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SPR工艺
目前，国内外城市污水处理厂处理工艺大都采用一级处理和二级处理。一级处理是采用物理方法，主要通过格栅拦截、沉淀等手段去除废水中大块悬浮物和砂粒等物质。这一处理工艺国内外都已成熟，差别不大。二级处理则是采用生化方法，主要通过微生物的生命运动等手段来去除废水中的悬浮性，溶解性有机物以及氮、磷等营养盐。目前，这一处理工艺有多种方法，归结起来，有代表性的工艺主要有传统活性污泥、氧化沟、A/O或A2/O工艺、SPR、SBR及CCAS工艺等。目前，这几种代表工艺在国内外都有实际应用。下面主要介绍一下SPR工艺。
SPR污水处理技术是美国新发明的一种工艺，采用特殊的化学－物理工艺方法和水力学原理，组成高效率、快速度的处理氨氮、有机污染物浓度高、悬浮杂质含量多的工业污水和城市污水的处理系统，经处理的出水回用于城市绿化、浇灌草地树木或作为工业用水。全套系统占地面积极少，运行费用低，耗电少，综合经济技术指标达国际先进水平。
SPR污水处理原理 首先采用化学方法使溶解状态的污染物从真溶液状态下析出，形成具有固相界面的胶粒或微小悬浮颗粒；选用高效而又经济的吸附剂将有机污染物、色度等从污水中分离出来；然后采用微观物理吸附法将污水中各种胶粒和悬浮颗粒凝聚成大块密实的絮体；再依旋流和过滤水力学等流体力学原理，在自行设计的SPR高浊度污水净化器内使絮体与水快速分离；清水经过罐体内自我形成的致密的悬浮泥层过滤之后，达到三级处理的水准，出水实现回用；污泥则在浓缩室内高度浓缩，定期*压力排出，由于污泥含水率低，且脱水性能良好，可以直接送入机械脱水装置，经脱水之后的污泥饼亦可以用来制造人行道地砖，免除了二次污染。其污水净化与回用系统工艺流程图（如图1）。
1. 城市生活污水和处理药剂的混合主要是在泵前吸药管道 、污水泵 叶轮、蛇形反应管 和瓷球反应罐的组合作用下完成的 ，依照紊流速度 、混合时间 、和水力学结构数据设计 ，得以十分充分的混合 ，为取得最佳混凝净化效果和最大限度地节省药剂创造了前提条件 。这是过去常规的一级处理和二级处理之水工结构所做不到的。
2. SPR系统处理城市污水时 ，采用五种以上污水处理药剂及其最佳配方组合使用 ，使污水中溶解状态的有机污染物 、重金属离子 和有害的盐类从水中析出 ，成为有固相界面的微小颗粒 （它包含有污水三级处理的作用）,混凝的物理化学吸附作用将悬浮物及各类杂质凝聚成大而且密实的絮团以便去除。还选用了一种吸附效果很好的吸附剂,以吸附有机污染物和色度 。在消毒剂在30分钟的流程内杀灭细菌和大肠杆菌 。这样发挥各药剂的单独作用和它们之间的交联作用的用药方式是与常规的物理化学法不相同的。
3 . 依照模拟试验得出的配方 ，借助大气压力和流量计 ，十分精确地投加混凝药剂和絮凝药剂 ，防止加药过量浪费药剂且降低动力消耗。
4. SPR污水净化器内部结构是完全按照混凝机理精确设计的 ，形成的涡旋流动和各部位恰当的水流速度 ，使得胶体颗粒之间有最多的碰撞次数 ，并且有凝聚吸附所需的最佳流速环境。从而在极小的容积内获得了极充分的凝聚效果。这也是常规水工装置无法比拟的。
| SPR污水净化器水力学结构图 |
5. 根据混凝形成的絮团实际状况 ，准确确定了SPR污水净化器内部的水动力学数据 ，使得在罐体中上部形成了一个有几十厘米厚的 、十分致密的悬浮泥层 。所有经过混凝的出水都必须通过此悬浮泥层的过滤 ，才能升流到罐体上部的清水汇集区 。它十分成功地起到了污水高级处理工艺中极为重要的过滤作用。
6. 选用的絮凝剂 ，同时也是良好的污泥助滤剂 ，使排出的污泥浆 ，其脱水性能良好 ，可以不另外添加助滤剂 ，就直接泵入压滤机脱水。泥饼可以制成人行道地砖再利用 ，不会带来二次污染的问题 。减少了传统的生化法产生的污泥含水率高、脱水性能很差的弱点。
7. 污水净化器应用广泛,尤其适用于当今最难处理的纺织印染污水、再生纸造纸污水、动物屠宰场污、陶瓷厂瓷泥污水、煤矿矿井污水等含有大量有机污染物和氨氮的去除，污水的净化后回用,实现工业用水闭路循环，既解决环境污染问题，又节省大量水资源，从而大大降低了企业的生产成本。 各地权威检测部门测试了污水净化器进水和出水的有关数据 。净水工艺流程只需30分钟,出水指标如下 ：
a.氨氮去除率可以达到85% ；b.总氮去除率可达95%；c.有机氮去除率可达96% ； d.BOD去除率可达95%；e.悬浮物的去除率则高达98.3% ~ 99.6%；f.脱色效率达98%以上 ；g.处理后出水CODcr<100mg/l，SS<3mg/l（浊度<3度）升）以下。这是本净水系统在低投资 、低运转费的前提下所获得的出水指标。 这是常规的物化法和生物化学法的一级 、二级处理系统都无法达到的。
8. 系统中投放杀菌消毒药剂，用氯消毒（无需另外增加加压设备）且起到除氨的作用 ，提高污水处理系统去除氨氮的效率。
9. 出水氨氮含量还未达到要求（如某些发达国家或发达地区将排水标准定为含氨氮1毫克 / 升以下） ，可以在后续再串联设置一级离子交换装置 ，斜发沸石离子交换柱最终达到除氨氮的目标。
10 .处理后的出水回用,取代自来水作为城市绿化用水 ，将大大节省城市的淡水资源 ，减轻城市市政部门的供水压力 ，对城市的整体经济发展定会产生十分巨大的效益。
11 .这种纯粹的物理化学法污水处理系统 ，受天气 、环境及人为因素的影响少。
SPR污水处理技术实现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统、污水净化处理技术及其系统、出水输配系统、回用水应用技术和监测系统。其中污水净化再生技术及其系统是关键，污水净化处理的流程要简单可靠，投资和运行费用要为该城市经济实力所能承受，处理后出水的水质要满足回用的要求。
沿用了许多年的传统的“一级处理”及“二级处理”水处理工艺技术和设备已经难以适应当今的高浊度和高浓度污水的净化处理要求，处理后出水更不能满足城市对水回用的水质要求。沿着传统的工艺技术路线只能进一步附加传统的“三级处理”设备系统，既回避不了庞大复杂的传统二级生化处理系统，也回避不了投资和运行费用都十分昂贵的传统三级过滤吸附处理系统。这些恰恰是实现污水回用的忌讳之处。所以，环保市场十分迫切需要净化效率更高、处理后出水能满足现有环保标准并且能回用于城市，投资和运行费用又要为现有城市的经济实力所能接受的污水处理新技术和新设备。
最新发明的“SPR高浊度污水净化系统”（美国发明专利 ）将污水的“一级处理”和“三级处理”程序合并设计在一个SPR污水净化器罐体内 ，在30分钟流程里快速完成 。它容许直接吸入悬浮物（浊度）高达500毫克/升至5000毫克/升的高浊度污水，处理后出水的悬浮物（浊度）低于3毫克/升（度）；它容许直接吸入CODcr为200毫克/升至800毫克/升的高浓度有机污水，处理后出水CODcr可降为40毫克/升以下。只需用相当于常规的一 、二级污水处理厂的工程投资和低于常规二级处理的运行费用 ，就能够获得三级处理水平的效果 ，实现城市污水的再生和回用。
城市生活污水处理厂的工艺流程可采用下列新模式 ：
方案〔1〕：一般的城市：污水经SPR系统处理后 ，回用于城市绿化 、浇灌草地树木，或作为工业用水 。
城市生活污水储存调节池 ------SPR污水处理系统 ----出水回用于浇灌城市草地、树木，或作为工业用水
污泥脱水------ 污泥制成人行道
方案〔2〕：特殊要求的城市：生活污水经SPR系统处理后 ，再进行离子交换除氨氮 ，最后排海 ，或回用。
城市生活污水储存调节池 -----SPR污水处理系统 ------斜发沸石离子交换除氨氮 ------出水排入近海 、或回用于浇灌城市草地、树木，或作为工业用
污泥脱水 ------ 污泥制成人行道地砖
如果在已有的城市污水一级和二级处理系统的基础上，附加采用SPR污水处理系统作为最后的深度处理装置，使出水达到工业自来水的标准，以实现最后出水回用的目标，也是现有城市污水处理系统升级换代的极佳方案。
SPR污水净化技术以其流程简单可靠、投资和运行费用低、占地少、净化效果好的众多优势将为当今世界的城市污水的再利用开创一条新路。城市污水实现再利用之后，为城市提供了第二淡水水源，为城市的可持续发展提供了必不可少的条件，其经济效益和社会效益是不可估量的。
（1）工艺流程图
（2）大港油田居民生活污水水质、处理后出水水质要求及处理水量
（3）污水处理工艺过程
1 生活污水处理厂的SPR工艺流程新模式
2 SPR污水处理设备系统工艺布置图
3 SPR污水处理设备系统工艺平面布置图
大港油田居民生活污水水质、处理后出水水质要求及处理水量
大港油田生活污水主要来自几个生活小区，其中也有部分商业排放水。这个污水处理厂服务人口约14万人。 根据油田缺乏淡水资源和防治水污染的要求，将油田居民生活污水经过净化处理后，再生的出水用作城镇绿化、工业用水和其他洗车、冲洗厕所等市政用水，既可以防止城镇污水对水环境的污染，又能大大节省当地的淡水资源，而且为油田的工业生产提供了可*的第二淡水水源。 油田居民区城镇生活污水总量为6000立方米/天。 城镇绿化灌溉需用水量为5000立方米/天。 油田工业用水需用水量为340立方米/天。
经SPR系统处理后的出水水质：
a.CODcr <50 毫克/升
b. BOD5 <20, SS <3毫克/升
c. 氨氮 <10 毫克/升
d.大肠杆菌群 <3 个/升，余氯 >0.3 毫克/升
e.pH 6~9
污水处理工艺过程
生活污水经过已有的化粪池沉降调节后进入城镇下水道，集中流入污水处理厂，首先经过筛分去除大块杂物，然后交替进入调节池A或B，向调节池内投加去除有机污染物的药剂，搅拌完成调匀和初级反应过程，并防止在调节池引起沉淀（每个调节池容量为2小时流量：300立方米），污水泵将已经调节好的污水吸入管道，同时污水泵吸入端的负压按照设计的药剂配方吸入污水处理药剂（包括混凝药剂、杀菌消毒药剂、污泥脱水助剂等），经管道混合后直接从SPR污水净化器底部进入罐体，在SPR净化器罐体内完成混凝、精细过滤和污泥浓缩全过程，净化后出水经顶部出口管道流出进入清水储存池，清水泵将再生水送给用户（工业用水或灌溉用水），定时间清水泵的压力将浓缩后的污泥浆从SPR净水器的污泥浓缩室压出（污泥浆的含水率<98%），并送入重力式污泥浓缩罐再次浓缩（再次浓缩后的污泥浆含水率<95%），泥浆泵将污泥浓缩罐再次浓缩后的浓泥浆直接送入污泥脱水机实施脱水，脱水后的泥饼由汽车运走用以填埋。每运行4～6小时左右实施一次罐体反冲洗操作，反冲洗时间为3～5分钟。每运行6～8小时左右污泥浓缩室存满后实施一次压力排泥操作，排泥时间10～20分钟。罐体反冲洗污水和污泥脱水过程产生的污水都流回污水调节池进入下一个净化处理过程。 整个污水净化过程只有一台污水泵作为吸取污水、添加药剂、混合、混凝、过滤和送出清水的动力源，净化污水的电力消耗为0.125度/1立方米污水。
产水率50立方米/小时.台的污水净化器
污水净化系统连续运行，由6台SPR-50型污水净化器系统并联组成系统，每台产水率为50立方米/小时，每天按20小时运行计算，日处理水量为1000立方米/台，预留出充分的反冲洗、排泥等辅助操作和维护时间。全系统日处理污水量为6000立方米。
芦苇制浆造纸中断污水快速净化与回用----SPR新技术
随着社会的发展和人民生活水平的提高，纸制品消耗量迅猛增长。中国是造纸业大国，中国纸的产量居世界第四位，制浆造纸工业是中国国民经济的重要产业之一。中国造纸工业废水排放量占全国工业污水排放量的六分之一，对环境的危害是十分严重的，它是中国工业污染防治的难点问题之一。 序号 分析项目 污水 出水 1 悬浮固体含量mg/L 410 3 2 色度 300 30 3 CODmg/L 1200 330
碱法制浆造纸的蒸煮黑液已确认应采用碱回收方法治理；造纸机白水污染负荷较轻，不难处理；打浆机和精浆机洗浆、选浆、漂白过程产生的中段废水则是当今造纸污水治理的焦点。
碱法制浆造纸的中段废水呈褐色，PH 6～7,悬浮物含量为1000毫克/升以下,CODcr为1000毫克/升左右。污水中不溶性污染物主要有纤维物质；溶解性有机物质主要是木素，糖类。
SPR污水处理技术首先采用化学方法使溶解状态的有机污染物从真溶液状态下析出，形成具有固相界面的胶粒或微小悬浮颗粒，然后采用物理吸附法将污水中各种胶粒和悬浮颗粒凝聚成大块密实的絮体；再依靠流体力学原理，在自行设计的SPR高浊度污水净化器内使絮体与水快速分离；清水经罐体内的悬浮泥层过滤之后回用于洗浆，污泥则在浓缩室内浓缩，定期排出，经脱水之后亦可以再利用。
SPR污水净化装置系统现场开机运行试验
1 SPR污水处理系统净化工艺原理
SPR污水净化工艺及其系统：包括物化工艺和SPR污水净化器两大部分组成，是一套纯物理化学法处理装置系统。首先，通过化学方法使溶解状态的污染物（木质素）从真溶液状态下析出，形成具有固相界面的胶粒或微小悬浮颗粒；加入经济而又高效的吸附药剂，吸附污水中的污染物；然后采用微观物理吸附法将污水中各种胶粒和悬浮颗粒凝聚成大块密实的絮体；再依靠旋流和过滤水力学等流体力学原理，在SPR污水净化器内使絮体和水快速分离；污水经过罐体内自我形成的致密悬浮泥层过滤之后，起到了精细过滤的作用，出水可以送回上一工序作为粗浆漂洗的工艺用水回用，不再排放。当罐体内形成的悬浮泥层达到一定量后，依靠点涡流动形成的向心力、过滤水力学形成的牵引力和自身的重量，被快速引入污泥浓缩室沉降分离，当污泥浓缩室蓄满时可定期排出。其优点为：整套SPR系统装置结构简单，工艺流程短（只有30分钟），完全不是用传统的机械过滤滤料来过滤悬浮物，以实现深度处理，SPR污水净化器在常压状态下工作运行，系统设备一次性投资少、药剂和电力消耗等处理污水的运行费用低，操作维修简便等。
2 开机运行试验工艺流程 转自乐学网
试验过程中，我们将湖北XX纸业有限公司生产过程中排出的中段污水直接引入SPR污水净化系统调节池，在SPR调节池内靠水力搅拌混匀，靠污水泵将调节池的污水吸入SPR污水净化器javascript:showad(event,'5')" onmouseout="
3 开机运行试验内容
2003年10月16日-10月17日，在湖北XX纸业有限公司现场进行SPR污水净化系统装置开机运行试验。靠水泵将湖北XX纸业有限公司中段污水连续吸入SPR系统，系统处理造纸中段污水水量：0.5立方米/小时，经过30分钟净化工艺流程，处理后出水连续流入清水池。使用药剂为SPR－1、SPR－2、SPR－3和SPR－5等4种。观察了SPR系统排出的污泥状况，污泥含水率低、流动性好。采样并测试处理前后污水中悬浮物、浊度、CODcr、pH等数据。
4 开机运行试验效果
现场采取中段污水水样和净化后出水水样。测定并记录处理前后水样有关水质数据，具体情况如下：
造纸中段污水处理前后水质对比表
从以上水质测试的数据表中可以看出，经SPR污水净化系统处理后，出水中悬浮物含量能降到3毫克/升以下；色度降低到 30倍以下，CODcr降到330毫克/升。处理每立方米污水消耗的总药剂费用为0.68元人民币；SPR系统净化污水过程消耗的电力为0.15千瓦.小时（折合电费为0.05元人民币）/立方米。
5 试验的初步结论
通过这次湖北XX纸业有限公司现场污水净化开机运行试验,证实SPR技术和设备系统是能够适用于芦苇制浆造纸污水的净化处理的，处理后出水能够满足目前回用作粗浆洗浆水水质要求。与传统的常规净化工艺技术相比,SPR技术和设备系统的净化效率和经济效益都具有极大的优势。
经过小规模运行试验，厂造纸工艺技术人员、厂化验技术员、车间生产javascript:showad(event,'5')" onmouseout="
6 芦苇制浆造纸中段污水净化工艺流程的SPR新模式 ：
SPR系统将满足造纸污水的净化和闭路循环的生产要求，既治理污染，又为企业节省大笔制备新鲜自来水的费用，企业也不再交纳排污费，企业在治理水污染的过程中也可以获得可观的经济效益。
为使工程投资和运行费用能为中国现有企业经济实力承受，采取引进美国发明专利SPR污水处理工艺技术及其SPR污水净化器主体设备的设计技术，在中国制造；选用有关国产辅助设备进行配套。
污水处理药剂国产化，以合同形式保证长期供应，以确保SPR污水净化系统拥有持续良好的运行质量。根据纸业有限公司确定的污水水质状况，将确定处理每立方米污水消耗的药剂费用。 转自乐学网 因主要设备是离心式污水泵、离心式清水泵和水中搅拌装置，不会造成环境的噪声污染。 全部操作实现了机械化或半自动化，工人主要操作为开关阀门、按电钮和配制药剂，操作工人劳动强度低。
SPR污水处理新工艺总结
SPR污水处理新工艺，有效的解决工业和城市排放的高浓度污水及污水中悬浮物质和去除氨氮含量，还可以解决水体富营养化问题。
水体富营养化主要原因是人类向水体排放了大量的氨氮和磷，磷更是水体富营养化的最主要因素。纵观国内污水处理厂，除磷技术一直是困扰污水处理厂运行的难题。传统的物化除磷技术需要大量的药剂，具有运行成本高，污泥产量大的缺点；前置厌氧的生物除磷工艺具有运行费用低的优点，但是由于完全依赖于微生物的摄磷、释磷作用，难以达到国家污水综合排放的要求。当考虑中水回用时，则更难以达到要求。而污水深度除磷技术—SPR除磷工艺。以厌氧生物除磷机理为主要技术依托，采用SPR除磷工艺，通过强化厌氧释磷，并辅以物化沉淀去除释放磷的方法，达到整个生化处理系统的除磷要求。
这样一来，处理过污水的水质比以往处理的水质高，可以利用这些水作为城市和工业及浇灌草地树木的用水，大大减少了对环境的污染和节省淡水资源，这样就可以解决一部分淡水资源缺乏的地区。广泛的应用这种技术，对社会带来十分巨大的效益。
工商网监
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