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1、 1.市政污水处理厂传统活性污泥法和生态能技术出水水质比较 序号 项目 活性污泥法所能达到的水质 生态能技术所能达到的水质 1 COD ≤50mg/l ≤30mg/l 2 BOD ≤10mg/l ≤8mg/l 3 总氮 ≤15mg/l ≤8mg/l 4 氨氮 ≤5mg/l ≤0.5mg/l 5 总磷 ≤0.5mg/l(需要加药) ≤0.3mg/l(不需要加药) 2.市政污水处理厂传统活性污泥法和生态能技术工艺比较 传统活性污泥法处理污水发展至今已经应用到极致，脱氮需要回流，除磷需要加药，污泥脱水需要加药，C/N比低需要加碳源，总
2、氮处理不稳定，除臭需要设置专门除臭设备，出水大量剩余污泥，剩余污泥处置越来越困难等等一系列问题，这些问题对于生态能工艺来说都不存在。生态能将除臭、污泥和水质一并在生化池进行处理，彻底解决目前困扰市政污水处理的难题。 比较项目 传统活性污泥法 生态能 剩余污泥 产生大量剩余污泥，污泥易腐败挥发臭气，有二次污染 污泥减量50%，污泥稳定，不挥发臭气，没有二次污染 气体 产生硫化氢等臭气 无臭气产生 剩余污泥处置费用 200--650元/吨 近于0 二次污染（水、气、固） 污染地下水，污染空气，污染土壤 无 氮 处理氮困难 处理容易氮 总氮 除总氮困难 出水
3、总氮8mg/l以下 硝化液回流 回流比200--400% 不需要 污泥脱水药剂 大量投加 几乎不投加 除磷药剂 大量投加 几乎不投加 系统运行 不稳定，抗冲击负荷差 稳定，抗冲击负荷强 除臭 需要建设专门除臭设施 不需要 运行成本 0.8～1.2元/吨水 低于活性污泥法工艺 生态能工艺 一、系统概述 ARES生态能污水治理系统是光化合生物酶反应三个单词的词头集合，即光化合Actinic、反应Reaction、生物酶Enzyme和系统System 的组合，为光化反应器和生物酶构成的系统。ARES系统机理上从污水中分离出来的光合微生物, 其细胞
4、可进行光合磷酸化和光氧化还原反应, 在好氧黑暗条件下,光合微生物缺少这种载色体, 此时它通过三梭酸循环来进行有机酸代谢, 但当转变成厌氧光照时又很快形成载色体。这种随生长条件变化而灵活地改变代谢类型的特性, 使光合微生物在厌氧光照、黑暗好氧、明亮好氧的条件下均可降解有机物, 而且它所要求的条件也不像一般的专属好氧菌和专属厌氧菌那样严格。由于在好氧条件下产酸的速率明显高于厌氧产酸的发酵的速率, 且光合微生物生长较快, 分解能力较大, 故在好氧设施使用PSB降解有机物更为有利, 它不仅比单一的专属细菌具有较高生长率, 同时在不同环境条件下都能发挥其特殊的作用。对于酸化水解工艺加上好氧曝气处理污水,
5、 光合微生物降解有机物的能力比常规的好氧菌具有较高的处理效率, 它将使好氧生化池的容积大幅度减小, 降低工程投资, 具有广泛的应用价值。光合微生物与其它菌种共同生存时同样具有较高的优势。因此只要污水中的水质、溶解氧、停留时间合适, 光合细菌就会保持一定的优势生长, 在生化反应池中的微生物菌群与降解过程中相应的微生物菌群交替演绎使得生物降解在更高的状态下进行。因此, 只要营造光合细菌生长环境, 使光合细菌处于一种高效的状态, 就能使处理污水得效率在活性污泥法的基础上提高几倍。光合细菌相比活性污泥还有另一大优势，就是对有机物的连续降解能力，使有机物向无机物转态，在污水处理系统中营造一个微生物平衡系
6、统。ARES系统运用物理和生物等复合工艺多重交叉技术，构筑了生物链循环体系。可以同时完成硝化、反硝化、降磷、脱硫等复杂工艺过程，完成对污水、臭气、蜕化微生物、多种类毒素的同时分解，将有机（化合物）污染源彻底消解。 二、生态能系统原理和主要特点 (一）污泥减量：目前，活性污泥法系统处理市政污水所产生了大量的剩余污泥，在运输和处置剩余污泥中，遇到了剩余污泥产生的二次污染，无地方处置，城市垃圾填埋场拒绝接收。污泥问题困扰着各个市政污水处理厂，而目前所进行的污泥减量只是使污泥含水率有所降低，剩余污泥有机质并没有减少。生态能技术在污水处理系统中置入光合微生物培养系统，使得光合微生物活性化，大量分解有
7、机污泥，再让高级微生物分解低级微生物，以此形成一个完整的食物链。该系统可同时让绝对好氧生物、绝对厌氧生物、兼氧生物、有条件好氧厌氧微生物共存，将有机化合物这一污染源彻底消解，使有机化合物向无机化合物转化。在光生物活化器的作用下，提高光合微生物的活性及稳定性，连续分解剩余活性污泥，分解后的剩余活性污泥转化为气体、水、矿物质。 高度活化的光合微生物使有机物降解过程持续下去，产生活性平衡生物絮体，从而污水中微生物食物链构成回路；通过往复循环消化，污水中高能的有机物逐步衰减(能量低能化)，直至转化为无机物(或无形态化物质)，使市政污水处理厂所产生的剩余污泥大大减少，生态能工艺剩余污泥产量仅为
8、传统活性污泥法工艺剩余污泥产量的20～30%。(减少的是剩余污泥有机质，生态能的剩余污泥是包含大部分的无机污泥和少部分的有机污泥)。 （二）降解有机物和除臭功能：光合微生物在有光照缺氧的环境中能进行光合作用，利用光能进行光合作用，利用光能同化二氧化碳，与绿色植物不同的是,它们的光合作用是不产氧的。光合微生物细胞内只有一个光系统，即PSI，光合作用的原始供氢体不是水，而是H2S （或一些有机物），这样它进行光合作用的结果是产生了H2，分解有机物，同时，由于H2S的分解，消除了污水处理厂臭源，达到了除臭的目的。光合微生物在自身的同化代谢过程中，又完成了产氢、固氮、分解有机物三个自然界物质循环中极
9、为重要的化学过程。这些独特的生理特性使它们在污水处理系统中的地位显得极为重要。 （三）降解氨氮：传统生物脱氮法，其利用微生物降解作用实现氨氮的去除。该法需要经历至少两个流程，其一是氨氮被氧化成硝态氮，其二是硝态氮还原成氮气，最终实现去除。实现以上过程，需要增加水力停留时间，以使微生物有足够的时间对氨氮进行氧化、还原，同时需要分别经过富氧及缺氧过程，要有足够的碳源及碱度等，这些条件可通过系统曝气、污泥及混合液回流、当污水中碳源不足时，要投加甲醇等碳源来实现脱氮，但会导致运行成本大大增加。 而生态能是光合微生物利用低级脂肪酸、氨基酸与糖类，将光能转化为生物能，进而分解污水中有机物，同时，进行
10、生物脱氮反应，活性污泥法处理系统虽然处理污水时，氨氮浓度降低很快，但总氮只是略微下降，光合微生物处理污水脱氮和活性污泥法处理污水脱氮原理不一样，没有氨氧化菌和亚硝酸氧化菌的参与，不是通过硝化作用来去除氨氮，污水中光合微生物在其成长过程中需要以氨氮为营养物质，在其规模繁衍和生长中消耗了大量处于初步形成期的氨氮，导致了污水中氨氮浓度的迅速降解，消除了臭味的产生根源，同时也延缓了污泥的形成。光合微生物脱氮原理光合细菌繁殖需要吸收大量的有机氮等营养物资来合成其细胞部分，由于合成细胞原生质的需要，污水中的氨氮被光合微生物直接吸收消耗掉，生态能技术属于生物脱氮技术的一种，也是利用微生物降解实现氨氮的去除。
11、该技术针对传统生物技术最大的优点在于能利用光化材料及特种酶，刺激微生物大量繁殖，使生物量为传统工艺的3～5倍，且能同时实现氨氮的硝化与反硝化。该技术不需像传统工艺那样进行大量混合液和污泥回流，可充分利用进水中碳源，能大大节约运行成本。 这是光合微生物脱氮的实质。 （四）除磷功能：目前，水中磷的去除主要可分为两大类:物理化学法和生物除磷法。物理化学法主要通过投加铁盐、铝盐、石灰等，使之同水中磷酸根离子形成沉淀物而去除。传统生物法主要是利用微生物通过厌氧放磷、好氧吸磷，而好氧吸磷量大于厌氧放磷量，将过多的磷储存在微生物自身体内，最后形成活性污泥，通过排泥而实现将磷从水中去除。 化学除磷效果好，
12、见效快，但运行成本高，而且易引入杂质；传统生物除磷对系统运行环境及营养物要求高，甚至水中含有的硝酸根就可以影响到嗜磷菌在厌氧的条件下释磷，因此系统在需同步脱氮时往往运行不稳定，除磷效率不高。 生态能系统也是实现微生物降解除磷的方式之一，光合微生物除磷的原理和活性污泥法除磷不一样，活性污泥法除磷通过聚磷菌在厌氧时需要分解体内存贮的聚磷酸盐，释放出单磷酸盐来获取能量维持生命所需，只有在好氧条件下才能吸收磷，光合微生物无论有氧还是无氧条件下都吸收磷。 该技术针对传统生物技术最大的优点在于能利用光化材料及特种酶，刺激微生物大量繁殖，并能在厌氧条件下，利用好氧时储存在体内的磷酸盐能
13、量，直接将废水中磷酸盐还原成磷化氢而溢出系统，从而实现磷的去除。该技术不需像传统工艺那样进行大量排泥，利用排泥将磷酸盐去除，同时降低了硝态氮的影响，可同步实现高效率脱氮除磷。 系统微生物在分解(代谢)有机物的过程中产生数种有机酸，这些有机酸成为微生物的营养源,促进微生物的生长。 高度活化的光合微生物使有机物降解过程持续下去，产生活性平衡生物絮体，从而污水中微生物食物链构成回路；通过往复循环消化，污水中高能的有机物逐步衰减(能量低能化)，直至转化为无机物(或无形态化物质)，由此完成ARES系统的搭建。 三、核心技术 ARES系统的三项核心技术为光化复合材料、生物载体和生物
14、酶制剂。其产品形态为由光化复合材料、生物担体和不锈钢保护层构成光化处理器，安装于光化池（相当于氧化沟工艺日处理规模3%的容积，AB和A2O工艺均不需要光化池，直接安装原工艺池内），按污水厂日处理规模原则配置；生物酶制剂为通过长周期发酵获取的多种生物催化剂，原则按不同水质和工艺的配方进行年度投放；在ARES系统作用下，在生活污水污泥中培养出中间微生物大量吞噬污水中的污泥，进而达到提高污水厂中水水质，消减污泥有机质，消除厂区臭味的功效；ARES系统已申报多项国家发明专利。 四、工艺流程 ARES系统在不改变各类污水处理厂原工艺前题下，利用各污水厂后端活性弱化并拟排放的剩余污泥，将其回抽到做为旁路设计的光化池内或原有工艺池内，在池内创新技术系统的综合作用下，賦予剩余污泥新能量和强化后活性，再按不同比例回送各工艺段，进而达到使原处理系统整体性高效和稳定运行的应用效果。 王兴中:18992017178 13772603188 陈党生:13002951295
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