SW 设备与生物转盘的比较

1. 概述
   
   SW 一体化生活污水处理装置是运用生物膜法处理废水技术的一种， 1993 年由爱尔兰人发明，并运用于生活污水处理， 1997 年由澳大利亚克莱尔工业公司引入澳大利亚并逐步形成系列化产品，产品远销欧美和东南亚， 21 世纪初在澳大利亚及欧美等国得到了迅速发展。 2002 年苏州克莱尔环保科技有限公司将这一技术引进中国市场，并针对中国的国情作了本地化研究和设计，通过近年来在生活小区、高速公路、医院污水处理及中水回用等方面的运用，显现了一系列特有的优点，取得了良好的效果，我们相信 SW 技术作为一种当今社会新型的生物膜法处理设备，将会有着十分广泛的发展前景。
   
2. SW 区别于生物转盘的市场定位
   
   SW 设备作为一种污水处理的新产品，在技术原理上它和生物转盘一样同属于生物膜法处理技术。
   
   一个产品的生命力和发展前景完全取决于它在市场上的明确定位。 SW 从研发初期就定位于应用在所有要求污水处理而又远离城市管网的地区，所有要求单独处理或分散处理的地区，所有处理量小但要求出水水质高的地区。所以 SW 的设计原则是小型、集成化、低运行成本、低维护工作量、低投入、高效率和工厂化生产。而生物转盘是从一种技术演变而成的工艺，并不是一种特定的产品，其市场定位和特征不明确，基本上是根据实际情况单个设计，很少有系列化、工厂化产品。
   
   正因为 SW 作为一种工厂化产品有着这样明确的市场定位，所以在产品的结构上更加体现了合理和优化，用料上更注重质量和寿命。
   
3. SW 区别于生物转盘的技术特点
   
   • 旋转生物处理器技术
     在生物转盘中被处理的污水是在氧化槽中，生物膜生长在随着轴不停转动的盘片上，盘片一部分浸没在水中，随着盘片的转动，生物膜、水和空气三相介质
     
     相互作用，从而分解水中的有机物。而 SW 旋转生物处理器是由一系列螺旋状弯曲流道盘片组成的，每一盘片都是独立的，当反应器旋转时，水和空气进入反应器内部，并随着漫长的流道流动，水、空气和生长在盘片上的生物膜相互作用，分解水中的有机物，在通道的尽头被处理过的水被引入接水盒，进入下一级旋转生物处理器。从两者的处理过程不难看出后者比前者有更多的接触时间，从而有更高的处理效率，而前者水的短路是很难避免的。同时在两种处理方式上，有效生物膜的附着面积有明显差别，生物转盘一般为 60 -70m 2 /m 3 转子，而 SW 一般可高达 100 -120 m 2 /m 3 。
     
   • 旋转生物处理器的轴负荷
     生物转盘从 1972 年引入我国，多用于生活污水处理，取得了较好的效果，但随着时间的推移，很多产品都出现了轴弯曲和断裂现象，这是因为盘片上的生物膜生长过多造成的。而 SW 则从结构上避免了这种可能，由于旋转生物处理器呈半封闭结构，实际工作时转子在氧化槽内呈上浮状态，减少了轴的径向负荷，再者因为螺旋通道的水流特性，使水对生物膜产生恰倒好处的剪切力，从而保证盘片上的生物膜时刻保持新鲜和稀薄的状态，既减少了轴负荷，又加强了处理效果。
     
   • 旋转生物处理器的充氧效率
     SW 和生物转盘同样是采用无动力充氧系统，但生物转盘完全依靠与自然充氧，传氧速率较低，而 SW 的旋转生物处理器内部的螺旋状盘片推动了空气的流通，致使传氧速率提高四倍以上，满足了处理器内部充足的需氧量。
     
4. SW 区别于生物转盘的生产工艺
   
   SW 作为一种成熟的工厂化产品，充分考虑了结构的合理性和集成化。一体化设备包括了水解酸化、初沉池、处理器、二沉池和贮泥池，呈立体化结构，大大减少了占地面积和运输、安装成本，在相同处理量的情况下，占地仅为生物转盘的一半左右。噪音、安全、美观等因素也作为集成化产品的设计要求作了充分的考虑。而生物转盘需较多的配套设施，且大部分采用钢筋混凝土制作，施工、安装成本较高，且不易保证质量。
   
5. 结论
   
   生物转盘技术较早就被引入国内，也是近代生物膜法中较先进的一种技术，但一直以来在国内市场上没能被研制成一种成熟的产品，而是停留在一种处理工艺阶段，各厂家根据各自的经验进行制作和运用，而 SW 技术已成功地开发为系列产品，完全实行工厂化生产，从性能和质量上有更大保证。
   
   生物转盘技术和 SW 技术各有不同的市场定位，相比较之下 SW 的定位更加明确。当然 SW 也存在一定的局限性，它并不适合处理大水量，而生物转盘却适合于处理更大的水量。因此我们认为这两种技术的各自发展能满足不同的市场需求。

SW 在高速公路上的运用

一。 概述

近年来我国高速公路的建设飞速发展，截止 2004 年年底，我国高速公路总里程达 3.42 万公里。公路运输已成为最主要的物流手段，而无处不在的公路网已成为人们生活、交流、发展的基本需求。但随之而来的高速公路服务区对周围环境的影响也越来越大，服务区大量的粪便污水、洗用水、含油污水直接排入周围河道或农田，造成了周围水体和土壤的严重污染，已引起当地居民的强烈不满。

为了解决这个问题，交通部下达了《高速公路服务区环境保护工作条例》，明确了服务区污水必须处理并达到相应标准后才能排放，各高速公路指挥部将设计绿色服务区、建设绿色服务区、经营绿色服务区作为高速公路建设中的重点工作进行贯彻执行，各研究所、设计院、生产厂家的环保专家也纷纷探讨服务区污水处理的技术和设施。高速公路服务区的环境保护问题正走向有序和成熟。

二。 目前高速公路服务区污水处理技术和设施

高速公路服务区的污水应属生活污水，主要来源于人群的排泄物、洗用水、餐厅排水。由于人流量的高峰间隙性和无杂用污水，服务区污水具有其特有的性质：高浓度、高冲击负荷。据相关资料介绍，生活污水浓度 COD 可高达 600mg/l ，短时排量可超出平均排量的 8-10 倍。再则服务区工作属于自助服务性质，工作人员少，地处偏僻，在环保设施的运行和管理上更是缺乏专业人员。所以针对服务区污水的性质和服务区管理工作性质，要求其污水处理设施必须高效、耐冲击而且易操作、易维护。

我国 17 年的高速公路发展带出了不少用于服务区的污水处理设施，其中较为典型的是无动力地埋式污水处理装置和接触氧化处理装置。

无动力地埋式污水处理装置实际上是一种改良型的化粪池，其优点是投资少、运行成本低，但土建费用高，运行过程中不能适应水质水量的波动，去除率也仅在 40-50% 。所以在今天对出水水质要求越来越高的情况下，这种处理技术很难达到预期要求，建设部早在 2002 年已限制使用。这种装置在早期建设的高速公路上很容易看到，目前已成为高速公路服务区改造项目中的主项。

接触氧化处理是好氧生物膜法技术，运用最为广泛，由于它的有效性和成熟的设计理论，近年来发展出许多各种各样的设备和工艺，这是目前高速公路服务区运用最多的技术，其优点是出水水质好，对不同水质的可调整性较强，有较好的耐冲击负荷性能，但其最大的缺点是操作管理复杂，鼓风机、填料、曝气头、管道、阀门等都将成为易损易耗件，加上维修上的不便（在地下），会使运行成本大大提高，再加上服务区缺少专业人员，设备常常疏于管理，实际使用效果就大打折扣，一般工作 2-3 年后就无法正常工作，出水水质也就无法达到标准。

三。 SW 介绍

SW 是近两年来出现在高速公路服务区污水处理市场的一种全新的技术和设备， 2001 年由苏州克莱尔环保科技有限公司从澳大利亚引进，并完成了本土化设计和制作。目前由该公司生产的 SW 一体化污水处理设备已广泛进入了各种污水处理领域，并凭借其良好性能在高速公路服务区建设方面取得了认知和认可。

SW 是一种小型的、集成化程度高的一体化污水处理装置，非常适用于类似于服务区这样远离城市管网、排水量小（ 100t/d ）、无专业人员管理、且出水水质要求高（达到国家一级排放标准）的地方。明确的市场定位使得 SW 在设计和制作的开始就已经形成了它独特的性质——高指标、高效率、高适应性；低能耗、低维护量、低运行成本。

SW 的工作原理
SW 技术属于生物膜处理技术，是利用水中的好氧菌形成生长在 SW 转子中的生物膜，通过与污水、空气三者之间的传递、反应，从而去除水中有机物，达到净化污水的目的。

SW 一体化污水处理装置的核心部分是由一减速机带动而缓慢转动的 2~3 级串联旋转生物反应器组成，每级反应器有一部份浸没在独立的反应槽中，从而避免流动短路。旋转生物反应器内部由若干盘片构成，每个盘片由一系列螺旋状弯曲流道组合而成。反应器转动时，水和空气进入反应器并随着漫长的流道流动混合，流动过程中，水、空气和生长在反应器内的生物膜充分接触氧化，达到降解污水中有机物的作用。盘片内特殊的弯曲流道形成了巨大的传质面积约为 100m 2 /m 3 使生物膜量大大增加，从而获得高效的处理效果又省去了昂贵复杂的曝气系统。 SW 从结构上加强了水流对生物膜的冲刷作用，有效地控制了生物膜厚度，使得生物膜完全处于好氧状态，提高了处理效率。实现多级处理，使得随着污水中有机物浓度的逐渐降低，生物相随水质的改变而分层改变处理效率提高很多。此外反应槽中的独立隔间及盘片独特的构成和布置方式形成最适宜的柱塞流流态最大程度地降解了有机污染物。

SW 的特点
SW 除具有与其他生物膜法如接触氧化法等处理工艺所共有的各项优点外，它还具有独特的优点。为便于阐述清楚，现将 SW 与目前常见的地埋式一体化污水处理装置作比较。

与以前市场上采用较多的地埋式接触氧化法一体化设备进行比较：

1 、造价

（ 1 ）一般 SW 一体化污水处理装置为强度刚性具佳的整体钢 — 玻璃钢结构，其初次投资，比接触氧化法处理装置略高；

（ 2 ）由于 SW 一体化污水处理装置的易损件只有带动旋转式生物反应器的电动机和泵，因此工作寿命很长。电机因采用进口设备，质量好，无须检修或更换。接触氧化法（包括非地埋式）易损件有鼓风机、填料、曝气头、管道、阀门等。

2 、运行费用（以处理污水量为 100m 3 /d 为例）

（ 1 ） SW 一体化处理装置由一台功率为 1.1kw 的主电机和一台每小时工作 3 分钟的 0.75kw 污泥回流泵，每天的耗电量仅为 27.3kw.h ；

（ 2 ）接触氧化法需要的鼓风机功率一般在 1.5kw~2.2kw ，每天的耗电量为 36kw.h~52.8kw.h 左右，远远高于 SW 装置；

3 、费用比较

SW 一体化污水处理装置在 5 年内的整体费用远比一般地埋式（有动力）污水处理装置低，如下表： ( 不包括折旧费 )

从上面数据比较、可以十分清楚的知道，使用 SW 更加经济特别是当考虑到 SW 装置有 20 年时间的使用寿命。

4 、日常维护管理

（ 1 ） SW 需维护部件为电动机，变速箱、转轴，这些部件均位于水面以上，只需打开 SW 盖子就可看到。日常维护管理工作仅为定时加润滑油及观察盘片转动及盘片生物膜生长情况，每周大约 15 分钟的工作量，日常维护管理工作极为方便。

（ 2 ）接触氧化法需维护部件为鼓风机、填料、曝气头、曝气管道及阀门等，这些附件如：填料、曝气头等均浸没在水中，无法知道曝气管头、填料是否堵塞破裂以及查看生物膜生长情况等，而且当易损部件损坏时，由于地埋式装置只是在地面上设置二个检修孔，需要把池内水抽空，人才能钻进去进行更换、修理，操作十分困难和不便。

5 、处理效率及污泥处置

SW 内部生物膜量大，设置的旋转式生物反应器串联成 2~3 级，固此处理效率高，且耐冲击负荷。剩余污泥较少，可以采用定期外运处置。

6 、设计独特，结构紧凑，造型美观，使用寿命长

SW 一体化污水处理装置在不增加任何动力条件下，可提升出水水位，出水水位比进水水位高 0.2m ，从而可使设备埋深减少。当二沉池出水进一步处理或最终排入河道（或管道）时往往不需对污水进行二次提升，节省动力费用。并具有出水回流功能，有利于脱氮作用。 SW 一体化处理装置的主体材料为型钢和玻璃钢，结构紧凑强度大耐腐蚀、抗老化、造型美观与绿化环境和谐协调，使用寿命长达 20 年以上。接触氧化法处理装置无此功能，出水比进水低，占地面积大，防腐性能较逊色。

7 、 产品质量

SW 作为一种成熟的工厂化产品，充分考虑了结构的合理性和集成化。一体化设备包括了水解酸化、初沉池、处理器、二沉池和贮泥池，呈立体化结构，大大减少了占地面积和运输、安装成本，在相同处理量的情况下，占地仅为接触氧化法处理装置的一半左右。噪音、安全、美观等因素也作为集成化产品的设计要求作了充分的考虑。而接触氧化法处理装置需较多的配套设施，且大部分采用钢筋混凝土制作，施工、安装成本较高，且不易保证质量。

8 、环境影响

（ 1 ） SW 运行噪音小，一般运行过程不会产生泡沫和臭气，操作环境好。

（ 2 ）接触氧化法处理装置由于有鼓风机噪音大，鼓风曝气时，会出现泡沫四溢，影响环境。

对 SW 评价

（ 1 ） SW 一体化生活污水处理装置 2003 年经“国家环保总局”评审，被确认为 2003 年国家重点环境保护实用技术（ B 类）（国家环境保护总局 2003 年 2 月 18 日 颁发证书）

（ 2 ） SW 一体化生活污水处理装置 2003 年通过“江苏省科学技术厅”组织的科学技术成果鉴定（科学技术成果鉴定证书 苏科鉴字［ 2003 ］第 169 号江苏省科学技术厅 2003 年 4 月 1 日 批准）。鉴定会与会专家评价意见：“ SW 一体化生活污水处理装置采用旋转式生物技术，设计新颖、独特、结构合理、紧凑、停留时间短、处理效率高、运行管理方便、能耗及运行成本低。是处理生活污水的二十一世纪创新产品，具有良好的经济和社会效率。

（ 3 ） SW 一体化生活污水处理装置，经“江苏省科学技术情报研究所查新中心”查新，查新报告结论：“该产品达到同类产品的领先水平，旋转式生物膜反应装置填补了国内空白”。（见科技查新报告，报告编号 200332B2500100 及鉴定意见第四条）

（ 4 ） SW 一体化生活污水处理装置经“同济大学环境保护产品检测中心”检测，提供的检验报告表明污水中的 CODcr 、 BOD 5 、 SS 、 NH 3 -N 等项目均达到国家综合污水排放标准（ GB8978-1996 ）； SW 一体化生活污水处理装置的设备配置完全符合国家规定，并且产品寿命在 20 年以上。（见同济大学环境保护检测中心检测报告）。

国内 SW 部分使用单位一览表

四。 SW 在高速公路上的使用情况

由于有良好的工艺性能和使用性能， SW 技术已成为服务区污水处理设施中的一匹黑马。近几年它已在京沪高速、润扬大桥、合宁高速上被运用，经过环保部门对出水水质的检测，确定完全达到国家要求的排放标准。它正在逐步被高速公路设计者和管理者认可，特别是出水稳定、操作方便、无需专业人员、维护简单易行等特点受到了高度的好评。

当然 SW 技术同所有新技术一样，仍有它需要改进、提高和发展的地方，相信通过使用者和设计者的不断努力和配合， SW 技术将会成为高速公路服务区污水处理中，高效、实惠、易维护、低运行成本的最新技术而被广泛地运用。