邱慎初
國(guó)家城市給水排水工程技術(shù)研究中心

　　一、前言

　　水是人類生存的基本條件，也是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的生命線。我國(guó)河川多年平均徑流量為2.62萬億立方米，居世界第六位。由于人口眾多，水資源的人均占有量?jī)H2392立方米/年，只有世界人均占有量的四分之一左右，居世界第110位，被列入世界13個(gè)貧水國(guó)家的名單。加上我國(guó)水資源時(shí)空分布極不均勻，水資源的供需矛盾突出，很多地區(qū)正面臨著十分嚴(yán)重的水危機(jī)。目前全國(guó)668城市中有330多個(gè)城市缺水，其中108個(gè)城市嚴(yán)重缺水。同時(shí)必須指出，我國(guó)有限的水資源還受到嚴(yán)重水污染的威脅，我國(guó)江湖河庫(kù)水域普遍受到不同程度的污染，淮河、遼河、海河、松化江以及太湖、巢湖、滇池等水域的污染都已十分嚴(yán)重，日益嚴(yán)重的水資源短缺和水環(huán)境污染不但嚴(yán)重困擾著國(guó)計(jì)民生，而且已經(jīng)成為制約我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。因此，水問題將成為21世紀(jì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展最突出的重大問題。如上所述，我國(guó)的水危機(jī)已經(jīng)迫臨，對(duì)此應(yīng)有緊迫感，必須采取一切的有效措施和對(duì)策設(shè)法緩解水危機(jī)，作為緩解水危機(jī)的重要環(huán)節(jié)的節(jié)水工作是解決我國(guó)水危機(jī)的重要途徑，其意義重大。
　　由于城市化和工業(yè)化的迅速發(fā)展，我國(guó)的污水排放量持續(xù)增加，1997年城市污水排放量為212×10⁸m³，處理率僅為13.7%，大部分污水未經(jīng)處理直接排入水體，因此，提高城市污水處理率實(shí)已刻不容緩。
　　城市污水是水環(huán)境的主要污染源之一，如不妥善處理將使水資源受到嚴(yán)重破壞，節(jié)水目標(biāo)無從實(shí)現(xiàn)。解決城市污水污染的主要途徑除嚴(yán)格控制污染源外就是建設(shè)城市污水集中處理廠.近年來我國(guó)新建的城市污水處理廠多數(shù)是生物二級(jí)處理，由于二級(jí)處理的能耗和運(yùn)行費(fèi)用較高，致使部分污水處理廠建成后也無法正常運(yùn)行。鑒于我國(guó)中小城鎮(zhèn)多，污水排放量大，資金短缺，城市污水處理任務(wù)十分艱巨，可考慮先建一級(jí)處理再逐步完善二級(jí)處理。雖然一級(jí)處理的基建投資和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較省，但去除效率低、環(huán)境效益差。近年來，為提高處理效果，城市污水強(qiáng)化一級(jí)處理技術(shù)的研究和應(yīng)用在我國(guó)引起排水同行的關(guān)注。
　　不少排水工作者提出在近期內(nèi)先建一級(jí)半處理廠，經(jīng)過化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理(投加化學(xué)藥劑的強(qiáng)化一級(jí)處理)，以較少的投資削減較大的污染負(fù)荷，取得較好的投資環(huán)境效益，待有條件時(shí)再建成二級(jí)處理工藝。這種分階段建設(shè)方案對(duì)我國(guó)更具有現(xiàn)實(shí)意義。

　　二、城市污水化學(xué)沉淀處理概況

　　1762年發(fā)現(xiàn)的化學(xué)沉淀，早在1870年在英國(guó)已成為一種確鑿的污水處理方法。19世紀(jì)后期，英美等國(guó)已廣泛采用化學(xué)沉淀方法處理污水，但不久即被生物處理所取代。到了20世紀(jì)80年代，鑒于多數(shù)場(chǎng)合下磷為水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要限制因素，為進(jìn)一步提高污水中有機(jī)物和磷的去除程度，又開始重新重視化學(xué)沉淀.由此可見，近年來引進(jìn)的“化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理”（CEPT-Chemically Enhanced Primary Treatment）的概念可說是老技術(shù)的新發(fā)展。
　　化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理與絮凝劑的發(fā)展密切相關(guān)，由于城市污水水量大，投加絮凝劑運(yùn)行費(fèi)用較高，過去在一級(jí)處理中應(yīng)用較少。由于高效、廉價(jià)絮凝劑的出現(xiàn)，國(guó)外在城市污水處理中已經(jīng)應(yīng)用。如挪威、瑞典、芬蘭、瑞士、加拿大以及美國(guó)的一些污水處理廠，對(duì)城市污水采用了化學(xué)處理方法。
　　在80年代，化學(xué)沉淀方法處理污水在Scandinavia半島已較大規(guī)模地成為現(xiàn)實(shí)，而現(xiàn)在化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理以及化學(xué)預(yù)處理與生物處理相結(jié)合的系統(tǒng)已得到廣泛應(yīng)用。
　　瑞典的IngemarKarlsson認(rèn)為，如果傳統(tǒng)生物處理的總效果與CEPT相比較，則生物處理僅BOD去除效果較好，在多數(shù)場(chǎng)合下，對(duì)于受納水體而言，BOD的降低與水環(huán)境凈化的其他方面要求相比就不顯得那么重要了。瑞典的城市污水處理廠大部分都采用了化學(xué)處理(與生物處理聯(lián)用)。CEPT以較低的投資費(fèi)用可獲得較好的污水凈化效果。瑞典國(guó)家環(huán)境保護(hù)委員會(huì)曾對(duì)瑞典的污水處理費(fèi)用進(jìn)行評(píng)估，由于瑞典氣候寒冷，化學(xué)藥劑價(jià)格又比較低廉，而生物處理所需泥齡和水力停留時(shí)間較長(zhǎng)，CEPT的基建投資費(fèi)用和年費(fèi)用分別約為傳統(tǒng)生物處理的55%和65%。
　　Kalsson認(rèn)為CEPT能耗也較傳統(tǒng)生物處理為低，Scandinavia半島由于經(jīng)濟(jì)上和處理效果方面的原因，在挪威和芬蘭分別有50%以上和約三分之一的污水處理廠采用化學(xué)處理方法。以挪威最大的污水處理廠（OsloWest廠）為例，該廠的處理能力為4.8m³/s，這是單級(jí)的CEPT污水處理廠，當(dāng)局要求該污水處理廠須去除70%以上的BOD負(fù)荷，磷的去除率須大于90%。從挪威87個(gè)化學(xué)法污水處理廠90年進(jìn)出水的平均值來看，也能滿足這一要求。對(duì)于敏感性水體，要求污水處理廠出水中有機(jī)物含量很低，則在化學(xué)處理之后需設(shè)置緊湊的生物處理。采用予沉淀技術(shù)，其BOD的去除可在較低的費(fèi)用下達(dá)到與常規(guī)生物處理相同或更好的處理效果，而且磷的去除率將高達(dá)90%以上。這一予沉淀技術(shù)也可用于解決常規(guī)生物處理廠的超負(fù)荷問題。
　　瑞典有關(guān)部門曾對(duì)生物處理和化學(xué)處理中所需能量進(jìn)行了比較，生物處理每降解1kgBOD₇需1.3kWh。絮凝劑生產(chǎn)的原料運(yùn)輸和形成最終產(chǎn)品所需能耗為每kg產(chǎn)品約0.3kWh，通常絮凝劑的投加量平均約為150g/m³，可見藥耗費(fèi)用遠(yuǎn)低于電耗。

　　三、化學(xué)沉淀處理與生物處理的組合方式

　　按化學(xué)藥劑在污水處理過程中投加點(diǎn)的不同，化學(xué)沉淀處理主要有以下各種不同單元組合方式與生物處理結(jié)合使用：
　　1．單級(jí)化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理(CEPT);
　　2．前置化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理(CEPT)+生物處理；
　　3．協(xié)同沉淀(SimultaneousPrecipitation);
　　4．生物處理+后置化學(xué)沉淀(PostPrecipitation)。
　　以上組合見圖1。
　　上述污水處理工藝中以前置CEPT和協(xié)同沉淀的應(yīng)用較多，特別是前置CEPT更是令人注目。除以上組合外尚有其他組合方式，如CEPT與協(xié)同沉淀的聯(lián)用，多點(diǎn)投藥以及設(shè)置最終過濾等。

　　四、反應(yīng)原理和藥劑投量

　　以硫酸鋁和三氯化鐵混凝劑為例，金屬鹽與水中的磷酸鹽、堿度的反應(yīng)可有以下反應(yīng)式表示：
　　三氯化鐵混凝
　　主反應(yīng)：FeCl₃+PO₄^-3→FePO₄↓+3Cl^-
　　次反應(yīng)：2FeCl₃+3Ca(HCO₃)₂+2Fe(OH)₃↓+3CaCl₂+6CO₂硫酸鋁混凝：
　　主反應(yīng)：A1₂(S0₄)₃·14H₂O+2PO₄^-3→2A1PO₄↓+2SO₄^-3+14H₂O
　　次反應(yīng)：Al₂(SO₄)₃·14H₂O+6HCO₃→2Al(OH)₃↓+3SO₄^-2+6CO₂+14H₂0
　　由此可見，化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理（CETP）的投藥劑量需服從污水中磷的去除要求，三價(jià)鋁離子和三價(jià)鐵離子都能與磷酸離子(PO₄^-3)作用而生成難溶性的沉淀物（AlPO₄或FePO₄），因此，通過去除這些難溶沉淀物的方法就可去除磷，從化學(xué)反應(yīng)的觀點(diǎn)來看，三價(jià)金屬離子和磷酸離子是以等摩爾進(jìn)行反應(yīng)，所以混凝劑的投加量應(yīng)取決于磷的存在量.但是化學(xué)藥劑的實(shí)際投加量總是大于根據(jù)化學(xué)劑量關(guān)系預(yù)測(cè)的藥劑投量。這是因?yàn)槲鬯械臍溲醺x子與混凝劑反應(yīng)而生成氫氧化物，損失了相當(dāng)數(shù)量混凝劑的結(jié)果。雖然氫氧化物也能形成絮體，特別能吸附SS，從而可去除SS中所含的磷，但不能去除可溶性的正磷等。

　　對(duì)特定的污水，金屬鹽的投加量需通過試驗(yàn)確定。使用化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理（CEPT）需按摩爾比投加化學(xué)藥劑，進(jìn)水TP濃度和期望的除磷率不同，相應(yīng)的投加量也不同，出水TP濃度為0.5～1.0mg/L時(shí)，典型的金屬鹽投加量變化范圍是1.0～2.0mol金屬鹽/mol磷去除；要求出水TP濃度低于0.5mg/L，所需投加量明顯增大。根據(jù)化學(xué)計(jì)量關(guān)系計(jì)算，去除1mg磷所需金屬鹽投加量為9.6mg硫酸鋁和5.2mg三氯化鐵。
　　工業(yè)三氯化鐵和硫酸鋁的特性與藥劑投加量如下：
　　三氯化鐵投加量:
　　分子量:162.3
　　假設(shè)液態(tài)氯化鐵的FeCl₃的含量為30%，則容重1.342kg/L，即0.403kgFeCl₃/L
　　理論投藥量為1molFeCl₃/molP或5.235kgFeCl₃/kgP
　　假定特定污水所需藥劑投加量為1.5molFeCl₃/molP
　　則每kg磷所需的三氯化鐵溶液投加量為：
　　5.235×1.5÷0.403=19.5LFeCl₃溶液/kgP
　　如果污水處理廠進(jìn)水濃度=3～7mgP/L，每m³進(jìn)水所需的FeCl₃溶液投加量為：
　　0.003～0.007kgP/m³×19.5LFeCl₃溶液/kgP=0.06～0.14L/m³
　　硫酸鋁投藥量：
　　分子量:594.3
　　假設(shè)硫酸鋁溶液的濃度為49%Al₂(SO₄)₃·14H₂O或4.37%Al
　　容重：1.33kg/L，含鋁量：0.058kgAl/L
　　理論投藥量=1molAl/molP或0.5mol硫酸鋁/molP=0.87kgAl/kgP
　　假定特定污水所需的藥劑投加量為1.5molAl/molP，每kgP所需硫酸鋁溶液投加量為：
　　0.87×1.5÷0.058=22.5L/kgP
　　污水處理廠進(jìn)水TP濃度=3～7mg/L，每m³進(jìn)水所需的硫酸鋁溶液投加量為：
　　0.003～0.007kgP/m³×22.5L硫酸鋁溶液/kgP=0.07～0.16L/m³
　　投加高分子助凝劑可提高金屬鹽的除磷性能，陰離子型高分子投加量一般為0.1～0.25mg/L。

　　五. 城市污水化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理（CEPT）的應(yīng)用條件和前景

　　城市污水化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理的應(yīng)用條件和前景與諸多因素有關(guān)，如處理效果、藥劑的種類，劑量、污泥產(chǎn)量及其處理處置問題等。
　　CEPT法對(duì)懸浮固體、膠體物質(zhì)和磷的去除具有明顯效果。一般可去除懸浮固體達(dá)90%，BOD50%～70%，COD50%～60%，細(xì)菌80%-90%，總磷80%-90%。而使用常規(guī)一沉池時(shí)，其去除率為：懸浮固體50%～60%，BOD25%～40%，總磷10%，CEPT能降低后續(xù)生物處理的負(fù)荷和電耗，推遲生化處理構(gòu)筑物的建設(shè)、運(yùn)行穩(wěn)定、所需生化池容積較小、節(jié)省用地和造價(jià)，而且近期投資環(huán)境效益較好(與一沉池比較)。
　　國(guó)內(nèi)外的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，采用生物除磷(AO)方法，磷的去除量一般約為BOD₅去除量的3.5～4.5%(泥齡5～20天)，其MLSS中的磷含量平均為5%，出水中顆粒性磷的含量取決于出水中的SS(10mg/L的SS含磷量為0.5mg/L)，一般單采用生物除磷工藝很難滿足出水含磷量低于1.0mg/L的排放要求?；瘜W(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理（CEPT）的除磷效率將高于生物除磷。一般情況下，出水TP含量可滿足1mg/L的排放要求（二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)），當(dāng)CEPT結(jié)合后續(xù)生物處理時(shí)，出水的TP含量可望滿足0.5mg/L的排放要求(一級(jí)標(biāo)準(zhǔn))。因此，在處理工藝的評(píng)價(jià)和選用中，對(duì)CEPT法的關(guān)注很有必要。盡管如此，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)城市污水CEPT處理工藝的看法并不一致，現(xiàn)對(duì)其中大家關(guān)心的幾個(gè)問題探討如下：
　　1．關(guān)于運(yùn)行費(fèi)用
　　污水的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用是整個(gè)化學(xué)處理系統(tǒng)的重要組成部分，其費(fèi)用分析須在處理工藝評(píng)估時(shí)加以確定，并在運(yùn)行過程中進(jìn)行檢測(cè)。運(yùn)行費(fèi)用包括投加的藥劑、電耗、人工、維護(hù)以及污泥處理處置所增加的費(fèi)用。其中，藥劑費(fèi)用所占比例較大，如酸洗廢液有可靠來源，由于其費(fèi)用明顯低于其他絮凝劑，運(yùn)行費(fèi)用可望降低。
　　關(guān)于藥劑費(fèi)用，設(shè)進(jìn)水TP含量為3～7mg/L，要求出水TP為1mg/L時(shí)，則FeCl₃溶液投加量為0.06～0.14L/m³污水，工業(yè)三氯化鐵價(jià)格從每噸1000元至1500元不等，據(jù)悉，天津自來水公司下屬藥劑廠生產(chǎn)的三氯化鐵的內(nèi)部?jī)r(jià)格約為每噸600元（供下屬自來水廠使用）。如每噸三氯化鐵價(jià)格以1200元計(jì)，相當(dāng)于每m³約1600元。則每m³污水所需藥劑費(fèi)約為0.10～0.22元人民幣，加上所增加的化學(xué)污泥處理處置和其他費(fèi)用，經(jīng)粗略估計(jì)，每m³污水的運(yùn)行費(fèi)用約為0.25～0.35元（若采用硫酸鋁溶液所需費(fèi)用更大），這一費(fèi)用相當(dāng)可觀，已高于或接近生物二級(jí)處理每m³污水所需的經(jīng)營(yíng)成本（約0.3元），這是城市污水處理廠所難以承受的。
　　2．化學(xué)污泥的處理和處置
　　采用化學(xué)處理的污水廠，其污泥產(chǎn)量將明顯增大，產(chǎn)量可通過工藝計(jì)量學(xué)關(guān)系作初步估算。在初沉池投加化學(xué)藥劑，初沉池產(chǎn)泥量將增加50%～100％，如設(shè)后續(xù)生物處理，則全廠污泥總量增加60%～70%。在二沉池投藥，活性污泥量增加35～45%，全廠污泥量將增加10～25%?；瘜W(xué)藥劑的投加會(huì)使沉淀污泥的產(chǎn)量增加、濃度降低，污泥體積增大，因此，使污泥處理處置的難度增加。在采用CEPT時(shí)除了考慮藥劑費(fèi)用外，還要考慮污泥的處理處置費(fèi)用。
　　污水的化學(xué)處理增加了處理處置的污泥量，因此污泥濃縮、脫水和消化設(shè)施的規(guī)模均需相應(yīng)增大。其中，對(duì)所產(chǎn)生污泥的濃縮和脫水性能以及因污水投加化學(xué)藥劑后可能對(duì)污泥消化在揮發(fā)性固體降解率和沼氣產(chǎn)率方面有無不利影響，需進(jìn)行深入研究。
　　總的來說，對(duì)于城市污水處理廠，金屬鹽的投加及所增加的污泥處理處置所需費(fèi)用相當(dāng)可觀，對(duì)此需引起足夠的重視。
　　3．前置CEPT的碳氮比（BOD₅/TN）
　　化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理（CEPT）一般需設(shè)置后續(xù)的生物處理，由于氮是水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要限制因素之一，化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理（CEPT）和常規(guī)生物處理均不能有效地去除氮，CEPT與脫氮生物處理相結(jié)合，可形成除磷脫氮系統(tǒng)。但化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理（CEPT）的BOD₅去除率約為50～70%，而氮的去除率約20%，往往會(huì)因碳源不足使碳氮比失調(diào)，對(duì)后續(xù)生物脫氮工藝的反硝化過程不利。這一問題與AB法的A段對(duì)后續(xù)生物除磷脫氮系統(tǒng)的影響非常相似，有必要進(jìn)行分析探討：
　　由于CEPT強(qiáng)化除磷，出水中的溶解性BOD₅濃度基本未降，如果僅提供硝酸鹽作為生物量代謝活動(dòng)的電子受體，理論上BOD₅/TN值必須大于2.86。許多專家學(xué)者認(rèn)為進(jìn)入反硝化區(qū)的廢水，其BOD₅/TN值應(yīng)大于3。但是僅使用原污水的BOD₅/TN值評(píng)價(jià)污水的反硝化性能是不合理的。其中可獲得的BOD₅值與需反硝化去除的氮量值之比，即ΔBOD₅/ΔN值，是影響反硝化的決定性因素。
　　設(shè)剩余污泥中氮的含量按所去除BOD₅量的5%計(jì)，CEPT段BOD₅和TN去除率分別為40～60%和20%，整個(gè)工藝TN的去除率為80%，則當(dāng)原水BOD₅/TN值為4～6時(shí)，經(jīng)計(jì)算（略）前置CEPT工藝的ΔBOD₅/ΔN與BOD₅/TN的關(guān)系分別為：
　　CEPT的BOD₅去除率為40%：ΔBOD₅/ΔN=0.94～0.98BOD₅/TN
　　CEPT的BOD₅去除率為50%：ΔBOD₅/ΔN=0.77～0.80BOD₅/TN
　　CEPT的BOD₅去除率為60%：ΔBOD₅/ΔN=0.61～0.63BOD₅/TN
　　從以上結(jié)果可以看出CEPT的BOD₅去除率的變化對(duì)這兩者間的關(guān)系有明顯影響，能否使ΔBOD₅/ΔN滿足3的需要，主要取決于CEPT段的BOD₅的去除率和原污水的BOD₅/TN值。根據(jù)上述關(guān)系，只有CEPT的BOD₅去除率為60%而原水BOD₅/TN值在4以下時(shí)，不能滿足ΔBOD₅/ΔN值為3的要求。因此，需根據(jù)污水特性和處理要求將CEPT段的BOD₅去除程度控制在一定的限制水平上。如果原污水的BOD₅/TN值很低，脫氮要求又較高時(shí)，前置CEPT工藝就不適宜了。
　　4.CEPT與水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要限制因素
　　如上所述，對(duì)于內(nèi)陸水體，磷是水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要限制因素，大家已沒有什么異議，但對(duì)于近海水域富營(yíng)養(yǎng)化的主要限制因素是磷還是氮，各國(guó)學(xué)者意見不一，一般認(rèn)為磷是溫帶海灣以及大多數(shù)熱帶海域富營(yíng)養(yǎng)化的限制因素。據(jù)資料報(bào)道，香港大學(xué)曾對(duì)我國(guó)南方海域水體中赤潮的發(fā)生和消散進(jìn)行了試驗(yàn)研究，結(jié)果顯示氮、磷是海域赤潮生物生長(zhǎng)的主要因子，其中以磷的影響更甚。但對(duì)于某些濱海區(qū)和海灣（如美國(guó)沿大西洋和太平洋的水域）其使藻類繁殖的赤潮的產(chǎn)生通常受到氮的限制。在此情況下，CEPT只能用作強(qiáng)化預(yù)處理，減少有機(jī)污染。

　　六、生產(chǎn)性運(yùn)行實(shí)例

　　國(guó)內(nèi)城市污水化學(xué)除磷尚無生產(chǎn)性成功實(shí)例，但在一些發(fā)達(dá)國(guó)家化學(xué)除磷技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，采用在一級(jí)和二級(jí)處理工藝中投加金屬鹽藥劑，可滿足1mg/L的月均出水排放要求。工程實(shí)踐表明，在金屬鹽投加之后增加出水過濾，出水TP達(dá)到0.2mg/L。由于目前可在有關(guān)文獻(xiàn)資料和手冊(cè)中查到許多化學(xué)沉淀的生產(chǎn)運(yùn)行實(shí)例，本文只介紹兩個(gè)美國(guó)的生產(chǎn)實(shí)例如下:
　　1. South Shore (Milwaukee，Wisconsin)污水處理廠
　　該污水廠是前置化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理（CEPT）工藝在生產(chǎn)應(yīng)用中的一個(gè)成功實(shí)例，污水廠具有一級(jí)和二級(jí)處理設(shè)施，峰值流量757000m³／d，采用金屬鹽除磷。該廠接納的污水主要是生活和商業(yè)污水，進(jìn)水水量378500m³／d，BOD₅138mg/L，SS169mg/L，TP5mg/L。該廠出水排放要求為(月均值)：BOD₅30mg/L，SS30mg/L，TP1mg/L。
　　該污水處理廠的進(jìn)水經(jīng)一級(jí)處理后進(jìn)入推流式活性污泥處理系統(tǒng)，生物處理出水經(jīng)消毒后排到密執(zhí)根湖。酸洗廢液所含的鐵主要是硫酸亞鐵，采用加氯法氧化酸洗廢液中的亞鐵，然后將其投加到初沉池。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明加氯氧化是必要的，只有這樣才能使投加的鐵鹽得到有效的利用。該廠的剩余污泥經(jīng)縮后與一沉污泥一起進(jìn)行厭氧消化處理，消化污泥在污泥塘存貯之后農(nóng)用。污泥塘的上清液回流到處理廠前端。鐵鹽（酸洗廢液）的劑量為每mgP投加1mgFe/L，該處理廠出水TP低于1mg/L。
　　運(yùn)行結(jié)果表明，在一沉池前投藥有兩個(gè)好處：（1）增加了易處理的一沉污泥量；（2）由于大部分磷在一沉污泥中排除，從而使活性污泥混合液磷的含量降低，改善了流量生物處理系統(tǒng)的工作狀況。
　　另外經(jīng)觀察，投加鐵鹽對(duì)厭氧消化池的產(chǎn)氣或污泥塘的上清液的質(zhì)量并無不利影響?？傊?，由于這種投藥方式對(duì)污泥處理系統(tǒng)的影響較小，在South Shore污水處理廠使用效果良好，因此采用前置化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理（CEPT）工藝。
　　2.Jones Island (Milwaukee，Wisconsin)污水處理廠
　　JonesIsland污水處理廠是活性污泥法二級(jí)處理廠投加金屬鹽除磷的成功實(shí)例。由于洗滌劑含磷量的控制、以及污水中有機(jī)物含量高而磷含量低的工業(yè)廢水所占比重較大等原因，該處理廠的進(jìn)水磷濃度較低；免費(fèi)提供的酸洗廢液有效地降低了出水磷濃度。雖然污泥產(chǎn)生量有所增加，但處理廠有足夠的處理能力。
　　Jones Island污水處理廠采用化學(xué)除磷，其峰值流量為1130000m³／d，該廠的排放標(biāo)準(zhǔn)為(月均值)：BOD₅30mg/L，SS30mg/L，TPl.0mg/L。污水處理廠的進(jìn)水經(jīng)過粗格柵、沉砂池和細(xì)格柵之后，分流到兩組推流式曝氣池中，第一組接納60％的進(jìn)水，第二組接納40%的污水．第一組投加酸洗廢液(硫酸亞鐵溶液)，在曝氣池中亞鐵氧化成高鐵，產(chǎn)生磷酸鹽沉淀物，第一組的剩余污泥送到第二組，剩余污泥所含的剩余鐵鹽作為第二組的除磷鐵源。真空過濾的濾液含有較多的鐵鹽(來自污泥的氯化鐵調(diào)治)，也回流到第二組，這兩組的處理出水經(jīng)消毒后排放到密執(zhí)根湖。
　　第二組的剩余話泥采用重力濃縮和真空過濾脫水。脫水污泥經(jīng)干化打包之后，作為土壤調(diào)節(jié)劑和肥料出售。
　　JonesIsland污水處理廠于1979年污泥處理系統(tǒng)改造之后，污水廠出水水質(zhì)基本上能連續(xù)達(dá)標(biāo)。1985～1986年的進(jìn)水平均水質(zhì)水量為進(jìn)水流量520000m³/d，BOD₅260mg/L，SS210mg/L，TP5mg/L；出水TP均在1mg/L以下。

　　七、結(jié)語

　　CEPT（包括前置CEPT）工藝對(duì)TP、SS、BOD和重金屬等的處理效果較好，耐沖擊負(fù)荷的的能力也較強(qiáng)。系統(tǒng)的基建投資、占地面積小于活性污泥法（包括A/O，A/A/O等工藝），而且運(yùn)行管理靈活簡(jiǎn)便、處理過程穩(wěn)定可靠、近期投資環(huán)境效益好。在我國(guó)應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)的主要問題是藥劑價(jià)格昂貴、運(yùn)行費(fèi)用較高、污泥的處理處置的難度較大。因此大家對(duì)該項(xiàng)工藝的實(shí)用性及其發(fā)展前途存在疑慮和擔(dān)心。從我國(guó)國(guó)情和地方經(jīng)濟(jì)狀況出發(fā)，除酸洗廢液有可靠來源的地區(qū)外，現(xiàn)階段還難以在我國(guó)城市污水處理廠推廣應(yīng)用。
　　因此，除嚴(yán)格控制污染源外，須加強(qiáng)這方面的科學(xué)研究工作，積極解決以上影響CEPT技術(shù)應(yīng)用的主要障礙因素，特別是需加強(qiáng)高效廉價(jià)藥劑的研制，力求降低投藥費(fèi)用和減少污泥量，為該項(xiàng)技術(shù)在生產(chǎn)上應(yīng)用創(chuàng)造有利條件。此外還需經(jīng)過對(duì)比試驗(yàn)和工程實(shí)例剖析，對(duì)前置CEPT和協(xié)同沉淀以其它活性污泥除磷脫氮系統(tǒng)作出全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，得出可靠結(jié)果。

參考文獻(xiàn)
[1] Ingemar Karlsson (kemiraKemwater, Stockholm, Sweden), “Chemical Sewage Treatmentin Combination with and without Biological Treatment”, Proceeding of International Conference on Waterand Wastewater, Beijing, China, July12～16, 1994.
[2] Glen T. Dagger and Thomas W. Sigmund, “Design and Operation of Chemical Phosphorus Removal Facilities”, Phosphorus and Nitrogen Removal From Municipal Wastewater-Principles and Practice, Second Edition, 1991.
[3] Mogens Henze, et al, “Wastewater Treatment – Biological and Chemical Process” Second Edition, 1996.
[4] "Proceedings of International Conference on Waterand Wastewater." July11-15, 1989 Beijing, China.
[5] "Proceedings of 4^th CIWEM/JSWA Technology Exchange Workshop on New Process Technology/Systems in Wastewater Treatment Management." November 6-7, 1995, Tepia Hall, Tokyo, Japan.
[6] "Water Environment Purificationand Microbiology of Wastewater Treatment", China Architectural Engineering Press, 1988.
[7] 鄭興燦，李亞新編著，污水除磷脫氮技術(shù)，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1998.
[8] “水工業(yè)及學(xué)科體系論文集”，中國(guó)，北京，1998.
[9] “水工業(yè)與可持續(xù)發(fā)展論文集”，清華大學(xué)出版社，1998.
[10] “水工業(yè)的學(xué)科體系建設(shè)研究”中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)給水排水學(xué)會(huì)，1999.