為了恢復(fù)水中的溶解氧（即DO），現(xiàn)行成熟的污水處理工藝大都依據(jù)大氣復(fù)氧雙膜理論采用了鼓風(fēng)曝氣，據(jù)悉處理1噸污水應(yīng)用羅茨風(fēng)機(jī)至少需耗電0.4Kw/h，加上需要消除羅茨風(fēng)機(jī)噪音的費(fèi)用、建設(shè)風(fēng)機(jī)房費(fèi)用以及增設(shè)管理員費(fèi)用，該項(xiàng)總支出一直是污水處理廠運(yùn)行費(fèi)用居高不下的主要一環(huán)，特別是當(dāng)要求污水處理達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，僅“鼓風(fēng)曝氣”的費(fèi)用就將增加幾倍。河海大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院課題組從1988年開始?xì)v經(jīng)20載7代工藝的改進(jìn)，充分發(fā)揮了利用水能運(yùn)行費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)，研究出利用水能（勢(shì)能）進(jìn)行污水生物處理的工藝――勢(shì)能增氧生態(tài)床法，創(chuàng)造了水利學(xué)科與環(huán)境學(xué)科相結(jié)合的典型，提出了環(huán)境學(xué)科發(fā)展的一個(gè)新研究方向，課題組成員陳鳴釗教授17日接受了記者的采訪并提供了以下數(shù)據(jù)。

其原理為：當(dāng)污水自第一層進(jìn)入增氧機(jī)1時(shí)，污水自下而上運(yùn)動(dòng)，且其中攜帶的懸浮物自下而上被截留，當(dāng)水位上升到增氧機(jī)中的虹吸管頂部3并超過后，則產(chǎn)生虹吸，很快吸干該層的污水排入下一層，此時(shí)污水自上而下運(yùn)動(dòng)攜帶被截留的懸浮物質(zhì)（很通暢地由小孔隙向大孔隙流動(dòng)）也排入下一層（這也是每一層填料不堵塞的原因），同時(shí)將空氣吸入填料2的孔隙之中，空氣沿大顆�？紫蹲韵露系嘏c所有填料中的水膜相接觸而進(jìn)行大氣復(fù)氧，使得填料表面的水膜中溶解氧迅速增加（參見大氣復(fù)氧雙膜理論）。勢(shì)能增氧生態(tài)河床設(shè)施充分利用水泵的水頭勢(shì)能（10～15m）進(jìn)行大氣復(fù)氧，30層的連續(xù)大氣復(fù)氧可使污水中的溶解氧增加很快。

當(dāng)每一層的污水被吸干后，虹吸自動(dòng)斷開，且有一段間歇時(shí)間，故使得填料中水膜的大氣復(fù)氧時(shí)間很充分，又由于水膜很薄，其中的溶解氧很快向飽和值接近，故適宜填料表面生物膜中好氧微生物生長(zhǎng)并很快分解污水。由于污水的不斷進(jìn)入，該層的水位又上升，再次虹吸，周而復(fù)始，并且自上一層向下一層，逐層傳遞，至底層通過二沉池，將攜帶的懸浮物沉淀，上清液出水時(shí)再通過生態(tài)草皮，由于毛細(xì)管的作用將水和有機(jī)物（氮、磷）輸送給上部土層和覆蓋的草皮，去除了氮、磷，即可達(dá)中水標(biāo)準(zhǔn)或地表水Ⅲ類水質(zhì)。

該項(xiàng)技術(shù)直接的經(jīng)濟(jì)效益是：在山區(qū)當(dāng)河流比降為1%～3%時(shí)，污水處理的直接運(yùn)行費(fèi)用為零，在平原地區(qū)，當(dāng)電費(fèi)為0.6元/度時(shí)，只需≤0.15元/噸的直接運(yùn)行費(fèi)用。日前已經(jīng)榮獲了國(guó)家環(huán)境保護(hù)部頒布的“2008年度環(huán)�？茖W(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)”三等獎(jiǎng)，并且成功的應(yīng)用了11個(gè)污水處理項(xiàng)目，包括1999年南京臘梅食品廠高濃度廢水處理項(xiàng)目、2000年江蘇靖江中學(xué)的生活污水處理項(xiàng)目、2001年揚(yáng)州煤氣總公司焦化廢水處理項(xiàng)目、2004年南京建鄴區(qū)泵站河道管理處河水處理項(xiàng)目。

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