【正文】 研究與應(yīng)用實(shí)例 1．研究工作 1996 年以來，深圳市環(huán)境科學(xué)研究所開展了熱帶和亞熱帶區(qū)域水質(zhì)改善、回用與水生態(tài)系重建的生物工藝學(xué)對(duì)策研究（ ）項(xiàng)目，此項(xiàng)目為為歐盟科學(xué)，研究與發(fā)展部主管的與第三世界國(guó)家和國(guó)際組織合作項(xiàng)目，是由中國(guó)、德國(guó)和奧地利的六個(gè)研究單位合作開展的。 適用范圍 經(jīng)過人工濕地系統(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。雖然只是一級(jí)物化處理工藝，卻可比氣浮、沉淀等同類工藝提高效率 1020%。 工程應(yīng)用 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 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。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。 “WTFG”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 3000Omg／ L， BOD 為 1531Omg／ L， NHN 為 200Omg／ 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)。 1999 年 10 月經(jīng)省環(huán)保廳的批準(zhǔn)，在?？谑协h(huán)保局的大力支持下，于 10 月 27 日開始在海日市大同溝銀河路地段的 30 米長(zhǎng)、 20 米寬， 2． 0 米深的河段上進(jìn)行生產(chǎn)性的工程試運(yùn)行。 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 “WTFG”生物法攻克了用生物法治理河流污染的重大課題，開創(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。見效快。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，并濃縮址理。 二次曝氣和安全池 為了保證負(fù)荷變化時(shí)用水質(zhì)量 ，百樂卡工藝?yán)靡粋€(gè)相對(duì)獨(dú)立的池來進(jìn)行二次曝氣，以保證出水清潔，保證水中有足夠的溶解氧。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。由于百樂卡曝氣頭 (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。敷設(shè) HDPE 防滲膜的土池使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鋼筋混凝土池。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 . 低負(fù)荷活性污泥工藝 百樂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。 在技術(shù)展示成功的基礎(chǔ)上 ，與當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保部門及環(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 。這是城市污水回用的新概念。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 。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（無需另外增加設(shè)備）就可以起到用氯來氧化除氨的作用 ，進(jìn)一步提高污水處理系統(tǒng)去除氨氮的效率 。本類型污水凈化器曾開機(jī)運(yùn)行處理過養(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。而且完全免去了常規(guī)系統(tǒng)中必不可少的過濾層的反沖洗以及反沖洗帶來的眾多麻煩 。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 。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)里是無法使用的 。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 ，為取得最佳混凝凈化效果和最大限度地節(jié)省藥劑創(chuàng)造了前提條件 。這些恰恰是實(shí)現(xiàn)污水回用的忌諱之處。目前，這幾種代表工藝在國(guó)內(nèi)外都有實(shí)際應(yīng)用。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。我國(guó)人口眾多，人均土地資源極其緊缺。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。 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。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。 幾種先進(jìn)的污水處理技術(shù)介紹 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)。 該技術(shù)通過加溫加壓使得污泥中的生物質(zhì)全部裂解，僅通過機(jī)械方法即可將污泥中75％的水分脫除，極大地節(jié)省了運(yùn)行中的能源消耗。先將污泥干化至含水率約 90％，然后進(jìn)入碳化爐分解。 (1)高溫碳化。 以焚燒為核心的污泥處理方法是最徹底的污泥處理方法，它能使有機(jī)物全部碳化，殺死病原體，可最大限度地減少污泥體積；但是其缺點(diǎn)在 于處理設(shè)施投資大，處理費(fèi)用高。 中 國(guó)水處理化學(xué)品網(wǎng) 幾種污泥處理的方法及優(yōu)缺點(diǎn)分析 ① 污泥的衛(wèi)生填埋 這種處置方法簡(jiǎn)單、易行、成本低，污泥又不需要高度脫水，適應(yīng)性強(qiáng)。過濾的目的是為了進(jìn)一步去除前處理中剩余的懸浮 物固體顆粒、膠體物質(zhì)、濁度及有機(jī)物等， 提高出水水質(zhì)。對(duì)于懸浮物含量較高的雨水，加設(shè)混凝設(shè)備能提高后續(xù)處理效率。 對(duì)于雨水中的油污，采用彎管法攔截。各種工業(yè)廢水的污染特征和廢水中的主要污染物列表如下。 山東泰偉環(huán)保科技有限公司 2020522 污水含有大量的漂浮物和懸浮物質(zhì)，其中包括無機(jī)性和有機(jī)性兩類。 占地面積與總池容 氧化溝與 SBR 工藝占地面積較大， AO、 BAF 工藝占地面積較小， MBR 占地面積最小（為普通工藝占地面積的 60%）。膜組件公稱孔徑為 μm，是懸浮固體、膠體等的有效屏障；中空纖維膜絲較細(xì)，有較好的柔韌性，能保持較長(zhǎng)的壽命，即使有膜絲破損的現(xiàn)象發(fā)生，由于膜絲內(nèi)徑僅為 270 μm，可被污泥迅速阻住，對(duì)處理水質(zhì)完全沒有影響。 BAF 工 藝的優(yōu)點(diǎn)： 1 、 總體投資省，包括機(jī)械設(shè)備、自控電氣系統(tǒng)、土建和征地費(fèi)； 2 、占地面積小，通常為常規(guī)處理工藝占地面積的 80% ，廠區(qū)布置緊湊，美觀； 3 、處理出水質(zhì)量好，可達(dá)到中水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)或生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)； 4 、工藝流程短，氧的傳輸效率高，供氧動(dòng)力消耗低，處理單位污水的電耗低； 5 、過濾速度高，處理負(fù)荷大大高于常規(guī)處理工藝； 缺點(diǎn)：曝氣生物濾池運(yùn)行維護(hù)較復(fù)雜，尤其是填料的反洗與更換，從而導(dǎo)致運(yùn)行費(fèi)用也較高。 前處理 ——SBR 反應(yīng)器 ——過濾 ——出水 | 污泥處置 設(shè)計(jì)要點(diǎn)：理論上 SBR 反應(yīng)器的容積負(fù)荷有一個(gè)較 在的范圍，為 ~ kgBOD5/，但為安全計(jì)，一般取低值，如 kgBOD5/ 左右。 目前存在的問題主要是池內(nèi)填料間的生物膜有時(shí)會(huì)出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，尚待改進(jìn)。 污泥床平均濃度為 30~35g/l 則污泥負(fù)荷為 ~(ss).d。 填料要質(zhì)量輕，強(qiáng)度好，抗氧化腐蝕性強(qiáng)，不帶來新的毒害。缺點(diǎn)是氧的利用率較低，動(dòng)力消耗較大；因?yàn)樗_刷作用較小，老化的生物膜不易脫落新陳代謝周期較長(zhǎng)生物膜活性較??；同時(shí)還會(huì)因生物膜不易脫落而引起填料堵塞。二是采用機(jī)械設(shè)備向廢水中充氧，而不同于一般生物濾池靠自然通風(fēng)供氧，相當(dāng)于在曝氣池中添加供微生物棲附的填料，也可稱為曝氣循環(huán)型濾池或接觸曝氣池。其主要特點(diǎn)是：進(jìn)出水裝置簡(jiǎn)單；污水的流態(tài)可看成是完全混合式，由于池體狹長(zhǎng)，又類似于推流式； BOD 負(fù)荷低，處理水質(zhì)良好；污泥產(chǎn)率低，排泥量少；污泥齡長(zhǎng)，具有脫氮的功能。根據(jù)污水的水量、水質(zhì)和出水要求及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，選用合理的污水處理工藝， 對(duì)污水處理的正常運(yùn)行、處理費(fèi)用具有決定性的作用。下面就目前常用的生活污水處理工藝作一簡(jiǎn)介。生物接觸氧化法具有以下特點(diǎn)： 由于填料比表面積大，池內(nèi)充氧條件良好，池內(nèi)單位容積的生物固體量較高，因此，生物接觸氧化池具有較高的容積負(fù)荷； 由于生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多，水流完全混合，故對(duì)水質(zhì)水量的驟 變有較強(qiáng)的適應(yīng)能力； 剩余污泥量少，不存在污泥膨脹問題，運(yùn)行管理簡(jiǎn)便。在活性污泥法中，絲狀菌常常是影響正常生物凈化作用的因素；而在生物接觸氧化池中，絲狀菌在填料空隙間呈立體結(jié)構(gòu)，大大增加了生物相與廢水的接觸表面，同時(shí)因?yàn)榻z狀菌對(duì)多數(shù)有機(jī)物具有較強(qiáng)的氧化能力，對(duì)水質(zhì)負(fù)荷變化有較大的適應(yīng)性，所以是提高凈化能力的有力因素。一般采用蜂窩狀填料。 為 了節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，并提高污水的可生化性，在生物接觸氧化池前加厭氧水解調(diào)節(jié)池，將厭氧工藝控制在水解酸化階段，旨在利用厭氧條件下多種產(chǎn)酸菌的胞外酶分解水中長(zhǎng)鏈有機(jī)物，產(chǎn)生有機(jī)酸、醇等，廢水中的有機(jī)物水解酸化后，可生化性得到了提高，利于發(fā)揮后續(xù)好氧工藝的生物降解性能，使整個(gè)工藝能節(jié)能運(yùn)行并使出水優(yōu)良。第一格有效水力停留時(shí)間為 小 時(shí)，有機(jī)負(fù)荷為 。 由于 SBR 在運(yùn)行過程中，各階段的運(yùn)行時(shí)間、反應(yīng)器內(nèi)混合液體積的變化以及運(yùn)行狀態(tài)等都可以根據(jù)具體污水的性質(zhì)、出水水質(zhì)、出水質(zhì)量與運(yùn)行功能要求等靈活變化。該工藝具有去除 SS 、 COD 、 BOD 、硝化、脫氮、除磷、去除 AOX （有害物質(zhì)）的作用 其特點(diǎn)是集生物氧化和截留懸浮固體與一體，節(jié)省了后續(xù)沉淀池 ( 二沉池 ) ，其 容積負(fù)荷、水力負(fù)荷大，水力停留時(shí)間短，所需基建投資少，出水水質(zhì)好：運(yùn)行能耗低，運(yùn)行費(fèi)用省。與傳統(tǒng)的生物處理方法相比，具有生化效率高、抗負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)、出水水質(zhì)穩(wěn)定、占地面積小、排泥周期長(zhǎng)、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)，是目前最有前途的廢水處理新技術(shù)之一。 三、各種工藝之比較 為了降低投資和運(yùn)行成本，因地制宜地進(jìn)行工藝方案 (主要是生物處理方案 )比較是必要的。根據(jù)甲方提供的相關(guān)資料，在可利用面積較少的前提下，不推薦使用氧化溝和 SBR 工藝?？偟奶攸c(diǎn)是含氮、含硫和含磷高 ,在厭氧細(xì)菌作用下，易生惡臭物質(zhì)。參考屋頂雨水徑流自然沉淀和混凝沉淀試驗(yàn)的結(jié)果，當(dāng)自然沉淀時(shí)間超過 90 min 時(shí)， COD 去除率達(dá)到 30％ 以上 混凝沉淀對(duì) COD及 SS 的去除率明顯高于自然沉淀．但混凝沉淀工藝增加了投藥設(shè)備，成本較高，如果有足夠的停留時(shí)間， 自然沉淀是一種簡(jiǎn)單而有效的處理方法。格柵采用金屬柵條，可用型鋼直接焊接制成， 以細(xì)格柵為宜 (柵條間距為 2～ 5 mm)；篩網(wǎng)采用平面條形濾網(wǎng)，傾斜或平鋪放置，濾網(wǎng)間隔應(yīng)在 0． 5—2mm 之間。沉淀池停留時(shí)間最小不應(yīng)超過 2 min，對(duì)于屋頂徑流 (去除初雨后 )等較清潔的雨水在沉淀后能去除 70％ 的懸浮物、 40％ 的有機(jī)污染物質(zhì)，可直接回用于綠地灌溉。 結(jié)論 (1)由于城市化過 程中不透水地面面積迅速增長(zhǎng)與雨水徑流量的增加，降雨徑流對(duì)大氣污染物的淋洗及其對(duì)地表污染物的沖刷使其成為城市面源污染的主 要形式，有 Et 漸嚴(yán)重的趨勢(shì)。林地和市政綠化的利用因不易造成食物鏈的污染而成為污泥土地利用的有效方式。反應(yīng)后的污泥泵送至料倉(cāng)，密封容器中產(chǎn)生的氣體經(jīng)洗滌塔處理后排放。該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)污泥的減量化和資源化，但由于其技術(shù)復(fù)雜，運(yùn)行成本高，產(chǎn)品中的熱 值含量低，目前尚未有大規(guī)模地應(yīng)用，最大規(guī)模的為 30 刪濕污泥。另外，該技術(shù)是在干化后對(duì)污泥實(shí)行碳化，其經(jīng)濟(jì)效益不明顯，除澳洲一家處理廠外，目前尚無其他潛在的用戶。經(jīng)過水熱處理的污泥在不添加絮凝劑的情況下機(jī)械脫水的含水率大幅度降低。 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 ”。 （ 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。 城市生活污水處理自 200 年前工業(yè)革命以來，越來越受到人們的重視。 （ 2）運(yùn)行費(fèi)用低。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題。這一處