rCAA污泥減量化廢水處理技術

好氧-厭氧反覆耦合（rCAA）污泥減量化技術原理是在污水處理裝置內添加自主研發的結構可控的多孔微生物載體，通過微生物種群設計和控制技術，把握微生物---水停留時間的分離、生物反應速度的保證、微生物死亡及溶胞環境的強化等過程來強化污泥的減量。

進水中的有機物首先進入好氧區，好氧污泥利用這些有機物進行代謝並生成新的增殖污泥，這部分污泥隨水流作用進入下游的厭氧區；在厭氧區，好氧污泥由於環境的變化以及厭氧區胞外酶的作用，發生死亡溶解從而釋放出胞內蛋白質、脂肪和多糖，而這些高分子物質在水解細菌及酸化細菌的作用下被降解成低分子量物質；這些低分子量物質流入下游的好氧區而被好氧污泥再次利用；未被捕獲的污泥在厭氧區發生內源代謝，消耗體內的ATP，流到好氧區後除了部分用於合成細胞內物質外，還形成細胞合成代謝及分解代謝的解耦聯；同時隨著水平流動距離的增加及下游環境的改善和穩定變化，原生動物和微型動物在在下游的好氧區內的密度逐步升高，而且穩定存在，強化了污泥的捕食效應，進一步穩定了出水水質。

整個多種微生物協同反應的結果，是污水中的污染物被轉化無害氣體釋放到體外，在達到污水碳氮高效去除的同時，實現剩餘污泥的原位減量化。

基本介紹

• 中文名：rCAA污泥減量化廢水處理技術
• 名稱簡介：耦合污泥減量化廢水處理技術
• 使用技術：微生物種群設計和控制技術
• 處理結果：污染物被轉化無害氣體釋放到體外

名稱簡介

rCAA是好氧厭氧耦合污泥減量化廢水處理技術的簡稱。

套用案例

rCAA污泥減量化污水處理技術目前在重度污染河道的污水處理、分散型的生活污水及工業污水的治理方面進行了套用。主要的套用案例總結如下所示：

重度污染河道污水治理工程

2004年廣東省佛山市環保局通過公開招標的形式，在全國範圍內招標河道污水治理的方法。標的河道位於廣東省佛山市石角，河水污染嚴重，主要來源生活污水和工業廢水，本技術被選中用於在佛山市石角涌污水進行截污工程的示範，該河道的污水處理量為1000-3000噸/日，水質如下表所示。污水經過治理後可以達到如下的標準：

出水水質

單位	COD	BOD5	DO	NH3-N
mg·L	150-300	13.3-60.0	0.01-0.30	5.22-16.8

處理水達到《地表水環境質量標準GB3838-2002》第五類水質標準

項目	CODCr	BOD5	總磷	氨 氮	溶解氧	pH
排放要求	≤40	≤10	≤0.2	≤1.5	≥2	6~9

生活污水

在生活污水的治理中根據處理水量的不同分為兩種類型，一種是相對集中處理：將一個村的污水進行收集處理，處理水量在150-300噸/日，在青島有4個套用案例。另一種是分散式的處理，處理水量在0.5-10噸/日，採用一體化的污水處理設備。這兩種類型處理裝置的污泥減量可以達到95%以上，不需要排放剩餘污泥，每噸污水的處理費用為0.15-0.3元，操作維護簡單、方便。

1) 青島即墨市李家嶺村污水處理工程(240噸/天）、藍家莊村污水處理工程（180噸/天）

以藍家莊為例進行介紹，藍家莊村人口大約有700人，生活和工業廢水的總量每天大約180噸。由於處理的廢水是生活廢水，有機物及氮的濃度按照城市污水進行設計，進水水質如表2所示。該項目在2006年秋完工，目前已經穩定運行四年。

表2 廢水處理前水質情況表

分析項目	COD	BOD	SS	氨氮
水質（mg/L）	250～550	125～250	150～250	30～45

表3 廢水處理後排放情況表

分析項目	COD	BOD	SS	氨氮
水質（mg/L）	≤60	≤20	≤20	≤15

污水經過處理後可以達到城市二級污水處理廠一級標準，最初設計的時候是按照城市污水處理廠的進水水質標準進行設計，但在實際操作中發現污水中有機物及氨氮的數值都比城市污水處理廠的高，主要是因為農村生活污水在化糞池中停留時間短，含有大量的細小懸浮物，由於該技術可以有效地對這些細小懸浮物進行去除，所以出水仍然可以達標，項目驗收時得到專家及青島市主管部門的好評。

2) 上海浦東分散式農村污水處理（170套反應器，處理水量0.5-10噸/日）

以上海的為例進行介紹：浦東新區金家村共有五百三十戶居民，且居住分散，大部分房屋沿河而建，路面已經做好硬化處理，但沒有安裝排水管道。如果採用集中處理的方式，投資將會很大。因此當地政府迫切需要利用靈活性強、成本低、處理效果穩定的處理技術，在中試實驗的基礎上，決定採用本項目技術進行該村的污水處理，建立分散型污水處理示範工程。該工程從2007年11月開始建設，2008年3月完工，目前運行二年多，效果穩定，得到當地政府的肯定。

工業污水

該技術在治理工業污水中的效果也非常明顯，由於工業廢水組份複雜，難降解成份複雜，該技術在套用中需要和其它的物化處理技術配合使用，主要套用的幾種廢水類型為：

1) 生物製藥廢水：阿維菌素生產廢水、核苷酸生產廢水

阿維菌素廢水進水的COD為10000mg/L,水量為900噸/日，現有的工藝厭氧UASB處理後，COD可以降低到1200mg/L，但是在後續的傳統接觸氧化池中COD基本不被降解，我們採用好氧－厭氧反覆耦合污泥減量化廢水處理技術改造後廢水出水COD低於300mg/L，達到了排放標準，而且處理成本低，解決了企業的難題。本項目獲得了“十一五”國家科技支撐計畫（2006B AE01A-08-05）的支持。

2) 化工廢水：癸二酸生產廢水、精細化工廢水

癸二酸生產廢水屬於高鹽度、難降解廢水。目前，還沒有成功的套用實例和成熟的處理方法，是制約我國蓖麻油化工行業發展的重大問題。企業委託清華大學利用rCAA技術開發該行業的廢水處理新工藝，通過實驗室實驗確定了處理工藝參數，並在中試試驗基礎上，設計了實際廢水的處理工程。目前已建成處理水量為400噸/日的處理工程，生物處理採用了rCAA污泥減量化技術。原水硫酸鈉的含量在10~15%，COD濃度在10000mg/L以上，苯酚的含量在3000mg/L左右，廢水經過處理後，出水的COD低於150mg/L，苯酚的含量低於0.5mg/L，滿足了環保排放的要求，而且處理成本低，能夠被企業接受，解決了蓖麻油化工行業的廢水處理問題。4）合成製藥廢水

廢水特點：該類廢水的水質、水量變化大，多含生物難以降解的物質和微生物抑制劑；化學合成製藥廢水COD濃度高，含鹽量大，主要污染物為有機物，如脂肪、苯類、有機物、醇、酯、石油類、氨氰、硫化物以及各種金屬離子。rACC技術直接對化學合成製藥廢水進行處理，進水COD4000-5000mg/L,出水降至600mg/L,而且無需對廢水預處理。