生活汙水的解決關鍵 問題是什麽？
日期：2025-02-19 06:17
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摘要：
生活汙水的解決(jue) 關(guan) 鍵 問題是什麽(me) ？
即它和其它汙水處理在工藝和流程上有什麽(me) 區別呢
一、連續循環曝氣係統(CCAS)
A、CCAS工藝簡介
CCAS工藝，即連續循環曝氣係統工藝（Continuous Cycle AerationSystem），是一種連續進水式SBR曝氣係統。這種工藝是在SBR（Sequencing BatchReactor，序批式處理法）的基礎上改進而成。SBR工藝早於(yu) 1914年即研究開發成功，但由於(yu) 人工操作管理太煩瑣、監測手段落後及曝氣器易堵塞等問題而難以在大型汙水處理廠中推廣應用。SBR工藝曾被普遍認為(wei) 適用於(yu) 小規模汙水處理廠。進入60年代後，自動控製技術和監測技術有了飛速發展，新型不堵塞的微孔曝氣器也研製成功，為(wei) 廣泛采用間歇式處理法創造了條件。1968年澳大利亞(ya) 的新南威爾士大學與(yu) 美國ABJ公司合作開發了“采用間歇反應器體(ti) 係的連續進水，周期排水，延時曝氣好氧活性汙泥工藝”。1986年美國國家環保局正式承認CCAS工藝屬於(yu) 革新代用技術（I/A），成為(wei) 目前*先進的電腦控製的生物除磷、脫氮處理工藝。
CCAS工藝對汙水預處理要求不高，隻設間隙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(nei) 完成，出水可達標排放。
經預處理的汙水連續不斷地進入反應池前部的預反應池，在該區內(nei) 汙水中的大部分可溶性BOD被活性汙泥微生物吸附，並一起從(cong) 主、預反應區隔牆下部的孔眼以低流速(0.03-0.05m/min)進入反應區。在主反應區內(nei) 依照“曝氣（Aeration）、閑置(Idle)、沉澱(Settle)、排水(Decant)”程序周期運行，使汙水在“好氧-缺氧”的反複中完成去碳、脫氮，和在“好氧-厭氧”的反複中完成除磷。各過程的曆時和相應設備的運行均按事先編製，並可調整的程序，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(you) 勢：
（1）曝氣時，汙水和汙泥處於(yu) 完全理想混合狀態，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”的反複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）沉澱時，整個(ge) CCAS反應池處於(yu) 完全理想沉澱狀態，使出水懸浮物（SS）極低，低的SS值也保證了磷的去除效果。
CCAS工藝的缺點是各池子同時間歇運行，人工控製幾乎不可能，全賴電腦控製，對處理廠的管理人員素質要求很高，對設計、培訓、安裝、調試等工作要求較嚴(yan) 格。
B、國內(nei) 外城市汙水處理廠發展概況
水是經濟發展和社會(hui) 可持續發展的一個(ge) 重要因素。隨著城市規模的不斷擴大和人口的增加，水環境汙染成了一大難題。城市汙水是目前江河湖泊水域汙染的重要原因，是製約許多城市可持續發展的主要原因之一。“環境保護”是我國的基本國策，中國可持續發展的戰略與(yu) 對策製定的2000年治理目標，要求城市汙水集中處理率達20%。目前，我國正處於(yu) 城市汙水處理事業(ye) 的大發展時期，尤其隨著國家西部大開發戰略的實施，中國中西部環境與(yu) 生態保護已被提上首要議事日程。
城市生活汙水處理自200年前工業(ye) **以來，越來越受到人們(men) 的重視。城市汙水處理率已成為(wei) 一個(ge) 地區文明與(yu) 否的一個(ge) 重要標誌。近200年來，城市汙水處理已從(cong) 原始的自然處理、簡單的**處理發展到利用各種先進技術、深度處理汙水，並回用。處理工藝也從(cong) 傳(chuan) 統活性汙泥法、氧化溝工藝發展到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。我國城市汙水處理相對於(yu) 國外發達國家、起步較晚，目前城市汙水處理率隻有6.7%。在我們(men) 大力引起國外先進技術、設備和經驗的同時，必須結合我國發展，尤其是當地實際情況，探索適合我國實際的城市汙水處理係統。
結合我國實際情況，參考國外先進技術和經驗，建設城市汙水處理廠應符合以下幾個(ge) 發展方向：
（1）總投資省。我國是一個(ge) 發展中國家，經濟發展所需資金非常龐大，因此嚴(yan) 格控製總投資對國民經濟大有益處。
（2）運行費用低。運行費用是汙水處理廠能否正常運行的重要因素，是評判一套工藝優(you) 劣的主要指標之一。
（3）占地省。我國人口眾(zhong) 多，人均土地資源極其緊缺。土地資源是我國許多城市發展和規劃的一個(ge) 重要因素。
（4）脫氮除磷效果。隨著我國大麵積水體(ti) 環境的富營養(yang) 化，汙水的脫氮除磷已經成為(wei) 一個(ge) 迫切的問題。我國*新實施的國家《汙水綜合排放標準》（GB8978-1996）也明確規定了適用於(yu) 所有排汙單位，非常嚴(yan) 格地規定了磷酸鹽排放標準和氨氮排放標準。這就意味著今後絕大多數城市汙水處理廠都要考慮脫氮除磷的問題。
（5）現代先進技術與(yu) 環保工程的有機結合。現代先進技術，尤其是計算機技術和自控係統設備的出現和完善，為(wei) 環保工程的發展提供了有力的支持。目前，國外發達國家的汙水處理廠大都采用先進的計算機管理和自控係統，保證了汙水處理廠的正常運行和穩定的合格出水，而我國在這方麵還比較落後。計算機控製和管理也必將是我國城市汙水處理廠發展的方向。
C、幾種處理係統的工藝比較
為(wei) 了選擇出工藝上*可靠，投資上*經濟，管理上*方便的城市汙水處理係統，結合當地的實際情況，我們(men) 調研了國內(nei) 外汙水處理廠的成熟經驗和發展趨勢，並進行了比較。
目前，國內(nei) 外城市汙水處理廠處理工藝大都采用**處理和二級處理。**處理是采用物理方法，主要通過格柵攔截、沉澱等手段去除廢水中大塊懸浮物和砂粒等物質。這一處理工藝國內(nei) 外都已成熟，差別不大。二級處理則是采用生化方法，主要通過微生物的生命運動等手段來去除廢水中的懸浮性，溶解性有機物以及氮、磷等營養(yang) 鹽。目前，這一處理工藝有多種方法，歸結起來，有代表性的工藝主要有傳(chuan) 統活性汙泥、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(nei) 外都有實際應用。
二、SPR高濁度汙水處理技術
在天然淡水資源已被充分開發、自然災害日益頻繁暴發的今天，缺水已經對世界各國眾(zhong) 多城市的經濟和市民生活構成了十分嚴(yan) 重的威脅，缺水危機已經是我們(men) 麵臨(lin) 的現實，解決(jue) 城市缺水問題的重要途徑應該是將城市汙水變為(wei) 城市供水水源。城市汙水就近可得，來源穩定，容易收集，是可靠且穩定的供水水源。城市汙水經淨化後回用主要可作為(wei) 市政綠化、景觀用水和工業(ye) 用水。
城市汙水再生回用工程包括汙水收集係統、汙水淨化處理技術及其係統、出水輸配係統、回用水應用技術和監測係統。其中汙水淨化再生技術及其係統是關(guan) 鍵，汙水淨化處理的流程要簡單可靠，投資和運行費用要為(wei) 該城市經濟實力所能承受，處理後出水的水質要滿足回用的要求。
沿用了許多年的傳(chuan) 統的“**處理”及“二級處理”水處理工藝技術和設備已經難以適應當今的高濁度和高濃度汙水的淨化處理要求，處理後出水更不能滿足城市對水回用的水質要求。沿著傳(chuan) 統的工藝技術路線隻能進一步附加傳(chuan) 統的“三級處理”設備係統，既回避不了龐大複雜的傳(chuan) 統二級生化處理係統，也回避不了投資和運行費用都十分昂貴的傳(chuan) 統三級過濾吸附處理係統。這些恰恰是實現汙水回用的忌諱之處。所以，環保市場十分迫切需要淨化效率更高、處理後出水能滿足現有環保標準並且能回用於(yu) 城市，投資和運行費用又要為(wei) 現有城市的經濟實力所能接受的汙水處理新技術和新設備。
*新發明的“SPR高濁度汙水淨化係統”（美國發明** ）將汙水的“**處理”和“三級處理”程序合並設計在一個(ge) SPR汙水淨化器罐體(ti) 內(nei) ，在30分鍾流程裏快速完成。它容許直接吸入懸浮物（濁度）高達500毫克/升至5000毫克/升的高濁度汙水，處理後出水的懸浮物（濁度）低於(yu) 3毫克/升（度）；它容許直接吸入CODcr為(wei) 200毫克/升至800毫克/升的高濃度有機汙水，處理後出水CODcr可降為(wei) 40毫克/升以下。隻需用相當於(yu) 常規的一、二級汙水處理廠的工程投資和低於(yu) 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 ，實現城市汙水的再生和回用。
SPR汙水處理係統首先采用化學方法使溶解狀態的汙染物從(cong) 真溶液狀態下析出，形成具有固相界麵的膠粒或微小懸浮顆粒；選用高效而又經濟的吸附劑將有機汙染物、色度等從(cong) 汙水中分離出來；然後采用微觀物理吸附法將汙水中各種膠粒和懸浮顆粒凝聚成大塊密實的絮體(ti) ；再依靠旋流和過濾水力學等流體(ti) 力學原理，在自行設計的SPR高濁度汙水淨化器內(nei) 使絮體(ti) 與(yu) 水快速分離；清水經過罐體(ti) 內(nei) 自我形成的致密的懸浮泥層過濾之後，達到三級處理的水準，出水實現回用；汙泥則在濃縮室內(nei) 高度濃縮，定期靠壓力排出，由於(yu) 汙泥含水率低，且脫水性能良好，可以直接送入機械脫水裝置，經脫水之後的汙泥餅亦可以用來製造人行道地磚，免除了二次汙染。
*新發明的SPR汙水淨化技術以其流程簡單可靠、投資和運行費用低、占地少、淨化效果好的眾(zhong) 多優(you) 勢將為(wei) 當今世界的城市汙水的再利用開創一條新路。城市汙水實現再利用之後，為(wei) 城市提供了**淡水水源，為(wei) 城市的可持續發展提供了必不可少的條件，其經濟效益和社會(hui) 效益是不可估量的.
SPR汙水處理係統與(yu) 眾(zhong) 不同的技術特點
1.城市生活汙水和處理藥劑的混合主要是在泵前吸藥管道 、汙水泵 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、混合時間 、和水力學結構數據設計 ，得以十分充分的混合 ，為(wei) 取得*佳混凝淨化效果和*大限度地節省藥劑創造了前提條件。這是過去常規的**處理和二級處理之水工結構所做不到的 。
2.SPR係統處理城市汙水時 ，采用五種以上汙水處理藥劑及其*佳配方組合使用 ，靠化學反應使汙水中溶解狀態的有機汙染物 、重金屬離子和有害的鹽類從(cong) 水中析出 ，成為(wei) 有固相界麵的微小顆粒（它包含有汙水三級處理的作用）。其中還選用了一種吸附效果很好而價(jia) 錢又很便宜的吸附劑,以吸附有機汙染物和色度。靠**劑在30分鍾的流程內(nei) 殺滅**和大腸杆菌 。靠混凝的物理化學吸附作用將懸浮物及各類雜質凝聚成大而且密實的絮團。這樣發揮各藥劑的單獨作用和它們(men) 之間的交聯作用的用**式是與(yu) 常規的物理化學法不相同的 。而且SPR係統使用的組合藥劑配方，隻能在具有十分精細的水動力學參數設計的SPR汙水淨化器及其係統裏才能充分發揮作用 ，在常規的水工係統裏是無法使用的 。
3.SPR係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**地投加混凝藥劑和絮凝藥劑，不致因加藥過量而造成藥劑殘留在淨化後的出水中，而且動力消耗很少 。
4.SPR汙水淨化器內(nei) 部結構是完全按照混凝機理**設計的 ，形成的渦旋流動和各部位恰當的水流速度 ，使得膠體(ti) 顆粒之間有*多的碰撞次數，並且有凝聚吸附所需的*佳流速環境 。從(cong) 而在極小的容積內(nei) 獲得了極充分的凝聚效果 。這也是常規水工裝置無法比擬的 。
5.根據混凝形成的絮團實際狀況 ，準確確定了SPR汙水淨化器內(nei) 部的水動力學數據 ，使得在罐體(ti) 中上部形成了一個(ge) 有幾十厘米厚的、十分致密的懸浮泥層 。所有經過混凝的出水都必須通過此懸浮泥層的過濾 ，才能升流到罐體(ti) 上部的清水匯集區。它十分成功地起到了汙水**處理工藝中極為(wei) 重要的過濾作用 。
這個(ge) 致密的懸浮泥層是由汙水中的汙泥及混凝藥劑形成的絮體(ti) 本身組成的 。隨著絮體(ti) 由下向上運動 ，使泥層的下表層不斷增加 、變厚 ；同時，隨著過濾水力學原理形成的罐體(ti) 的旁路流動，引導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，懸浮泥層的厚度達到一個(ge) 動態的平衡 。當混凝後的出水由下向上穿過此懸浮泥層時 ，此絮體(ti) 濾層靠界麵物理吸附和電化學特性及範德華力的作用，將懸浮膠體(ti) 顆粒 、絮體(ti) 、**菌體(ti) 等等雜質全部攔截在此懸浮泥層上 ，使出水水質達到三級處理的水平 。由於(yu) 泥層是由絮體(ti) 組成 ，致密度高，過濾效率遠遠高於(yu) 常規的沙粒層過濾 ；由於(yu) 是處於(yu) 懸浮狀態的絮體(ti) 泥層作濾層 ，其過濾的水頭（阻力）損失非常小，所以動力消耗遠遠低於(yu) 常規的砂層過濾 、微孔過濾 、或反滲透膜過濾；又由於(yu) 過濾泥層是淨化過程中由汙水中的汙泥自動補充添加，又自動被引走 ，即過濾泥層自身在不斷地更新 ，過濾泥層總是保持著穩定的厚度，而且總是保持著穩定的物理吸附和電化學吸附性能，因此能獲得穩定的過濾效果 。而且完全免去了常規係統中必不可少的過濾層的反衝(chong) 洗以及反衝(chong) 洗帶來的眾(zhong) 多麻煩。這種結構和原理與(yu) 常規的三級汙水處理的過濾裝置是完全不同的 ，這裏沒有價(jia) 格昂貴的反滲透膜過濾 、微孔過濾 、或活性炭過濾等裝置 。所以，投資省 、動力消耗小 、運行費用低是SPR係統的必然優(you) 勢。
6.SPR係統選用的絮凝劑 ，同時也是良好的汙泥助濾劑 ，所以 ，係統*後排出的汙泥漿 ，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 。泥餅可以製**行道地磚再利用 ，不會(hui) 帶來二次汙染的問題。它沒有傳(chuan) 統的生化法產(chan) 生的汙泥含水率很高、脫水性能很差的致命弱點。
7.本類型汙水淨化器曾開機運行處理過養(yang) 豬場汙水 、養(yang) 雞場汙水 、煤礦礦井坑道汙水 、生豬屠宰場汙水 、高粱釀酒廠酒糟汙水、紡織印染汙水、再生紙造紙汙水和城市生活汙水等等含有大量有機汙染物和氨氮的汙水；也成功應用於(yu) 陶瓷廠汙水、牆地磚廠汙水、大理石水磨拋光汙水、洗煤汙水、燃煤鍋爐濕法除塵汙水、石英砂洗砂汙水等懸浮物含量極高的汙水的淨化和回用。各地權威檢測部門測試了汙水淨化器進水和出水的有關(guan) 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。這是本淨水係統在低投資 、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法的**、二級處理係統都無法達到的 。
除發達國家有專(zhuan) 門的城市生活汙水管路係統外，實際的城市汙水往往混入有許多工業(ye) 汙水，可生化性差和汙染物成分不規則地快速變化是我們(men) 麵臨(lin) 的現實，而針對降解某種有機汙染物的微生物生長、繁殖的過程卻太長，所以，傳(chuan) 統生化係統難以適應當今愈來愈工業(ye) 化了的城市的汙水。SPR係統已擁有處理眾(zhong) 多工業(ye) 汙水的適應能力和物化法具有的快速應變能力，容易通過自動化的手段應付係統入口汙水水質的變化，保持穩定的淨化效果。
8.在SPR係統中投放****藥劑時 ，隻要增加一些投氯量（無需另外增加設備）就可以起到用氯來氧化除氨的作用，進一步提高汙水處理係統去除氨氮的效率 。
9.假如經過SPR係統處理後的出水氨氮含量還未達到較嚴(yan) 格的要求（如某些發達國家或發達地區將排水標準定為(wei) 含氨氮1毫克 / 升以下），也可以後續再串聯設置**離子交換裝置 ，靠斜發沸石離子交換柱*終達到除氨氮的目標 。
因為(wei) 斜發沸石離子交換係統要求進口水質的懸浮物含量要低於(yu) 35毫克 / 升 ，否則會(hui) 影響離子交換柱的功能和壽命，從(cong) 而大大增加離子交換的運行費用 。過去 ，常規的一 、二 級汙水處理裝置是難以長期穩定地達到這樣的前處理水平的，因而限製了離子交換法除氨氮技術的廣泛應用 。現在 ，SPR汙水處理係統**可以保證淨化後出水的懸浮物含量低於(yu) 3毫克 /升（實際運行中出水的懸浮物含量多為(wei) 1毫克 / 升） ，使得後續的斜發沸石離子交換係統去除氨氮的負荷減輕很多，交換柱的使用壽命會(hui) 大大延長 ，即離子交換的運行費用會(hui) 大大降低 ，將使離子交換法除氨氮技術的優(you) 點得到更充分的發揮 。
早在七十年代 ，美國Minnesota 州Minneapolis 市的羅茲(zi) 芒汙水廠就是用純粹的物理化學法處理城市生活汙水的，其工藝流程是：化學混凝----沉澱----過濾和活性炭吸附----斜發沸石離子交換 。其*後出水水質標準為(wei) ：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法處理城市汙水在技術上是可行的 。現在 ，依靠新發明的SPR淨水技術 ，將使這項工藝的經濟性更為(wei) 圓滿 。
10 。其實 ，經過SPR汙水淨化係統處理後的出水 ，其懸浮物的含量小於(yu) 3 毫克 / 升 ，濁度也小於(yu) 3 度 （毫克 / 升 ），達自來水標準 ，不再會(hui) 堵塞輸水管路 ，並且已經經過了良好的** 。將此出水回送到城市各地，作為(wei) 城市草坪綠地和樹木綠化澆灌用水是十分** 、可靠的 。經過SPR係統處理後的出水中 ，殘存的氮含量已經很低，氮作為(wei) 植物生長的營養(yang) 物是不必去除 、或不必去除得那麽(me) 幹淨 的。從(cong) 而可以免去除氮的深度處理投資及其運行費用 ，既保證了環境質量，又為(wei) 社會(hui) 節省了大筆資金 。 用此回用水取代自來水作為(wei) 城市綠化用水 ，將大大節省城市的淡水資源 ，減輕城市市政部門的供水壓力，對城市的整體(ti) 經濟發展定會(hui) 產(chan) 生十分巨大的效益 。這是城市汙水回用的新概念。
11 。這種純粹的物理化學法汙水處理係統 ，受天氣 、環境 及人為(wei) 因素的影響少，操作人員控製處理係統的能力和靈活性都大大優(you) 越於(yu) 生物化學法 ，這是眾(zhong) 所周知的 。
城市生活汙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：汙水經SPR係統處理後 ，回用於(yu) 城市綠化 、澆灌草地樹木，或作為(wei) 工業(ye) 用水 。
城市生活汙水儲(chu) 存調節池:SPR汙水處理係統 ----汙泥脫水------ 汙泥製**行道地
出水回用於(yu) 澆灌城市草地、樹木，或作為(wei) 工業(ye) 用水
方案〔2〕：特殊要求的城市：生活汙水經SPR係統處理後 ，再進行離子交換除氨氮 ，*後排海 ，或回用。
城市生活汙水儲(chu) 存調節池:SPR汙水處理係統 ------ 汙泥脫水 ------ 汙泥製**行道地磚
斜發沸石離子交換除氨氮,出水排入近海 、或回用於(yu) 澆灌城市草地、樹木，或作為(wei) 工業(ye) 用水。
如果有關(guan) 部門能協助創造一些現場表演的簡易條件 ，將可以運送一台處理水量為(wei) 10 ～ 20 立方米 /日的SPR汙水淨化器及其完整的配套係統到現場作城市汙水淨化處理的連續開機運行操作表演 ，並通過播放錄像和幻燈片詳細講解有關(guan) 的淨化機理，同時請當地水質檢測的權威部門進行淨化效果的水質測試 。全套裝置輪廓*大尺寸為(wei) 長3米 ，寬1.4米 ，高2.4米 ，總重量為(wei) 一噸以下。
在技術展示成功的基礎上 ，與(yu) 當地的環保部門及環保產(chan) 業(ye) 密切合作 ，依靠當地自身的科技力量和自身的製造能力 ，建造城市生活汙水處理廠 。另外，SPR係統也可用於(yu) 市區內(nei) 的公園湖水的淨化及自循環。希望將要興(xing) 建的城市汙水處理廠采用SPR汙水處理技術後，能成為(wei) 全球城市生活汙水處理技術的典範 。如果在已有的城市汙水**和二級處理係統的基礎上，附加采用SPR汙水處理係統作為(wei) *後的深度處理裝置，使出水達到工業(ye) 自來水的標準，以實現*後出水回用的目標，也是現有城市汙水處理係統升級換代的**方案。
A、CCAS工藝簡介
CCAS工藝，即連續循環曝氣係統工藝（Continuous Cycle AerationSystem），是一種連續進水式SBR曝氣係統。這種工藝是在SBR（Sequencing BatchReactor，序批式處理法）的基礎上改進而成。SBR工藝早於(yu) 1914年即研究開發成功，但由於(yu) 人工操作管理太煩瑣、監測手段落後及曝氣器易堵塞等問題而難以在大型汙水處理廠中推廣應用。SBR工藝曾被普遍認為(wei) 適用於(yu) 小規模汙水處理廠。進入60年代後，自動控製技術和監測技術有了飛速發展，新型不堵塞的微孔曝氣器也研製成功，為(wei) 廣泛采用間歇式處理法創造了條件。1968年澳大利亞(ya) 的新南威爾士大學與(yu) 美國ABJ公司合作開發了“采用間歇反應器體(ti) 係的連續進水，周期排水，延時曝氣好氧活性汙泥工藝”。1986年美國國家環保局正式承認CCAS工藝屬於(yu) 革新代用技術（I/A），成為(wei) 目前*先進的電腦控製的生物除磷、脫氮處理工藝。
CCAS工藝對汙水預處理要求不高，隻設間隙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(nei) 完成，出水可達標排放。
經預處理的汙水連續不斷地進入反應池前部的預反應池，在該區內(nei) 汙水中的大部分可溶性BOD被活性汙泥微生物吸附，並一起從(cong) 主、預反應區隔牆下部的孔眼以低流速(0.03-0.05m/min)進入反應區。在主反應區內(nei) 依照“曝氣（Aeration）、閑置(Idle)、沉澱(Settle)、排水(Decant)”程序周期運行，使汙水在“好氧-缺氧”的反複中完成去碳、脫氮，和在“好氧-厭氧”的反複中完成除磷。各過程的曆時和相應設備的運行均按事先編製，並可調整的程序，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(you) 勢：
（1）曝氣時，汙水和汙泥處於(yu) 完全理想混合狀態，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”的反複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）沉澱時，整個(ge) CCAS反應池處於(yu) 完全理想沉澱狀態，使出水懸浮物（SS）極低，低的SS值也保證了磷的去除效果。
CCAS工藝的缺點是各池子同時間歇運行，人工控製幾乎不可能，全賴電腦控製，對處理廠的管理人員素質要求很高，對設計、培訓、安裝、調試等工作要求較嚴(yan) 格。
B、國內(nei) 外城市汙水處理廠發展概況
水是經濟發展和社會(hui) 可持續發展的一個(ge) 重要因素。隨著城市規模的不斷擴大和人口的增加，水環境汙染成了一大難題。城市汙水是目前江河湖泊水域汙染的重要原因，是製約許多城市可持續發展的主要原因之一。“環境保護”是我國的基本國策，中國可持續發展的戰略與(yu) 對策製定的2000年治理目標，要求城市汙水集中處理率達20%。目前，我國正處於(yu) 城市汙水處理事業(ye) 的大發展時期，尤其隨著國家西部大開發戰略的實施，中國中西部環境與(yu) 生態保護已被提上首要議事日程。
城市生活汙水處理自200年前工業(ye) **以來，越來越受到人們(men) 的重視。城市汙水處理率已成為(wei) 一個(ge) 地區文明與(yu) 否的一個(ge) 重要標誌。近200年來，城市汙水處理已從(cong) 原始的自然處理、簡單的**處理發展到利用各種先進技術、深度處理汙水，並回用。處理工藝也從(cong) 傳(chuan) 統活性汙泥法、氧化溝工藝發展到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。我國城市汙水處理相對於(yu) 國外發達國家、起步較晚，目前城市汙水處理率隻有6.7%。在我們(men) 大力引起國外先進技術、設備和經驗的同時，必須結合我國發展，尤其是當地實際情況，探索適合我國實際的城市汙水處理係統。
結合我國實際情況，參考國外先進技術和經驗，建設城市汙水處理廠應符合以下幾個(ge) 發展方向：
（1）總投資省。我國是一個(ge) 發展中國家，經濟發展所需資金非常龐大，因此嚴(yan) 格控製總投資對國民經濟大有益處。
（2）運行費用低。運行費用是汙水處理廠能否正常運行的重要因素，是評判一套工藝優(you) 劣的主要指標之一。
（3）占地省。我國人口眾(zhong) 多，人均土地資源極其緊缺。土地資源是我國許多城市發展和規劃的一個(ge) 重要因素。
（4）脫氮除磷效果。隨著我國大麵積水體(ti) 環境的富營養(yang) 化，汙水的脫氮除磷已經成為(wei) 一個(ge) 迫切的問題。我國*新實施的國家《汙水綜合排放標準》（GB8978-1996）也明確規定了適用於(yu) 所有排汙單位，非常嚴(yan) 格地規定了磷酸鹽排放標準和氨氮排放標準。這就意味著今後絕大多數城市汙水處理廠都要考慮脫氮除磷的問題。
（5）現代先進技術與(yu) 環保工程的有機結合。現代先進技術，尤其是計算機技術和自控係統設備的出現和完善，為(wei) 環保工程的發展提供了有力的支持。目前，國外發達國家的汙水處理廠大都采用先進的計算機管理和自控係統，保證了汙水處理廠的正常運行和穩定的合格出水，而我國在這方麵還比較落後。計算機控製和管理也必將是我國城市汙水處理廠發展的方向。
C、幾種處理係統的工藝比較
為(wei) 了選擇出工藝上*可靠，投資上*經濟，管理上*方便的城市汙水處理係統，結合當地的實際情況，我們(men) 調研了國內(nei) 外汙水處理廠的成熟經驗和發展趨勢，並進行了比較。
目前，國內(nei) 外城市汙水處理廠處理工藝大都采用**處理和二級處理。**處理是采用物理方法，主要通過格柵攔截、沉澱等手段去除廢水中大塊懸浮物和砂粒等物質。這一處理工藝國內(nei) 外都已成熟，差別不大。二級處理則是采用生化方法，主要通過微生物的生命運動等手段來去除廢水中的懸浮性，溶解性有機物以及氮、磷等營養(yang) 鹽。目前，這一處理工藝有多種方法，歸結起來，有代表性的工藝主要有傳(chuan) 統活性汙泥、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(nei) 外都有實際應用。
二、SPR高濁度汙水處理技術
在天然淡水資源已被充分開發、自然災害日益頻繁暴發的今天，缺水已經對世界各國眾(zhong) 多城市的經濟和市民生活構成了十分嚴(yan) 重的威脅，缺水危機已經是我們(men) 麵臨(lin) 的現實，解決(jue) 城市缺水問題的重要途徑應該是將城市汙水變為(wei) 城市供水水源。城市汙水就近可得，來源穩定，容易收集，是可靠且穩定的供水水源。城市汙水經淨化後回用主要可作為(wei) 市政綠化、景觀用水和工業(ye) 用水。
城市汙水再生回用工程包括汙水收集係統、汙水淨化處理技術及其係統、出水輸配係統、回用水應用技術和監測係統。其中汙水淨化再生技術及其係統是關(guan) 鍵，汙水淨化處理的流程要簡單可靠，投資和運行費用要為(wei) 該城市經濟實力所能承受，處理後出水的水質要滿足回用的要求。
沿用了許多年的傳(chuan) 統的“**處理”及“二級處理”水處理工藝技術和設備已經難以適應當今的高濁度和高濃度汙水的淨化處理要求，處理後出水更不能滿足城市對水回用的水質要求。沿著傳(chuan) 統的工藝技術路線隻能進一步附加傳(chuan) 統的“三級處理”設備係統，既回避不了龐大複雜的傳(chuan) 統二級生化處理係統，也回避不了投資和運行費用都十分昂貴的傳(chuan) 統三級過濾吸附處理係統。這些恰恰是實現汙水回用的忌諱之處。所以，環保市場十分迫切需要淨化效率更高、處理後出水能滿足現有環保標準並且能回用於(yu) 城市，投資和運行費用又要為(wei) 現有城市的經濟實力所能接受的汙水處理新技術和新設備。
*新發明的“SPR高濁度汙水淨化係統”（美國發明** ）將汙水的“**處理”和“三級處理”程序合並設計在一個(ge) SPR汙水淨化器罐體(ti) 內(nei) ，在30分鍾流程裏快速完成。它容許直接吸入懸浮物（濁度）高達500毫克/升至5000毫克/升的高濁度汙水，處理後出水的懸浮物（濁度）低於(yu) 3毫克/升（度）；它容許直接吸入CODcr為(wei) 200毫克/升至800毫克/升的高濃度有機汙水，處理後出水CODcr可降為(wei) 40毫克/升以下。隻需用相當於(yu) 常規的一、二級汙水處理廠的工程投資和低於(yu) 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 ，實現城市汙水的再生和回用。
SPR汙水處理係統首先采用化學方法使溶解狀態的汙染物從(cong) 真溶液狀態下析出，形成具有固相界麵的膠粒或微小懸浮顆粒；選用高效而又經濟的吸附劑將有機汙染物、色度等從(cong) 汙水中分離出來；然後采用微觀物理吸附法將汙水中各種膠粒和懸浮顆粒凝聚成大塊密實的絮體(ti) ；再依靠旋流和過濾水力學等流體(ti) 力學原理，在自行設計的SPR高濁度汙水淨化器內(nei) 使絮體(ti) 與(yu) 水快速分離；清水經過罐體(ti) 內(nei) 自我形成的致密的懸浮泥層過濾之後，達到三級處理的水準，出水實現回用；汙泥則在濃縮室內(nei) 高度濃縮，定期靠壓力排出，由於(yu) 汙泥含水率低，且脫水性能良好，可以直接送入機械脫水裝置，經脫水之後的汙泥餅亦可以用來製造人行道地磚，免除了二次汙染。
*新發明的SPR汙水淨化技術以其流程簡單可靠、投資和運行費用低、占地少、淨化效果好的眾(zhong) 多優(you) 勢將為(wei) 當今世界的城市汙水的再利用開創一條新路。城市汙水實現再利用之後，為(wei) 城市提供了**淡水水源，為(wei) 城市的可持續發展提供了必不可少的條件，其經濟效益和社會(hui) 效益是不可估量的.
SPR汙水處理係統與(yu) 眾(zhong) 不同的技術特點
1.城市生活汙水和處理藥劑的混合主要是在泵前吸藥管道 、汙水泵 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、混合時間 、和水力學結構數據設計 ，得以十分充分的混合 ，為(wei) 取得*佳混凝淨化效果和*大限度地節省藥劑創造了前提條件。這是過去常規的**處理和二級處理之水工結構所做不到的 。
2.SPR係統處理城市汙水時 ，采用五種以上汙水處理藥劑及其*佳配方組合使用 ，靠化學反應使汙水中溶解狀態的有機汙染物 、重金屬離子和有害的鹽類從(cong) 水中析出 ，成為(wei) 有固相界麵的微小顆粒（它包含有汙水三級處理的作用）。其中還選用了一種吸附效果很好而價(jia) 錢又很便宜的吸附劑,以吸附有機汙染物和色度。靠**劑在30分鍾的流程內(nei) 殺滅**和大腸杆菌 。靠混凝的物理化學吸附作用將懸浮物及各類雜質凝聚成大而且密實的絮團。這樣發揮各藥劑的單獨作用和它們(men) 之間的交聯作用的用**式是與(yu) 常規的物理化學法不相同的 。而且SPR係統使用的組合藥劑配方，隻能在具有十分精細的水動力學參數設計的SPR汙水淨化器及其係統裏才能充分發揮作用 ，在常規的水工係統裏是無法使用的 。
3.SPR係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**地投加混凝藥劑和絮凝藥劑，不致因加藥過量而造成藥劑殘留在淨化後的出水中，而且動力消耗很少 。
4.SPR汙水淨化器內(nei) 部結構是完全按照混凝機理**設計的 ，形成的渦旋流動和各部位恰當的水流速度 ，使得膠體(ti) 顆粒之間有*多的碰撞次數，並且有凝聚吸附所需的*佳流速環境 。從(cong) 而在極小的容積內(nei) 獲得了極充分的凝聚效果 。這也是常規水工裝置無法比擬的 。
5.根據混凝形成的絮團實際狀況 ，準確確定了SPR汙水淨化器內(nei) 部的水動力學數據 ，使得在罐體(ti) 中上部形成了一個(ge) 有幾十厘米厚的、十分致密的懸浮泥層 。所有經過混凝的出水都必須通過此懸浮泥層的過濾 ，才能升流到罐體(ti) 上部的清水匯集區。它十分成功地起到了汙水**處理工藝中極為(wei) 重要的過濾作用 。
這個(ge) 致密的懸浮泥層是由汙水中的汙泥及混凝藥劑形成的絮體(ti) 本身組成的 。隨著絮體(ti) 由下向上運動 ，使泥層的下表層不斷增加 、變厚 ；同時，隨著過濾水力學原理形成的罐體(ti) 的旁路流動，引導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，懸浮泥層的厚度達到一個(ge) 動態的平衡 。當混凝後的出水由下向上穿過此懸浮泥層時 ，此絮體(ti) 濾層靠界麵物理吸附和電化學特性及範德華力的作用，將懸浮膠體(ti) 顆粒 、絮體(ti) 、**菌體(ti) 等等雜質全部攔截在此懸浮泥層上 ，使出水水質達到三級處理的水平 。由於(yu) 泥層是由絮體(ti) 組成 ，致密度高，過濾效率遠遠高於(yu) 常規的沙粒層過濾 ；由於(yu) 是處於(yu) 懸浮狀態的絮體(ti) 泥層作濾層 ，其過濾的水頭（阻力）損失非常小，所以動力消耗遠遠低於(yu) 常規的砂層過濾 、微孔過濾 、或反滲透膜過濾；又由於(yu) 過濾泥層是淨化過程中由汙水中的汙泥自動補充添加，又自動被引走 ，即過濾泥層自身在不斷地更新 ，過濾泥層總是保持著穩定的厚度，而且總是保持著穩定的物理吸附和電化學吸附性能，因此能獲得穩定的過濾效果 。而且完全免去了常規係統中必不可少的過濾層的反衝(chong) 洗以及反衝(chong) 洗帶來的眾(zhong) 多麻煩。這種結構和原理與(yu) 常規的三級汙水處理的過濾裝置是完全不同的 ，這裏沒有價(jia) 格昂貴的反滲透膜過濾 、微孔過濾 、或活性炭過濾等裝置 。所以，投資省 、動力消耗小 、運行費用低是SPR係統的必然優(you) 勢。
6.SPR係統選用的絮凝劑 ，同時也是良好的汙泥助濾劑 ，所以 ，係統*後排出的汙泥漿 ，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 。泥餅可以製**行道地磚再利用 ，不會(hui) 帶來二次汙染的問題。它沒有傳(chuan) 統的生化法產(chan) 生的汙泥含水率很高、脫水性能很差的致命弱點。
7.本類型汙水淨化器曾開機運行處理過養(yang) 豬場汙水 、養(yang) 雞場汙水 、煤礦礦井坑道汙水 、生豬屠宰場汙水 、高粱釀酒廠酒糟汙水、紡織印染汙水、再生紙造紙汙水和城市生活汙水等等含有大量有機汙染物和氨氮的汙水；也成功應用於(yu) 陶瓷廠汙水、牆地磚廠汙水、大理石水磨拋光汙水、洗煤汙水、燃煤鍋爐濕法除塵汙水、石英砂洗砂汙水等懸浮物含量極高的汙水的淨化和回用。各地權威檢測部門測試了汙水淨化器進水和出水的有關(guan) 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。這是本淨水係統在低投資 、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法的**、二級處理係統都無法達到的 。
除發達國家有專(zhuan) 門的城市生活汙水管路係統外，實際的城市汙水往往混入有許多工業(ye) 汙水，可生化性差和汙染物成分不規則地快速變化是我們(men) 麵臨(lin) 的現實，而針對降解某種有機汙染物的微生物生長、繁殖的過程卻太長，所以，傳(chuan) 統生化係統難以適應當今愈來愈工業(ye) 化了的城市的汙水。SPR係統已擁有處理眾(zhong) 多工業(ye) 汙水的適應能力和物化法具有的快速應變能力，容易通過自動化的手段應付係統入口汙水水質的變化，保持穩定的淨化效果。
8.在SPR係統中投放****藥劑時 ，隻要增加一些投氯量（無需另外增加設備）就可以起到用氯來氧化除氨的作用，進一步提高汙水處理係統去除氨氮的效率 。
9.假如經過SPR係統處理後的出水氨氮含量還未達到較嚴(yan) 格的要求（如某些發達國家或發達地區將排水標準定為(wei) 含氨氮1毫克 / 升以下），也可以後續再串聯設置**離子交換裝置 ，靠斜發沸石離子交換柱*終達到除氨氮的目標 。
因為(wei) 斜發沸石離子交換係統要求進口水質的懸浮物含量要低於(yu) 35毫克 / 升 ，否則會(hui) 影響離子交換柱的功能和壽命，從(cong) 而大大增加離子交換的運行費用 。過去 ，常規的一 、二 級汙水處理裝置是難以長期穩定地達到這樣的前處理水平的，因而限製了離子交換法除氨氮技術的廣泛應用 。現在 ，SPR汙水處理係統**可以保證淨化後出水的懸浮物含量低於(yu) 3毫克 /升（實際運行中出水的懸浮物含量多為(wei) 1毫克 / 升） ，使得後續的斜發沸石離子交換係統去除氨氮的負荷減輕很多，交換柱的使用壽命會(hui) 大大延長 ，即離子交換的運行費用會(hui) 大大降低 ，將使離子交換法除氨氮技術的優(you) 點得到更充分的發揮 。
早在七十年代 ，美國Minnesota 州Minneapolis 市的羅茲(zi) 芒汙水廠就是用純粹的物理化學法處理城市生活汙水的，其工藝流程是：化學混凝----沉澱----過濾和活性炭吸附----斜發沸石離子交換 。其*後出水水質標準為(wei) ：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法處理城市汙水在技術上是可行的 。現在 ，依靠新發明的SPR淨水技術 ，將使這項工藝的經濟性更為(wei) 圓滿 。
10 。其實 ，經過SPR汙水淨化係統處理後的出水 ，其懸浮物的含量小於(yu) 3 毫克 / 升 ，濁度也小於(yu) 3 度 （毫克 / 升 ），達自來水標準 ，不再會(hui) 堵塞輸水管路 ，並且已經經過了良好的** 。將此出水回送到城市各地，作為(wei) 城市草坪綠地和樹木綠化澆灌用水是十分** 、可靠的 。經過SPR係統處理後的出水中 ，殘存的氮含量已經很低，氮作為(wei) 植物生長的營養(yang) 物是不必去除 、或不必去除得那麽(me) 幹淨 的。從(cong) 而可以免去除氮的深度處理投資及其運行費用 ，既保證了環境質量，又為(wei) 社會(hui) 節省了大筆資金 。 用此回用水取代自來水作為(wei) 城市綠化用水 ，將大大節省城市的淡水資源 ，減輕城市市政部門的供水壓力，對城市的整體(ti) 經濟發展定會(hui) 產(chan) 生十分巨大的效益 。這是城市汙水回用的新概念。
11 。這種純粹的物理化學法汙水處理係統 ，受天氣 、環境 及人為(wei) 因素的影響少，操作人員控製處理係統的能力和靈活性都大大優(you) 越於(yu) 生物化學法 ，這是眾(zhong) 所周知的 。
城市生活汙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：汙水經SPR係統處理後 ，回用於(yu) 城市綠化 、澆灌草地樹木，或作為(wei) 工業(ye) 用水 。
城市生活汙水儲(chu) 存調節池:SPR汙水處理係統 ----汙泥脫水------ 汙泥製**行道地
出水回用於(yu) 澆灌城市草地、樹木，或作為(wei) 工業(ye) 用水
方案〔2〕：特殊要求的城市：生活汙水經SPR係統處理後 ，再進行離子交換除氨氮 ，*後排海 ，或回用。
城市生活汙水儲(chu) 存調節池:SPR汙水處理係統 ------ 汙泥脫水 ------ 汙泥製**行道地磚
斜發沸石離子交換除氨氮,出水排入近海 、或回用於(yu) 澆灌城市草地、樹木，或作為(wei) 工業(ye) 用水。
如果有關(guan) 部門能協助創造一些現場表演的簡易條件 ，將可以運送一台處理水量為(wei) 10 ～ 20 立方米 /日的SPR汙水淨化器及其完整的配套係統到現場作城市汙水淨化處理的連續開機運行操作表演 ，並通過播放錄像和幻燈片詳細講解有關(guan) 的淨化機理，同時請當地水質檢測的權威部門進行淨化效果的水質測試 。全套裝置輪廓*大尺寸為(wei) 長3米 ，寬1.4米 ，高2.4米 ，總重量為(wei) 一噸以下。
在技術展示成功的基礎上 ，與(yu) 當地的環保部門及環保產(chan) 業(ye) 密切合作 ，依靠當地自身的科技力量和自身的製造能力 ，建造城市生活汙水處理廠 。另外，SPR係統也可用於(yu) 市區內(nei) 的公園湖水的淨化及自循環。希望將要興(xing) 建的城市汙水處理廠采用SPR汙水處理技術後，能成為(wei) 全球城市生活汙水處理技術的典範 。如果在已有的城市汙水**和二級處理係統的基礎上，附加采用SPR汙水處理係統作為(wei) *後的深度處理裝置，使出水達到工業(ye) 自來水的標準，以實現*後出水回用的目標，也是現有城市汙水處理係統升級換代的**方案。
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