标题：LPCA法
工艺技术原理
LPCA法（LPCA富氧曝气污水处理法）与传统活性污泥法、纯氧曝气法、氧化沟法、SBR法、UNITANK法、A/O法、A2/O法同属于活性污泥法，但该方法的不同之处是本项目技术是在纯氧曝气法的基础上的创新，采用在密闭球罐式生化反应容器中富氧空气曝气使污水中富集氧气，使泥水混合体中始终保持着很高的氧分压，甚至可以高于纯氧的氧分压，因而氧向污水混合液中的转移速度和在液体中的饱和值大大提高，增强了污泥的活性和分解污染物的能力，甚至可以超过纯氧曝气时的效果，有效地解决随着曝气过程生化反应的进行，液体中溶解氧的浓度下降而使反应变慢的问题，处理时间缩短到3小时，装置体积减小；同时在处理过程中加入了特殊配方的高效除磷脱氮水处理剂PPA和PPM，确保出水稳定达GB18918-2002一级A标。本法不仅具有纯氧曝气法提高污水中氧浓度的优势，但又克服了纯氧曝气法需要空分装置提供氧源的缺陷，是一种高效、经济的城市污水处理的系统方法。[1]
PCA法技术说明
LPCA法污水处理方法是我国迄今唯一在“发明专利”保护期内的一项污水处理系统技术，与传统活性污泥法、纯氧曝气法、氧化沟法、SBR法、 UNITANK法、A/O法、 A/O法同属于活性污泥法，是一种高效、经济的城市和工业污水处理的系统方法。
“连续式空气曝气污水处理方法（LPCA法）”是由四川亚太环境工程有限公司于2000年12月29日经国家知识产权局批准授予本方法“发明专利权”，专利证书号:63059，专利号：ZL 96 117664.4，国际专利分类号：CO2F 3/02，专利权人：李开春。
本方法1998年被收入浙江大学、清华大学等编写的《废水处理工程》一书中（化学工业出版社出版和发行，第十三章活性污泥法，纯氧（或富氧空气）曝气法）。
本方法主要用于大中小城市生活污水二级处理和中水杂用水回用。[2]
进出水指标
指标
PH
CODcr
BOD5
NH3-N
TN
TP
SS
色度
粪大肠杆菌
进水水质
6-9
80--400
40--200
15--30
20--40
1--5
50--500
60-100倍
出水指标
6-9
<50
<10
<5(8)
<15
<0.5
<10
<20倍
<10
处理后的出水稳定达到GB18918-2002一级A标。[3]
工艺流程图
  LPCA污水处理工艺流程图LPCA富氧曝气工艺流程图[4]
技术特点
利用富氧空气富集氧气，本法虽与纯氧曝气法提高氧溶解量的方法一致，但又克服了纯氧曝气法利用昂贵的空气分离装置提供氧气的使用局限性。处理后的水质达到GB18918-2002一 级标准的A标准，甚至可以达到中水杂用水的标准。
将常用的鼓风曝气改为加压富氧空气曝气，使混合液中氧的溶解度从2mg/L提高到8-10 mg/L，反应速度从10个小时缩短到2.8小时，装置处理能力成倍提高，好氧反应器的容积大大小于鼓风曝气池的容积，占地小，投资少，处理费用低。
由于氧浓度提高，加大了氧在污泥絮体颗粒内的渗透深度，使絮体中好氧微生物所占比例增大，污泥活性保持在较高水平上，因而净化功能良好，也不会发生由于缺氧而引起的丝状菌污泥膨胀，泥粒较结实，污泥浓度大大提高；硝化菌的生长也不会受到溶解氧不足的限制，有利于生物脱氮过程，从而达到强化脱氮的目的；
系统采用全密闭，无水雾，无臭味，防止了污水和污泥臭气的二次污染。水处理厂建成 后环境优美，能与周边环境融为一体。
好氧球式密闭反应器采用聚氨脂保温，使反应器中的反应温度不受外界环境温度的影响，即使在冬季寒冷气候条件下污水处理装置也能正常运行
加压曝气用空压机比鼓风机设备容量减小很多，同时，由于系统利用了曝气后的加压空气进行微气浮去除SS，不需要由于沉淀造成滤料堵塞的反冲洗，因而大大降低了电耗。
处理系统能根据负荷量自动切换和分别起停各好氧反应器，同时由于系统中氧分充足，使系统在负荷量或底物低的状况下都能正常运行，系统耐冲击负荷强，运行稳定、灵活、简便。
本系统采用特殊配方的生物助凝剂，使污泥从亲水性变为疏水性，污泥的沉降、浓缩、脱水性能好，剩余污泥量少，减少了污泥处理费用。
系统除公用设施外，钢制生化反应器可采取1+N的方式组合安装，使建设规模很容易根据污水处理厂各阶段的实际处理量随意增加，且不会比普通生物法的投资高。
工艺特点
1、处理后的出水稳定性和占地
LPCA工艺：LPCA工艺采用富氧空气曝气，能使污水中的溶解氧提高到8mg/l以上，污泥活性强，能有效分解污染物，处理时间比一般生物处理工艺快一倍以上，已经有5个以上的厂运行能稳定达到GB18918-2002一级A标,有各厂环保部门监测报告，占地比一般工艺少一倍。
一般生物处理工艺：一般生物处理工艺在污水中的溶解氧低于4mg/l以下，生物活性差，处理时间长、占地多，处理后的出水一般都难于达到GB18918-2002一级A标。
结论： LPCA工艺在城镇污水处理中的效果比一般生物处理工艺稳定，特别是在高海拔和低氧地区的效果和稳定性优于一般生物处理工艺，且占地少一倍。
2、对进水水质的适应性
LPCA工艺：LPCA工艺通过富氧曝气，控制污水中的氧含量，提高污泥的活性和分解能力，根据考察已经建成和运行的污水处理厂都不需外加碳元或营养剂，污水的COD在80—600mg/l范围内都能达到GB18918-2002一级A标。
一般生物处理工艺：一般生物处理工艺要求进水中的COD在150—350mg/l、BOD在80—150mg/l。而城镇污水难于稳定保持稳定，进水浓度低于范围值就需要外加生物生存和繁殖所需的碳元（大粪、白糖、面粉或其它氮磷），才能保持处理系统所需的污泥浓度；进水浓度高于上述范围，处理就可能达不到要求的标准，所以城镇污水进厂水质经常波动将对一般生物处理系统造成冲击。
结论： LPCA抗水质变化的能力优于一般生物处理工艺，一般在COD高于200mg/l时采用。
3、处理工艺对进水水量的适应性
LPCA工艺：LPCA工艺能随污水进水水量的变化起停和切换各处理系统，并通过调节污水中的溶解氧适应水量的变化，且停运设施不消耗动力。已建成和运行的污水处理厂水量的10—120%范围内都能达到GB18918-2002一级A标，系统耐冲击负荷强，运行稳定、灵活、简便。
一般生物处理工艺：一般生物处理工艺要求进水水量要达到设计水量的60%以上，否则开敞式主反应池内的水深低于6.5m，曝气时空气与污水接触时间短，进入污水中的氧气少，氧的利用率低，影响处理效果。而在城市污水处理厂建设初期管网不配套，或水量达不到设计水量的60%以上时，造成一般生物处理系统难于正常运行。
结论： LPCA在水量少的情况下比一般生物处理工艺对水量变化的能力强。
4、处理工艺对环境温度的适应性
LPCA工艺：LPCA工艺通过将主反应段中的LPCA厌氧和好氧反应器地埋或保温，即保证了处理系统不受温度的影响，也美化了环境。已在全国南、北方建成和运行的厂在-29--38℃范围内都能稳定达到GB18918-2002一级A标。
一般生物处理工艺：根据生物生长和繁殖要求的温度特性，一般生物处理工艺正常运行温度为12--25℃,温度低将使活性污泥中的生物生长和繁殖缓慢，影响处理效果；温度高将造成生物中的丝状菌繁殖，活性污泥大量死亡，甚至使整个处理系统崩溃。
结论： LPCA工艺比一般生物处理工艺对环境温度的适应性更强，特别在北方的城市污水处理中能四季稳定运行。
5、化学脱磷脱氮效果
LPCA工艺：LPCA工艺采用特殊配方和设备，脱氮磷效果好，用量少，且加入的化学品经成都市卫生防疫站检测报告，可用于自来水，不对水体产生影响。
一般生物处理工艺：生物处理工艺难于达到相应的效果，需要化学脱氨氮，一般工艺脱氨氮效果不好，且药品用量多。
结论： LPCA工艺比化学脱氮磷优于其它工艺。
6、处理产生的臭气对环境的影响
LPCA工艺：LPCA处理系统密闭，且在处理过程中富氧空气中充足的氧气分解了污水中的污染物质，处理后的泥水混合物才进入LPCA固液分离系统，无臭气进入空气中，不会对周围的环境造成污染，厂址可选择在距城市近的地方，减少管道投资。
一般生物处理工艺;一般生物处理工艺采用开敞式的处理池，鼓风机连续24小时向污水中鼓入空气，同时将等量的臭气从污水中带入空气中，将对周围1平方公里范围内的生活和生产造成影响。
结论： LPCA处理工艺比一般生物工艺对环境空气的影响小，厂址近可节约大量管道投资。
7、设备电力装机和能好
LPCA工艺:LPCA处理系统富氧空气机的装机负荷为一般生物处理工艺的1/3，且不需要搅拌器或推进器，单位处理电耗比一般生物处理工艺低一倍左右
一般生物处理工艺:一般生物处理工艺鼓风曝气机装机负荷大，还需要大量的搅拌器或推进器。
结论： LPCA处理工艺比一般生物处理工艺节能。
8、定员及人员素质
LPCA工艺:LPCA工艺自动化程度高，不需专业技术人员，操作人员初中以上即可。
一般生物处理工艺:一般生物处理工艺运行的操控性，以及生物难于侍候，运行人员较多且需要专门的技术人员。
结论： LPCA处理工艺比一般生物处理工艺的操作简单，且对运行人员的素质要求低。
9、投运行经营成本
LPCA工艺: 0.59元/ m
一般生物处理工艺: 0.8元/ m
结论： LPCA比一般生物工艺的投资低10%左右，处理费用低30%，详见投资和成本分析
10、污泥处置
LPCA工艺：LPCA工艺去除1kgBOD产生0.1 kg以下的剩余污泥，污泥为疏水性，脱水后的干泥含水率一般小于75%，可采用卡车运输。
一般生物处理工艺：一般生物处理工艺通常去除1kgBOD可产生0.2～0.3kg剩余污泥,污泥为亲水性，脱水后的干泥含水率一般小于85%，外运输需要槽车，否则途中流出的液体污染环境。
结论： LPCA处理工艺比CASS工艺的剩余污泥量少，且含水率低。
11、施工工期和难度
LPCA工艺：LPCA工艺主要为成套设备和设施，管道众多，安装复杂，施工技术含量高，但处理设施可以在工厂完成，现场施工量少，工期短。
一般生物处理工艺：一般生物处理工艺基本采用钢筋混凝土结构，施工技术含量和难度较小，但是施工主要在现场，施工工期长。
结论：一般生物处理工艺比LPCA工艺的技术难度低，但LPCA工艺的施工工期短。
LPCA法与各种工艺比较
工艺方法 
指标LPCA法纯氧曝气法SBR法氧化沟法A/O法A/O法传统活性污泥法序号1234567达到GB18918 -2002一级标准的A标准一级标准的A标准一级标准的B标准一级标准的B标准一级标准的B标准一级标准的B标准二级排放标准曝气方法加压曝气加入氧气鼓风曝气鼓风曝气鼓风曝气鼓风曝气鼓风曝气溶解氧量8-10mg/L8-10mg/L2mg/L2mg/L2mg/L2mg/L2mg/L氧气来源0.3MPa空气空气分离鼓风空气鼓风空气鼓风空气鼓风空气鼓风空气曝气时间2.8小时4小时14.2小时10.5小时10.5小时10.5小时12小时好氧容器密闭钢球罐混凝土池混凝土池混凝土池混凝土池混凝土池混凝土池处理系统全密闭开敞开敞开敞开敞开敞开敞主体工程占地
(M/M污水)0.28
0.490.690.530.5681.9主体工程投资
(元/M污水、含污泥处理)790
9419659179511800电耗(KWh/M)0.127
0.220.230.20.240.35经营成本
(元/M污水、含污泥处理)0.21
0.2860.2990.2520.2620.48处理成本　
(元/M污水)0.35
0.480.5160.4860.4960.78注：序号1：指标和数据来自于城市建设研究院成都市三个10万吨/d污水处理厂初设。
序号2：指标和数据来自于中国石化总公司上海金山、山东齐鲁、天津石化等五个污水处理装置。
序号3、4、5、6：指标和数据来自于中国西南市政设计院成都市三个10万吨/d污水处理厂可研。
序号7：指标和数据来自于华北市政设计院10万吨/d污水处理厂初设。
工艺工程实例
城镇污水处理技术
1、广元市宝轮污水处理厂是在四川“5.12”大地震后由澳门政府捐赠建设。该厂采用四川亚太环境工程有限公司的LPCA工艺技术，由城市建设研究院设计，设计规模2万m/d，一期工程15000 m/d。四川亚太公司PC承包，2010年5月进场，11月30日前完成全部工程建设。经调试后于2011年1月成功运行，至今已连续稳定运行了2年。
进出水水质 单位：mg/L
指标
PH
CODcr
BOD5
NH3-N
TN
TP
SS
色度
粪大肠杆菌
设计水质
6-9
80-300
50-150
15—30
20-40
2-5
100-300
60-100倍
实际进水
6-9
60--180
30--80
10--50
15--50
2-5
60--260
50-200倍
处理后出水
6-9
<50
<10
<5
<15
<0.5
<10
<30倍
<10
经济指标 
序号
项 目
单位
设计
实际
1
规模
m/d
15000
3000---9000
2
出水标准
GB18918-2002一级B标
GB18918-2002一级A标
3
厂区征地面积
亩
32
16
4
绿化率
%
>60
>50
5
全厂定员
人
15 (4班3运转)
8
6
工程总投资
万元
4589
3500
7
单位耗电量
Kwh
0.22
0.16
8
年直接费用
万元
180
9
单位直接处理成本
元/m
0.33
0.32
10
年经营费用
万元
295.56
106
11
单位经营成本
元/m
0.83
0.7（总承包价）
效果图(3张)2、新津县花源污水处理厂是由四川亚太以EPC方式总承包，设计规模为2万m/d，一期工程5000 m/d。项目从2007年5月进场，10月31日完成全部工程建设。二期工程扩建1万m/d，达到1.5万m/d（含污水、污泥）处理规模，从2008年1月开始已连续稳定运行4年半。
进出水水质 单位：mg/L
指标
PH
CODcr
BOD5
NH3-N
TN
TP
SS
色度
粪大肠杆菌
设计水质
6-9
100-450
80-180
30—50
40-50
3-5
100-300
60-80倍
实际进水
6-9
80--1460
30--630
20--125
15--50
3-5
60--780
50-500倍
处理后出水
6-9
<50
<10
<5
<15
<0.5
<10
<30倍
<10
经济指标
序号
项 目
单位
一期
二期扩建
实际运行
1
规模
m/d
5000
10000
10000-12000
2
出水标准
GB18918-2002 一级A标
GB18918-2002一级A标
GB18918-2002 一级A标
3
厂区征地面积
亩
20
20
4
绿化率
%
>80
>60
>60
5
全厂定员
人
5 (4班3运转)
9
12
6
工程总投资
万元
756
1972
2728
7
单位耗电量
Kwh
0.25
0.22
0.2
8
年直接费用
万元
39
208
163
9
单位直接处理成本
元/m
0.36
0.38
0.35
10
年经营费用
万元
72
339
263
11
单位经营成本
元/m
0.6
0.62
0.6
效果图(3张)3、崇州市羊马镇污水处理厂四川亚太以EPC方式总承包，设计规模为3000m3/d。从2007年3月进场，6月31日完成全部工程建设；7月31日竣工并开始运行，实际运行量为1500-3200m3/h(含污水、污泥处理)，连续平稳运行5年。
进出水水质 单位：mg/L
指标
PH
CODcr
BOD5
NH3-N
TN
TP
SS
色度
粪大肠杆菌
设计水质
6-9
100-450
80-180
30—50
40-50
3-5
100-300
60-80倍
实际进水
6-9
80--1460
30--630
20--125
15--50
3-5
60--780
50-500倍
处理后出水
6-9
<50
<10
<5
<15
<0.5
<10
<30倍
<10
经济指标
序号
项 目
单位
设计
实际
1
规模
m/d
3000
1600---3000
2
出水标准
GB18918-2002一级A标
GB18918-2002一级A标
3
厂区征地面积
亩
5
4
4
绿化率
%
>60
>40
5
全厂定员
人
5 (4班3运转)
5
6
工程总投资
万元
380
412
7
单位耗电量
Kwh
0.28
0.25
8
年直接费用
万元
39
29
9
单位直接处理成本
元/m
0.38
10
年经营费用
万元
72
56
11
单位经营成本
元/m
0.66
0.7(承包)
厂区图(3张)4、该项目为四川石化公司生活污水处理厂的四川80万吨乙烯和1000万吨炼油项目施工期间的生活污水和施工废水处理，四川亚太环境工程有限公司以EPC+O方式总承包，项目从2009年5月进场，12月完成污水处理厂和收集管道建设的全部工程。设计规模为18000m3/d、实际运行量为21000m3/d (含污水、污泥处理)，经调试后从2010年2月开始已连续稳定运行3年。
进出水水质 单位：mg/L
指标
PH
CODcr
BOD5
NH3-N
TN
TP
SS
色度
粪大肠杆菌
设计水质
6-9
100-350
80-180
30—50
40-50
3-5
100-300
60-80倍
实际进水
6-9
80--1600
30--165
20--50
15--60
2-6
60--860
50-300倍
处理后出水
6-9
<50
<10
<5
<15
<0.5
<10
<30倍
<10
经济指标
序号
项 目
单位
设计
实际
1
规模
m/d
18000
16000---22000
2
出水标准
GB18918-2002一级A标
GB18918-2002一级A标
3
厂区征地面积
亩
7
7
4
绿化率
%
>40
>40
5
全厂定员
人
8 (4班3运转)
7
6
工程总投资
万元
4230
3790
7
单位耗电量
Kwh
0.28
0.26
8
年直接费用
万元
249
263
9
单位直接处理成本
元/m
0.38
0.4
10
年经营费用
万元
440
460
11
单位经营成本
元/m
0.67
0.7(承包)
环境图(3张)