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SPR污水處理技術介紹
摘要： 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*水平。
關鍵詞： 污水處理 回用 特點
一、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，定期靠壓力排出，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）
污水凈化與回用系統流工藝程圖
二、SPR污水處理技術特點 ：
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 ，為取得*混凝凈化效果和節省藥劑創造了條件 。與過去常規的一級處理和二級處理之水工結構不同 。
2.采用五種以上污水處理藥劑及其*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）,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 。在靠消毒劑在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 。
3 .依照模擬試驗得出的配方 ，借助大氣壓力和流量計 ，十分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。
4 .SPR污水凈化器內部結構是*按照混凝機理設計的 ，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zui多的碰撞次數 ，并且有凝聚吸附所需的*流速環境 。從而在極小的容積內獲得了極充分的凝聚效果。
SPR污水凈化器水力學結構圖
5 .利用在罐體中上部形成的一個有幾十厘米厚的 、十分致密的懸浮泥層 ,將所有經過混凝的出水通過此懸浮泥層的過濾 ，水才升流到罐體上部的清水區 。比以往的水處理工藝減少了膜過濾 、微孔過濾 、或活性炭過濾等裝置如及它過濾水頭阻力。如下圖3：
圖3
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。如下圖4
圖4
7 .污水凈化器應用廣泛,尤其適用于當今zui難處理的紡織印染污水、再生紙造紙污水、動物屠宰場污水、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 ：
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
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 。
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 ，靠斜發沸石離子交換柱zui終達到除氨氮的目標 。
早在七十年代 ，美國Minnesota 州Minneapolis 市的羅茲芒污水廠就是用純粹的物理化學法處理城市生活污水的 ，其工藝流程是：化學混凝----沉淀----過濾和活性炭吸附----斜發沸石離子交換 。其zui后出水水質標準為：氨氮1 毫克 / 升 ，BOD 10毫克 / 升 ，磷 1毫克 / 升，懸浮物 10毫克 / 升 ，pH 8.5 。
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 。
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。
三、SPR的應用
例如:中國大港油田居民生活污水凈化及再生回用系統工程
1．1 生活污水處理廠的SPR工藝流程新模式 ：如下圖5
1．2 SPR污水處理設備系統工藝布置圖6
SPR污水處理設備系統工藝布置
1．3 SPR污水處理設備系統工藝平面布置圖7
SPR污水處理設備系統工藝平面布置
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
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靠的第二淡水水源。
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。
3．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
4．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，靠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），靠污水泵將已經調節好的污水吸入管道，同時靠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，靠清水泵將再生水送給用戶（工業用水或灌溉用水），定時間靠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%），靠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。
處理污水的藥劑消耗費用為0.6～0.8元人民幣/立方米。（根據實際污水工藝模擬試驗結果，將zui后確定污水處理藥劑配方。）
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。
5．系統主要設備
（1）.雜物篩分機 （2）.污水調節池 （3）.污水池攪拌機（機械攪拌式或水力攪拌式）
（4）.污水泵 （5）.SPR－50型污水凈化器 （6）.污泥濃縮罐
（7）.泥漿泵（與污泥壓濾機配套）
（8）.自動廂式（板框）壓濾機
（10）.藥劑儲存桶及加藥流量計系統（含支承平臺構架）（非標制作）
（11）.藥劑溶解配制裝置系統（含支承平臺構架）（非標制作）
（12）. 沖氧噴射清水泵
實例照片
日處理污水4000立方米的系統照片
如照片所示為產水率50立方米/小時.臺的污水凈化器
四、結論
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。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。