A、CCAS工(gōng)藝簡介
CCAS工藝,即連(lián)續循環曝氣係統工藝(ContinuousCycleAerationSystem),是一種連續進水式SBR曝氣係統。這種工藝是在SBR(SequencingBatchReactor,序批式處理法)的基礎上改進而(ér)成。SBR工藝早於1914年即研究(jiū)開發成功,但由於人工操作管理太煩瑣、監測手段(duàn)落後及曝氣器易堵塞等問題而難(nán)以在大型汙水處理廠中推廣應用。SBR工藝曾被普遍認為適用於小規(guī)模汙水處(chù)理廠。進入60年代(dài)後,自動控(kòng)製技術(shù)和監測技術有了飛速發展,新型不堵塞的微孔曝氣器也研(yán)製成功,為廣泛采用間歇式處理法創造了條件。1968年澳大利亞的新南威爾士(shì)大學與美國ABJ公司合作開發了“采用間歇反應器體係的連續進水,周期排水,延時曝氣好(hǎo)氧(yǎng)活性汙泥工(gōng)藝”。1986年美國(guó)國家環保局正(zhèng)式承認CCAS工藝屬於革新代(dài)用(yòng)技術(I/A),成為目前先進的電腦控製的生(shēng)物除磷、脫(tuō)氮處理工藝(yì)。
CCAS工藝對汙(wū)水預處理要求不高,隻設間隙15mm的(de)機械格(gé)柵和沉砂池。生物處理核心是CCAS反應池,除磷、脫氮、降解有(yǒu)機物及懸浮物等功能均在該池內完成,出(chū)水可達標排放。
經預處理的汙水連續不斷地進(jìn)入反應池前部的預反應池,在該區內汙(wū)水中的大部分可溶(róng)性BOD被活性汙泥微生物吸附(fù),並一起(qǐ)從主、預反應區隔牆(qiáng)下部的孔眼以低流速(0.03-0.05m/min)進入反應區。在主反應區內依(yī)照“曝(pù)氣(Aeration)、閑置(Idle)、沉澱(Settle)、排水(shuǐ)(Decant)”程序(xù)周(zhōu)期運行,使汙水在“好氧-缺氧”的反複(fù)中完成去碳、脫(tuō)氮,和在“好氧-厭氧(yǎng)”的反複中完成除磷。各過程的曆時和相應設(shè)備的運行均按事先(xiān)編製,並(bìng)可調整(zhěng)的程(chéng)序,由計算機集中自(zì)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(shì):
(1)曝氣時,汙水和(hé)汙泥處於完全理想混合狀態,保(bǎo)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(le)磷的吸(xī)收和硝化-反硝(xiāo)化作用,使氮、磷去除率達80%以(yǐ)上,保證了出水(shuǐ)指標(biāo)合格。
(3)沉澱時,整個CCAS反應(yīng)池處於完全理想沉(chén)澱狀(zhuàng)態,使(shǐ)出水懸(xuán)浮物(SS)極(jí)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(duì)設計、培訓、安裝、調試等(děng)工作要求較嚴格。
B、國內外城市汙水處理廠發展概況
水是經濟發展和社(shè)會可持續發展(zhǎn)的一個重要因素(sù)。隨著城市(shì)規(guī)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(qián)江河湖泊水域汙(wū)染的重要(yào)原因,是製(zhì)約許多城市可持續發展(zhǎn)的主要原因之一(yī)。“環境保護”是我國的基本國策,中國可持續發展的戰略與(yǔ)對策製定的2000年治理目標,要求城(chéng)市汙水(shuǐ)集中處理率達20%。目前,我國正處於(yú)城市汙水處理事業的大發展時期,尤其隨著國家西部大開發戰略的實施,中國中西(xī)部環境與生態保護已被提上首要議事日程(chéng)。
城市生活汙(wū)水處理(lǐ)自200年前工業革命以來,越來越受到人們的(de)重視(shì)。城(chéng)市汙水處理率已成為一個地(dì)區文明與(yǔ)否的一個重要標誌。近200年來(lái),城市(shì)汙水處理已從原始的自然處(chù)理、簡單的一級處理發展到利用各種先進技術、深度處理汙(wū)水,並回用。處理(lǐ)工藝也從傳統活性汙泥(ní)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(duì)於國外發(fā)達國家、起步較晚,目前(qián)城市汙水處理率隻有6.7%。在我(wǒ)們大(dà)力引起國外先進技術、設備(bèi)和經驗的同時,必須結合(hé)我國發展,尤其是當地(dì)實際情況,探索適合我國實際的城市汙水處理係統。
B、結合我(wǒ)國實際情況(kuàng),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發展方向:
(1)總(zǒng)投資省。我(wǒ)國是一個發展中國家,經濟發展所(suǒ)需(xū)資金(jīn)非常龐大,因此嚴格控製總投資(zī)對國民經濟大有益處(chù)。
(2)運行費用低。運行費用是(shì)汙水處理廠能否正常運行的(de)重要因素,是評判一套工(gōng)藝優劣的主要指標之(zhī)一。
(3)占地省。我國人口眾多,人均土地資源(yuán)極其緊缺。土地(dì)資(zī)源是我國許多城市發展和規劃的一個重要因素。
(4)脫氮除磷效果。隨(suí)著我(wǒ)國(guó)大麵積水體環境的富營養(yǎng)化,汙水的脫氮除磷(lín)已經成為一個迫切的問題。我國新實施的國家《汙水綜合排放標準》(GB8978-1996)也明(míng)確規定了適用於所有排汙單位,非常嚴格地規定了磷酸鹽(yán)排放標準和氨氮排放標準。這就意味著今後絕大(dà)多數城市汙水處理廠都要考慮(lǜ)脫氮除磷的問題。
(5)現代先進技術與環保工程(chéng)的有機結合。現代先(xiān)進技術,尤其是(shì)計算機技術和自控係統設備的出現和完善,為(wéi)環保工程的發展提(tí)供了(le)有力的支持。目前(qián),國外(wài)發達國家的汙水處理廠大都采用先(xiān)進的計算機管理和自控係統(tǒng),保證(zhèng)了汙水處理廠的正常運行和穩定的合格出水,而我(wǒ)國在這方麵還比較落後。計算機控製(zhì)和管理也必(bì)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(yì)比較為了選擇出工藝上可靠,投資上經濟,管理上方便的城(chéng)市汙水處理係(xì)統,結合當地的實際情況,我們調(diào)研(yán)了國內外汙(wū)水處理廠的成熟經(jīng)驗和發展趨勢,並進行了比較。
目前,國內外城(chéng)市汙(wū)水處理廠處理工藝大都采用(yòng)一級處理和二級處理。一級處理(lǐ)是采用物理(lǐ)方法,主要通過格柵攔截、沉澱等(děng)手(shǒu)段去(qù)除(chú)廢水中大(dà)塊懸浮物和砂粒(lì)等物質。這一處(chù)理工藝國內外(wài)都已成熟,差別不大(dà)。二級處(chù)理則是采用生化方法,主要通過(guò)微生物的生(shēng)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(dàn)、磷等(děng)營養鹽。目前,這一處理工藝有多種方法,歸結起來,有代表(biǎo)性的工(gōng)藝主要有傳統活性(xìng)汙泥、氧化溝(gōu)、A/O或A2/O工藝、SBR及CCAS工藝等(děng)。目前,這幾種代表工藝(yì)在國內外都有實際應用。
二、SPR高濁度汙水處理(lǐ)技術(shù)
在天然淡水資源已被充分開發、自然災害日益頻(pín)繁暴發的今天,缺水已經對世界各(gè)國眾多城市的經濟(jì)和市民生活構成了十分嚴重的威脅,缺(quē)水危(wēi)機已經是我們麵臨的現實(shí),解決城市缺水問題的重要途徑應該是將城市汙水變為城市供水水(shuǐ)源。城市汙水就近可得,來源穩定,容易(yì)收集,是可靠且穩定的供(gòng)水水源。城(chéng)市汙(wū)水(shuǐ)經淨化後回用主要可作為市政綠化、景觀用水和工業用水。
城市汙水再生回用工程包括汙水收集係統、汙水淨(jìng)化處理(lǐ)技術及其係統、出水輸配(pèi)係統、回用水應用技術和監(jiān)測係統。其中汙水淨化再生技術及其係統是關鍵,汙水淨化處理的(de)流程要簡單可靠,投資(zī)和運行(háng)費用要為該城市經濟實力所能承受,處理後出水(shuǐ)的水質(zhì)要滿足回用的要求。
沿用了許多年的傳(chuán)統的“一級處(chù)理”及“二級處理”水處理(lǐ)工藝技術和設備已經難(nán)以適應當今的高濁(zhuó)度和高(gāo)濃度汙水的淨化處理(lǐ)要求,處(chù)理(lǐ)後出水更不能滿足城市對水回用的水質要求。沿著傳統(tǒng)的工藝技術路線(xiàn)隻能進一步附加傳統的“三級處理”設備係統,既(jì)回避不(bú)了龐(páng)大複雜的傳統二級生化處理係統,也回避不了投資和運行費用都十分(fèn)昂(áng)貴(guì)的傳統(tǒng)三級過濾吸(xī)附(fù)處理係統。這些恰恰是實現汙(wū)水回用的忌諱之處。所以,環保市場十分迫(pò)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城市,投資和運行費用又要為現有城市的經濟實力所(suǒ)能接受的汙水(shuǐ)處理新技術和新設備。
新發明的“SPR高濁度汙水淨化係統”(美(měi)國發明專利)將汙水的“一級處理”和“三級處理”程序合並設計在一個SPR汙水淨化(huà)器罐體內,在30min流程裏快速完成。它容許直接吸入懸浮物(wù)(濁度(dù))高達500ml/L至5000ml/L的(de)高濁度汙水,處理後出水的懸浮物(濁度)低於(yú)3ml/L(度);它容許直接吸入CODcr為200ml/L至(zhì)800ml/L的高濃度有機汙水,處理後出水CODcr可降為40ml/L以下。隻需(xū)用相當於常規的一、二級汙水處(chù)理廠的工程投資和低於常規二級處理的運(yùn)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(hé)回用。
SPR汙水(shuǐ)處理係統(tǒng)首先采用化學方(fāng)法使溶解狀態的汙染物從真溶液狀態下析出,形成具有固(gù)相界麵的膠粒或微小懸浮顆粒;選用(yòng)高效而(ér)又經濟的吸附(fù)劑將有機汙染物(wù)、色度(dù)等(děng)從(cóng)汙水(shuǐ)中(zhōng)分離出(chū)來;然後采用(yòng)微觀物理吸附法將汙水中各種(zhǒng)膠粒(lì)和懸(xuán)浮顆粒凝聚成大塊密實的絮體;再依靠旋流和過濾(lǜ)水力學等流體力學原理,在自行設計的SPR高濁度汙水(shuǐ)淨化器(qì)內使絮(xù)體(tǐ)與水快速(sù)分離;清水經過罐體內自我形成(chéng)的致密的懸浮(fú)泥層過濾之後,達到三級處理(lǐ)的水準,出水實現回用;汙泥則在濃縮室內高度濃縮,定期靠壓力排出,由於汙泥含水率低,且脫水性能良好,可以直接送入機械脫水裝置(zhì),經脫水之後的汙泥餅(bǐng)亦可以用來製造人行道地(dì)磚,免除了二次(cì)汙染。
新發明的SPR汙水淨化技術以其流程簡單可靠、投資(zī)和運行費用低、占地少(shǎo)、淨化效果好(hǎo)的眾多優勢將為當今世界的城市汙水的(de)再利用(yòng)開創一條新路。城市汙水實現再利用之後,為城(chéng)市提供了第二淡水水源,為城市的可持續(xù)發展提供(gòng)了(le)必不可少的條件,其經濟效益和社會效益是不可估量的。
SPR汙水處理係統與(yǔ)眾(zhòng)不同的(de)技術(shù)特點(diǎn)
1.城市生活(huó)汙(wū)水和處理藥劑的混合主要是在泵(bèng)前吸藥管道、汙水(shuǐ)泵葉輪、蛇形(xíng)反應管和瓷球反應罐的組合作用下完成的,依照(zhào)紊流速度、混合時間、和水力學結構數據(jù)設計,得以十(shí)分充分的混合,為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。這是過去常規的一級處理和二級處理之水工結(jié)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(chù)理藥劑及其佳配(pèi)方組合使用(yòng),靠化學(xué)反(fǎn)應使汙水中溶解狀態(tài)的有機汙染物(wù)、重金屬離子和有害的鹽(yán)類從水中析出,成為有固(gù)相界麵的微小顆(kē)粒(它(tā)包含有汙水三級處(chù)理的(de)作用)。其中還(hái)選用了一種吸附效果(guǒ)很好(hǎo)而價錢又很便宜的吸附劑,以吸(xī)附有機汙染物和色度(dù)。靠(kào)消毒劑在30min的(de)流程內殺滅細菌和大腸杆菌。靠混凝(níng)的物理(lǐ)化(huà)學吸附作用將懸浮物及各類雜質凝聚成大而且密實的絮(xù)團。這樣(yàng)發揮各藥劑的單獨(dú)作用和它們之間的交聯作用的用藥方(fāng)式是與常規的(de)物理化學法不相(xiàng)同的。而且SPR係統使用的組合藥劑配(pèi)方,隻能在具有(yǒu)十分精細的水動力學參(cān)數設計的SPR汙水淨化器及其(qí)係統裏才能(néng)充分發揮作用在常規的水工係統裏是無(wú)法使用的。
3.SPR係統裝置能(néng)夠依(yī)照模(mó)擬試驗得(dé)出(chū)的(de)配方,借助大氣壓力和流量計,十(shí)分精確(què)地投加(jiā)混凝(níng)藥劑和絮凝藥劑,不致因加藥過量(liàng)而造成藥劑殘留在淨(jìng)化後的出水(shuǐ)中,而且動力消耗很少。
4.SPR汙水淨化器(qì)內部結(jié)構是完全按照混凝機理精確設計的,形成的渦旋流動和各部位恰當的水流速(sù)度,使得膠(jiāo)體顆粒之間有多的碰撞次數,並且(qiě)有凝聚吸附所需的佳流速環境。從而在極小的容積內(nèi)獲得了極(jí)充分的凝聚效果。這也是(shì)常規水工裝置無法比擬的。
5.根據混凝形成的(de)絮團實(shí)際狀況,準確確定了SPR汙水淨(jìng)化器內部的水動力學數據,使得在罐體中上部形成了一個有幾十厘米經過混凝的出水都必須通過(guò)此懸浮泥層的過濾,才能升流到罐體上部的(de)清水匯集區。它十分成功地起到了汙水高級處(chù)理工藝中極為重要的過濾作用。
這個致密的懸浮泥層是由汙水中的(de)汙泥及混(hún)凝(níng)藥(yào)劑形成的絮(xù)體本身組成的。隨(suí)著絮體由下向上運動,使泥層的下表層不斷增加(jiā)、變(biàn)厚;同時,隨著過濾水力學原理形成的(de)罐體的旁路流動,引導著懸浮泥層的上表層不斷流入(rù)中心接泥桶,上表層不斷(duàn)減少、變薄。這樣,懸浮泥層的厚度達到一個(gè)動態的平(píng)衡。當混凝後的(de)出水由下向上穿過此懸浮泥層時,此絮體濾層靠界麵物理吸附和電化學特性及範德華力的作(zuò)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(céng)上,使出水水質(zhì)達到三級處理的水平。由(yóu)於泥層是由絮體(tǐ)組成(chéng),致密度高,過濾效率遠遠高(gāo)於常規的沙粒層過濾;由於是處於懸浮狀態的絮體泥層作濾(lǜ)層,其(qí)過濾的(de)水頭(阻力)損失非常小(xiǎo),所以動(dòng)力消耗遠遠低於常規的砂層過濾、微孔過濾、或反滲透膜(mó)過濾;又由於過濾泥層是淨化過程中由汙水中的汙泥(ní)自動補充添加,又(yòu)自(zì)動被引(yǐn)走,即過濾(lǜ)泥層自身在不斷地更新,過濾泥層總是保持著穩定(dìng)的厚度,而且(qiě)總是保持著穩定的物理吸附和電(diàn)化學吸附性能,因此能獲得穩定的(de)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洗以及反(fǎn)衝洗帶來的眾多麻煩。這種結構和原理與常規的三級汙水處理的過濾(lǜ)裝置是完全(quán)不同的,這裏沒有價格昂貴的反滲(shèn)透膜過濾、微孔過濾、或活(huó)性炭過濾等裝(zhuāng)置。所以,投資省、動力消耗小、運行費用低是SPR係統的必然優勢(shì)。
6.SPR係統(tǒng)選(xuǎn)用的(de)絮凝劑(jì),同時也是良好的汙泥助濾劑(jì),所以,係統後排出的汙泥漿,其脫水(shuǐ)性能良(liáng)好,可以不另外添(tiān)加助濾劑,就直接泵入壓濾機脫水。泥餅可以製成人行道地磚再利用,不(bú)會帶(dài)來二次汙染的問題。它沒有傳統的生化法產生的汙泥含水率很高、脫水性能很差的致命(mìng)弱點。
7.本類型汙水淨化器曾開機運行處理過養豬場汙水、養雞(jī)場汙水(shuǐ)、煤礦礦井坑道(dào)汙水、生豬屠宰場汙水、高粱(liáng)釀酒廠酒糟汙水、紡織(zhī)印染汙水、再生紙造紙汙水和城市(shì)生活汙水等等含有大量有機汙染物(wù)和氨氮的汙水;也成(chéng)功應用於(yú)陶瓷廠汙水、牆地磚廠汙水、大理石水磨拋光汙(wū)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(dì)權威檢測部(bù)門(mén)測試了汙水淨化器(qì)進水和出水(shuǐ)的有(yǒu)關數據。測試報告單表明(míng):氨氮去除率可(kě)以達到85%,總氮去除率可(kě)達95%,有(yǒu)機氮(dàn)去除率可達96%,BOD去除率可達95%,懸浮(fú)物的去除率(lǜ)則高(gāo)達98.3%~99.6%,出水濁度達到3o(3ml/L)以下。這是本淨水係統在低投資、低(dī)運轉費的前提下(xià)所獲得的出水指標。這是常規的物化法和生物化學法的一級、二級處理係(xì)統都無法達到的。
除發達(dá)國家(jiā)有專門的城市(shì)生活汙水管路係統外,實際的城市汙水往往(wǎng)混入有許多工業汙水,可生化性差和(hé)汙(wū)染物成分不規則(zé)地(dì)快速變化是(shì)我們麵臨的現實,而針對降解某種有機汙染物的(de)微生物生長、繁(fán)殖的過程(chéng)卻太長,所以,傳統生(shēng)化係統難以適應當今愈來愈工業化了的城市的汙水。SPR係統已擁有處理眾(zhòng)多工業汙水(shuǐ)的(de)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(kǒu)汙水(shuǐ)水質的變化,保持穩定的淨化效果。
8.在SPR係統中投放殺菌消毒藥劑時,隻要增加一(yī)些投氯量(無(wú)需另外增加設備)就可以起(qǐ)到用氯來氧化除氨的作用,進一步提高汙水處理(lǐ)係統去除氨氮的效率。
9.假如經過SPR係統處理後(hòu)的出水氨氮含量還未達到較嚴格的要求(如某些發達國家或發達地區將排水標準定為含氨氮1mg/L以下),也可以後續再串聯設置一級離子交換裝置,靠斜發沸石離(lí)子交換柱終達到除氨氮的目標。
因(yīn)為斜發沸石離子交換係統要求進口水質的懸浮(fú)物含量要低於35ml/L,否則會影響離子交換柱的功能(néng)和壽命(mìng),從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(chù)理裝置是難以長(zhǎng)期穩定(dìng)地達到這樣的前處理水平的,因而限製了離子(zǐ)交換法除氨氮技術的廣泛(fàn)應用。現在,SPR汙水處理係統(tǒng)絕對(duì)可以保證(zhèng)淨化後出水的懸浮物含量低於3ml/L(實(shí)際運行中出水的懸浮物含量多為1ml/L),使得後續的斜發沸石離子交換(huàn)係統去除氨氮(dàn)的負荷減輕很多,交換柱的使用壽命會大大延長,即離子交換的運行費用會大大降低,將使(shǐ)離子交換法(fǎ)除氨(ān)氮技術的優點得到更充分的發揮。
早在七十年代,美國Minnesota州Minneapolis市的羅茲芒(máng)汙水廠就是用純粹的物(wù)理(lǐ)化學法處理城市生活汙水的(de),其(qí)工藝流程是:化學混凝沉澱過濾和活性炭吸附斜發沸(fèi)石離子交換。其後出水水質(zhì)標準為:氨氮(dàn)1mg/L,BOD10ml/L,磷1ml/L,懸浮物10ml/L,pH8.5。證(zhèng)明純粹的物理化學法處理城市汙水在技術(shù)上是可(kě)行的。現在,依靠新發明的(de)SPR淨水技(jì)術,將使這項工藝的經濟性更為(wéi)圓滿。
10.其實,經過SPR汙水淨化係統處理後的(de)出水,其懸浮物的含(hán)量小於(yú)3ml/L,濁度也小於3o,達自來水標準,不再會堵塞輸水管路,並且已經(jīng)經過了良好(hǎo)的消毒。將此出水回送(sòng)到城市各地,作為城市草坪綠地和樹木綠化澆灌用水是十分安全、可靠的。經過SPR係統處理後的出水中,殘存的氮含量已經(jīng)很低,氮作為植物生長的營養物是(shì)不(bú)必去除(chú)、或不必去除得那麽幹淨的。從而可以免去除氮的深度處理投資及其運行費用,既保證了環境質量(liàng),又為社會節省了大筆資金。用此回用水取(qǔ)代自(zì)來(lái)水作為城市綠化用水,將大大節省城市的淡水資源,減輕城市市政部門的供水壓(yā)力,對城市的整體經濟發展定會產生十分巨大的效益。這是城市汙水回用的新概念。
三、“WT-FG”生物法技術簡介
美國富美生物工程有限公司運用具有(yǒu)世界先進水平的“WT-FG”微生物技(jì)術成功地對中國的高濃度的工業汙水和城市汙水以及被汙染的河流進行(háng)了卓(zhuó)有成效的治理,這(zhè)是生(shēng)物工程在汙水治(zhì)理中的實際運用。“WT-FG”生物技術(shù),為中國環保事(shì)業走出一條投資省。見效快。運行費用低的路子作出了(le)貢獻。近,該技(jì)術得到中國一(yī)批著名的生物專家的一致肯定,被中國政(zhèng)府列為“中(zhōng)國政(zhèng)府采購技術。”
“WT-12”固體微生物具有(yǒu)高度濃縮和高度組合的特點,具備1200種微生物,可以針(zhēn)對不(bú)同的汙水組合為不(bú)同的微生物菌劑,這種高效的微生(shēng)物菌群,每克中含有10億-60億個微生物。利用它治理汙水後,不會產生第(dì)二次汙染,不會(huì)有新(xīn)的活性汙泥產生。“FG-12”專用助劑(jì),它在水中具有(yǒu)吸(xī)收(shōu)、蓄存。釋放氧氣的作用,因此“WT-FG”生物法完全拋棄了傳統的機械曝氣設備,采取了用電量(liàng)極少的循環噴水裝(zhuāng)置和”FG-21”專用助劑來增加水中的溶(róng)解氧,這就大大節約了投資成本和運行費用。
美國(guó)富美公司三年來在中國作了大量的實(shí)驗和實際工程,取得了突出的成績。首先在海南省環保廳(tīng)的直接支持、領導下,用低成本的“WT-FG”生物法攻克了用生(shēng)物法治理河(hé)流汙染的重大課題,開創了中國用生物法徹底治理被汙染(rǎn)河流的先例,達到既治標又治本的目的,這為中國的舊城鎮的改造有著重大的現實(shí)意義。
經海南省環保(bǎo)廳批準,1999年11月在萬寧市環保局監督下,還對興(xìng)隆汙水廠進行了工程技術改造,即(jí)不用原有的曝氣(qì)設備(bèi)和生化池而改(gǎi)用“WT-FG”生物法,對排放量為每天1200m3的城(chéng)市汙水進(jìn)行治(zhì)理運行,此次(cì)技改試驗工程取得了成功,其汙水出水水質達到國家一級排放標準,COD=40mg/L、BOD5=8mg/L,NH-N=4mg/L、運行費節約30%左右,沒有活性汙泥產生,其出水水質(zhì)無色、無味、透明。該項工程的成功,在技術上是對傳統(tǒng)的汙泥(ní)法的挑戰,是一場技術革命,在經濟上走出了一條(tiáo)投資省、見效快、易操作的路子。由於(yú)興隆汙水廠的治理成功,海南(nán)省國家旅遊區三亞市亞龍灣汙水處理廠也馬上用“WT-FG”生物法對舊汙水廠進行了技術(shù)改造。一個月後,該廠處理成功,COD從300mg/L降至15mg/L以(yǐ)下,BOD從150mg/L降至5mg/L。P從2mg/L降至0.2mg/L,完全達到海南省對該汙水廠的要求,因該廠的汙水要排人(rén)風景區的大(dà)海,運行成本較舊廠降低了70%,經過半年的運行,汙水處理(lǐ)質量十分穩定(dìng),該廠現在要建造15000t/d的汙(wū)水處理(lǐ)廠。基礎建設投資與原活性汙泥法相比節約50%以上的資金。
我國的各大中城市都有(yǒu)被汙染的河流,因河水流動性大、變化大,采用常規的方法(fǎ),即用人工和機械疏通河道,都不能根治河流的汙染問題(tí),在世界上治理河流的汙染是屬於(yú)前沿技術。1999年10月經省環保廳的批準,在(zài)海口市環保局的大力支持下(xià),於10月27日(rì)開始在海日市大同溝銀河路地段(duàn)的30m長、20m寬,2.0m深的河(hé)段上進(jìn)行生產(chǎn)性的工程試運行。該河流位於海口市區內,全長近5km,由於有大量的城市生活汙水排人河中,河(hé)水嚴重(chóng)汙染,汙泥大量產主,海水倒流(liú),蘭藻不斷繁殖,臭氣很濃(nóng),河水變黑,多年來老百(bǎi)姓稱之為“臭水溝”。近年來市政府對河流也多次清掏河床,但成效不顯著,治標未治本。這次運用“WT-FG”生物(wù)法處理後,三天(tiān)內臭氣全部消除,經過二個月的處理,河水變成(chéng)無味(wèi),無色。透明的河水,汙(wū)泥由45cm,減少(shǎo)至8cm,每天(tiān)有2000-2400t上遊被汙(wū)染的河水,通過該河段;汙水得到有效(xiào)的(de)治理,河(hé)水水質達到國(guó)家“地表水環境質量標準”4類標準,溶解氧為(wéi)5-6mg/L,COD=20-30mg/L、BOD5=5-6mg/L,透明度為0.5-1.2m,目前處理後的河水已經可以養魚,有200多條紅金魚和紅鯉魚已在(zài)河中健康的生存了4個多月,海口市人民廣泛稱讚這為老百姓作了一件了不(bú)起的好事。
在海南省的治理成功後,該技術得到國家環保總局的肯定、得到不少省市環(huán)保部門的認可和支持,中央電視台(tái)、海南(nán)省電視台、上海電視(shì)台以及有關省市報紙均作專題報導。海南省治理成功後,接著,廣東、上海、北京(jīng)的(de)政(zhèng)府已決定用“WT-FG”生物法(fǎ)治理被汙染的河流。現已成功治理了上海同濟大學的校內河流,上海浦(pǔ)東新區的中槽港河流以及廣東(dōng)東莞(wǎn)的(de)河流,均達(dá)到地表水4類水的(de)標(biāo)準。
“WT-FG”生(shēng)物法也能有(yǒu)效治理高濃度的(de)工業汙水,如皮革廠、造紙廠、印染廠、石油化工廠的(de)汙水和垃圾滲透液,經(jīng)廣州市環衛局批準,對廣州垃圾滲瀝液作了10aT/日(rì)的生產運行(háng),效果十分理想,進水水質(zhì)十分(fèn)惡劣,原(yuán)水的COD為30000mg/L,BOD為15310mg/L,NH-N為2000mg/L,又黑又臭,我(wǒ)公司用“WT-FG”生物(wù)法輔之以物(wù)化法,使(shǐ)出水指標達(dá)到當地政府要求的二級排放標準。
COD為253mg/L,BOD5為47mg/L,NH-N為24mg/L,出水(shuǐ)質的DO=5-6mg/L,色度從1230倍降為16倍,出水為無色,無味、無臭、透明(míng)的水體。特(tè)別指出,我們已將原有的曝氣設備,去NH-N的設備,全部停止,而用FG-21助劑,DO>3mg/L。
1999年8月我們在三門峽市對口排放量為3000T的棉漿黑液進行了有效地(dì)治理,COD從2000mg/L降為150mg/L,BOD5從800mg/L降為10mg/L,黑水變成無色透明(míng)的出水。
1999年(nián)4月,我們對山西省黃河造紙廠的汙水進行了生產性試驗,取得完(wán)滿成功。COD由(yóu)50000-2000mg/L降至150mg/L,達到二級排放標(biāo)準。
四、EWP高效(xiào)汙水淨(jìng)化器在造紙汙水治理的(de)應用*
造紙汙水水量大,濃度高,可生化性差。近年的治(zhì)理情況表明,較為經濟實用的是物化法(fǎ),在(zài)一(yī)些國家,已把處理技術的重點轉到物化(huà)凝聚法的研究和開發(fā)。EWP高效汙水淨化(huà)器是隻(zhī)有一級物化處理工藝的(de)設備係統,對利用廢紙再生槳料造紙的汙水進行治理,達到以汙染物去除率COD在90%以上;BOD在70%能(néng)上能下;SS在95%以上,經處理汙(wū)水還可回用(yòng)到生(shēng)產上。
1、試驗研究
1.1設備原理
造紙汙水經絮凝反應後能分離出大量的汙泥(ní),這些含有纖維的絮狀泥有類似活性(xìng)碳的很好的吸附能力,以往的沉澱(diàn)或氣浮工(gōng)藝(yì),隻把這(zhè)些固形物分離,沒有再充(chōng)分發揮這些汙泥的隻附過濾(lǜ)作用。則EWP高效汙水淨化器就是利用(yòng)這(zhè)些絮凝反應後生成的絮凝沉澱物在淨化器內形成一個穩定的、可連續(xù)自動更新的隻附過港督流化床,令汙染物起到活性碳的(de)作用,使(shǐ)進入的汙水除了得到平常混凝反應之後(hòu)的固液分離效果外,還讓汙水得到過濾(lǜ)和吸附的淨(jìng)化處理,即可達到(dào)比普(pǔ)通的氣浮或(huò)沉澱(diàn)的物化處理工藝提高10-20%的去除(chú)率。由於(yú)EWP高效汙水淨化器沒有用任何的濾料(liào)或填料作為濾床,不會堵塞,所以免除了砂濾(lǜ)池或其他過濾裝置必需的反衝(chōng)洗的麻煩和額(é)外的動力消耗,更解決了處理裝置偶然停用後濾料幹涸(hé)板結造成的堵塞(sāi)問題。EWP高效汙(wū)水淨化器是集汙(wū)水絮凝反應、沉澱、吸附、過濾(lǜ)、汙泥(ní)濃縮等功能於(yú)一體的設備。
1.2試驗效(xiào)果
在試驗(yàn)的五個(gè)月(yuè)中,分六個階段進行測試,結果表明,實驗達到要求目標。
2、工程(chéng)應用(yòng) :
2.1處理規(guī)模
珠江紙廠治理工程中,采用兩台處(chù)理量100m3/h(高(gāo)13m)和兩台50m3/h(高11m),共4台(tái)淨化器(qì),分別處理黃板紙(zhǐ)和白紙的製槳(jiǎng)、抄紙廢水。人民紙廠采用六台處(chù)理量100(高(gāo)15)的淨化器,處理黃板紙和灰板紙(zhǐ)的製槳、抄紙廢水。配有汙泥濃縮槽和加藥係統2套、調節池刮泥機(jī)、汙泥脫(tuō)水機等設(shè)備。兩個(gè)工(gōng)程處理量分別為(wéi)7200和15000,總投資分別為590萬元和980萬元,占地(dì)1600和2800。廣州頭號城紙箱廠應用EWP高效汙水淨化器,汙水(shuǐ)處理(lǐ)後回用到造紙生(shēng)產中,使得該廠達到1t水造1t紙的先進水平。|
2.2工藝(yì)流程
對比試驗流程增加了調節池刮泥李、泵後(hòu)加藥係(xì)統、汙泥脫水(shuǐ)機等設備。
2.3運行(háng)效果
EWP高效汙水淨化器的技術特點是沒有用任何的(de)濾料或填料,而(ér)利用先進(jìn)生產方式的汙水中的懸浮與絮凝劑反應後生成的絮凝沉澱物(wù)形成吸附過濾訂對連續進入的(de)汙(wū)水進行淨化。其關鍵是EWP高效汙水(shuǐ)淨化器能把汙水中的絮凝沉澱(diàn)物形成穩定的流化,今汙染物(wù)起(qǐ)到活性(xìng)碳的作用,並(bìng)能由(yóu)新鮮進入的絮凝沉澱物推動老的絮凝沉澱物排出,始終保持淨化器的治理效果。雖然隻是一級(jí)物化處理工藝,卻可比氣浮、沉澱等同類工藝提高效率10-20%。
經過三年多的運行,盡管進水濃度變化較大,但出水仍然比較好和穩定(dìng)。監測結(jié)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(yùn)行費用(藥劑費0.25元,電耗0.2o)為0.38元/t水(shuǐ)。
對以廢紙再生槳料造紙的廢水,采用(yòng)一級物(wù)化處(chù)理工藝的EWP高效汙水淨化器治理,具有工藝簡單(dān)、設備可靠、效率高、運行費用低、經處理廢水能達標排放並可回用等優(yōu)點。
五、高效垂直流人(rén)工濕地係(xì)統水質淨(jìng)化技術介紹
1.工藝原(yuán)理
人工濕地係統水質淨化技術是一種生(shēng)態工程(chéng)方法,其基本原(yuán)理是在一定的填料上種(zhǒng)植特(tè)定的濕地植物,從而建立起一(yī)個人工濕地生態係統,當汙(wū)水通過係統時,其中的汙染(rǎn)物質和營養物質被係統吸(xī)收或分解,使水質得到淨化。 + I. M z) j7 f! w+ M6 v
2.方法特(tè)點!
人工濕地係統具有建造成本較低、運行(háng)成本很低、出水水質非常好、操作簡(jiǎn)單等優點,同時如(rú)果選擇合適的植物品種還有美化環境的作(zuò)用。但另一方麵具有占地麵積較大的缺點。
3.適用範圍
經過人工濕地係統係統處理後的出水水質可以達到地麵水水質標準,因此它實際(jì)上是一種深度處理的方法(fǎ)。特別適用(yòng)於飲用水源和景觀用水保護,處理後的水可以直(zhí)接排入飲用水源或(huò)景(jǐng)觀(guān)用(yòng)水的(de)湖(hú)泊、水(shuǐ)庫或河(hé)流中。因此特別適(shì)合(hé)處理飲用水源或景觀用水區附近的生活汙水或直(zhí)接對受汙染水體的水進行處理,或者為這些水體提供清潔的(de)水源(yuán)補充(chōng)。
4.基建與運行費用
基建費用(yòng)與很(hěn)多因素有關:地形特征、地層結構、選用的前(qián)處理方法、進水水(shuǐ)質情況、出水水質要求、外觀要求等等因素有關。因而根據情況的不同有很大差異,但比二級汙水處理廠低很多(duō)。人工濕地(dì)係統運行費用特別低,如(rú)果僅以電(diàn)費計,通常不會超過(guò)每天0.05元(yuán)/t(主要用於提高進水水位,如果(guǒ)水位不需提升(shēng)則沒有此項費用),另外(wài)需要工人(rén)進(jìn)行(háng)簡(jiǎn)單(dān)的操作和(hé)維護管理。 )
5.處理效果
出水(shuǐ)水質可以(yǐ)因進水水質或停留時(shí)間的不同達到地麵水水質標準(GB3838-88)II至V類標準。係統可以根據進水水質狀況和(hé)出水水質要(yào)求進行設計。