馮生華;鄭道才;蔣惠敏

　　VERTREAT（下文簡稱VT）污水處理工藝是一種高效好氧活性污泥法，適用于城市污水處理和工業(yè)廢水處理。加拿大Deep Shaft Techology Inc.公司對深井曝氣工藝進行了多年的研究，并申請了專利。二十世紀末，加拿大NORAM公司收購了Deep Shaft Techology Inc.公司，并在此基礎上進行進一步開發(fā)和研究。VT污水處理工藝就是NORAM公司在深井曝氣工藝基礎上開發(fā)的專利技術，目前在北美開始運用推廣并取得了良好的效果。VT污水處理工藝是目前先進的高效好氧活性污泥處理技術之一。它利用潛置于地下的豎向反應器對污水進行超深水好氧生物處理，其主要特點是將普通深井曝氣工藝中的三個分離處理區(qū)合并，使反應池體積更
小，氧的利用率更高，從而有效地降低了工程投資和運行費用。
　　井式生化反應器從上而下分為一級處理區(qū)和二級處理區(qū)二個部分。在生物一級處理區(qū)內設有一個同軸回流管，用來保持混合液處于循環(huán)狀態(tài)，在一級處理區(qū)內包含有氧化區(qū)和混合區(qū)，占整個井式反應器長度的3/4。空氣由混合區(qū)注入，一方面為一級處理區(qū)提供生物氧化所需氧氣，另一方面為反應器內液體的循環(huán)提供動力。反應器的底部為二級處理區(qū)（又稱深度氧化區(qū)），二級處理區(qū)溶解氧含量極高，停留時間較長，BOD得到深度去除，其出水方式采用從反應器的底部出水，出水進入氣浮澄清池實現(xiàn)泥水分離，氣浮分離過程無須加入任何藥劑。

　　VT污水處理工藝具有以下特點：

　　低的運行費用

　　VT工藝的運行費用低，去除每公斤BOD耗電小于0.8度，較低的運行費用主要是有以下方面原因：
　　——高的氧轉移率和低曝氣量　傳統(tǒng)工藝的轉移率一般為15%左右，而VT工藝由于反應器深度達到100米左右，大大提高氧的溶解度，同時通過技術革新，污水同空氣的接觸時間比深井曝氣工藝大為延長，所以轉移率大為提高，最高可達到86%，在CHVERON FEFINERY中，通過現(xiàn)場測試發(fā)現(xiàn)，原所注入空氣中含氧為21%，在反應器頂部所排放的廢氣中，其含氧量為3～4%，二氧化碳含量則達到18%左右，說明氧的轉移率達到近905，所需的氣量為傳統(tǒng)工藝的15%，即約1/6，而在供應同樣空氣量的情況下考慮壓力的因素，電耗將高3倍，二者合一綜合考慮，VERTREAT工藝比傳統(tǒng)污水處理工藝節(jié)省電耗58%。此工藝不但氧轉移效率高，而且高壓空氣的利用也是十分巧妙，壓縮氣體在充氧的同時，完成了溶氣功能，為活性污泥氣浮分離、濃縮二步一次完成；壓縮空氣在充氧的同時，還完成了混合液的攪拌功能，保證了混合液與原污水的充分混合，最后壓縮空氣在充氧的同時，還完成了混合液的推流功能，保證混合液按工藝設計要求進行環(huán)流和潛流，確保污水在反應器中的反應時間及去除效率。因此本工藝實際上是一氣多用：即充氧、混合液的推流、攪拌、泥水分離、污泥濃縮及污泥回流。其節(jié)能效果是目前任何工藝無法相比的。
　　——重力污泥回流系統(tǒng)　VT工藝污泥回流量同常規(guī)污水處理工藝相當，但VT工藝由于其自身的特殊結構和特征，充分利用水力學條件，VT工藝的出水重力流到氣浮分離池實現(xiàn)泥水分離（不需填加任何藥劑），分離出來的污泥回流也可以實現(xiàn)重力回流，從而有效降低運行費用。
　　——較低的人工管理費用和維修費用　整個VT處理系統(tǒng)采用先進的自動控制技術，可以實現(xiàn)無人控制，在CHVERONR EFINERY污水處理場中，日常操作人員僅為3人，夜班無人值班；同時整個VT系統(tǒng)中無活動部件和易損耗件，所需要維護的僅僅是空壓機，所以大大降低日常維護和維修工作量，核心設施的使用壽命可達到20年以上或更多，從而大大降低折舊費用。
　　——低污泥處理費用VT工藝采用氣浮分離池實現(xiàn)泥水分離，剩余污泥的含固率可達到4%，可直接進入污泥脫水機進行脫水；而傳統(tǒng)工藝的剩余污泥含固率為0.8%，需要配套污泥濃縮池或預濃縮機進行濃縮后才能進行污泥脫水；同時采用VERTREAT工藝產生的污泥量較少，并且在脫水中加入的藥劑較少，所以污泥處理費用較低。

　　較強的耐沖擊負荷能力

　　VT反應器分為循環(huán)氧化處理區(qū)和深度氧化區(qū)，進水在循環(huán)區(qū)與原污水充分混合，對進水的污染因子在反應器內迅速被稀釋，具有極強的耐沖擊負荷能力。
　　由于反應器混合液具有很高的CO2濃度，對進水的PH值具有很強的緩沖作用，在進水PH局EPA所規(guī)定的A級生物固體標準，可作為肥料無限制用于各種場所，是解決污泥最終處置問題的理想方法。
　　以一座100，000噸/日城市污水處理廠為例，每日剩余污泥量為1680m3/d（含水率99.2%，折合干泥13.44噸/日），采用VERTAD污泥消化工藝進行污泥的處理，只需在原有污泥脫水系統(tǒng)的基礎上增加占地260平方米，即可建成VERTAD污泥處理系統(tǒng)，產生的污泥可達到A級標準，從而可安全方便地進行污泥的最終處置，避免目前污泥處置中產生的二次污染等情況。其運行費用可折算為每立方米污水增加電耗0.043度，總投資2440萬人民幣。

VT工藝與其他工藝占地面積比較

序號 污水處理工藝 生化部分占地面積 比例 1 三溝式氧化溝工藝 98m×66m×3＝19404m² 298% 2 DAT-IAT工藝 80m×32m×6＝15360m² 236% 3 CAST工藝 30m×50m×8＝12000m² 185% 4 VT工藝 6500m² 100%