SBR工藝的總結
序批式(shi)活(huo)性(xing)污泥法(SBR—Sequencing Batch Reactor)是早在1914年(nian)(nian)就(jiu)由英國學者Ardern和Locket發(fa)明(ming)了(le)(le)的水(shui)處理工(gong)藝。70年(nian)(nian)代初(chu),美(mei)(mei)國Natre Dame 大學的R.Irvine 教授采用實驗室規模對SBR工(gong)藝進(jin)行(xing)了(le)(le)系統深入的研(yan)究,并于1980年(nian)(nian)在美(mei)(mei)國環保局(EPA)的資助下,在印第(di)安那州的Culwer城改(gai)建并投產了(le)(le)世界上(shang)第(di)一個(ge)SBR法污水(shui)處理廠。SBR工(gong)藝的過(guo)程是按時序來(lai)運行(xing)的,一個(ge)操作過(guo)程分五個(ge)階段:進(jin)水(shui)、反應、沉(chen)淀、潷水(shui)、閑(xian)置(zhi)。
由于(yu)SBR在運(yun)(yun)行(xing)過(guo)程中,各(ge)階段(duan)的(de)運(yun)(yun)行(xing)時(shi)間、反(fan)應器內混合液體(ti)積(ji)的(de)變化以及運(yun)(yun)行(xing)狀(zhuang)態等都可以根據(ju)具(ju)體(ti)污水的(de)性(xing)質(zhi)、出(chu)水水質(zhi)、出(chu)水質(zhi)量(liang)與運(yun)(yun)行(xing)功能要求等靈活(huo)(huo)變化。對于(yu)SBR反(fan)應器來說,只是時(shi)序控(kong)制(zhi),無空間控(kong)制(zhi)障礙,所以可以靈活(huo)(huo)控(kong)制(zhi)。因此(ci),SBR工(gong)藝發(fa)展(zhan)速(su)度(du)極快,并衍(yan)生(sheng)出(chu)許多種新(xin)型SBR處理工(gong)藝。
間(jian)歇(xie)式循環延時曝(pu)氣活性污泥法(ICEAS—Intermittent Cyclic Extended System)是(shi)(shi)在(zai)1968年(nian)(nian)由澳大(da)利(li)亞新威爾士大(da)學與(yu)美(mei)國ABJ公司合作開發(fa)的。1976年(nian)(nian)世界(jie)上第一座ICEAS工藝污水(shui)廠投產運(yun)行。ICEAS與(yu)傳統SBR相(xiang)比(bi),最大(da)特點是(shi)(shi):在(zai)反(fan)應器(qi)進(jin)水(shui)端(duan)設一個預(yu)反(fan)應區,整個處理過(guo)程連(lian)續(xu)進(jin)水(shui),間(jian)歇(xie)排水(shui),無明顯(xian)的反(fan)應階段(duan)(duan)和(he)閑置階段(duan)(duan),因(yin)此(ci)處理費用比(bi)傳統SBR低。由于全過(guo)程連(lian)續(xu)進(jin)水(shui),沉淀階段(duan)(duan)泥水(shui)分(fen)離差,限制了進(jin)水(shui)量(liang)。
好氧間(jian)歇(xie)曝氣系統(DAT-IAT—Demand Aeration Tank-Intermittent Tank)是(shi)由(you)天(tian)津市(shi)政工(gong)程設計研究院提(ti)出的一種(zhong)SBR新工(gong)藝(yi)。主體構筑物(wu)是(shi)由(you)需氧池(chi)DAT池(chi)和間(jian)歇(xie)曝氣池(chi)IAT池(chi)組成,DAT池(chi)連續進(jin)(jin)水(shui)連續曝氣,其出水(shui)從中間(jian)墻(qiang)進(jin)(jin)入IAT池(chi),IAT池(chi)連續進(jin)(jin)水(shui)間(jian)歇(xie)排水(shui)。同時,IAT池(chi)污泥回流DAT池(chi)。它具有(you)抗沖擊能力強的特點,并(bing)有(you)除磷脫氮功(gong)能。
循環(huan)式(shi)活(huo)性污(wu)泥法(CASS—Cyclic Activated Sludge System)是(shi)Gotonszy教授在ICEAS工(gong)藝的(de)(de)(de)基礎(chu)上開發出來(lai)的(de)(de)(de),是(shi)SBR工(gong)藝的(de)(de)(de)一種新形(xing)式(shi)。將ICEAS的(de)(de)(de)預反應區用容(rong)積更小,設計更加合理優化的(de)(de)(de)生物選(xuan)擇(ze)器(qi)代替。通(tong)常CASS池分三個(ge)反應區:生物選(xuan)擇(ze)器(qi)、缺氧區和(he)好氧區,容(rong)積比一般為1:5:30。整個(ge)過程間歇運行,進(jin)水同時曝氣(qi)并(bing)污(wu)泥回流。該處理系統具有除氮脫(tuo)磷(lin)功能。
UNITANK單(dan)元水(shui)池(chi)活(huo)性污泥(ni)處(chu)理系(xi)統是(shi)比利(li)時SEGHERS公司提出的(de)(de),它(ta)是(shi)SBR工(gong)藝的(de)(de)又(you)一種變形。它(ta)集合了(le)SBR工(gong)藝和氧(yang)化(hua)溝工(gong)藝的(de)(de)特(te)點,一體化(hua)設計使整個(ge)系(xi)統連續進水(shui)連續出水(shui),而單(dan)個(ge)池(chi)子相對為(wei)間(jian)歇進水(shui)間(jian)歇排水(shui)。此(ci)系(xi)統可以靈活(huo)的(de)(de)進行(xing)時間(jian)和空(kong)間(jian)控(kong)制,適當的(de)(de)增大水(shui)力(li)停留時間(jian),可以實現污水(shui)的(de)(de)脫氮(dan)除磷。
改良式序列間歇反應器(MSBR—Modified Sequencing Batch Reactor)是C,Y.Yang等人根據SBR技術特(te)點結合(he)A2-O工藝,研究開發的一(yi)種更為理想的污水處理系(xi)統(tong)。采用單池(chi)(chi)多方格方式,在(zai)恒定水位下(xia)連(lian)續運(yun)行(xing)。通常MSBR池(chi)(chi)分(fen)為主曝(pu)氣池(chi)(chi)、序批(pi)池(chi)(chi)1、序批(pi)池(chi)(chi)2、厭(yan)氧(yang)池(chi)(chi)A、厭(yan)氧(yang)池(chi)(chi)B、缺氧(yang)池(chi)(chi)、泥水分(fen)離池(chi)(chi)。
每個(ge)周期分為6個(ge)時(shi)段,每3個(ge)時(shi)段為一個(ge)半周期。一個(ge)半周期的(de)運行(xing)狀況:污水(shui)首先進(jin)入(ru)厭(yan)氧(yang)池A脫氮(dan),再(zai)進(jin)入(ru)厭(yan)氧(yang)池B除磷,進(jin)入(ru)主(zhu)曝氣池好氧(yang)處理,然后進(jin)入(ru)序(xu)批池,兩(liang)個(ge)序(xu)批池交替運行(xing)(缺氧(yang)—好氧(yang)/沉淀—出水(shui))。脫氮(dan)除磷能力更強。
SBR工藝優點
1、理想的推流過程使生化反應推動力增大,效率提高,池內厭氧、好氧處于交替狀態,凈化效果好。
2、運行效果穩定,污水在理想的靜止狀態下沉淀,需要時間短、效率高,出水水質好。
3、耐沖擊負荷,池內有滯留的處理水,對污水有稀釋、緩沖作用,有效抵抗水量和有機污物的沖擊。
4、工藝過程中的各工序可根據水質、水量進行調整,運行靈活。
5、處理設備少,構造簡單,便于操作和維護管理。
6、反應池內存在DO、BOD5濃度梯度,有效控制活性污泥膨脹。
7、SBR法系統本身也適合于組合式構造方法,利于廢水處理廠的擴建和改造。
8、脫氮除磷,適當控制運行方式,實現好氧、缺氧、厭氧狀態交替,具有良好的脫氮除磷效果。
9、工藝流程簡單、造價低。主體設備只有一個序批式間歇反應器,無二沉池、污泥回流系統,調節池、初沉池也可省略,布置緊湊、占地面積省。
SBR系(xi)統(tong)的適用范(fan)圍
由于上述技術特點,SBR系統進一步拓寬了活性污泥法的使用范圍。就近期的技術條件,SBR系統更適合以下情況:
1) 中小城鎮生活污水和廠礦企業的工業廢水,尤其是間歇排放和流量變化較大的地方。
2) 需要較高出水水質的地方,如風景游覽區、湖泊和港灣等,不但要去除有機物,還要求出水中除磷脫氮,防止河湖富營養化。
3) 水資源緊缺的地方。SBR系統可在生物處理后進行物化處理,不需要增加設施,便于水的回收利用。
4) 用地緊張的地方。
5) 對已建連續流污水處理廠的改造等。
6) 非常適合處理小水量,間歇排放的工業廢水與分散點源污染的治理。
SBR設計要(yao)點、主(zhu)要(yao)參數
SBR設計要點
1、運行周期(T)的確定
SBR的(de)(de)(de)(de)運行周(zhou)(zhou)(zhou)期由充(chong)水(shui)(shui)(shui)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)、反應(ying)(ying)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)、沉淀時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)、排水(shui)(shui)(shui)排泥(ni)(ni)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)和閑(xian)置時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)來確(que)定(ding)。充(chong)水(shui)(shui)(shui)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(tv)應(ying)(ying)有(you)一(yi)(yi)個最(zui)優值。如上所(suo)述,充(chong)水(shui)(shui)(shui)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)應(ying)(ying)根據具體的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)及(ji)運行過(guo)程中所(suo)采(cai)用的(de)(de)(de)(de)曝(pu)氣(qi)方式(shi)來確(que)定(ding)。當(dang)(dang)(dang)采(cai)用限量(liang)曝(pu)氣(qi)方式(shi)及(ji)進水(shui)(shui)(shui)中污(wu)染物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)濃(nong)(nong)度較高時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi),充(chong)水(shui)(shui)(shui)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)應(ying)(ying)適(shi)當(dang)(dang)(dang)取(qu)長(chang)一(yi)(yi)些(xie);當(dang)(dang)(dang)采(cai)用非限量(liang)曝(pu)氣(qi)方式(shi)及(ji)進水(shui)(shui)(shui)中污(wu)染物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)濃(nong)(nong)度較低時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi),充(chong)水(shui)(shui)(shui)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)可(ke)適(shi)當(dang)(dang)(dang)取(qu)短一(yi)(yi)些(xie)。充(chong)水(shui)(shui)(shui)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)一(yi)(yi)般(ban)取(qu)1~4h。反應(ying)(ying)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(tR)是(shi)確(que)定(ding)SBR 反應(ying)(ying)器容積的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)個非常主要的(de)(de)(de)(de)工(gong)藝設(she)計參(can)數,其數值的(de)(de)(de)(de)確(que)定(ding)同樣取(qu)決于運行過(guo)程中污(wu)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)性(xing)質(zhi)、反應(ying)(ying)器中污(wu)泥(ni)(ni)的(de)(de)(de)(de)濃(nong)(nong)度及(ji)曝(pu)氣(qi)方式(shi)等因素。對(dui)于生活污(wu)水(shui)(shui)(shui)類(lei)易(yi)處(chu)理廢(fei)水(shui)(shui)(shui),反應(ying)(ying)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)可(ke)以取(qu)短一(yi)(yi)些(xie),反之(zhi)對(dui)含有(you)難降解物(wu)(wu)質(zhi)或有(you)毒(du)物(wu)(wu)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)廢(fei)水(shui)(shui)(shui),反應(ying)(ying)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)可(ke)適(shi)當(dang)(dang)(dang)取(qu)長(chang)一(yi)(yi)些(xie)。一(yi)(yi)般(ban)在2~8h。沉淀排水(shui)(shui)(shui)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(tS+D)一(yi)(yi)般(ban)按2~4h設(she)計。閑(xian)置時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(tE)一(yi)(yi)般(ban)按2h設(she)計。一(yi)(yi)個周(zhou)(zhou)(zhou)期所(suo)需(xu)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)tC≥tR﹢tS﹢tD ,周(zhou)(zhou)(zhou)期數 n﹦24/tC
2、反應池容積的計算
假設每個系列的污水量為q,則在每個周期進入各反應池的污水量為q/n·N。各反應池的容積為:
V:各反應池的容量
1/m:排出比
n:周期數(周期/d)
N:每一系列的反應池數量
q:每一系列的污(wu)水(shui)進水(shui)量(liang)(設計最大(da)日污(wu)水(shui)量(liang))(m3/d)
3、曝氣系統
序批式活性污泥法中,曝氣裝置的能力應是在規定的曝氣時間內能供給的需氧量,在設計中,高負荷運行時每單位進水BOD為0.5~1.5kgO2/kgBOD,低負荷運行時為1.5~2.5kgO2/kgBOD。
在(zai)序(xu)批式(shi)活性污泥法中,由于在(zai)同(tong)一反應池(chi)內進行活性污泥的曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)(qi)和沉淀,曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)(qi)裝(zhuang)置必須是不(bu)易(yi)堵塞(sai)的,同(tong)時(shi)考(kao)慮反應池(chi)的攪拌性能。常用(yong)的曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)(qi)系統有氣(qi)(qi)(qi)液混(hun)合噴(pen)射式(shi)、機(ji)械攪拌式(shi)、穿孔(kong)曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)(qi)管(guan)、微孔(kong)曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)(qi)器(qi),一般選(xuan)射流曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)(qi),因其在(zai)不(bu)曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)(qi)時(shi)尚有混(hun)合作用(yong),同(tong)時(shi)避免堵塞(sai)。
4、排水系統
⑴上清液排除出裝置應能在設定的排水時間內,活性污泥不發生上浮的情況下排出上清液,排出方式有重力排出和水泵排出。
⑵為預防上清液排出裝置的故障,應設置事故用排水裝置。
⑶在上清液排出裝置中,應設有防浮渣流出的機構。
序批式活性(xing)污泥(ni)的排出(chu)裝(zhuang)置在沉淀排水期,應排出(chu)與活性(xing)污泥(ni)分離的上清液,并且具備以下的特征:
1) 應能既不擾動沉淀的污泥,又不會使污泥上浮,按規定的流量排出上清液。(定量排水)
2) 為獲得分離后清澄的處理水,集水機構應盡量靠近水面,并可隨上清液排出后的水位變化而進行排水。(追隨水位的性能)
3) 排水及停止排水的動作應平穩進行,動作準確,持久可靠。(可靠性)
排水裝置(zhi)的(de)結構形式(shi)(shi),根據升降的(de)方式(shi)(shi)的(de)不(bu)同,有浮子式(shi)(shi)、機械式(shi)(shi)和不(bu)作升降的(de)固(gu)定式(shi)(shi)。
5、排泥設備
設計污泥干固體量=設計污水量×設計進水SS濃度×污泥產率/1000 ,在高負荷運行(0.1~0.4 kg-BOD/kg-ss·d)時污泥產量以每流入1 kgSS產生1 kg計算,在低負荷運行(0.03~0.1 kg-BOD/kg-ss·d)時以每流入1 kgSS產生0.75 kg計算。
在(zai)反(fan)應池(chi)中設置簡易(yi)的污泥(ni)(ni)濃縮槽(cao),能夠獲得2~3%的濃縮污泥(ni)(ni)。由于序批(pi)式活性(xing)污泥(ni)(ni)法不(bu)設初沉池(chi),易(yi)流入較多(duo)的雜(za)物,污泥(ni)(ni)泵應采用(yong)不(bu)易(yi)堵塞(sai)的泵型(xing)。
SBR設計主要參數
序(xu)批式(shi)活性污泥法的設計參數(shu),必須考慮處理(li)廠的地(di)域(yu)特性和設計條(tiao)件(用地(di)面積、維護(hu)管理(li)、處理(li)水(shui)質指標等)適當的確定。
用(yong)于設施設計(ji)(ji)的設計(ji)(ji)參數(shu)應以下(xia)值為準:
項 目 參 數
BOD-SS負荷(kg-BOD/kg-ss·d) 0.03~0.4
MLSS(mg/l) 1500~5000
排出比(1/m) 1/2~1/6
安全高度ε(cm)(活性污泥界面以上的最小水深) 50以上
序批式活性污泥法是一種根據有機負荷的不同而從低負荷(相當于氧化溝法)到高負荷(相當于標準活性污泥法)的范圍內都可以運行的方法。序批式活性污泥法的BOD-SS負荷,由于將曝氣時間作為反應時間來考慮,定義公式如下:
QS:污水進水量(m3/d)
CS:進水的平均BOD5(mg/l)
CA:曝氣池內混合液平均MLSS濃度(mg/l)
V:曝氣池容積
e:曝氣時間比 e=n·TA/24
n:周(zhou)(zhou)期數 TA:一個周(zhou)(zhou)期的曝氣時間(jian)
序批式活性污(wu)(wu)泥(ni)法(fa)的(de)負荷(he)條件是(shi)根據每個(ge)周期內,反應池容積對污(wu)(wu)水進水量之比和每日的(de)周期數(shu)來決定,此外(wai),在序批式活性污(wu)(wu)泥(ni)法(fa)中(zhong),因池內容易保持較好的(de)MLSS濃(nong)度(du),所以通過MLSS濃(nong)度(du)的(de)變化,也可調節有機物負荷(he)。進一步說,由于曝(pu)氣時間容易調節,故(gu)通過改變曝(pu)氣時間,也可調節有機物負荷(he)。
在脫(tuo)氮(dan)和脫(tuo)硫為(wei)對象(xiang)時,除了有(you)機物負荷之(zhi)外,還(huan)必須對排出比、周期數、每日曝(pu)氣(qi)時間(jian)等(deng)進行研(yan)究。
用地(di)面積受限制(zhi)的(de)(de)設施中(zhong)(zhong),適宜于高(gao)負(fu)荷運(yun)(yun)行(xing),進水流量(liang)小負(fu)荷變(bian)化大的(de)(de)小規模(mo)設施中(zhong)(zhong),最(zui)好是低(di)負(fu)荷運(yun)(yun)行(xing)。因此,有效(xiao)的(de)(de)方式是在投產(chan)初(chu)期按(an)低(di)負(fu)荷運(yun)(yun)行(xing),而隨著(zhu)水量(liang)的(de)(de)增加(jia),也(ye)可按(an)高(gao)負(fu)荷運(yun)(yun)行(xing)。
不同負荷條件下的特(te)征
有機物負荷條件(進水條件) 高負荷運行 低負荷運行
間歇進水 間歇進水、連續
運行條件BOD-SS負荷(kg-BOD/kg-ss·d)0.1~0.4 0.03~0.1
周期數大(3~4) 小(2~3)
排出比大小
處理特性有機物去除 處理水BOD<20mg/l 去除率比較高
脫氮較低高
脫磷高較低
污泥產量多少
維護管(guan)理 抗負(fu)荷(he)變化(hua)性(xing)能比(bi)低負(fu)荷(he)差 對負(fu)荷(he)變化(hua)的適應(ying)性(xing)強,運(yun)行的靈活性(xing)強
用地面積 反應池容積小,省地 反應池容積較大
適(shi)(shi)用(yong)范圍 能有效地(di)處(chu)理(li)中等規模以上的(de)污水(shui),適(shi)(shi)用(yong)于處(chu)理(li)規模約為2000m3/d以上的(de)設施 適(shi)(shi)用(yong)于小型污水(shui)處(chu)理(li)廠,處(chu)理(li)規模約為2000m3/d以下,適(shi)(shi)用(yong)于不需要脫氮(dan)的(de)設施
SBR設(she)計需特別注(zhu)意的問題
(一)主(zhu)要設(she)施與設(she)備
1、設施的組成
本法原則上不(bu)設(she)(she)初(chu)次沉淀池,本法應(ying)用(yong)于小型污水處理廠的(de)(de)主要原因是設(she)(she)施較簡單(dan)和維護管(guan)理較為(wei)集中。為(wei)適應(ying)流(liu)量的(de)(de)變化,反應(ying)池的(de)(de)容積(ji)應(ying)留有余量或采用(yong)設(she)(she)定運行周期等方法。但是,對(dui)于游覽地等流(liu)量變化很大的(de)(de)場合,應(ying)根據維護管(guan)理和經濟(ji)條件,研究流(liu)量調(diao)節池的(de)(de)設(she)(she)置。
2、反應池
反(fan)應池(chi)的形(xing)式為(wei)完全混(hun)合型,反(fan)應池(chi)十分緊湊(cou),占地很(hen)少(shao)。形(xing)狀以矩形(xing)為(wei)準,池(chi)寬與池(chi)長(chang)之比大約為(wei)1:1~1:2,水深4~6米。
反應池水深過深,基于以下理由是不經濟的:①如果反應池的水深大,排出水的深度相應增大,則固液分離所需的沉淀時間就會增加。②專用的上清液排出裝置受到結構上的限制,上清液排出水的深度不能過深。
反應池水深過淺,基于以下理由是不希望的:①在排水期間,由于受到活性污泥界面以上的最小水深限制,上清液排出的深度不能過深。②與其他相同BOD—SS負荷的處理方式相比,其優點是用地面積較少。
反應池的(de)數(shu)量,考(kao)慮清洗和(he)檢修(xiu)等情(qing)況,原(yuan)則上(shang)設(she)2個以上(shang)。在規模較小(xiao)或投產初期污水(shui)量較小(xiao)時(shi),也可建一個池。
3、排水裝置
排(pai)(pai)水(shui)(shui)(shui)系統是SBR處理工(gong)藝設計的(de)重要內容,也是其(qi)設計中最具特色和關系到系統運行成敗的(de)關鍵部分。目前(qian),國內外報道的(de)SBR排(pai)(pai)水(shui)(shui)(shui)裝(zhuang)(zhuang)置大致可歸(gui)納為以下幾種:⑴潛水(shui)(shui)(shui)泵單點(dian)(dian)或多點(dian)(dian)排(pai)(pai)水(shui)(shui)(shui)。這種方式電耗大且容易(yi)吸(xi)出沉淀(dian)污泥(ni);⑵池端(側)多點(dian)(dian)固(gu)定(ding)閥(fa)門(men)(men)排(pai)(pai)水(shui)(shui)(shui),由上自(zi)下開啟閥(fa)門(men)(men)。缺點(dian)(dian)操作不方便,排(pai)(pai)水(shui)(shui)(shui)容易(yi)帶泥(ni);⑶專用設備潷水(shui)(shui)(shui)器。潷水(shui)(shui)(shui)器是是一(yi)種能隨水(shui)(shui)(shui)位(wei)變化而調節(jie)的(de)出水(shui)(shui)(shui)堰(yan),排(pai)(pai)水(shui)(shui)(shui)口(kou)淹(yan)沒在水(shui)(shui)(shui)面下一(yi)定(ding)深度,可防止浮渣進(jin)入。理想的(de)排(pai)(pai)水(shui)(shui)(shui)裝(zhuang)(zhuang)置應(ying)滿足以下幾個條件:①單位(wei)時間(jian)內出水(shui)(shui)(shui)量大,流速(su)小,不會使(shi)沉淀(dian)污泥(ni)重新翻起;②集水(shui)(shui)(shui)口(kou)隨水(shui)(shui)(shui)位(wei)下降(jiang),排(pai)(pai)水(shui)(shui)(shui)期間(jian)始終(zhong)保(bao)持反(fan)應(ying)當中的(de)靜止沉淀(dian)狀態;③排(pai)(pai)水(shui)(shui)(shui)設備堅(jian)固(gu)耐用且排(pai)(pai)水(shui)(shui)(shui)量可無級調控,自(zi)動(dong)化程度高。
在設定一個周期的排水時間時,必須注意以下項目:
①上清液排出裝置的溢流負荷——確定需要的設備數量;
②活性污泥界面上的最小水深——主要是為了防止污泥上浮,由上清液排出裝置和溢流負荷確定,性能方面,水深要盡可能小;
③隨著上清液排出裝置的溢流負荷的增加,單位時間的處理水排出量增大,可縮短排水時間,相應的后續處理構筑物容量須擴大;
④ 在排水期,沉淀(dian)的活性(xing)污泥上浮是發(fa)生在排水即將結束的時候,從沉淀(dian)工序的中期就開始(shi)排水符合SBR法的運行原理。
SBR工藝的需氧與(yu)供氧
SBR工藝(yi)有(you)機(ji)(ji)物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)降(jiang)解(jie)(jie)規律與推(tui)流(liu)式曝(pu)氣池(chi)類(lei)似,推(tui)流(liu)式曝(pu)氣池(chi)是空間(jian)(jian)(jian)(長度(du)(du))上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)推(tui)流(liu),而SBR反(fan)(fan)(fan)應(ying)池(chi)是時(shi)間(jian)(jian)(jian)意義上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)推(tui)流(liu)。由于(yu)SBR工藝(yi)有(you)機(ji)(ji)物(wu)濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)是逐(zhu)漸變化的(de)(de)(de)(de)(de)(de),在(zai)反(fan)(fan)(fan)應(ying)初期,池(chi)內有(you)機(ji)(ji)物(wu)濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)較高(gao)(gao),如果供(gong)氧(yang)(yang)(yang)(yang)速率(lv)(lv)小于(yu)耗氧(yang)(yang)(yang)(yang)速率(lv)(lv),則混(hun)合液中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溶解(jie)(jie)氧(yang)(yang)(yang)(yang)為(wei)零,對單一(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)微生物(wu)而言(yan),氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)得到(dao)可能是間(jian)(jian)(jian)斷的(de)(de)(de)(de)(de)(de),供(gong)氧(yang)(yang)(yang)(yang)速率(lv)(lv)決定了(le)有(you)機(ji)(ji)物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)降(jiang)解(jie)(jie)速率(lv)(lv)。隨著好氧(yang)(yang)(yang)(yang)進程(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)深入,有(you)機(ji)(ji)物(wu)濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)降(jiang)低,供(gong)氧(yang)(yang)(yang)(yang)速率(lv)(lv)開始大(da)于(yu)耗氧(yang)(yang)(yang)(yang)速率(lv)(lv),溶解(jie)(jie)氧(yang)(yang)(yang)(yang)開始出(chu)現(xian),微生物(wu)開始可以得到(dao)充(chong)足(zu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣供(gong)應(ying),有(you)機(ji)(ji)物(wu)濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)低成為(wei)影響(xiang)有(you)機(ji)(ji)物(wu)降(jiang)解(jie)(jie)速率(lv)(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)個重要因素。從耗氧(yang)(yang)(yang)(yang)與供(gong)氧(yang)(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)關系來看,在(zai)反(fan)(fan)(fan)應(ying)初期SBR反(fan)(fan)(fan)應(ying)池(chi)保持充(chong)足(zu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)供(gong)氧(yang)(yang)(yang)(yang),可以提(ti)高(gao)(gao)有(you)機(ji)(ji)物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)降(jiang)解(jie)(jie)速度(du)(du),隨著溶解(jie)(jie)氧(yang)(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)出(chu)現(xian),逐(zhu)漸減少供(gong)氧(yang)(yang)(yang)(yang)量,可以節(jie)約運行費用(yong),縮短反(fan)(fan)(fan)應(ying)時(shi)間(jian)(jian)(jian)。SBR反(fan)(fan)(fan)應(ying)池(chi)通過曝(pu)氣系統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)設計,采用(yong)漸減曝(pu)氣更經濟、合理一(yi)些。
SBR工藝排出比(bi)(1/m)的選(xuan)擇
SBR工藝排(pai)出(chu)比(bi)(bi)(1/m)的(de)(de)(de)大小(xiao)決定了SBR工藝反應初期有(you)(you)機(ji)物濃度的(de)(de)(de)高低。排(pai)出(chu)比(bi)(bi)小(xiao),初始有(you)(you)機(ji)物濃度低,反之(zhi)則(ze)高。根據(ju)微生(sheng)物降(jiang)解有(you)(you)機(ji)物的(de)(de)(de)規律,當有(you)(you)機(ji)物濃度高時,有(you)(you)機(ji)物降(jiang)解速率大,曝(pu)氣時間可(ke)(ke)以減少。但是,當有(you)(you)機(ji)物濃度高時,耗氧(yang)速率也(ye)大,供氧(yang)與耗氧(yang)的(de)(de)(de)矛盾可(ke)(ke)能(neng)(neng)更大。此外,不(bu)同的(de)(de)(de)廢水(shui)活性(xing)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)的(de)(de)(de)沉降(jiang)性(xing)能(neng)(neng)也(ye)不(bu)同。污(wu)(wu)泥(ni)(ni)沉降(jiang)性(xing)能(neng)(neng)好,沉淀后上清液就多(duo),宜(yi)選用較(jiao)(jiao)小(xiao)的(de)(de)(de)排(pai)出(chu)比(bi)(bi),反之(zhi)則(ze)宜(yi)采(cai)用較(jiao)(jiao)大的(de)(de)(de)排(pai)出(chu)比(bi)(bi)。排(pai)出(chu)比(bi)(bi)的(de)(de)(de)選擇還與設(she)計選用的(de)(de)(de)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)負荷(he)率、混合液污(wu)(wu)泥(ni)(ni)濃度等有(you)(you)關(guan)。
SBR反應池混合(he)液污(wu)泥濃度
根據活性(xing)(xing)污泥(ni)法的(de)基(ji)本原理,混(hun)(hun)合(he)液污泥(ni)濃(nong)(nong)度(du)(du)的(de)大小(xiao)決(jue)定了(le)生(sheng)化(hua)反(fan)(fan)(fan)應(ying)器容積的(de)大小(xiao)。SBR工藝也同樣如此,當混(hun)(hun)合(he)液污泥(ni)濃(nong)(nong)度(du)(du)高(gao)(gao)時(shi)(shi)(shi),所需(xu)曝氣(qi)反(fan)(fan)(fan)應(ying)時(shi)(shi)(shi)間(jian)就短(duan),SBR反(fan)(fan)(fan)應(ying)池(chi)(chi)(chi)池(chi)(chi)(chi)容就小(xiao),反(fan)(fan)(fan)之(zhi)SBR反(fan)(fan)(fan)應(ying)池(chi)(chi)(chi)池(chi)(chi)(chi)容則大。但是,當混(hun)(hun)合(he)液污泥(ni)濃(nong)(nong)度(du)(du)高(gao)(gao)時(shi)(shi)(shi),生(sheng)化(hua)反(fan)(fan)(fan)應(ying)初期耗氧速率(lv)增大,供(gong)氧與耗氧的(de)矛盾更大。此外,池(chi)(chi)(chi)內(nei)混(hun)(hun)合(he)液污泥(ni)濃(nong)(nong)度(du)(du)的(de)大小(xiao)還決(jue)定了(le)沉(chen)淀時(shi)(shi)(shi)間(jian)。污泥(ni)濃(nong)(nong)度(du)(du)高(gao)(gao)需(xu)要的(de)沉(chen)淀時(shi)(shi)(shi)間(jian)長,反(fan)(fan)(fan)之(zhi)則短(duan)。當污泥(ni)的(de)沉(chen)降性(xing)(xing)能(neng)好,排(pai)出比小(xiao),有機物濃(nong)(nong)度(du)(du)低,供(gong)氧速率(lv)高(gao)(gao),可以選用較大的(de)數值(zhi),反(fan)(fan)(fan)之(zhi)則宜選用較小(xiao)的(de)數值(zhi)。SBR工藝混(hun)(hun)合(he)液污泥(ni)濃(nong)(nong)度(du)(du)的(de)選擇應(ying)綜合(he)多方面的(de)因(yin)素來(lai)考(kao)慮。
關于污(wu)泥(ni)負荷率的選擇
污(wu)泥負(fu)荷(he)率是影響曝氣(qi)反應時間的(de)(de)主要參數,污(wu)泥負(fu)荷(he)率的(de)(de)大小關系到SBR反應池最終出水(shui)有(you)機物濃(nong)度的(de)(de)高低。當要求的(de)(de)出水(shui)有(you)機物濃(nong)度低時,污(wu)泥負(fu)荷(he)率宜(yi)選用(yong)低值;當廢水(shui)易于(yu)生(sheng)物降(jiang)解時,污(wu)泥負(fu)荷(he)率隨(sui)著增大。污(wu)泥負(fu)荷(he)率的(de)(de)選擇應根據(ju)廢水(shui)的(de)(de)可生(sheng)化(hua)性以及要求的(de)(de)出水(shui)水(shui)質來確定。
SBR工藝與調節、水解酸化(hua)工藝的結合
SBR工藝采(cai)用間歇(xie)進水(shui)、間歇(xie)排(pai)水(shui),SBR反應池有一定的(de)調節功能,可以在(zai)一定程(cheng)度(du)上起(qi)(qi)到均衡(heng)水(shui)質(zhi)、水(shui)量(liang)的(de)作用。通過(guo)供氣(qi)系(xi)統、攪(jiao)拌系(xi)統的(de)設計,自動控(kong)制方式的(de)設計,閑置期時間的(de)選擇,可以將SBR工藝與調節、水(shui)解酸化(hua)工藝結合起(qi)(qi)來,使三者合建在(zai)一起(qi)(qi),從而(er)節約投資與運(yun)行管理費用。
在進水(shui)期采用水(shui)下(xia)(xia)攪拌器進行攪拌,進水(shui)電(dian)動閥的(de)關(guan)閉采用液位控制,根據水(shui)解酸化(hua)需要的(de)時(shi)間確定開始曝氣時(shi)刻,將(jiang)調節(jie)、水(shui)解酸化(hua)工藝與(yu)SBR工藝有(you)機的(de)結(jie)合在一起。反應池進水(shui)開始作(zuo)為(wei)閑置期的(de)結(jie)束則(ze)可(ke)以使整個系(xi)統能正常運行。具體(ti)操作(zuo)方式(shi)如(ru)下(xia)(xia)所述(shu):
進水(shui)開始既為(wei)閑置結束(shu),通過上一組SBR池(chi)進水(shui)結束(shu)時間來(lai)控制;
進水(shui)結束通過液位控制,整(zheng)個進水(shui)時間可能是變化的。
水(shui)解(jie)(jie)酸化時間(jian)由進水(shui)開始至曝氣反應(ying)開始,包括進水(shui)期,這(zhe)段時間(jian)可(ke)以根(gen)據水(shui)量的變(bian)化情況與(yu)需要的水(shui)解(jie)(jie)酸化時間(jian)來確定,不小于在(zai)最小流量下充(chong)滿SBR反應(ying)池(chi)所需的時間(jian)。
曝(pu)氣反應(ying)開始既為水(shui)解(jie)酸化攪拌結束,曝(pu)氣反應(ying)時間可根據計算得(de)出。
沉淀時間根據污泥沉降性(xing)能及(ji)混合液污泥濃(nong)度決定,它的開始即為曝氣反應(ying)的結(jie)束(shu)。
排水時間(jian)由潷(bi)(bi)水器(qi)的性能決定,潷(bi)(bi)水結束(shu)可(ke)以(yi)通過液位控制。
閑(xian)置(zhi)期的(de)時(shi)間(jian)選(xuan)擇是調節、水(shui)(shui)解酸(suan)化及SBR工藝結合好壞的(de)關鍵。閑(xian)置(zhi)時(shi)間(jian)的(de)長(chang)短應(ying)根據廢(fei)水(shui)(shui)的(de)變化情況來確定(ding),實際運(yun)行中,閑(xian)置(zhi)時(shi)間(jian)經常變動。通過閑(xian)置(zhi)期間(jian)的(de)調整(zheng)(zheng),將(jiang)SBR反(fan)應(ying)池的(de)進水(shui)(shui)合理安排,使整(zheng)(zheng)個(ge)系統能正常運(yun)轉,避免整(zheng)(zheng)個(ge)運(yun)行過程的(de)紊亂(luan)。
SBR調試(shi)程序及(ji)注意事項
(一) 活性污泥的培養馴化
SBR反應池去除有機物的機理與普通活性污泥法基本相同,主要大量繁殖的微生物群體降解污水中的有機物。
活性污泥處理系統在正式投產之前的首要工作是培養和馴化活性污泥。活性污泥的培養馴化可歸納為異步培馴法、同步培馴法和接種培馴法,異步法為先培養后馴化,同步法則培養和馴化同時進行或交替進行,接種法系利用其他污水處理廠的剩余污泥,再進行適當的培馴。
培(pei)養(yang)(yang)活性(xing)(xing)污(wu)(wu)泥需要有菌(jun)(jun)種和(he)(he)菌(jun)(jun)種所(suo)需要的(de)營(ying)養(yang)(yang)物(wu)。對(dui)于(yu)城(cheng)市污(wu)(wu)水,其(qi)中的(de)菌(jun)(jun)種和(he)(he)營(ying)養(yang)(yang)都(dou)具備,可以直(zhi)接進行培(pei)養(yang)(yang)。對(dui)于(yu)工(gong)業(ye)廢水,由(you)于(yu)其(qi)中缺乏專(zhuan)性(xing)(xing)菌(jun)(jun)種和(he)(he)足(zu)夠的(de)營(ying)養(yang)(yang),因此(ci)在(zai)投產時(shi)除用一般的(de)菌(jun)(jun)種和(he)(he)所(suo)需要營(ying)養(yang)(yang)培(pei)養(yang)(yang)足(zu)夠的(de)活性(xing)(xing)污(wu)(wu)泥外,還應對(dui)所(suo)培(pei)養(yang)(yang)的(de)活性(xing)(xing)污(wu)(wu)泥進行馴(xun)化,使活性(xing)(xing)污(wu)(wu)泥微生物(wu)群體逐漸形成(cheng)具有代謝特(te)定工(gong)業(ye)廢水的(de)酶系統,具有某種專(zhuan)性(xing)(xing)。
(二) 試運行
活性污泥培養馴化成熟后,就開始試運行。試運行的目的使確定最佳的運行條件。
在活性污泥系統的運行中,影響因素很多,混合液污泥濃度、空氣量、污水量、污水的營養情況等。活性污泥法要求在曝氣池內保持適宜的營養物與微生物的比值,供給所需要的氧,使微生物很好的和有機物相接觸,全體均勻的保持適當的接觸時間。
對SBR處(chu)(chu)理(li)工(gong)(gong)藝(yi)而言,運行(xing)(xing)周期的(de)確定(ding)還(huan)與沉淀、排(pai)(pai)水(shui)(shui)排(pai)(pai)泥時(shi)(shi)間及閑(xian)置(zhi)時(shi)(shi)間有關(guan)(guan),還(huan)和處(chu)(chu)理(li)工(gong)(gong)藝(yi)中所設計的(de)SBR反應(ying)器數(shu)量有關(guan)(guan)。運行(xing)(xing)周期的(de)確定(ding)除了(le)要(yao)保(bao)證處(chu)(chu)理(li)過(guo)程中運行(xing)(xing)的(de)穩(wen)定(ding)性和處(chu)(chu)理(li)效(xiao)果(guo)外,還(huan)要(yao)保(bao)證每個(ge)池充(chong)水(shui)(shui)的(de)順序連(lian)續性,即合理(li)的(de)運行(xing)(xing)周期應(ying)滿足運行(xing)(xing)過(guo)程中避免兩個(ge)或(huo)兩個(ge)以(yi)上的(de)池子(zi)(zi)同(tong)時(shi)(shi)進水(shui)(shui)或(huo)第一個(ge)池子(zi)(zi)和最(zui)后一個(ge)池子(zi)(zi)進水(shui)(shui)脫節的(de)現象。同(tong)時(shi)(shi)通(tong)過(guo)改變曝氣時(shi)(shi)間和排(pai)(pai)水(shui)(shui)時(shi)(shi)間,對污水(shui)(shui)進行(xing)(xing)不同(tong)的(de)反應(ying)測試,確定(ding)最(zui)佳(jia)的(de)運行(xing)(xing)模式,達到最(zui)佳(jia)的(de)出水(shui)(shui)水(shui)(shui)質、最(zui)經濟的(de)運行(xing)(xing)方(fang)式。
(三) 污泥沉降性能的控制
活性(xing)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)的(de)良好沉降(jiang)性(xing)能是(shi)保證活性(xing)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)處理(li)系統(tong)正常運行的(de)前提條件(jian)之一。如果污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)的(de)沉降(jiang)性(xing)能不(bu)好,在SBR的(de)反(fan)應期結束后,污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)難以(yi)沉淀,污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)的(de)壓密(mi)性(xing)差,上層清液的(de)排除就受到限制,水(shui)泥(ni)(ni)(ni)比下降(jiang),導(dao)致每個運行周期處理(li)污(wu)(wu)水(shui)量下降(jiang)。如果污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)的(de)絮凝性(xing)能差,則出水(shui)中的(de)懸浮固體(SS)含量將升高(gao),COD上升,導(dao)致處理(li)出水(shui)水(shui)質的(de)下降(jiang)。
導致污泥(ni)(ni)沉降(jiang)性能惡化(hua)的(de)(de)(de)(de)原因是(shi)(shi)多方面的(de)(de)(de)(de),但都表現在污泥(ni)(ni)容積(ji)(ji)指(zhi)數(SVI)的(de)(de)(de)(de)升高。SBR工藝(yi)中由(you)于反復(fu)出(chu)(chu)現高濃(nong)(nong)度(du)基質(zhi)(zhi),在菌(jun)膠(jiao)團菌(jun)和(he)絲狀菌(jun)共存的(de)(de)(de)(de)生態(tai)環(huan)境中,絲狀菌(jun)一般是(shi)(shi)不(bu)容易(yi)繁(fan)殖的(de)(de)(de)(de),因而(er)發(fa)生污泥(ni)(ni)絲狀菌(jun)膨脹的(de)(de)(de)(de)可(ke)能性是(shi)(shi)非常(chang)低(di)的(de)(de)(de)(de)。SBR較容易(yi)出(chu)(chu)現高粘性膨脹問題(ti)。這可(ke)能是(shi)(shi)由(you)于SBR法(fa)是(shi)(shi)一個(ge)瞬態(tai)過程,混(hun)合(he)液(ye)(ye)內(nei)基質(zhi)(zhi)逐(zhu)步降(jiang)解,液(ye)(ye)相(xiang)(xiang)中基質(zhi)(zhi)濃(nong)(nong)度(du)下降(jiang)了(le),但并不(bu)完全說明基質(zhi)(zhi)已(yi)被(bei)氧化(hua)去除,加之許多污水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)污染物容易(yi)被(bei)活性污泥(ni)(ni)吸(xi)附和(he)吸(xi)收,在很短的(de)(de)(de)(de)時間內(nei),混(hun)合(he)液(ye)(ye)中的(de)(de)(de)(de)基質(zhi)(zhi)濃(nong)(nong)度(du)可(ke)降(jiang)至(zhi)很低(di)的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)平,從污水(shui)(shui)(shui)處理的(de)(de)(de)(de)角(jiao)度(du)看(kan),已(yi)經達(da)到(dao)了(le)處理效果,但這僅僅是(shi)(shi)一種(zhong)相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)轉移,混(hun)合(he)液(ye)(ye)中基質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)濃(nong)(nong)度(du)的(de)(de)(de)(de)降(jiang)低(di)僅是(shi)(shi)一種(zhong)表面現象。可(ke)以認為,在污水(shui)(shui)(shui)處理過程中,菌(jun)膠(jiao)團之所以形成(cheng)和(he)有所增(zeng)長,就要(yao)求系(xi)統中有一定數量的(de)(de)(de)(de)有機(ji)基質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)積(ji)(ji)累(lei),在胞外形成(cheng)多糖聚合(he)物(否則菌(jun)膠(jiao)團不(bu)增(zeng)長甚至(zhi)出(chu)(chu)現細菌(jun)分散(san)生長現象,出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)渾濁)。在實(shi)際操作過程中往往會因充水(shui)(shui)(shui)時間或(huo)曝氣方式選(xuan)擇的(de)(de)(de)(de)不(bu)適(shi)當(dang)或(huo)操作不(bu)當(dang)而(er)使基質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)積(ji)(ji)累(lei)過量,致使發(fa)生污泥(ni)(ni)的(de)(de)(de)(de)高粘性膨脹。
污染物在(zai)混合(he)液內(nei)的積累是逐(zhu)步的,在(zai)一個周(zhou)期(qi)內(nei)一般(ban)難以(yi)馬上表現出(chu)(chu)來,需通過(guo)觀察各運行周(zhou)期(qi)間的污泥(ni)(ni)沉降性能(neng)的變(bian)化才能(neng)體(ti)現出(chu)(chu)來。為使污泥(ni)(ni)具有(you)良好(hao)的沉降性能(neng),應注意每個運行周(zhou)期(qi)內(nei)污泥(ni)(ni)的SVI變(bian)化趨勢,及時調整運行方式以(yi)確保(bao)良好(hao)的處(chu)理效果。

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