污水處理技術(shù)——CCAS工藝的獨特優(yōu)勢
A、污水處理技術(shù)-CCAS工藝簡(jiǎn)介
CCAS工藝,即連續循環(huán)曝氣系統工藝(Continuous Cycle Aeration System),是一種連續進(jìn)水式SBR曝氣系統。這種工藝是在SBR(Sequencing Batch Reactor,序批式處理法)的基礎上改進(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、監測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(chǎng)中推廣應用。SBR工藝曾被普遍認為適用于小規模污水處理廠(chǎng)。進(jìn)入60年代后,自動(dòng)控制技術(shù)和監測技術(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ABJ公司合作開(kāi)發(fā)了“采用間歇反應器體系的連續進(jìn)水,周期排水,延時(shí)曝氣好氧活性污泥工藝”。1986年美國國家環(huán)保局正式承認CCAS工藝屬于革新代用技術(shù)(I/A),成為目前最先進(jìn)的電腦控制的生物除磷、脫氮處理工藝。CCAS工藝對污水預處理要求不高,只設間隙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完成,出水可達標排放。經(jīng)預處理的污水連續不斷地進(jìn)入反應池前部的預反應池,在該區內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、預反應區隔墻下部的孔眼以低流速(0.03-0.05m/min)進(jìn)入反應區。在主反應區內依照“曝氣(Aeration)、閑置(Idle)、沉淀(Settle)、排水(Decant)”程序周期運行,使污水在“好氧-缺氧”的反復中完成去碳、脫氮,和在“好氧-厭氧”的反復中完成除磷。各過(guò)程的歷時(shí)和相應設備的運行均按事先編制,并可調整的程序,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(yōu)勢:
(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95%。
(2)“好氧-缺氧”及“好氧-厭氧”的反復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)沉淀時(shí),整個(gè)CCAS反應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)間歇運行,人工控制幾乎不可能,全賴(lài)電腦控制,對處理廠(chǎng)的管理人員素質(zhì)要求很高,對設計、培訓、安裝、調試等工作要求較嚴格。
B、國內外城市污水處理廠(chǎng)發(fā)展概況
水是經(jīng)濟發(fā)展和社會(huì )可持續發(fā)展的一個(gè)重要因素。隨著(zhù)城市規模的不斷擴大和人口的增加,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發(fā)展的主要原因之一。“環(huán)境保護”是我國的基本國策,中國可持續發(fā)展的戰略與對策制定的2000年治理目標,要求城市污水集中處理率達20%。目前,我國正處于城市污水處理事業(yè)的大發(fā)展時(shí)期,尤其隨著(zhù)國家西部大開(kāi)發(fā)戰略的實(shí)施,中國中西部環(huán)境與生態(tài)保護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)地區文明與否的一個(gè)重要標志。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,以達到不同的出水要求。我國城市污水處理相對于國外發(fā)達國家、起步較晚,目前城市污水處理率只有6.7%。在我們大力引起國外先進(jìn)技術(shù)、設備和經(jīng)驗的同時(shí),必須結合我國發(fā)展,尤其是當地實(shí)際情況,探索適合我國實(shí)際的城市污水處理系統。
結合我國實(shí)際情況,參考國外先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗,建設城市污水處理廠(chǎng)應符合以下幾個(gè)發(fā)展方向:
(1)總投資省。我國是一個(gè)發(fā)展中國家,經(jīng)濟發(fā)展所需資金非常龐大,因此嚴格控制總投資對國民經(jīng)濟大有益處。
(2)運行費用低。運行費用是污水處理廠(chǎng)能否正常運行的重要因素,是評判一套工藝優(yōu)劣的主要指標之一。
(3)占地省。我國人口眾多,人均土地資源極其緊缺。土地資源是我國許多城市發(fā)展和規劃的一個(gè)重要因素。
(4)脫氮除磷效果。隨著(zhù)我國大面積水體環(huán)境的富營(yíng)養化,污水的脫氮除磷已經(jīng)成為一個(gè)迫切的問(wèn)題。我國最新實(shí)施的國家《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)也明確規定了適用于所有排污單位,非常嚴格地規定了磷酸鹽排放標準和氨氮排放標準。這就意味著(zhù)今后絕大多數城市污水處理廠(chǎng)都要考慮脫氮除磷的問(wèn)題。
(5)現代先進(jìn)技術(shù)與環(huán)保工程的有機結合?,F代先進(jìn)技術(shù),尤其是計算機技術(shù)和自控系統設備的出現和完善,為環(huán)保工程的發(fā)展提供了有力的支持。目前,國外發(fā)達國家的污水處理廠(chǎng)大都采用先進(jìn)的計算機管理和自控系統,保證了污水處理廠(chǎng)的正常運行和穩定的合格出水,而我國在這方面還比較落后。計算機控制和管理也必將是我國城市污水處理廠(chǎng)發(fā)展的方向。
C、幾種處理系統的工藝比較
為了選擇出工藝上最可靠,投資上最經(jīng)濟,管理上最方便的城市污水處理系統,結合當地的實(shí)際情況,我們調研了國內外污水處理廠(chǎng)的成熟經(jīng)驗和發(fā)展趨勢,并進(jìn)行了比較。目前,國內外城市污水處理廠(chǎng)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(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)。這一處理工藝國內外都已成熟,差別不大。二級處理則是采用生化方法,主要通過(guò)微生物的生命運動(dòng)等手段來(lái)去除廢水中的懸浮性,溶解性有機物以及氮、磷等營(yíng)養鹽。目前,這一處理工藝有多種方法,歸結起來(lái),有代表性的工藝主要有傳統活性污泥、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內外都有實(shí)際應用。
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