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SPR工藝
目前，國內外城市污水處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、沉淀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、SPR、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。下面主要介紹一下SPR工藝。
??????? SPR污水處理技術是美國新發明的一種工藝，采用特殊的化學－物理工藝方法和水力學原理，組成高效率、快速度的處理氨氮、有機污染物濃度高、懸浮雜質含量多的工業污水和城市污水的處理系統，經處理的出水回用于城市綠化、澆灌草地樹木或作為工業用水。全套系統占地面積極少，運行費用低，耗電少，綜合經濟技術指標達國際先進水平。
SPR污水處理原理???? 首先采用化學方法使溶解狀態的污染物從真溶液狀態下析出，形成具有固相界面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污染物、色度等從污水中分離出來；然后采用微觀物理吸附法將污水中各種膠粒和懸浮顆粒凝聚成大塊密實的絮體；再依旋流和過濾水力學等流體力學原理，在自行設計的SPR高濁度污水凈化器內使絮體與水快速分離；清水經過罐體內自我形成的致密的懸浮泥層過濾之后，達到三級處理的水準，出水實現回用；污泥則在濃縮室內高度濃縮，定期*壓力排出，由于污泥含水率低，且脫水性能良好，可以直接送入機械脫水裝置，經脫水之后的污泥餅亦可以用來制造人行道地磚，免除了二次污染。其污水凈化與回用系統工藝流程圖（如圖1）。
1. 城市生活污水和處理藥劑的混合主要是在泵前吸藥管道 、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構所做不到的。
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??????? 2. SPR系統處理城市污水時 ，采用五種以上污水處理藥劑及其最佳配方組合使用 ，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）,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以便去除。還選用了一種吸附效果很好的吸附劑,以吸附有機污染物和色度 。在消毒劑在30分鐘的流程內殺滅細菌和大腸桿菌 。這樣發揮各藥劑的單獨作用和它們之間的交聯作用的用藥方式是與常規的物理化學法不相同的。
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??????? 3 . 依照模擬試驗得出的配方 ，借助大氣壓力和流量計 ，十分精確地投加混凝藥劑和絮凝藥劑 ，防止加藥過量浪費藥劑且降低動力消耗。
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??????? 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 ，并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。??? ??
| SPR污水凈化器水力學結構圖 |
??????? 5. 根據混凝形成的絮團實際狀況 ，準確確定了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。?
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??????? 6. 選用的絮凝劑 ，同時也是良好的污泥助濾劑 ，使排出的污泥漿 ，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。泥餅可以制成人行道地磚再利用 ，不會帶來二次污染的問題 。減少了傳統的生化法產生的污泥含水率高、脫水性能很差的弱點。?
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??????? 7. 污水凈化器應用廣泛,尤其適用于當今最難處理的紡織印染污水、再生紙造紙污水、動物屠宰場污、陶瓷廠瓷泥污水、煤礦礦井污水等含有大量有機污染物和氨氮的去除，污水的凈化后回用,實現工業用水閉路循環，既解決環境污染問題，又節省大量水資源，從而大大降低了企業的生產成本。 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 。凈水工藝流程只需30分鐘,出水指標如下 ：?
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??????? a.氨氮去除率可以達到85%?；b.總氮去除率可達95%；c.有機氮去除率可達96%?； d.BOD去除率可達95%；e.懸浮物的去除率則高達98.3% ~ 99.6%；f.脫色效率達98%以上?；g.處理后出水CODcr<100mg/l，SS<3mg/l（濁度<3度）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。?
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??????? 8. 系統中投放殺菌消毒藥劑，用氯消毒（無需另外增加加壓設備）且起到除氨的作用 ，提高污水處理系統去除氨氮的效率。?
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??????? 9. 出水氨氮含量還未達到要求（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） ，可以在后續再串聯設置一級離子交換裝置 ，斜發沸石離子交換柱最終達到除氨氮的目標。?
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??????? 10 .處理后的出水回用,取代自來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力 ，對城市的整體經濟發展定會產生十分巨大的效益。?
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??????? 11 .這種純粹的物理化學法污水處理系統 ，受天氣 、環境及人為因素的影響少。
SPR污水處理技術實現城市污水的再生和回用?
??? 市污水再生回用工程包括污水收集系統、污水凈化處理技術及其系統、出水輸配系統、回用水應用技術和監測系統。其中污水凈化再生技術及其系統是關鍵，污水凈化處理的流程要簡單可靠，投資和運行費用要為該城市經濟實力所能承受，處理后出水的水質要滿足回用的要求。?
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??????? 沿用了許多年的傳統的“一級處理”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污水的凈化處理要求，處理后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只能進一步附加傳統的“三級處理”設備系統，既回避不了龐大復雜的傳統二級生化處理系統，也回避不了投資和運行費用都十分昂貴的傳統三級過濾吸附處理系統。這些恰恰是實現污水回用的忌諱之處。所以，環保市場十分迫切需要凈化效率更高、處理后出水能滿足現有環保標準并且能回用于城市，投資和運行費用又要為現有城市的經濟實力所能接受的污水處理新技術和新設備。?
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??????? 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”程序合并設計在一個SPR污水凈化器罐體內 ，在30分鐘流程里快速完成 。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，處理后出水的懸浮物（濁度）低于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，處理后出水CODcr可降為40毫克/升以下。只需用相當于常規的一 、二級污水處理廠的工程投資和低于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。
??????? 城市生活污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：污水經SPR系統處理后 ，回用于城市綠化 、澆灌草地樹木，或作為工業用水 。
??????? 城市生活污水儲存調節池 ------SPR污水處理系統 ----出水回用于澆灌城市草地、樹木，或作為工業用水?
??????? 污泥脫水------ 污泥制成人行道
??????? 方案〔2〕：特殊要求的城市：生活污水經SPR系統處理后 ，再進行離子交換除氨氮 ，最后排海 ，或回用。
??????? 城市生活污水儲存調節池 -----SPR污水處理系統 ------斜發沸石離子交換除氨氮 ------出水排入近海 、或回用于澆灌城市草地、樹木，或作為工業用?
??????? 污泥脫水 ------ 污泥制成人行道地磚?
??????? 如果在已有的城市污水一級和二級處理系統的基礎上，附加采用SPR污水處理系統作為最后的深度處理裝置，使出水達到工業自來水的標準，以實現最后出水回用的目標，也是現有城市污水處理系統升級換代的極佳方案。?
??????? SPR污水凈化技術以其流程簡單可靠、投資和運行費用低、占地少、凈化效果好的眾多優勢將為當今世界的城市污水的再利用開創一條新路。城市污水實現再利用之后，為城市提供了第二淡水水源，為城市的可持續發展提供了必不可少的條件，其經濟效益和社會效益是不可估量的。
（1）工藝流程圖
??????? （2）大港油田居民生活污水水質、處理后出水水質要求及處理水量
??????? （3）污水處理工藝過程
1 生活污水處理廠的SPR工藝流程新模式
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2 SPR污水處理設備系統工藝布置圖
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3 SPR污水處理設備系統工藝平面布置圖
大港油田居民生活污水水質、處理后出水水質要求及處理水量
大港油田生活污水主要來自幾個生活小區，其中也有部分商業排放水。這個污水處理廠服務人口約14萬人。 根據油田缺乏淡水資源和防治水污染的要求，將油田居民生活污水經過凈化處理后，再生的出水用作城鎮綠化、工業用水和其他洗車、沖洗廁所等市政用水，既可以防止城鎮污水對水環境的污染，又能大大節省當地的淡水資源，而且為油田的工業生產提供了可*的第二淡水水源。 油田居民區城鎮生活污水總量為6000立方米/天。 城鎮綠化灌溉需用水量為5000立方米/天。 油田工業用水需用水量為340立方米/天。?
??????? 經SPR系統處理后的出水水質：?
??????? a.CODcr <50 毫克/升?
??????? b. BOD5 <20, SS <3毫克/升?
??????? c. 氨氮 <10 毫克/升?
??????? d.大腸桿菌群 <3 個/升，余氯 >0.3 毫克/升?
??????? e.pH 6~9
污水處理工藝過程
?? 生活污水經過已有的化糞池沉降調節后進入城鎮下水道，集中流入污水處理廠，首先經過篩分去除大塊雜物，然后交替進入調節池A或B，向調節池內投加去除有機污染物的藥劑，攪拌完成調勻和初級反應過程，并防止在調節池引起沉淀（每個調節池容量為2小時流量：300立方米），污水泵將已經調節好的污水吸入管道，同時污水泵吸入端的負壓按照設計的藥劑配方吸入污水處理藥劑（包括混凝藥劑、殺菌消毒藥劑、污泥脫水助劑等），經管道混合后直接從SPR污水凈化器底部進入罐體，在SPR凈化器罐體內完成混凝、精細過濾和污泥濃縮全過程，凈化后出水經頂部出口管道流出進入清水儲存池，清水泵將再生水送給用戶（工業用水或灌溉用水），定時間清水泵的壓力將濃縮后的污泥漿從SPR凈水器的污泥濃縮室壓出（污泥漿的含水率<98%），并送入重力式污泥濃縮罐再次濃縮（再次濃縮后的污泥漿含水率<95%），泥漿泵將污泥濃縮罐再次濃縮后的濃泥漿直接送入污泥脫水機實施脫水，脫水后的泥餅由汽車運走用以填埋。每運行4～6小時左右實施一次罐體反沖洗操作，反沖洗時間為3～5分鐘。每運行6～8小時左右污泥濃縮室存滿后實施一次壓力排泥操作，排泥時間10～20分鐘。罐體反沖洗污水和污泥脫水過程產生的污水都流回污水調節池進入下一個凈化處理過程。 整個污水凈化過程只有一臺污水泵作為吸取污水、添加藥劑、混合、混凝、過濾和送出清水的動力源，凈化污水的電力消耗為0.125度/1立方米污水。?
產水率50立方米/小時.臺的污水凈化器
??????? 污水凈化系統連續運行，由6臺SPR-50型污水凈化器系統并聯組成系統，每臺產水率為50立方米/小時，每天按20小時運行計算，日處理水量為1000立方米/臺，預留出充分的反沖洗、排泥等輔助操作和維護時間。全系統日處理污水量為6000立方米。
蘆葦制漿造紙中斷污水快速凈化與回用----SPR新技術
隨著社會的發展和人民生活水平的提高，紙制品消耗量迅猛增長。中國是造紙業大國，中國紙的產量居世界第四位，制漿造紙工業是中國國民經濟的重要產業之一。中國造紙工業廢水排放量占全國工業污水排放量的六分之一，對環境的危害是十分嚴重的，它是中國工業污染防治的難點問題之一。? 序號 分析項目 污水??????????????? 出水 1 懸浮固體含量mg/L 410 3 2 色度 300 30 3 CODmg/L 1200 330
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??????? 堿法制漿造紙的蒸煮黑液已確認應采用堿回收方法治理；造紙機白水污染負荷較輕，不難處理；打漿機和精漿機洗漿、選漿、漂白過程產生的中段廢水則是當今造紙污水治理的焦點。?
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??????? 堿法制漿造紙的中段廢水呈褐色，PH 6～7,懸浮物含量為1000毫克/升以下,CODcr為1000毫克/升左右。污水中不溶性污染物主要有纖維物質；溶解性有機物質主要是木素，糖類。?
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??????? SPR污水處理技術首先采用化學方法使溶解狀態的有機污染物從真溶液狀態下析出，形成具有固相界面的膠粒或微小懸浮顆粒，然后采用物理吸附法將污水中各種膠粒和懸浮顆粒凝聚成大塊密實的絮體；再依靠流體力學原理，在自行設計的SPR高濁度污水凈化器內使絮體與水快速分離；清水經罐體內的懸浮泥層過濾之后回用于洗漿，污泥則在濃縮室內濃縮，定期排出，經脫水之后亦可以再利用。?
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??????? SPR污水凈化裝置系統現場開機運行試驗
1?? SPR污水處理系統凈化工藝原理?
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??????? SPR污水凈化工藝及其系統：包括物化工藝和SPR污水凈化器兩大部分組成，是一套純物理化學法處理裝置系統。首先，通過化學方法使溶解狀態的污染物（木質素）從真溶液狀態下析出，形成具有固相界面的膠粒或微小懸浮顆粒；加入經濟而又高效的吸附藥劑，吸附污水中的污染物；然后采用微觀物理吸附法將污水中各種膠粒和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SPR污水凈化器內使絮體和水快速分離；污水經過罐體內自我形成的致密懸浮泥層過濾之后，起到了精細過濾的作用，出水可以送回上一工序作為粗漿漂洗的工藝用水回用，不再排放。當罐體內形成的懸浮泥層達到一定量后，依靠點渦流動形成的向心力、過濾水力學形成的牽引力和自身的重量，被快速引入污泥濃縮室沉降分離，當污泥濃縮室蓄滿時可定期排出。其優點為：整套SPR系統裝置結構簡單，工藝流程短（只有30分鐘），完全不是用傳統的機械過濾濾料來過濾懸浮物，以實現深度處理，SPR污水凈化器在常壓狀態下工作運行，系統設備一次性投資少、藥劑和電力消耗等處理污水的運行費用低，操作維修簡便等。?
2 開機運行試驗工藝流程 轉自樂學網?
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??????? 試驗過程中，我們將湖北XX紙業有限公司生產過程中排出的中段污水直接引入SPR污水凈化系統調節池，在SPR調節池內靠水力攪拌混勻，靠污水泵將調節池的污水吸入SPR污水凈化器javascript:showad(event,'5')" onmouseout="
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3? 開機運行試驗內容?????????
??????? 2003年10月16日-10月17日，在湖北XX紙業有限公司現場進行SPR污水凈化系統裝置開機運行試驗。靠水泵將湖北XX紙業有限公司中段污水連續吸入SPR系統，系統處理造紙中段污水水量：0.5立方米/小時，經過30分鐘凈化工藝流程，處理后出水連續流入清水池。使用藥劑為SPR－1、SPR－2、SPR－3和SPR－5等4種。觀察了SPR系統排出的污泥狀況，污泥含水率低、流動性好。采樣并測試處理前后污水中懸浮物、濁度、CODcr、pH等數據。?
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4??? 開機運行試驗效果?
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??????? 現場采取中段污水水樣和凈化后出水水樣。測定并記錄處理前后水樣有關水質數據，具體情況如下：?
??????? 造紙中段污水處理前后水質對比表
??????????????? 從以上水質測試的數據表中可以看出，經SPR污水凈化系統處理后，出水中懸浮物含量能降到3毫克/升以下；色度降低到 30倍以下，CODcr降到330毫克/升。處理每立方米污水消耗的總藥劑費用為0.68元人民幣；SPR系統凈化污水過程消耗的電力為0.15千瓦.小時（折合電費為0.05元人民幣）/立方米。?
5? 試驗的初步結論?
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??????? 通過這次湖北XX紙業有限公司現場污水凈化開機運行試驗,證實SPR技術和設備系統是能夠適用于蘆葦制漿造紙污水的凈化處理的，處理后出水能夠滿足目前回用作粗漿洗漿水水質要求。與傳統的常規凈化工藝技術相比,SPR技術和設備系統的凈化效率和經濟效益都具有極大的優勢。?
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??????? 經過小規模運行試驗，廠造紙工藝技術人員、廠化驗技術員、車間生產javascript:showad(event,'5')" onmouseout="
6? 蘆葦制漿造紙中段污水凈化工藝流程的SPR新模式 ：?
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??????? SPR系統將滿足造紙污水的凈化和閉路循環的生產要求，既治理污染，又為企業節省大筆制備新鮮自來水的費用，企業也不再交納排污費，企業在治理水污染的過程中也可以獲得可觀的經濟效益。?
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??????? 為使工程投資和運行費用能為中國現有企業經濟實力承受，采取引進美國發明專利SPR污水處理工藝技術及其SPR污水凈化器主體設備的設計技術，在中國制造；選用有關國產輔助設備進行配套。?????
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??????? 污水處理藥劑國產化，以合同形式保證長期供應，以確保SPR污水凈化系統擁有持續良好的運行質量。根據紙業有限公司確定的污水水質狀況，將確定處理每立方米污水消耗的藥劑費用。 轉自樂學網 因主要設備是離心式污水泵、離心式清水泵和水中攪拌裝置，不會造成環境的噪聲污染。 全部操作實現了機械化或半自動化，工人主要操作為開關閥門、按電鈕和配制藥劑，操作工人勞動強度低。
SPR污水處理新工藝總結?
?? SPR污水處理新工藝，有效的解決工業和城市排放的高濃度污水及污水中懸浮物質和去除氨氮含量，還可以解決水體富營養化問題。
??????? 水體富營養化主要原因是人類向水體排放了大量的氨氮和磷，磷更是水體富營養化的最主要因素。縱觀國內污水處理廠，除磷技術一直是困擾污水處理廠運行的難題。傳統的物化除磷技術需要大量的藥劑，具有運行成本高，污泥產量大的缺點；前置厭氧的生物除磷工藝具有運行費用低的優點，但是由于完全依賴于微生物的攝磷、釋磷作用，難以達到國家污水綜合排放的要求。當考慮中水回用時，則更難以達到要求。而污水深度除磷技術—SPR除磷工藝。以厭氧生物除磷機理為主要技術依托，采用SPR除磷工藝，通過強化厭氧釋磷，并輔以物化沉淀去除釋放磷的方法，達到整個生化處理系統的除磷要求。
??????? 這樣一來，處理過污水的水質比以往處理的水質高，可以利用這些水作為城市和工業及澆灌草地樹木的用水，大大減少了對環境的污染和節省淡水資源，這樣就可以解決一部分淡水資源缺乏的地區。廣泛的應用這種技術，對社會帶來十分巨大的效益。
工商網監
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