① 目前最先進的污水處理技術
一、連續循環曝氣系統(CCAS)
A、CCAS工藝簡介
CCAS工藝，即連續循環曝氣系統工藝（Continuous Cycle Aeration System），是一種連續進水式SBR曝氣系統。這種工藝是在SBR（Sequencing Batch Reactor，序批式處理法）的基礎上改進而成。SBR工藝早於1914年即研究開發成功，但由於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污水處理廠中推廣應用。SBR工藝曾被普遍認為適用於小規模污水處理廠。進入60年代後，自動控制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，為廣泛採用間歇式處理法創造了條件。1968年澳大利亞的新南威爾士大學與美國ABJ公司合作開發了「採用間歇反應器體系的連續進水，周期排水，延時曝氣好氧活性污泥工藝」。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），成為目前最先進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。
經預處理的污水連續不斷地進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，並一起從主、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。在主反應區內依照「曝氣（Aeration）、閑置(Idle)、沉澱(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。各過程的歷時和相應設備的運行均按事先編制，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勢：
（1）曝氣時，污水和污泥處於完全理想混合狀態，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）沉澱時，整個CCAS反應池處於完全理想沉澱狀態，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，人工控制幾乎不可能，全賴電腦控制，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格。
結合我國實際情況，參考國外先進技術和經驗，建設城市污水處理廠應符合以下幾個發展方向：
（1）總投資省。我國是一個發展中國家，經濟發展所需資金非常龐大，因此嚴格控制總投資對國民經濟大有益處。
（2）運行費用低。運行費用是污水處理廠能否正常運行的重要因素，是評判一套工藝優劣的主要指標之一。
（3）佔地省。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展和規劃的一個重要因素。
（4）脫氮除磷效果。隨著我國大面積水體環境的富營養化，污水的脫氮除磷已經成為一個迫切的問題。我國最新實施的國家《污水綜合排放標准》（GB8978-1996）也明確規定了適用於所有排污單位，非常嚴格地規定了磷酸鹽排放標准和氨氮排放標准。這就意味著今後絕大多數城市污水處理廠都要考慮脫氮除磷的問題。
（5）現代先進技術與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系統設備的出現和完善，為環保工程的發展提供了有力的支持。目前，國外發達國家的污水處理廠大都採用先進的計算機管理和自控系統，保證了污水處理廠的正常運行和穩定的合格出水，而我國在這方面還比較落後。計算機控制和管理也必將是我國城市污水處理廠發展的方向。
C、幾種處理系統的工藝比較
為了選擇出工藝上最可靠，投資上最經濟，管理上最方便的城市污水處理系統，結合當地的實際情況，我們調研了國內外污水處理廠的成熟經驗和發展趨勢，並進行了比較。
目前，國內外城市污水處理廠處理工藝大都採用一級處理和二級處理。一級處理是採用物理方法，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。這一處理工藝國內外都已成熟，差別不大。二級處理則是採用生化方法，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際應用。
二、SPR高濁度污水處理技術
最新發明的「SPR高濁度污水凈化系統」（美國發明專利 ）將污水的「一級處理」和「三級處理」程序合並設計在一個SPR污水凈化器罐體內 ，在30分鍾流程里快速完成 。它容許直接吸入懸浮物（濁度）高達500毫克/升至5000毫克/升的高濁度污水，處理後出水的懸浮物（濁度）低於3毫克/升（度）；它容許直接吸入CODcr為200毫克/升至800毫克/升的高濃度有機污水，處理後出水CODcr可降為40毫克/升以下。只需用相當於常規的一 、二級污水處理廠的工程投資和低於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 ，實現城市污水的再生和回用。
SPR污水處理系統與眾不同的技術特點
1 。城市生活污水和處理葯劑的混合主要是在泵前吸葯管道 、污水泵 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 ，為取得最佳混凝凈化效果和最大限度地節省葯劑創造了前提條件 。這是過去常規的一級處理和二級處理之水工結構所做不到的 。
2 。SPR系統處理城市污水時 ，採用五種以上污水處理葯劑及其最佳配方組合使用 ，靠化學反應使污水中溶解狀態的有機污染物 、重金屬離子 和有害的鹽類從水中析出 ，成為有固相界面的微小顆粒 （它包含有污水三級處理的作用）。其中還選用了一種吸附效果很好而價錢又很便宜的吸附劑,以吸附有機污染物和色度 。靠消毒劑在30分鍾的流程內殺滅細菌和大腸桿菌 。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 。這樣發揮各葯劑的單獨作用和它們之間的交聯作用的用葯方式是與常規的物理化學法不相同的 。而且SPR系統使用的組合葯劑配方 ，只能在具有十分精細的水動力學參數設計的SPR污水凈化器及其系統里才能充分發揮作用 ，在常規的水工系統里是無法使用的 。
3 。SPR系統裝置能夠依照模擬試驗得出的配方 ，藉助大氣壓力和流量計 ，十分精確地投加混凝葯劑和絮凝葯劑 ，不致因加葯過量而造成葯劑殘留在凈化後的出水中，而且動力消耗很少 。
4 。SPR污水凈化器內部結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度 ，使得膠體顆粒之間有最多的碰撞次數 ，並且有凝聚吸附所需的最佳流速環境 。從而在極小的容積內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 ，准確確定了SPR污水凈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厚的 、十分緻密的懸浮泥層 。所有經過混凝的出水都必須通過此懸浮泥層的過濾 ，才能升流到罐體上部的清水匯集區 。它十分成功地起到了污水高級處理工藝中極為重要的過濾作用 。
6 。SPR系統選用的絮凝劑 ，同時也是良好的污泥助濾劑 ，所以 ，系統最後排出的污泥漿 ，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 。泥餅可以製成人行道地磚再利用 ，不會帶來二次污染的問題 。它沒有傳統的生化法產生的污泥含水率很高、脫水性能很差的致命弱點。
7 。本類型污水凈化器曾開機運行處理過養豬場污水 、養雞場污水 、煤礦礦井坑道污水 、生豬屠宰場污水 、高粱釀酒廠酒糟污水 、紡織印染污水、再生紙造紙污水和城市生活污水等等含有大量有機污染物和氨氮的污水；也成功應用於陶瓷廠污水、牆地磚廠污水、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。 各地權威檢測部門測試了污水凈化器進水和出水的有關數據 。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。這是本凈水系統在低投資 、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一級 、二級處理系統都無法達到的 。
8 。在SPR系統中投放殺菌消毒葯劑時 ，只要增加一些投氯量（無需另外增加設備）就可以起到用氯來氧化除氨的作用 ，進一步提高污水處理系統去除氨氮的效率 。
9 。假如經過SPR系統處理後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1毫克 / 升以下） ，也可以後續再串聯設置一級離子交換裝置 ，靠斜發沸石離子交換柱最終達到除氨氮的目標 。
因揮 。
10 。其實 ，經過SPR污水凈化系統處理後的出水 ，其懸浮物的含量小於3 毫克 / 升 ，濁度也小於3 度 （毫克 / 升 ） ，達自來水標准 ，不再會堵塞輸水管路 ，並且已經經過了良好的消毒 。將此出水回送到城市各地 ，
三、BIOLAK污水處理技術
l、百樂卡（BIOLA)工藝特點
百樂卡工藝是一種具有除磷脫氮功能的多級活性污泥污水處理系統。它是由最初採用天然土池作反應池而發展起來的污水處理系統。自1972年以來，經多年研究形成了採用土池結構、利用浮在水面的移動式曝氣鏈、底部掛有微孔曝氣頭的一種具有一定特色的活性污泥處理系統。
由於採用土池而大大減少了建設投資，採用曝氣鏈曝氣系統進一步強化了氧的磚移效率，並減少運行費用，大大提高了處理效果。工藝設計簡捷，不需復雜的管理，在適宜的條件下具有較大的經濟和社會效益.
1.1低負荷活性污泥工藝
百樂卡工藝污泥迴流量大，污泥濃度較高，生物量大，相對曝氣時間較長，所以污泥負荷較低。龍田污水廠BOD5污泥負荷率為 0?05kgBOD/kgMLSS.d，污泥濃度為400Omg/L,污泥齡為29d,所以剩餘污泥雖很少。
1.2 曝氣池採用士池結構
根據國家環保局1992年《工業廢水處理設施的調查與研究》，我國工業廢水處理設施資金的54%用於土建工程設施，而只有36%用於設備，造成這 種投資分配格局的主要原因是工藝池大都採用價格昂貴的鋼筋混凝土池。而龍田污水廠土建工程造價500萬元，僅占總投資的20%。
大的鋼筋混凝土池不僅價格昂貴，而且施工難度大。但對於許多種曝氣工藝來講，都不考慮採用土池，因為土池會造成地下水的侵蝕，同時也由於在土池基礎上安裝曝氣頭是十分困難的。
1.3 高效的曝氣系統
百樂卡曝氣系統的結構是，曝氣頭懸掛在浮鏈上，停留在水深4一5m處，氣泡在其表面逸出時，直徑約為50um。如此微小的氣泡意味著氧氣接觸面積的增大和氧氣傳送效率的提高。同時，因為氣泡向上運動的過程中，不斷受到水流流動，浮鏈擺動等擾動，因此氣泡並不是垂直向上的運動，而是斜向運動，這樣延長了在水中的停留時間，同時也提高氧氣傳遞效率。運行表明:百樂卡懸掛鏈的氧氣傳遞率，遠遠高於一般的曝氣工藝以及固定在底部的微孔曝氣工藝。百樂卡曝氣頭懸掛在浮動鏈上，浮動鏈被鬆弛地固定在曝氣池兩側，每條浮鏈可在池中的一定區域蛇形運動。在曝氣鏈的運動過程中，自身的自然擺動就可以達到很好的混合效果，節省了混合所需的能耗。
採用百樂卡系統的曝氣池中混合作用所需的能耗僅為1?5W/m3，而一般的傳統曝氣法中混合作用的能耗為l0一l5W/m3。由於百樂卡曝氣頭(BIOLAK)-Friox)特殊的結構，即使在很復雜的環境里曝氣頭也不至於阻塞，這意味著曝氣裝置可運行幾年不維修，所需維護費用很少。
曝氣系統與配套的高效鼓風機保證了很高的氧氣傳遞效率，供氧能力為2?5kgO2/kW?h)，而傳統的污水處理廠該值為lkgO2/lkW?h)。鼓風機就設在池邊，減少了鼓風機房和空氣輸送管道的費用。
1.4 簡單而有效的污泥處理
百樂卡工藝的另一特點是迴流污泥量大，其剩餘污泥比傳統工藝少許多。
在恆定的負荷條件下，百樂卡工藝的污泥在曝氣池中的停留時間是傳統工藝的幾倍。由於污泥池中的污泥是完全穩定的，它不會再腐爛，即使長期存放也不會產生氣味，這就是它同傳統工藝相比污泥更容易處理的原因。而且污泥池完全可以做成土池結構，節省廠土建費用。
1.5 簡單易行的維修
百樂卡系統沒有水下固定部件，維修時不用排乾池中的水，而用小船到維修地點將曝氣鏈下的曝氣頭提起即可。實踐表明，曝氣頭運行幾年也不用任何維修，這主要是因為曝氣管是由很細的纖維(直徑約0?003mm)做成，並用聚合物充填，以達到防水和防臟物的目的。同時，曝氣頭有大約80%的自由空隙和20%的表面，和傳統曝氣頭剛好相反。因此，微生物可生長的面積很小，並很容易被去除。當曝氣頭必須維修時，也不影響整個污水處理場的運行。該工藝的移動部件和易老化部件都很少。在選擇設備和材料時，都採用了可靠耐用的材料。該工藝無需太多的自動化。它既不需要任何易損的探測器，也不需要任何復雜的控制系統，而操作這些控制系統還需要專門的技術和昂貴的配件。
1.6 二次曝氣和安全池
為了保證負荷變化時用水質量，百樂卡工藝利用一個相對獨立的池來進行二次曝氣，以保證出水清潔，保證水中有足夠的溶解氧。
1.7 二沉池
曝氣池中產生的污泥在二沉池中被分離，並重新回到曝氣池參與污水凈化。有的百樂卡工藝的二沉池和曝氣池合並到一起，進一步節省了土建費用和佔地面積。二沉池沉澱污泥由漂浮式刮泥機、吸泥機排入污泥槽迴流。
3、山東招遠百樂卡工藝處理效果
一位哲學家曾經說過:所有的技術都是由簡單到復雜，再由復雜到簡單，百樂卡技術正是這樣一種由復雜到簡單的工藝，但這種高效、簡單的工藝，是在傳統活性污泥法的基礎上，集合了大量研究工作的先進成果，並在數百例工程實踐中不斷地完善改進提出的，它是一種較為成熟的工藝。
四、「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世界先進水平的「WT一FG」微生物技術成功地對中國的高濃度的工業污水和城市污水以及被污染的河流進行了卓有成效的治理，這是生物工程在污水治理中的實際運用。「WT--FG」生物技術，為中國環保事業走出一條投資省。見效快。運行費用低的路子作出了貢獻。最近，該技術得到中國一批著名的生物專家的一致肯定，被中國政府列為「中國政府采購技術。」
「WT--12」固體微生物具有高度濃縮和高度組合的特點，具備1200種微生物，可以針對不同的污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。利用它治理污水後，不會產生第二次污染，不會有新的活性污泥產生。「FG--12」專用助劑，它在水中具有吸收、蓄存。釋放氧氣的作用，因此「WT一FG」生物法完全拋棄了傳統的機械曝氣設備，採取了用電量極少的循環噴水裝置和」FG一21」專用助劑來增加水中的溶解氧，這就大大節約了投資成本和運行費用。
用「WT--FG」生物法，對排放量為每天1200m3的城市污水進行治理運行，此次技改試驗工程取得了成功，其污水出水水質達到國家一級排放標准， COD＝40mg／L、B0D5 =8mg／L， NH-N＝4mg／L、運行費節約30％左右，沒有活性污泥產生，其出水水質無色、無味、透明。該項工程的成功，在技術上是對傳統的污泥法的挑戰，是一場技術革命，在經濟上走出了一條投資省、見效快、易操作的路子。由於興隆污水廠的治理成功，海南省國家旅遊區三亞市亞龍灣污水處理廠也馬上用「WT--FG」生物法對舊污水廠進行了技術改造。一個月後，該廠處理成功， COD從300mg／L降至15mg／L以下， 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污水廠的要求，因該廠的污水要排人風景區的大海，運行成本較舊廠降低了70％，經過半年的運行，污水處理質量十分穩定，該廠現在要建造15000T／日的污水處理廠。基礎建設投資與原活性污泥法相比節約50％以上的資金。
「WT--FG」生物法也能有效治理高濃度的工業污水，如皮革廠、造紙廠、印染廠、石油化工廠的污水和垃圾滲透液，經廣州市環衛局批准，對廣州垃圾滲瀝液作了10aT／日的生產運行，效果十分理想，進水水質十分惡劣，原水的COD為3000Omg／L，BOD為1531Omg／L，NH-N為200Omg／L，又黑又臭，我公司用「WT?FG」生物法輔之以物化法，使出水指標達到當地政府要求的二級排放標准。
COD為253mg／L， BOD5為47mg／L， NH--N為24mg／L，出水質的DO=5--6mg／L，色度從1230倍降為16倍，出水為無色，無味、無臭、透明的水體。特別指出，我們已將原有的曝氣設備，去NH--N的設備，全部停止，而用FG--21助劑， DO＞3mg／L。此結果得到市環衛局好評，已決定在廣州大田山垃圾場用此技術進行生產運行，日處理500T污水，這是用生物徹底治理垃圾滲瀝液的典型。
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10mg／L，黑水變成無色透明的出水。
1999年4月，我們對山西省黃河造紙廠的污水進行了生產性試驗，取得完滿成功。COD由50000一2000mg／L降至150mg／L，達到二級排放標准。
五、EWP高效污水凈化器在造紙污水治理的應用
造紙污水水量大，濃度高，可生化性差。傳統採用的生化法處理這類造紙污水，投資大、運行費高，去除率低。近年的治理情況表明，較為經濟實用的是物化法[1]，在一些國家，已把處理技術的重點轉到物化凝聚法的研究和開發[2]。EWP高效污水凈化器是只有一級物化處理工藝的設備系統，對利用廢紙再生槳料造紙的污水進行治理，達到以污染物去除率COD在90%以上；BOD在70%能上能下；SS在95%以上，經處理污水還可回用到生產上。
1、試驗研究
1.1設備原理
造紙污水經絮凝反應後能分離出大量的污泥，這些含有纖維的絮狀泥有類似活性碳的很好的吸附能力，以往的沉澱或氣浮工藝，只把這些固形物分離，沒有再充分發揮這些污泥的只附過濾作用。則EWP高效污水凈化器就是利用這些絮凝反應後生成的絮凝沉澱物在凈化器內形成一個穩定的、可連續自動更新的只附過港督流化床，令污染物起到活性碳的作用，使進入的污水除了得到平常混凝反應之後的固液分離效果外，還讓污水得到過濾和吸附的凈化處理，即可達到比普通的氣浮或沉澱的物化處理工藝提高10-20%的去除率。由於EWP高效污水凈化器沒有用任何的濾料或填料作為濾床，不會堵塞，所以免除了砂濾池或其他過濾裝置必需的反沖洗的麻煩和額外的動力消耗，更解決了處理裝置偶然停用後濾料乾涸板結造成的堵塞問題。EWP高效污水凈化器是集污水絮凝反應、沉澱、吸附、過濾、污泥濃縮等功能於一體的設備。
1.2試驗效果
在試驗的五個月中，分六個階段進行測試，表1結果表明試驗達到要求目標。
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。表2監測結果表明，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准。直接運行費用（葯劑費0.25元，電耗0.2度）為0.38元/噸水。
對以廢紙再生槳料造紙的廢水，採用一級物化處理工藝的EWP高效污水凈化器治理，具有工藝簡單、設備可靠、管理方便、投資省、佔地少、效率高、運行費用低、經處理廢水能達標排放並可回用等優點。
六、高效垂直流人工濕地系統水質凈化技術介紹
工藝原理
人工濕地系統水質凈化技術是一種生態工程方法，其基本原理是在一定的填料上種植特定的濕地植物，從而建立起一個人工濕地生態系統，當污水通過系統時，其中的污染物質和營養物質被系統吸收或分解，使水質得到凈化。
方法特點
人工濕地系統具有建造成本較低、運行成本很低、出水水質非常好、操作簡單等優點，同時如果選擇合適的植物品種還有美化環境的作用。但另一方面具有佔地面積較大的缺點。