A、CCAS工藝簡(jiǎn)介
CCAS工藝，即連續(xù)循環(huán)曝氣系統(tǒng)工藝（ContinuousCycleAerationSystem），是一種連續(xù)進(jìn)水式SBR曝氣系統(tǒng)。這種工藝是在SBR（SequencingBatchReactor，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工藝的獨(dú)特結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模式使其在工藝上具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：
（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(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(yùn)行，人工控制幾乎不可能，全賴(lài)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達(dá)20%。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)展到利用各種先進(jìn)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%。在我們大力引起國(guó)外先進(jìn)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)。
B、結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況，參考國(guó)外先進(jìn)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)新實(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)代先進(jìn)技術(shù)與環(huán)保工程的有機(jī)結(jié)合。現(xiàn)代先進(jìn)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先進(jìn)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鞘形鬯徒傻茫瑏?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(mǎn)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(mǎn)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(mǎn)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。
新發(fā)明的“SPR高濁度污水凈化系統(tǒng)”（美國(guó)發(fā)明專(zhuān)利）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30min流程里快速完成。它容許直接吸入懸浮物（濁度）高達(dá)500ml/L至5000ml/L的高濁度污水，處理后出水的懸浮物（濁度）低于3ml/L（度）；它容許直接吸入CODcr為200ml/L至800ml/L的高濃度有機(jī)污水，處理后出水CODcr可降為40ml/L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粒或微小懸浮顆粒；選用高效而又經(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。
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(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)展提供了必不可少的條件，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，為取得佳混凝凈化效果和大限度地節(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佳配方組合使用，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(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(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。靠消毒劑在30min的流程內(nèi)殺滅細(xì)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(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(nèi)部結(jié)構(gòu)是完全按照混凝機(jī)理精確設(shè)計(jì)的，形成的渦旋流動(dòng)和各部位恰當(dāng)?shù)乃魉俣龋沟媚z體顆粒之間有多的碰撞次數(shù)，并且有凝聚吸附所需的佳流速環(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)水工裝置無(wú)法比擬的。
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高級(jí)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。而且完全免去了常規(guī)系統(tǒng)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(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(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)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(lèi)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)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極高的污水的凈化和回用。各地權(quán)威檢測(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3o（3ml/L）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(zhuān)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1mg/L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35ml/L，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長(zhǎng)期穩(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)絕對(duì)可以保證凈化后出水的懸浮物含量低于3ml/L（實(shí)際運(yùn)行中出水的懸浮物含量多為1ml/L），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。其后出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為：氨氮1mg/L，BOD10ml/L，磷1ml/L，懸浮物10ml/L，pH8.5。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(mǎn)。
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3ml/L，濁度也小于3o，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。
三、“WT-FG”生物法技術(shù)簡(jiǎn)介
美國(guó)富美生物工程有限公司運(yùn)用具有世界先進(jìn)水平的“WT-FG”微生物技術(shù)成功地對(duì)中國(guó)的高濃度的工業(yè)污水和城市污水以及被污染的河流進(jìn)行了卓有成效的治理，這是生物工程在污水治理中的實(shí)際運(yùn)用。“WT-FG”生物技術(shù)，為中國(guó)環(huán)保事業(yè)走出一條投資省。見(jiàn)效快。運(yùn)行費(fèi)用低的路子作出了貢獻(xiàn)。近，該技術(shù)得到中國(guó)一批著名的生物專(zhuān)家的一致肯定，被中國(guó)政府列為“中國(guó)政府采購(gòu)技術(shù)。”
“WT-12”固體微生物具有高度濃縮和高度組合的特點(diǎn)，具備1200種微生物，可以針對(duì)不同的污水組合為不同的微生物菌劑，這種高效的微生物菌群，每克中含有10億-60億個(gè)微生物。利用它治理污水后，不會(huì)產(chǎn)生第二次污染，不會(huì)有新的活性污泥產(chǎn)生。“FG-12”專(zhuān)用助劑，它在水中具有吸收、蓄存。釋放氧氣的作用，因此“WT-FG”生物法完全拋棄了傳統(tǒng)的機(jī)械曝氣設(shè)備，采取了用電量極少的循環(huán)噴水裝置和”FG-21”專(zhuān)用助劑來(lái)增加水中的溶解氧，這就大大節(jié)約了投資成本和運(yùn)行費(fèi)用。
美國(guó)富美公司三年來(lái)在中國(guó)作了大量的實(shí)驗(yàn)和實(shí)際工程，取得了突出的成績(jī)。首先在海南省環(huán)保廳的直接支持、領(lǐng)導(dǎo)下，用低成本的“WT-FG”生物法攻克了用生物法治理河流污染的重大課題，開(kāi)創(chuàng)了中國(guó)用生物法徹底治理被污染河流的先例，達(dá)到既治標(biāo)又治本的目的，這為中國(guó)的舊城鎮(zhèn)的改造有著重大的現(xiàn)實(shí)意義。
經(jīng)海南省環(huán)保廳批準(zhǔn)，1999年11月在萬(wàn)寧市環(huán)保局監(jiān)督下，還對(duì)興隆污水廠進(jìn)行了工程技術(shù)改造，即不用原有的曝氣設(shè)備和生化池而改用“WT-FG”生物法，對(duì)排放量為每天1200m3的城市污水進(jìn)行治理運(yùn)行，此次技改試驗(yàn)工程取得了成功，其污水出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，COD＝40mg／L、BOD5=8mg／L，NH-N＝4mg／L、運(yùn)行費(fèi)節(jié)約30％左右，沒(méi)有活性污泥產(chǎn)生，其出水水質(zhì)無(wú)色、無(wú)味、透明。該項(xiàng)工程的成功，在技術(shù)上是對(duì)傳統(tǒng)的污泥法的挑戰(zhàn)，是一場(chǎng)技術(shù)革命，在經(jīng)濟(jì)上走出了一條投資省、見(jiàn)效快、易操作的路子。由于興隆污水廠的治理成功，海南省國(guó)家旅游區(qū)三亞市亞龍灣污水處理廠也馬上用“WT-FG”生物法對(duì)舊污水廠進(jìn)行了技術(shù)改造。一個(gè)月后，該廠處理成功，COD從300mg／L降至15mg／L以下，BOD從150mg／L降至5mg／L。P從2mg／L降至0.2mg／L，完全達(dá)到海南省對(duì)該污水廠的要求，因該廠的污水要排人風(fēng)景區(qū)的大海，運(yùn)行成本較舊廠降低了70％，經(jīng)過(guò)半年的運(yùn)行，污水處理質(zhì)量十分穩(wěn)定，該廠現(xiàn)在要建造15000t/d的污水處理廠。基礎(chǔ)建設(shè)投資與原活性污泥法相比節(jié)約50％以上的資金。
我國(guó)的各大中城市都有被污染的河流，因河水流動(dòng)性大、變化大，采用常規(guī)的方法，即用人工和機(jī)械疏通河道，都不能根治河流的污染問(wèn)題，在世界上治理河流的污染是屬于前沿技術(shù)。1999年10月經(jīng)省環(huán)保廳的批準(zhǔn)，在海口市環(huán)保局的大力支持下，于10月27日開(kāi)始在海日市大同溝銀河路地段的30m長(zhǎng)、20m寬，2．0m深的河段上進(jìn)行生產(chǎn)性的工程試運(yùn)行。該河流位于海口市區(qū)內(nèi)，全長(zhǎng)近5km，由于有大量的城市生活污水排人河中，河水嚴(yán)重污染，污泥大量產(chǎn)主，海水倒流，蘭藻不斷繁殖，臭氣很濃，河水變黑，多年來(lái)老百姓稱(chēng)之為“臭水溝”。近年來(lái)市政府對(duì)河流也多次清掏河床，但成效不顯著，治標(biāo)未治本。這次運(yùn)用“WT-FG”生物法處理后，三天內(nèi)臭氣全部消除，經(jīng)過(guò)二個(gè)月的處理，河水變成無(wú)味，無(wú)色。透明的河水，污泥由45cm，減少至8cm，每天有2000-2400t上游被污染的河水，通過(guò)該河段；污水得到有效的治理，河水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家“地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”4類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，溶解氧為5-6mg／L，COD＝20-30mg／L、BOD5=5-6mg／L，透明度為0．5-1．2m，目前處理后的河水已經(jīng)可以養(yǎng)魚(yú)，有200多條紅金魚(yú)和紅鯉魚(yú)已在河中健康的生存了4個(gè)多月，海口市人民廣泛稱(chēng)贊這為老百姓作了一件了不起的好事。
在海南省的治理成功后，該技術(shù)得到國(guó)家環(huán)保總局的肯定、得到不少省市環(huán)保部門(mén)的認(rèn)可和支持，中央電視臺(tái)、海南省電視臺(tái)、上海電視臺(tái)以及有關(guān)省市報(bào)紙均作專(zhuān)題報(bào)導(dǎo)。海南省治理成功后，接著，廣東、上海、北京的政府已決定用“WT-FG”生物法治理被污染的河流。現(xiàn)已成功治理了上海同濟(jì)大學(xué)的校內(nèi)河流，上海浦東新區(qū)的中槽港河流以及廣東東莞的河流，均達(dá)到地表水4類(lèi)水的標(biāo)準(zhǔn)。
“WT-FG”生物法也能有效治理高濃度的工業(yè)污水，如皮革廠、造紙廠、印染廠、石油化工廠的污水和垃圾滲透液，經(jīng)廣州市環(huán)衛(wèi)局批準(zhǔn)，對(duì)廣州垃圾滲瀝液作了10aT／日的生產(chǎn)運(yùn)行，效果十分理想，進(jìn)水水質(zhì)十分惡劣，原水的COD為30000mg／L，BOD為15310mg／L，NH-N為2000mg／L，又黑又臭，我公司用“WT-FG”生物法輔之以物化法，使出水指標(biāo)達(dá)到當(dāng)?shù)卣蟮亩?jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
COD為253mg／L，BOD5為47mg／L，NH-N為24mg／L，出水質(zhì)的DO=5-6mg／L，色度從1230倍降為16倍，出水為無(wú)色，無(wú)味、無(wú)臭、透明的水體。特別指出，我們已將原有的曝氣設(shè)備，去NH-N的設(shè)備，全部停止，而用FG-21助劑，DO＞3mg／L。
1999年8月我們?cè)谌T(mén)峽市對(duì)口排放量為3000T的棉漿黑液進(jìn)行了有效地治理，COD從2000mg／L降為150mg／L，BOD5從800mg／L降為10mg／L，黑水變成無(wú)色透明的出水。
1999年4月，我們對(duì)山西省黃河造紙廠的污水進(jìn)行了生產(chǎn)性試驗(yàn)，取得完滿(mǎn)成功。COD由50000-2000mg／L降至150mg／L，達(dá)到二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
四、EWP高效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。近年的治理情況表明，較為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的是物化法，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)。EWP高效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(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(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常混凝反應(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(jié)造成的堵塞問(wèn)題。EWP高效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，結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)達(dá)到要求目標(biāo)。
2、工程應(yīng)用 :
2.1處理規(guī)模
珠江紙廠治理工程中，采用兩臺(tái)處理量100m3/h（高13m）和兩臺(tái)50m3/h（高11m），共4臺(tái)凈化器，分別處理黃板紙和白紙的制槳、抄紙廢水。人民紙廠采用六臺(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。廣州頭號(hào)城紙箱廠應(yīng)用EWP高效污水凈化器，污水處理后回用到造紙生產(chǎn)中，使得該廠達(dá)到1t水造1t紙的先進(jìn)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(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高效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(lèi)工藝提高效率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。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0.2o）為0.38元/t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高效污水凈化器治理，具有工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備可靠、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、高效垂直流人工濕地系統(tǒng)水質(zhì)凈化技術(shù)介紹
1.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。 + I. M z) j7 f! w+ M6 v
2.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)。
3.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。
4.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)每天0.05元/t（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。 )
5.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(lèi)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)。
