī)保證了很高的氧氣傳遞效率，供氧能力為2?5kgO2/kW?h)，而傳統(tǒng)的污水處理廠該值為lkgO2/lkW?h)。鼓風(fēng)機(jī)就設(shè)在池邊，減少了鼓風(fēng)機(jī)房和空氣輸送管道的費(fèi)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(tǒng)工藝少許多。在恒定的負(fù)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(tǒng)工藝的幾倍。由于污泥池中的污泥是*穩(wěn)定的，它不會(huì)再腐爛，即使存放也不會(huì)產(chǎn)生氣味，這就是它同傳統(tǒng)工藝相比污泥更容易處理的原因。而且污泥池*可以做成土池結(jié)構(gòu)，節(jié)省廠土建費(fèi)用。

1.5 簡(jiǎn)單易行的維修

百樂(lè)卡系統(tǒng)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(yùn)行幾年也不用任何維修，這主要是因?yàn)槠貧夤苁怯珊芗?xì)的纖維(直徑約0?003mm)做成，并用聚合物充填，以達(dá)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(tǒng)曝氣頭剛好相反。因此，微生物可生長(zhǎng)的面積很小，并很容易被去除。當(dāng)曝氣頭必須維修時(shí)，也不影響整個(gè)污水處理場(chǎng)的運(yùn)行。該工藝的移動(dòng)部件和易老化部件都很少。在選擇設(shè)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(cè)器，也不需要任何復(fù)雜的控制系統(tǒng)，而操作這些控制系統(tǒng)還需要專門(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(fù)荷變化時(shí)用水質(zhì)量，百樂(lè)卡工藝?yán)靡粋€(gè)相對(duì)獨(dú)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(jié)省了土建費(fèi)用和占地面積。二沉池沉淀污泥由漂浮式刮泥機(jī)、吸泥機(jī)排入污泥槽回流。

1.8 土地的利用

盡管百樂(lè)卡系統(tǒng)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(shè)計(jì)和布置的自由度大，對(duì)地形的適應(yīng)性強(qiáng)。

2、污水處理廠工藝流程

污水在廠內(nèi)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(zhuǎn)細(xì)格柵，組合式旋轉(zhuǎn)細(xì)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(zhuǎn)細(xì)格柵處理出水入?yún)捬醭?，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?zhǔn)狡貧馄髌貧獬溲踹M(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(wěn)定，污水自流入消毒池，消毒后排放。Bl0lAk反應(yīng)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(jī)脫水。污泥濃縮池產(chǎn)生的上清液和壓濾機(jī)產(chǎn)生的濾液自流入集水池二次處理。BlOLAK反應(yīng)池需要的氧氣由風(fēng)機(jī)供給，預(yù)處理設(shè)施產(chǎn)生的機(jī)械雜物外運(yùn)填埋處置，產(chǎn)生的剩余污泥外運(yùn)用作農(nóng)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(fù)雜，再由復(fù)雜到簡(jiǎn)單，百樂(lè)卡技術(shù)正是這樣一種由復(fù)雜到簡(jiǎn)單的工藝，但這種、簡(jiǎn)單的工藝，是在傳統(tǒng)活性污泥法的基礎(chǔ)上，集合了大量研究工作的成果，并在數(shù)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污水凈化器在造紙污水治理的應(yīng)用

造紙污水水量大，濃度高，可生化性差。傳統(tǒng)采用的生化法處理這類造紙污水，投資大、運(yùn)行費(fèi)高，去除率低。近年的治理情況表明，較為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的是物化法[1]，在一些國(guó)家，已把處理技術(shù)的重點(diǎn)轉(zhuǎn)到物化凝聚法的研究和開(kāi)發(fā)[2]。EWP污水凈化器是只有一級(jí)物化處理工藝的設(shè)備系統(tǒng)，對(duì)利用廢紙?jiān)偕鷺显旒埖奈鬯M(jìn)行治理，達(dá)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(yàn)研究

1.1設(shè)備原理

造紙污水經(jīng)絮凝反應(yīng)后能分離出大量的污泥，這些含有纖維的絮狀泥有類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污水凈化器就是利用這些絮凝反應(yīng)后生成的絮凝沉淀物在凈化器內(nèi)形成一個(gè)穩(wěn)定的、可連續(xù)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?；炷磻?yīng)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(dá)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(jié)造成的堵塞問(wèn)題。EWP污水凈化器是集污水絮凝反應(yīng)、沉淀、吸附、過(guò)濾、污泥濃縮等功能于一體的設(shè)備。

1.2試驗(yàn)效果

在試驗(yàn)的五個(gè)月中，分六個(gè)階段進(jìn)行測(cè)試，表1結(jié)果表明試驗(yàn)達(dá)到要求目標(biāo)。

2、工程應(yīng)用

2.1處理規(guī)模

某紙廠治理工程中，采用兩臺(tái)處理量100m3/h（高13 m）和兩臺(tái)50 m3/h（高11 m），共4臺(tái)凈化器，分別處理黃板紙和白紙的制槳、抄紙廢水。某紙廠采用六臺(tái)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(tǒng)2套、調(diào)節(jié)池刮泥機(jī)、污泥脫水機(jī)等設(shè)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。某紙箱廠應(yīng)用EWP污水凈化器，污水處理后回用到造紙生產(chǎn)中，使得該廠達(dá)到1噸水造1噸紙的水平。

2.2工藝流程

對(duì)比試驗(yàn)流程增加了調(diào)節(jié)池刮泥李、泵后加藥系統(tǒng)、污泥脫水機(jī)等設(shè)備。

2.3運(yùn)行效果

EWP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，而利用生產(chǎn)方式的污水中的懸浮與絮凝劑反應(yīng)后生成的絮凝沉淀物形成吸附過(guò)濾訂對(duì)連續(xù)進(jìn)入的污水進(jìn)行凈化。其關(guān)鍵是EWP污水凈化器能把污水中的絮凝沉淀物形成穩(wěn)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(jí)物化處理工藝，卻可比氣浮、沉淀等同類工藝提率10-20%。經(jīng)過(guò)三年多的運(yùn)行，盡管進(jìn)水濃度變化較大，但出水仍然比較好和穩(wěn)定。表2監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，可達(dá)到去降率COD為92.5%，BOD78.5%，SS98.9%，達(dá)到項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要求和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。直接運(yùn)行費(fèi)用（藥劑費(fèi)0.25元，電耗0.2度）為0.38元/噸水。對(duì)以廢紙?jiān)偕鷺显旒埖膹U水，采用一級(jí)物化處理工藝的EWP污水凈化器治理，具有工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備可靠、管理方便、投資省、占地少、效率高、運(yùn)行費(fèi)用低、經(jīng)處理廢水能達(dá)標(biāo)排放并可回用等優(yōu)點(diǎn)。

五、垂直流人工濕地系統(tǒng)水質(zhì)凈化技術(shù)介紹

工藝原理

人工濕地系統(tǒng)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(tǒng)，當(dāng)污水通過(guò)系統(tǒng)時(shí)，其中的污染物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被系統(tǒng)吸收或分解，使水質(zhì)得到凈化。

方法特點(diǎn)

人工濕地系統(tǒng)具有建造成本較低、運(yùn)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(tǒng)系統(tǒng)處理后的出水水質(zhì)可以達(dá)到地面水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，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用水保護(hù)，處理后的水可以直接排入飲用水源或景觀用水的湖泊、水庫(kù)或河流中。因此特別適合處理飲用水源或景觀用水區(qū)附近的生活污水或直接對(duì)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(bǔ)充。

基建與運(yùn)行費(fèi)用

基建費(fèi)用與很多因素有關(guān)：地形特征、地層結(jié)構(gòu)、選用的前處理方法、進(jìn)水水質(zhì)情況、出水水質(zhì)要求、外觀要求等等因素有關(guān)。因而根據(jù)情況的不同有很大差異，但比二級(jí)污水處理廠低很多。人工濕地系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用特別低，如果僅以電費(fèi)計(jì)，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(xiàng)費(fèi)用），另外需要工人進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作和維護(hù)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(dá)到地面水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB3838- 88)II至V類標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)可以根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)狀況和出水水質(zhì)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。