A、CCAS工(gōng)藝簡介
CCAS工藝,即連續循環曝(pù)氣係統工(gōng)藝(ContinuousCycleAerationSystem),是一種連續(xù)進(jìn)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(yú)1914年即研究開發成(chéng)功,但由於人工操作管(guǎn)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工藝曾被普遍認為適用(yòng)於小規模汙水處理廠。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(dǔ)塞的微孔(kǒng)曝氣器也研製成功,為廣泛采用間歇式處理法創造了條件。1968年澳(ào)大利亞的新南威爾士大(dà)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工藝屬於革新代用技術(I/A),成(chéng)為目前先進的電腦控製的生物除磷、脫氮處理工藝。
CCAS工(gōng)藝對汙水預處理要求不高,隻設(shè)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(lín)、脫氮(dàn)、降解有機物及懸浮物等功能均在該池(chí)內完成,出水可達標排放。
經預(yù)處理的汙水連續不斷地進入反應池前部的預反應池,在該區內汙水中(zhōng)的大部分可溶性BOD被活性汙泥微生物吸附,並一(yī)起從主、預反應區隔牆下部的孔眼以低流速(sù)(0.03-0.05m/min)進入反應區。在主反應區內依(yī)照“曝氣(Aeration)、閑(xián)置(Idle)、沉澱(diàn)(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(qù)碳、脫氮,和在(zài)“好氧-厭氧”的反複中完成除磷。各過(guò)程的曆時和(hé)相應設備的運行均按(àn)事先(xiān)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(gòu)和運行模式使其在工藝上具有獨(dú)特的優勢:
(1)曝氣時(shí),汙水和汙泥處於完全理想(xiǎng)混合狀態,保證了BOD、COD的去除率,去除率高達95%。
(2)“好氧-缺(quē)氧”及“好(hǎo)氧(yǎng)-厭(yàn)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(dàn)、磷去除率達80%以上,保證了出水指標合格。
(3)沉澱時,整(zhěng)個(gè)CCAS反應(yīng)池處於完全理想沉澱狀態,使出水懸(xuán)浮物(SS)極低,低的SS值也保證(zhèng)了(le)磷(lín)的去除效果。
CCAS工藝的缺點是各池子同(tóng)時間歇運行,人工(gōng)控製幾乎不可能,全(quán)賴(lài)電腦控製,對處理廠的管理人員素質要求很高,對(duì)設計(jì)、培訓、安裝、調(diào)試等工作要(yào)求較嚴格。
B、國內外(wài)城市汙水處(chù)理廠發展概況(kuàng)
水是經濟發展和社(shè)會可持續發展的一個重要(yào)因素。隨著城市規模(mó)的不斷擴大和人口的增加,水環境汙染成了一大難(nán)題。城市汙水是目前江河湖泊(bó)水(shuǐ)域汙染的重要(yào)原因,是製約許多城市可持續發展的主要原因之(zhī)一。“環境(jìng)保護”是(shì)我國的基(jī)本國策,中國可持續發展的戰略與對策製定(dìng)的2000年治理目(mù)標,要求城市汙水集中處理率達20%。目前,我國正處於城市汙水處理事業的大發展(zhǎn)時期,尤其隨著國家西部大開發戰略的實(shí)施,中國中西部環境與生態保護已(yǐ)被提上首要議事日程。
城市生活汙水(shuǐ)處理自200年前工業革命以來,越來越受到人們的(de)重(chóng)視。城市汙水處理率已成為一個地區文明與否的一(yī)個重要標誌。近200年來,城市汙水處理已(yǐ)從原始的自然處理、簡單的一級處理發展到利用各種先進技術、深度處理汙水,並回用。處理工藝也從傳統活性汙泥法、氧化溝工藝發展到A/O、A2/O、AB、SBR(包括CCAS工(gōng)藝)等多種工藝,以達到不同的出水(shuǐ)要求(qiú)。我國城市汙水處理相對於國外發達國家、起步較晚,目(mù)前(qián)城市汙水處理率隻(zhī)有6.7%。在我們大力(lì)引起國外先進技(jì)術、設備和經驗的同時,必須結合我國發展,尤其是當地實際(jì)情況,探(tàn)索適合我(wǒ)國實際的城市汙水處(chù)理係統。
B、結合我國實際情況,參(cān)考國外先進技術和經驗,建設城市汙水處理廠(chǎng)應符合以下幾個發展方向:
(1)總投資省。我國是一個發(fā)展中國家,經濟發(fā)展所需資金(jīn)非常龐大,因此嚴格(gé)控製總投資對國民經濟大有益(yì)處。
(2)運行費用低。運(yùn)行費用是汙水處理廠(chǎng)能否正常運行的重要因(yīn)素,是評判一套工藝(yì)優劣的主要指標之一。
(3)占地省。我國人口眾多,人均土地資(zī)源極其緊缺。土地資源是我國許(xǔ)多城(chéng)市發展和規劃的一個重要因素。
(4)脫氮除磷效果。隨著我國(guó)大麵積水體環境的富營養化,汙水(shuǐ)的脫氮除磷已經成為一(yī)個迫切的問題。我國新實(shí)施的國(guó)家《汙水綜合排放標(biāo)準》(GB8978-1996)也明確規定了適(shì)用於所有排汙單位,非常嚴格地規定了磷酸鹽排放標準和氨(ān)氮排放標(biāo)準。這就意味著今後(hòu)絕大多數城市汙水處理廠都要考慮脫氮除磷(lín)的問題。
(5)現代先進技術與環保工程的有機結合。現(xiàn)代先進技(jì)術,尤其是計算機技術和自控係統設備的出現和完(wán)善,為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(dà)都采用先進的計算機管理和(hé)自控係統,保證(zhèng)了汙水處理廠的正常(cháng)運行和穩定的合格出水,而我國在這方麵(miàn)還比(bǐ)較落後。計算機控製和管理也必將是我(wǒ)國城市汙水處理廠發展的方向(xiàng)。
C、幾種處理係(xì)統的工藝比較為了選擇出(chū)工藝上可靠,投資上經濟(jì),管理上方便的城市汙水處理係統,結合當地的實際情況(kuàng),我們調研了國內外汙水處理廠的成熟經驗和發展趨勢,並進行了比較。
目前,國內外城(chéng)市(shì)汙水處(chù)理廠處理工藝大都采用一級處理和二級處理。一級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(zhì)。這一處理工藝國內外都(dōu)已成熟,差別不(bú)大。二級處理則(zé)是采用(yòng)生化方法(fǎ),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、磷等營養鹽。目前,這一處理(lǐ)工藝有多種方法,歸結起來,有(yǒu)代表性的工藝主要有傳統活性汙泥、氧化溝、A/O或A2/O工藝、SBR及CCAS工(gōng)藝等。目前,這幾種代表工藝在國內(nèi)外都有實際應用。
二、SPR高濁度汙水處理(lǐ)技術
在天然淡水資源已被充分開發、自然災害日益頻繁(fán)暴發的今(jīn)天,缺水已(yǐ)經對世(shì)界各國眾多城市的經濟和市民生活(huó)構成(chéng)了十分嚴重的威脅,缺水危機已經是我們麵臨的現實,解決城市缺水問題的重要(yào)途徑應該是將城市汙水變為城市供水水源。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(yào)可作為市政綠(lǜ)化、景觀用水和工業用水(shuǐ)。
城市汙水再生回用工程包(bāo)括汙水收集(jí)係統(tǒng)、汙水淨化(huà)處理技術及其(qí)係統、出水輸配(pèi)係(xì)統、回用水應用技術和監測係統。其中汙水(shuǐ)淨(jìng)化再生技術及其係(xì)統是關鍵,汙水淨化處理的流程要簡單可靠,投(tóu)資和運行費用要為該城市經濟實力所(suǒ)能承受,處理後出(chū)水的水質要滿足回用的要求。
沿用了許多年的傳統的“一級處理”及“二級處理”水處理工藝(yì)技術(shù)和(hé)設備已經難以適應當今的高(gāo)濁度和高濃度汙水的淨化處(chù)理(lǐ)要求,處理後出水更不能滿足城市對水回用的水質要求。沿著傳統的工藝技術路線隻能進一步附(fù)加傳(chuán)統的(de)“三(sān)級處理”設備係統,既回避不了龐大複雜的傳統二級生化處理(lǐ)係統,也回避不(bú)了投資和運行費用都(dōu)十分昂貴的(de)傳統(tǒng)三級過濾吸附處理係統。這些恰恰是實現汙水(shuǐ)回用(yòng)的忌諱之處。所以(yǐ),環保市場十(shí)分迫切需(xū)要淨化效率更高(gāo)、處理後出水能滿(mǎn)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(jì)實力所能接受的汙水處理新技術和(hé)新設備。
新(xīn)發明的“SPR高濁度汙水淨化係(xì)統”(美(měi)國發明專利)將(jiāng)汙水的“一級處(chù)理”和“三級處理”程序合並設(shè)計在一個SPR汙水淨化器罐體內,在30min流程裏快速完成。它容許直接吸(xī)入懸浮物(濁度)高達500ml/L至(zhì)5000ml/L的高濁度汙水,處理後出水的懸浮物(濁(zhuó)度)低於3ml/L(度);它容許直接(jiē)吸入CODcr為200ml/L至800ml/L的高濃度有機汙水,處理後出水CODcr可降(jiàng)為(wéi)40ml/L以下。隻需用相(xiàng)當於常規的一、二級汙水處理廠的工程投資和低於常規二級處理的運行費用,就(jiù)能夠獲得三級處理水平的效果,實現城(chéng)市汙水的再生和回用。
SPR汙水處理(lǐ)係統首先(xiān)采用(yòng)化學方法(fǎ)使溶(róng)解狀態(tài)的(de)汙染物從真溶液狀態下析出(chū),形(xíng)成具有固相界麵的膠粒(lì)或微小懸(xuán)浮顆粒;選用高效而又經(jīng)濟的吸附劑將有機汙染物、色度等從(cóng)汙水中分(fèn)離出來;然後采用(yòng)微觀物理吸附法將汙水(shuǐ)中各種膠粒和(hé)懸浮顆粒凝聚成大塊密實的絮體;再依靠旋流和過濾水力學等流體力學原理,在自行設計的SPR高濁度汙水淨化器內使絮體與水快(kuài)速(sù)分離;清水經過罐體內自我形成的致密的懸浮(fú)泥層過濾(lǜ)之後,達到三級處理的水準,出水實(shí)現(xiàn)回用(yòng);汙泥則在濃縮室內高度濃縮,定期靠壓力排出,由(yóu)於汙泥含水(shuǐ)率低,且脫(tuō)水(shuǐ)性能良好(hǎo),可以直接(jiē)送入機械脫水裝置,經脫水之後的汙(wū)泥餅(bǐng)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(zī)和運行費用低、占地少(shǎo)、淨化效果好的眾多優(yōu)勢(shì)將為當今世界的城市汙水的再利用(yòng)開創一條新路。城市汙水實(shí)現再利(lì)用之(zhī)後,為城市提供了第二淡水水源,為城市的可持續發展提供(gòng)了必不可少的條件,其經濟效益和社會效益是不可估量的。
SPR汙水處理係統與眾不同的(de)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(xià)完成(chéng)的,依照紊流速度、混合時間、和水力學結構數據設(shè)計,得(dé)以十分充分(fèn)的混合,為取得(dé)佳混凝(níng)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(guī)的一級處(chù)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(yīng)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水中析出,成為(wéi)有固相(xiàng)界麵(miàn)的(de)微(wēi)小顆粒(它包含有汙(wū)水三級(jí)處理的作用)。其中還(hái)選用了(le)一種(zhǒng)吸附效果很好而(ér)價(jià)錢又很便宜(yí)的吸附劑,以吸附有機(jī)汙染(rǎn)物和色度。靠消毒劑在(zài)30min的(de)流程內殺(shā)滅細菌和大腸杆菌。靠(kào)混凝的物理(lǐ)化學吸附作用(yòng)將懸浮物及各類雜質(zhì)凝聚成大(dà)而且密實的絮團。這樣發揮各藥劑的單獨作用和它們之(zhī)間的交聯作用的(de)用藥方式是與常規的物理化學法不相同的。而(ér)且SPR係統(tǒng)使用的組合藥劑配方,隻能在具有十(shí)分精細的水動力學參數設計的SPR汙水淨化器及(jí)其係統裏才(cái)能充分發揮作用在常規的水工係統裏是無法使用(yòng)的。
3.SPR係統(tǒng)裝(zhuāng)置(zhì)能夠(gòu)依照模擬試驗得出的配(pèi)方,借助大氣壓力和流量計,十分精確地投加混凝藥劑和(hé)絮凝(níng)藥劑,不致因加藥過量而(ér)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(nèi)部結(jié)構是完全按照混凝機理精確設(shè)計的,形成的渦旋流動和各部位恰當的水流速度,使得膠體顆粒之間(jiān)有多的碰撞(zhuàng)次數,並且有凝聚吸附所需的佳流速環境。從而(ér)在極小的容積內獲得了極充分的凝(níng)聚效果。這也(yě)是常規水工裝置無(wú)法比擬的。
5.根(gēn)據混凝形成的絮團實(shí)際狀況,準確確定了SPR汙水淨化器內部的水(shuǐ)動力學數據(jù),使得在罐體中上部形成了一個有幾十厘米經過混凝的(de)出(chū)水都必須通過此懸浮泥層的過濾,才能(néng)升流(liú)到罐體上部的清水(shuǐ)匯集區。它十分成功地起到了汙(wū)水高級處理工藝中極為重要的過濾作用。
這個致密(mì)的懸浮泥層是由汙水中的汙泥(ní)及混凝藥劑形成的絮(xù)體本身組成的。隨著絮體由下向上運動,使泥層的下表層(céng)不斷(duàn)增加、變厚;同時,隨著過濾水力學原理(lǐ)形成的罐(guàn)體的旁路流動,引導著懸(xuán)浮泥層的上表層不斷流入中心接泥(ní)桶,上表層不斷減少、變薄(báo)。這樣(yàng),懸浮泥層的厚度(dù)達到一個動態的平衡。當混凝後的出水由下向上穿(chuān)過此懸(xuán)浮泥層時,此絮體濾層靠界(jiè)麵物理吸附(fù)和電化學特性及範德華力的作用,將懸浮膠體顆粒、絮體、細菌菌體等等雜質全部攔(lán)截在此(cǐ)懸浮泥層上,使出水水(shuǐ)質達(dá)到三級處(chù)理的(de)水平。由於泥層是由絮體(tǐ)組成,致密度高,過濾(lǜ)效率遠遠高於常規的沙粒層過濾;由於是處(chù)於懸浮狀態的(de)絮體泥層作濾層,其過濾(lǜ)的水頭(阻力)損失非常小,所以動力(lì)消耗遠遠低於常規的砂層過濾、微孔過濾、或反滲(shèn)透膜過濾;又由於過濾泥層是淨化過程(chéng)中由汙水中的汙泥自動(dòng)補充添加,又自動被引走,即過濾泥層自(zì)身在不斷地更新,過濾泥層總是保持著(zhe)穩定的厚度(dù),而且總(zǒng)是(shì)保持著穩定的物理吸(xī)附和電化學吸附性能,因此能獲得穩定的過(guò)濾效果。而且(qiě)完全免去了常規係統中必不(bú)可(kě)少的(de)過濾層的反衝洗以及反衝洗帶來的眾多麻煩。這種結構和原(yuán)理與常規的三級汙水處理的過濾裝置是完全不(bú)同的,這裏沒有價(jià)格昂(áng)貴的反滲透膜(mó)過濾、微孔(kǒng)過(guò)濾、或活性炭過濾(lǜ)等裝置。所以(yǐ),投資省(shěng)、動力消耗(hào)小、運行費用低是SPR係統(tǒng)的必然優勢。
6.SPR係統選(xuǎn)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(jiā)助濾劑,就直接泵入壓濾機脫(tuō)水。泥(ní)餅可以製成(chéng)人行道地磚再利用,不會帶來二次汙染的問題。它沒有(yǒu)傳統的生(shēng)化法產生的汙泥(ní)含(hán)水(shuǐ)率很高、脫水性(xìng)能很差的(de)致(zhì)命弱點。
7.本類型汙水淨(jìng)化器曾開機運行處理過養豬場汙水、養雞場汙水、煤礦礦井坑道汙(wū)水、生豬屠宰場汙水、高粱釀酒廠酒糟汙水(shuǐ)、紡織印染汙水、再生紙造(zào)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;也成功應用於陶瓷廠(chǎng)汙水、牆地磚廠汙水、大理石水磨拋光汙水、洗煤(méi)汙水、燃(rán)煤鍋爐濕法除塵汙(wū)水、石英砂洗砂汙水等懸浮物(wù)含量極高的(de)汙水的(de)淨(jìng)化(huà)和(hé)回用。各地權威檢(jiǎn)測部門測試了汙水淨化器進水(shuǐ)和出水的(de)有關數據。測試報告單表明:氨氮去除(chú)率(lǜ)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(dá)95%,懸浮(fú)物的(de)去除率則高(gāo)達98.3%~99.6%,出(chū)水(shuǐ)濁度達到3o(3ml/L)以下。這是本淨水係統在低投資、低運轉費的(de)前提下所獲得(dé)的(de)出水指標。這是常規的物化法和生物化學法的一級、二級處理係統都無法達到的。
除發達國家(jiā)有專門的城市生活汙水管路係統外,實際的城市汙(wū)水往往混入有許多工業汙水,可生化性差和汙染物成分不規(guī)則地(dì)快(kuài)速變化是我們麵臨的現實,而針對降解某種有機汙染物(wù)的微生物生長、繁殖的過程卻太(tài)長,所以,傳(chuán)統生化係統難以適應當今愈來愈工業化了的城市的汙水。SPR係統已擁有處理眾多工業汙水的適應能力和物化法具有的快(kuài)速應變能力,容易通過自動化的手段應付(fù)係統入口汙水水質的變化,保持穩定(dìng)的淨化效果。
8.在SPR係統中投(tóu)放殺菌消毒(dú)藥劑時,隻(zhī)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(ān)氮的效率。
9.假如經過SPR係統處理後的出(chū)水氨氮含量還未達到較嚴格的要求(如某些發達國家或發(fā)達地區將排(pái)水標準定為含氨氮1mg/L以下),也可以後續再串聯設置一(yī)級離子交換裝置(zhì),靠斜發沸石離(lí)子交換柱終達到除氨氮的目標。
因為斜發沸石離子交換係統要求進口水質(zhì)的懸浮物含量要低於35ml/L,否則會影響離子交換柱的功能和壽命,從而大大增加(jiā)離子交換的(de)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(yīn)而限(xiàn)製了離子交換法除氨氮技(jì)術的廣(guǎng)泛應用。現在,SPR汙水處理係統絕對可以保證淨化後出水的懸浮物含量低於3ml/L(實際運行中出水的懸浮(fú)物(wù)含量多為1ml/L),使得後續的(de)斜發沸石(shí)離子交(jiāo)換係統去除氨(ān)氮的負荷減輕很多,交換柱的使用壽命會大大延長,即離子交換的(de)運行費(fèi)用會大大降(jiàng)低,將使離子交換法除氨氮技(jì)術的優點得到更充分的發揮。
早在七十年代,美國(guó)Minnesota州Minneapolis市的羅茲芒汙水廠(chǎng)就是用純粹的物理化學法處理城市生活汙水的,其(qí)工藝(yì)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(qí)後出(chū)水水質標準為(wéi):氨氮1mg/L,BOD10ml/L,磷1ml/L,懸浮物(wù)10ml/L,pH8.5。證明(míng)純粹的物理(lǐ)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(jiāng)使這項工藝的經濟性更為圓滿。
10.其實,經過SPR汙水淨化係統處理後的出水,其懸浮物的含(hán)量小於3ml/L,濁(zhuó)度也小於3o,達(dá)自來水標準,不再會(huì)堵塞輸水管路,並且已經經過了良好(hǎo)的消毒。將此出水(shuǐ)回送到城(chéng)市各地,作為城市草坪綠地和樹(shù)木綠化澆灌用(yòng)水是十分安全、可靠的。經過SPR係(xì)統(tǒng)處理後的出(chū)水中,殘存的氮含(hán)量已經很低,氮(dàn)作為植物生長的營養物是不必去(qù)除、或不必去除得那麽幹淨的。從而可以免去除(chú)氮的深度處(chù)理投資及其運行費用,既保證了環境質量(liàng),又為社會節(jiē)省了大筆資金。用此回(huí)用水取代(dài)自來水(shuǐ)作為城市綠化用(yòng)水,將大大節省城市的淡水資源,減輕城(chéng)市市政部門的供(gòng)水壓力,對城市的整體經濟(jì)發(fā)展定會產生十(shí)分巨大的效益。這是城市汙水回用的新概(gài)念。
三、“WT-FG”生物法技術簡介
美國富美生物工(gōng)程有限公司運用(yòng)具有世界(jiè)先進水平(píng)的(de)“WT-FG”微生物(wù)技術成功地對中國(guó)的高濃(nóng)度的工(gōng)業(yè)汙水和城市汙水以及被汙(wū)染的河流進行了(le)卓有成效的治理,這是生物工程在汙水治理中的實際運用。“WT-FG”生物技(jì)術,為中國環保事(shì)業走出一條投資(zī)省。見效快。運行(háng)費用低的路子作出了貢獻。近,該技(jì)術得到中國一批著名的生物專(zhuān)家的一致肯(kěn)定,被中國(guó)政府列為“中國政府采購技術。”
“WT-12”固(gù)體微生(shēng)物具有高度濃縮和高度(dù)組合的特點,具備1200種微生物,可以針對(duì)不同的汙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10億-60億個微生物。利用它治理汙水後,不會產生第二次(cì)汙染,不會有新的活性(xìng)汙泥產生。“FG-12”專用助劑(jì),它在水中具有吸收、蓄存。釋放(fàng)氧氣的作(zuò)用,因此“WT-FG”生物法完(wán)全(quán)拋棄了傳統的機(jī)械曝氣設備(bèi),采取了用電量(liàng)極少的循環噴水裝置和”FG-21”專用助劑來增加水中(zhōng)的溶解氧,這就大大節約了投資成本和運行費用。
美國富美公司三年來在中(zhōng)國作了大量的實(shí)驗和實際(jì)工程,取得了突出的成績。首先在海南省環保廳的直(zhí)接支持、領導下,用低成本(běn)的“WT-FG”生物(wù)法攻克了用生物法治理河流汙染的(de)重大課題,開創了中國用生物法徹底治理(lǐ)被(bèi)汙染河流的先例(lì),達到既治標又治本(běn)的目的(de),這為中國(guó)的(de)舊城鎮的改造有著重大的現實意義。
經海南省環保廳批準,1999年11月在萬寧市環保局監督下,還對興隆汙水廠進行了工(gōng)程技術(shù)改造,即(jí)不(bú)用原有的曝氣設備和生化池而改用“WT-FG”生物(wù)法,對排放量為每天1200m3的城市汙水進行治理運(yùn)行(háng),此次技改(gǎi)試驗工程取(qǔ)得(dé)了(le)成功,其汙水出(chū)水水質達到國(guó)家一級排放標準(zhǔn),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(qí)出水水質無色、無味、透明。該項工程的成功,在技術上是對傳統的汙泥法的挑戰,是(shì)一(yī)場技(jì)術革命,在(zài)經濟上走出了一條投資省、見效快、易(yì)操作的路子。由於興隆汙水廠的治理成功,海南省國家旅遊區三亞市亞龍灣汙水處理廠也馬(mǎ)上用“WT-FG”生(shēng)物法對舊汙水(shuǐ)廠進行了(le)技術(shù)改造。一個月後,該(gāi)廠處理成功,COD從300mg/L降至15mg/L以下,BOD從150mg/L降(jiàng)至5mg/L。P從(cóng)2mg/L降至0.2mg/L,完全達(dá)到海南省對該汙水廠的要(yào)求,因該廠的汙水(shuǐ)要(yào)排人風景(jǐng)區的大海,運行成本較舊廠降低了70%,經過半年的運行,汙水處理質量十分穩定,該廠現在要建造15000t/d的汙水(shuǐ)處理廠。基礎建設(shè)投資(zī)與原活性汙泥法(fǎ)相比節約50%以上的(de)資金。
我國的各大中城市都有被汙染的河流,因(yīn)河水流動性大、變化大,采用常規的方法,即用人工和機械疏通河道,都不能根治河流的(de)汙染問題,在世界(jiè)上治理河流(liú)的汙染是屬於(yú)前沿技術。1999年10月經省環保廳的批準,在海口市環保局的大力支(zhī)持下(xià),於(yú)10月27日開始(shǐ)在海日市大同溝銀河路地段的30m長、20m寬,2.0m深的河段上進行生產性的工程試運行。該河(hé)流位於海口(kǒu)市區內,全長近5km,由(yóu)於有(yǒu)大量的城市生(shēng)活(huó)汙水排人河中,河水嚴(yán)重汙染,汙泥大量產主,海水倒流,蘭藻不斷繁殖(zhí),臭氣很濃,河水變黑,多(duō)年來老百姓稱之為“臭水溝”。近年來市政府對河(hé)流也多次清掏河床,但成效不顯著,治標未(wèi)治本。這次運用“WT-FG”生物法處理後,三(sān)天內(nèi)臭氣全(quán)部消(xiāo)除,經(jīng)過二個月的處理,河水變成無味,無色。透明的(de)河水,汙泥(ní)由45cm,減少至(zhì)8cm,每天有2000-2400t上遊被汙染的河水,通過該河段;汙水得到有效的治理,河水水質達到國(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(shuǐ)已經可以養魚,有200多條紅(hóng)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(jiàn)了不(bú)起的好(hǎo)事。
在海南省的(de)治理成功後,該技術得到國家環(huán)保總局的肯定、得到不少省市環保部(bù)門的認可和支持,中央電視(shì)台、海南省電(diàn)視台、上海電視台以及有關省市(shì)報紙均作專題報(bào)導。海南省治理成功後,接(jiē)著,廣(guǎng)東、上海(hǎi)、北(běi)京的政府已決(jué)定用“WT-FG”生物法治理被(bèi)汙染的河(hé)流。現已成功治理了上海同濟大學的校(xiào)內河流(liú),上海浦東新區的中槽港河流以及廣東(dōng)東莞的河(hé)流,均(jun1)達到地表水4類水的標準。
“WT-FG”生物法也能有效治理高(gāo)濃度的工業汙水,如皮革廠、造紙廠、印染廠、石油化工廠的汙水和垃圾滲透(tòu)液,經(jīng)廣州市環(huán)衛局批準(zhǔn),對廣州垃圾滲瀝液作了10aT/日(rì)的生(shēng)產運行,效果十分理想,進水水質十分惡劣,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(shēng)物法輔之以物化法,使出水指(zhǐ)標達到當地(dì)政府要求的二(èr)級排放標準。
COD為(wéi)253mg/L,BOD5為47mg/L,NH-N為24mg/L,出水質的DO=5-6mg/L,色(sè)度從1230倍降為16倍,出水為無(wú)色,無味、無臭、透明的(de)水體。特別指出,我們已將原有的曝氣設備,去NH-N的設備,全部停(tíng)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治理,COD從2000mg/L降為150mg/L,BOD5從800mg/L降為(wéi)10mg/L,黑水(shuǐ)變成無(wú)色透明的出水。
1999年4月,我(wǒ)們對山西省黃河造紙廠的汙水進行了生產性試(shì)驗,取得完滿成功。COD由(yóu)50000-2000mg/L降至150mg/L,達到二級排放標準。
四、EWP高效汙水淨(jìng)化器在造紙汙水治理的應用*
造紙汙水(shuǐ)水量大,濃度高,可生化性差。近年的治理情況表明,較為經濟實用的是物化法,在(zài)一些國家,已把處理技術的重點轉到(dào)物化凝聚法的研究和開發。EWP高效汙水淨(jìng)化器是隻有一級物化處理工藝的設備係統,對利用廢紙再生槳料造(zào)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%能上能下;SS在95%以上,經處理汙水還可(kě)回用到生產上。
1、試驗研(yán)究
1.1設備原理
造紙汙水經絮凝反應(yīng)後能分離出大量的汙泥,這些含有纖維的絮狀泥有(yǒu)類似活性碳的很好的吸附能力,以往的沉澱或氣浮工藝,隻把(bǎ)這些固形(xíng)物分離(lí),沒有再充分發揮這些汙泥的隻附過濾作用。則(zé)EWP高效汙水淨化器就是利用這(zhè)些(xiē)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、可連續自動更新的隻附過港督(dū)流化床,令汙染物起到活性碳的作用,使進(jìn)入的汙水除了得到平(píng)常混凝反應之後的固液分離效果外,還讓汙水得(dé)到過濾和(hé)吸附的淨化處理,即可達到比普通的氣浮(fú)或(huò)沉澱的物化處理工藝提高10-20%的去除率(lǜ)。由於EWP高效汙水淨化(huà)器沒(méi)有用任何(hé)的濾料或填料作(zuò)為濾床,不會(huì)堵塞,所以免除了砂濾池或其他過濾裝置必(bì)需的(de)反衝洗的麻煩和額外的動力消耗,更解決(jué)了(le)處理裝置偶(ǒu)然停用後濾料(liào)幹涸板結造成(chéng)的堵塞問題。EWP高效汙水淨化器是集汙水絮凝反應、沉澱(diàn)、吸(xī)附、過濾、汙泥(ní)濃縮等功能(néng)於一體的設備。
1.2試驗(yàn)效(xiào)果
在試驗的(de)五個月中,分六個階段進(jìn)行測試,結果表明,實驗達到要求目標。
2、工程應用 :
2.1處理規(guī)模
珠江紙廠治理工程中,采用兩台處理量(liàng)100m3/h(高13m)和兩台50m3/h(高11m),共4台淨化器,分別處理黃板紙和白紙的製槳、抄紙廢水。人民紙廠采(cǎi)用六台處理量100(高15)的淨化器,處(chù)理(lǐ)黃板紙和灰板紙的製槳、抄紙廢水。配有汙泥濃縮槽和加藥係統(tǒng)2套、調節池刮泥機、汙泥脫水機等設備。兩個工程處(chù)理量分別為7200和15000,總投資分(fèn)別為590萬元和(hé)980萬元,占地1600和2800。廣州(zhōu)頭號城紙箱廠應用EWP高效汙水淨(jìng)化器,汙(wū)水處理後回用到造紙生產中,使得該廠達到1t水(shuǐ)造1t紙的先進水(shuǐ)平。|
2.2工藝流程
對比試驗(yàn)流程增加了調節池刮泥李、泵後加藥係統、汙泥脫(tuō)水機等設備。
2.3運行效果(guǒ)
EWP高效汙水淨化(huà)器(qì)的技術特點是沒有(yǒu)用任(rèn)何的(de)濾(lǜ)料或填料,而利用(yòng)先進生產方式的汙水中的懸浮與絮凝(níng)劑反應(yīng)後生成的絮凝沉澱物形成吸附過(guò)濾訂對連續進入的汙水進行淨化。其關(guān)鍵是EWP高效汙(wū)水淨化器能把汙水中的絮凝沉澱物形成穩定的流化,今汙染物起到活性(xìng)碳(tàn)的作用,並(bìng)能由新鮮進入的絮(xù)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(guǒ)。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(duō)的運行,盡管進水濃度變化較大,但出水仍然比較好和穩定。監測(cè)結果(guǒ)表明(míng),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(zhí)接運行費用(藥劑費0.25元,電(diàn)耗0.2o)為(wéi)0.38元/t水(shuǐ)。
對以廢紙再生槳料造紙的廢水,采(cǎi)用一級物化處(chù)理工藝的EWP高效汙水淨化器治理,具有工藝簡單、設備可靠(kào)、效率高、運行費用低、經處理廢水能達標排放並可(kě)回用等優點。
五、高效垂直流(liú)人工濕(shī)地係統水質淨化技術介紹
1.工藝原理
人工濕地係統水質淨(jìng)化技術是一種生態工程方法,其基本原理是在一(yī)定的填料(liào)上種植(zhí)特定的濕地植物,從(cóng)而建立起一個人工濕地生態係統,當汙水通過係統時,其中的汙染物質和營養物質被(bèi)係統吸(xī)收或分解,使(shǐ)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(xì)統具有建造成本較低、運行成本(běn)很低、出水水質非常好(hǎo)、操作簡單等優點,同時如(rú)果選擇合適的植物品種還有美化環境的作用。但另一方麵具有占地麵積較大的缺點。
3.適用範圍
經(jīng)過人工濕地係統係統處理後的出水水質可以達(dá)到地麵水水(shuǐ)質標準,因此它實際上是一種深度處理的方法。特別適用於飲用水源和(hé)景觀(guān)用水保護(hù),處理後的水可以(yǐ)直接(jiē)排入飲用水源或景觀用(yòng)水的湖泊、水庫或河流中。因此特別適合(hé)處理飲用(yòng)水源或景觀用水區附近的生活汙水或直接對受(shòu)汙染(rǎn)水體的水進行處理,或者為這些(xiē)水體提供(gòng)清潔的水源(yuán)補充。
4.基建與運行費用
基建費用與(yǔ)很(hěn)多因素有關:地形特征(zhēng)、地層結構、選用的(de)前處理方法、進水水質情況、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(yì),但比二(èr)級汙水處理廠低很多。人(rén)工濕地係統運(yùn)行費(fèi)用(yòng)特別低,如果僅以電費計,通常不會超過(guò)每天0.05元/t(主要用於提高進水水位,如果水位不需(xū)提(tí)升則沒有此項費用),另外需要工人(rén)進行簡單的操作和維護管理。 )
5.處理效果
出(chū)水(shuǐ)水質可以因進水水(shuǐ)質或停留時間的不同(tóng)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(zhì)狀況和出水水質(zhì)要求進行設(shè)計。