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工藝早于1914年即研究開發成功，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于小規模污水處理廠。進入60年代后，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制成功，為廣泛采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“采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工藝屬于革新代用技術（I/A），成為目前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，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。各過程的歷時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*結構和運行模式使其在工藝上具有*的優勢： 

（1）曝氣時，污水和污泥處于*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）沉淀時，整個CCAS反應池處于*理想沉淀狀態，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。 

B、國內外城市污水處理廠發展概況 

水是經濟發展和社會可持續發展的一個重要因素。隨著城市規模的不斷擴大和人口的增加，水環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展的主要原因之一。“環境保護”是我國的基本國策，中國可持續發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的大發展時期，尤其隨著國家西部大開發戰略的實施，中國中西部環境與生態保護已被提上首要議事日程。 

城市生活污水處理自200年前工業革命以來，越來越受到人們的重視。城市污水處理率已成為一個地區文明與否的一個重要標志。近200年來，城市污水處理已從原始的自然處理、簡單的一級處理發展到利用各種*技術、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*技術、設備和經驗的同時，必須結合我國發展，尤其是當地實際情況，探索適合我國實際的城市污水處理系統。 

結合我國實際情況，參考*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）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。我國新實施的國家《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。這就意味著今后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*技術與環保工程的有機結合。現代*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采用*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后。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 

為了選擇出工藝上可靠，投資上經濟，管理上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，并進行了比較。 

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、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 

在天然淡水資源已被充分開發、自然災害日益頻繁暴發的今天，缺水已經對世界各國眾多城市的經濟和市民生活構成了十分嚴重的威脅，缺水危機已經是我們面臨的現實，解決城市缺水問題的重要途徑應該是將城市污水變為城市供水水源。城市污水就近可得，來源穩定，容易收集，是可靠且穩定的供水水源。城市污水經凈化后回用主要可作為市政綠化、景觀用水和工業用水。 

城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。 

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。 

新發明的“SPR高濁度污水凈化系統”（美國發明 ）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。 

SPR污水處理系統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。 

新發明的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*的條件，其經濟效益和社會效益是不可估量的. 

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 ，為取得混凝凈化效果和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 。 

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分鐘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 。而且SPR系統使用的組合藥劑配方 ，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 ，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 ，不致因加藥過量而造成藥劑殘留在凈化后的出水中，而且動力消耗很少 。 

4.SPR污水凈化器內部結構是*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 。這也是常規水工裝置*的 。 

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 。 

這個致密的懸浮泥層是由污水中的污泥及混凝藥劑形成的絮體本身組成的 。隨著絮體由下向上運動 ，使泥層的下表層不斷增加 、變厚 ；同時 ，隨著過濾水力學原理形成的罐體的旁路流動，引導著懸浮泥層的上表層不斷流入中心接泥桶 ，上表層不斷減少 、變薄 。這樣 ，懸浮泥層的厚度達到一個動態的平衡 。當混凝后的出水由下向上穿過此懸浮泥層時 ，此絮體濾層靠界面物理吸附和電化學特性及范德華力的作用 ，將懸浮膠體顆粒 、絮體 、細菌菌體等等雜質全部攔截在此懸浮泥層上 ，使出水水質達到三級處理的水平 。由于泥層是由絮體組成 ，致密度高 ，過濾效率遠遠高于常規的沙粒層過濾 ；由于是處于懸浮狀態的絮體泥層作濾層 ，其過濾的水頭（阻力）損失非常小 ，所以動力消耗遠遠低于常規的砂層過濾 、微孔過濾 、或反滲透膜過濾；又由于過濾泥層是凈化過程中由污水中的污泥自動補充添加 ，又自動被引走 ，即過濾泥層自身在不斷地更新 ，過濾泥層總是保持著穩定的厚度，而且總是保持著穩定的物理吸附和電化學吸附性能 ，因此能獲得穩定的過濾效果 。而且*免去了常規系統中*的過濾層的反沖洗以及反沖洗帶來的眾多麻煩 。這種結構和原理與常規的三級污水處理的過濾裝置是*不同的 ，這里沒有價格昂貴的反滲透膜過濾 、微孔過濾 、或活性炭過濾等裝置 。所以 ，投資省 、動力消耗小 、運行費用低是SPR系統的必然優勢。 

6.SPR系統選用的絮凝劑 ，同時也是良好的污泥助濾劑 ，所以 ，系統后排出的污泥漿 ，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 。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；也成功應用于陶瓷廠污水、墻地磚廠污水、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*的污水的凈化和回用。 各地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 。 

除發達國家有專門的城市生活污水管路系統外，實際的城市污水往往混入有許多工業污水，可生化性差和污染物成分不規則地快速變化是我們面臨的現實，而針對降解某種有機污染物的微生物生長、繁殖的過程卻太長，所以，傳統生化系統難以適應當今愈來愈工業化了的城市的污水。SPR系統已擁有處理眾多工業污水的適應能力和物化法具有的快速應變能力，容易通過自動化的手段應付系統入口污水水質的變化，保持穩定的凈化效果。 

8.在SPR系統中投放殺菌消劑時 ，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系統處理后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終達到除氨氮的目標 。 

因為斜發沸石離子交換系統要求進口水質的懸浮物含量要低于35毫克 / 升 ，否則會影響離子交換柱的功能和壽命 ，從而大大增加離子交換的運行費用 。過去 ，常規的一 、二 級污水處理裝置是難以長期穩定地達到這樣的前處理水平的 ，因而限制了離子交換法除氨氮技術的廣泛應用 。現在 ，SPR污水處理系統可以保證凈化后出水的懸浮物含量低于3毫克 / 升（實際運行中出水的懸浮物含量多為1毫克 / 升） ，使得后續的斜發沸石離子交換系統去除氨氮的負荷減輕很多 ，交換柱的使用壽命會大大延長 ，即離子交換的運行費用會大大降低 ，將使離子交換法除氨氮技術的優點得到更充分的發揮 。 

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 。證明純粹的物理化學法處理城市污水在技術上是可行的 。現在 ，依靠新發明的SPR凈水技術 ，將使這項工藝的經濟性更為圓滿 。 

10 。其實 ，經過SPR污水凈化系統處理后的出水 ，其懸浮物的含量小于3 毫克 / 升 ，濁度也小于3 度 （毫克 / 升 ） ，達自來水標準 ，不再會堵塞輸水管路 ，并且已經經過了良好的消毒 。將此出水回送到城市各地 ，作為城市草坪綠地和樹木綠化澆灌用水是十分安全 、可靠的 。經過SPR系統處理后的出水中 ，殘存的氮含量已經很低 ，氮作為植物生長的營養物是不必去除 、或不必去除得那么干凈 的。從而可以免去除氮的深度處理投資及其運行費用 ，既保證了環境質量 ，又為社會節省了大筆資金 。 用此回用水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 。這是城市污水回用的新概念。 

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 ，操作人員控制處理系統的能力和靈活性都大大*于生物化學法 ，這是*的 。 

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 ----污泥脫水------ 污泥制成人行道地出水回用于澆灌城市草地、樹木，或作為工業用水 

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 ，后排海 ，或回用。 

城市生活污水儲存調節池:SPR污水處理系統 ------ 污泥脫水 ------ 污泥制成人行道地磚 

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，或作為工業用水。 

如果有關部門能協助創造一些現場表演的簡易條件 ，將可以運送一臺處理水量為10 ～ 20 立方米 / 日的SPR污水凈化器及其完整的配套系統到現場作城市污水凈化處理的連續開機運行操作表演 ，并通過播放錄像和幻燈片詳細講解有關的凈化機理 ，同時請當地水質檢測的部門進行凈化效果的水質測試 。全套裝置輪廓大尺寸為長3米 ，寬1.4米 ，高2.4米 ，總重量為一噸以下 。 

在技術展示成功的基礎上 ，與當地的環保部門及環保產業密切合作 ，依靠當地自身的科技力量和自身的制造能力 ，建造城市生活污水處理廠 。 另外，SPR系統也可用于市區內的公園湖水的凈化及自循環 。希望將要興建的城市污水處理廠采用SPR污水處理技術后，能成為城市生活污水處理技術的* 。 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污水處理系統作為后的深度處理裝置，使出水達到工業自來水的標準，以實現后出水回用的目標，也是現有城市污水處理系統升級換代的方案。 

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。它是由初采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，經多年研究形成了采用土池結構、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。 

由于采用土池而大大減少了建設投資，采用曝氣鏈曝氣系統進一步強化了氧的磚移效率，并減少運行費用，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 

百樂卡工藝污泥回流量大，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,所以剩余污泥雖很少。 

1.2 曝氣池采用士池結構 

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%用于土建工程設施，而只有36%用于設備，造成這 種投資分配格局的主要原因是工藝池大都采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。但對于許多種曝氣工藝來講，都不考慮采用土池，因為土池會造成地下水的侵蝕，同時也由于在土池基礎上安裝曝氣頭是十分困難的。 

為了減少投資，百樂卡技術在研究土池結構的曝氣池上做了大量工作，首先是使用HDPE防滲膜隔絕污水和地下水，其次是懸掛在浮管上的微孔曝氣頭避免了在池底池壁穿孔安裝。 

這種敷設HDPE防滲膜的土池不僅易于開挖、投資低廉，而且*能滿足污水處理池功能上的要求，并能因地制宜，*地適應現場的地形，存某些特殊的地質條件下，如地震多發地區、土質疏松地區，其優點得到更充分的體現。敷設HDPE防滲膜的土池使用壽命遠遠超過鋼筋混凝土池。 

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，因此氣泡并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，遠遠高于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，浮動鏈被松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。 

采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。由于百樂卡曝氣頭(BIOLAK)-Friox)特殊的結構，即使在很復雜的環境里曝氣頭也不至于阻塞，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回流污泥量大，其剩余污泥比傳統工藝少許多。 

在恒定的負荷條件下，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。由于污泥池中的污泥是*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*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，維修時不用排干池中的水，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，并用聚合物充填，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，并很容易被去除。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，都采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，并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并到一起，進一步節省了土建費用和占地面積。二沉池沉淀污泥由漂浮式刮泥機、吸泥機排入污泥槽回流。 

1.8 土地的利用 

盡管百樂卡系統需要的曝氣池體積比所謂密集型的大，但所需的總面積并不大，有時甚至更小，這主要有以下原因:a不需初沉池;b二沉池可以和曝氣池合建在一起;c池的設計和布置的自由度大，對地形的適應性強。

1、MBBR工藝的原理

MBBR工藝原理是通過向反應器中投加一定數量的懸浮載體，提高反應器中的生物量及生物種類，從而提高反應器的處理效率。由于填料密度接近于水，所以在曝氣的時候，與水呈*混合狀態，微生物生長的環境為氣、液、固三相。載體在水中的碰撞和剪切作用，使空氣氣泡更加細小，增加了氧氣的利用率。另外，每個載體內外均具有不同的生物種類，內部生長一些厭氧菌或兼氧菌，外部為好養菌，這樣每個載體都為一個微型反應器，使硝化反應和反硝化反應同時存在，從而提高了處理效果。

MBBR工藝兼具傳統流化床和生物接觸氧化法兩者的優點，是一種新型高效的污水處理方法，依靠曝氣池內的曝氣和水流的提升作用使載體處于流化狀態, 進而形成懸浮生長的活性污泥和附著生長的生物膜，這就使得移動床生物膜使用了整個反應器空間，充分發揮附著相和懸浮相生物兩者的*性，使之揚長避短，相互補充。與以往的填料不同的是，懸浮填料能與污水頻繁多次接觸因而被稱為“移動的生物膜”。

2、MBBR的優點

與活性污泥法和固定填料生物膜法相比，MBBR既具有活性污泥法的高效性和運轉靈活性，又具有傳統生物膜法耐沖擊負荷、泥齡長、剩余污泥少的特點。

（1）填料特點

填料多為聚乙烯、聚丙烯及其改性材料、聚氨酯泡沫體等制成的，比重接近于水，以圓柱狀和球狀為主，易于掛膜，不結團、不堵塞、脫膜容易。

（2）良好的脫氮能力

填料上形成好養、缺氧和厭氧環境，硝化和反硝化反應能夠在一個反應器內發生，對氨氮的去除具有良好的效果。

（3）去除有機物效果好

反應器內污泥濃度較高，一般污泥濃度為普通活性污泥法的5～10倍，可高達30～40g/L。提高了對有機物的處理效率，同時耐沖擊負荷能力強。

（4）易于維護管理

曝氣池內無需設置填料支架，對填料以及池底的曝氣裝置的維護方便，同時能夠節省投資及占地面積。

3、MMBR缺點

（1）反應器中的填料依靠曝氣和水流的提升作用處于流化狀態，在實際工程中，容易出現局部填料堆積的現象。為了避免填料堆積現象，需改進曝氣管路的布置以及反應器的結構。反應器的結構在很大程度上決定了它的水力特性。實際工程中，當單個反應器的長深比為0.5左右且長度不大于3m時有利于填料*移動。在實際工程設計時應通過大量試驗來優化反應器的構造和水力特性，降低能耗，進一步提高MBBR的經濟效益。

（2）反應器出水往往設置柵板或格網以避免填料流失，但容易造成堵塞。在實際工程中，可以設置活動柵板，定期進行人工清理，也可設置空氣反吹裝置以防止堵塞。

二、MBBR填料的判別指標

1、生物膜的附著性

生物膜的附著能力-評價填料優劣的重要指標生物附著量=受保護的表面積(與填料的設計運行狀態構有關)× 單位表面積的生物附著量(與填料的性能有關)

2、填料性能

填料性能-評價填料生物附著量的重要指標

(1)填料表面性能

• 1、表面構造:一般認為表面粗糙度大，掛膜速度快。

• 2、表面電位:一般微生物帶負電荷，填料表面為正電荷適宜微生物生長。

• 3、親水性:微生物為親水性粒子，填料親水性好適合微生物生長掛膜狀態。

(2)水力學性能

• 1、孔隙率:填料占用的體積，孔隙率高好。

• 2、形狀尺寸:影響水流、氣流的流態。

(3)流化性能:與填料的密度有關。填料的密度應為0.97-1.03，較小的曝氣或攪拌即可實現流化。

3、掛膜成熟判別

肉眼判斷:

生物膜均勻分布于載體表面，越靠近載體表面越致密，反之越松散，同時載體顏色變深，標志著載體掛膜進入了成熟期。

鏡檢判斷:

生物膜結構致密，微生物種類多樣化，固著型纖毛蟲、鐘蟲、累枝蟲等數量居多，有少量輪蟲、游泳型纖毛蟲出現標志著生物膜的成熟。

二、MBBR的研究現狀

MBBR是在20世紀90年代中期得到開發和應用的，其兼具傳統流化床和生物接觸氧化法兩者的優點，是一種新型高效的污水處理方法。迄今為止，國外已應用MBBR進行處理生活污水、工業廢水的小試、中試及生產性實驗研究，均取得了較好的效果。其中，美國的Captor工藝和德國的Linpor工藝是目前兩種比較成熟的多孔懸浮載體系統。在*混合反應器中加入聚氨酯泡沫塊供微生物附著生長，用于處理城市生活污水，研究了其對BOD的去除和硝化作用。

結果表明，硝化細菌優先附著生長在載體上，硝化活性達0.33mgN/h·塊載體（載體體積為8cm3/塊），在4h內，BOD可*去除，并繼而發生硝化作用，硝化作用可在10h內完成。在過去的10年中，移動床生物膜技術在挪威得到了發展，現已有100多個基于此技術的污水處理廠在17個國家中投入使用或在建造之中，它們主要用于去除市政污水或工業廢水中的有機物及氨氮。

微生物賴以棲息的新型載體的研制開發是移動生物膜法處理廢水的關鍵技術之一，其性能直接影響著污水的處理效果和投資費用。科研工作者以改進填料為突破口，不斷推動移動生物膜法的發展。

目前的懸浮填料大多是由聚乙烯、聚丙烯及其改性材料、聚氨酯泡沫體等制成的，比重接近于水，長了生物膜以后，在正常的曝氣強度下極易達到全池流化翻動。懸浮填料的形狀通常為球狀、圓筒狀或粒狀，一般認為球狀有良好的水力學特性，的形狀。但受到生產技術的限制，有時將材料作成球狀很困難；而圓筒狀填料當其長徑比為1時接近于球狀，因此懸浮填料一般選擇圓筒狀。另外，填充在生物膜反應器的填料的比表面積多在100～500m2/m3之間。

由聚乙烯制成的懸浮填料分兩種：一種為φ10×7（mm）、比表面積為335m2/m3，另一種為φ15×15（mm）、比表面積為235m2/m3；由聚丙烯制成的懸浮填料，密度為0.94g/cm3，形狀為有波紋的圓柱體，尺寸為φ15～20（mm）×20～30（mm）。

近年來，我國不少學者也進行了MBBR工藝的研究，但大多仍處于試驗性研究階段。其關鍵技術在于對懸浮填料的研究，如同濟大學的產品為φ50×50（mm）的圓筒狀懸浮填料，比表面積為278m2/m3，材料為改性的聚乙烯；李峰報道的懸浮填料由聚丙烯塑料制成，為φ50×50（mm）的圓筒狀，比表面積為350m2/m3。一般來說，國內使用的載體外形尺寸比國外的要大，這主要是受整個工藝和出水格柵的限制。

總體而言，我國目前對懸浮填料的研究才剛剛起步，新型懸浮填料在我國污水處理工程中的應用具有廣泛的發展空間。目前，國內常用的填料有蜂窩填料、軟性填料、半軟性填料及復合填料等固定型填料，但這些填料在使用中常會遇到堵塞、結團、布氣布水不均勻等問題，影響了生物處理效果。另外，上述填料均需安裝在輔助支架上，這就給填料的安裝、更換等造成諸多不便，使工程投資和運行管理費用相對提高。

從經濟、實用、高效的角度出發，高性能的新型填料在材質方面，應具有價格低廉、使用壽命長、易掛膜等特點；在結構方面，設計的比表面積應盡可能地大，并可以制造一些功能區，適應不同要求的厭氧、好氧微生物的生長，又兼顧易脫膜的特點。同時，應盡可能地降低懸浮填料的造價，發揮其優點，使懸浮填料能更廣泛地應用到污水處理中。