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1、SBR 工艺SBR 工艺 概述 序批式活性污泥法(SBRSequencingBatchReactor)是早在1914 年就由英国学者Ardern 和Locket 发明了的水处理工艺,当时被称为充水排水处理法。70 年代初,美国NatreDame 大学的R.Irvine 教授采用实验室规模对SBR 工艺进行了系统深入的研究,并于1980 年在美国环保局(EPA)的资助下,在印第安那州的Culwer 城改建并投产了世界上第一个SBR 法污水处理厂。在我国的使用也逐渐增加。SBR 工艺的过程是按时序来运行的,一个操作过程分五个阶段:进水、反应、沉淀、滗水、闲置。(工艺流程见卫星图)SBR 工艺 银川
2、市第一污水处理厂卫星图一、SBR 工艺定义 一、SBR 工艺的定义 SBR 是序列间歇式活性污泥法(SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess)的简称,在序批式反应器中完成进水、反应、沉淀、滗水和闲置等工序,是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术,又称序批式活性污泥法。二、SBR 反应过程 二、SBR 反应过程二、SBR 反应过程 过程描述:进水期(曝气或不曝气)反应期(曝气)沉淀期(静置不曝气)排水排泥期闲置期(污泥活化)二、SBR 反应过程 进水期:池中有高浓度活性污泥,完成的生化反应为对吸附、吸收、氧化作用,可采用非限制曝气(边曝气
3、边充水)、限制曝气(充水后再曝气)、半限制曝气(充水后期曝气)的方法来控制充水时间而保证工艺要求,同时获得较高的反应速度。反应期:通过搅拌和曝气达到处理的目的,微生物周期性的处于高浓度、低浓度基质的环境,相应地创造厌氧、缺氧、好氧的交替过程,具有良好的去除有机物、脱氮、除磷的性能。通过反应时间的推移有机物得以降解。二、SBR 反应过程 沉淀期:泥水分离。污泥的沉降过程在相对静止的条件下进行,受外界干扰小、沉降时间短、沉淀效率高,有效地防止污泥膨胀。排水排泥期:将处理水排放到最低水位,池底部沉降的活性污泥大部分作为下一个周期回流污泥使用,过剩的污泥排出,剩余的一部分处理水能起到循环和稀释的作用。
4、闲置期:作用是通过搅拌、曝气、静置以恢复活性污泥的活性,起到一定的反硝化作用而进行脱氮,并对运行周期起到调节的作用。三、SBR 反应器设计参数 三、SBR 反应器设计参数参数标准值高负荷 低负荷BOD-SS 负荷(kgBOD/kgSS d)0.10.4 0.030.05MLSS 浓度(mg/L)15002000 30004000排出比(1/m)1/21/4 1/31/6安全水深(cm)(污泥界面以上最小水深)epsilon50 50四、SBR 主要设施与设备 四、主要设施与设备1、反应池 反应池的形式为完全混合型,反应池十分紧凑,占地很少。形状以矩形为准,池宽与池长之比大约为1:1 1:2,水
5、深4 6 米。反应池的数量,考虑清洗和检修等情况,原则上设2 个以上。在规模较小或投产初期污水量较小时,也可建一个池。四、SBR 主要设施与设备 2、排水装置 作用:排出上清液。排水系统是SBR 处理工艺设计的重要内容,也是其设计中最具特色和关系到系统运行成败的关键部分。目前,国内外报道的SBR 排水装置大致可归纳为以下几种:潜水泵单点或多点排水。这种方式电耗大且容易吸出沉淀污泥;池端(侧)多点固定阀门排水,由上自下开启阀门。缺点操作不方便,排水容易带泥;目前大多采用专用设备滗水器(浮筒式和机械式)滗水器是是一种能随水位变化而调节的出水堰,排水口淹没在水面下一定深度,可防止浮渣进入。理想的排水
6、装置应满足以下几个条件:单位时间内出水量大,流速小,不会使沉淀污泥重新翻起;集水口随水位下降,排水期间始终保持反应当中的静止沉淀状态;排水设备坚固耐用且排水量可无级调控,自动化程度高。四、SBR 主要设施与设备四、SBR 主要设施与设备四、SBR 主要设施与设备 3、配水井 作用:进水的分配。因为SBR4、曝气器 作用:氧在水中的扩散。在序批式活性污泥法中,由于在同一反应池内进行活性污泥的曝气和沉淀,曝气装置必须是不易堵塞的,同时考虑反应池的搅拌性能。常用的曝气系统有气液混合喷射式、机械搅拌式、穿孔曝气管、微孔曝气器,一般选射流曝气,因其在不曝气时尚有混合作用,同时避免堵塞。四、SBR 主要设
7、施与设备 5、鼓风机 作用:供氧。注意事项:风机不能频繁启闭;注意控制SBR 池水位,以防风机因电流过高而跳车。6、搅拌器(选用)作用:泥水搅拌 7、污泥泵(选用)作用:污泥回流及剩余污泥排放 在反应池中设置简易的污泥浓缩槽,能够获得2 3%的浓缩污泥。由于序批式活性污泥法不设初沉池,易流入较多的杂物,污泥泵应采用不易堵塞的泵型。五、SBR 工艺特点 1、优点(1)理想的推流过程使生化反应推动力增大,效率提高,池内厌氧、好氧处于交替状态,净化效果好。(2)运行效果稳定,污水在理想的静止状态下沉淀,需要时间短、效率高,出水水质好。(3)耐冲击负荷,池内有滞留的处理水,对污水有稀释、缓冲作用,有效
8、抵抗水量和有机污物的冲击。(4)工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整,运行灵活。五、SBR 工艺特点(5)处理设备少,构造简单,便于操作和维护管理。(6)反应池内存在DO、BOD5 浓度梯度,有效控制活性污泥膨胀。(7)SBR 法系统本身也适合于组合式构造方法,利于废水处理厂的扩建和改造。(8)脱氮除磷,适当控制运行方式,实现好氧、缺氧、厌氧状态交替,具有脱氮除磷效果。(9)工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器,无二沉池、污泥回流系统,调节池、初沉池也可省略,布置紧凑、占地面积省。五、SBR 工艺特点 2、缺点:(1)自动化控制要求高。(2)由于排水时间短(间歇排水时)
9、,并且排水时要求不搅动沉淀污泥层,因而需要专门的排水设备(滗水器),且对滗水器的要求很高。(3)滗水深度一般为12m,这部分水头损失被白白浪费,增加了总扬程。五、SBR 工艺特点(4)由于不设初沉池,易产生浮渣,浮渣问题尚未完全解决。(5)后处理设备要求大:如消毒设备很大,接触池容积也很大,排水设施如排水管道也很大。(原因:上清液排出装置的溢流负荷的增加,单位时间的处理水排出量增大,可缩短排水时间,相应的后续处理构筑物容量须扩大)六、SBR 工艺的适用范围 1)中小城镇生活污水和厂矿企业的工业废水,尤其是间歇排放和流量变化较大的地方。2)水资源紧缺的地方。SBR 系统可在生物处理后进行物化处理
10、,不需要增加设施,便于水的回收利用。3)用地紧张的地方。4)对已建连续流污水处理厂的改造等。5)非常适合处理小水量,间歇排放的工业废水与分散点源污染的治理。七、SBR 变形工艺 CASS(CAST 循环式活性污泥法 CASS(CyclicActiavatedSludgeSystem)或CAST(-Technology)或CASP(-Process)工艺是一种循环式活性污泥法。该工艺的前身为ICEAS工艺,由Goronszy 开发并在美国和加拿大获得专利。CASS 反应器由3 个区域组成:生物选择区、兼氧区和主反应器,每个区的容积比为 1:5:30。污水首先进入选择区,与来自主反应器的混合液(2
11、0 30)混合,经过缺氧反应后进入主反应区,如下图所示:七、SBR 变形工艺七、SBR 变形工艺 该 工 艺 将 主 反 应 区 中 部 分 剩 余 污 泥 回 流 至选 择 器 中,在 运 作 方 式 上 沉 淀 阶 段 不 进 水,使 排 水 的 稳 定 性 得 到 保 障。CASS 工 艺 适 用 于 含 有 较 多 工 业 废 水 的城 市 污 水 及 要 求 脱 氮 除 磷 的 处 理。充 水 比(每 一 循 环 的 进 水 量 占 整 个 池 子 的 有 效 容积 百 分 比)为 30%,最 大 滗 水 速 率 为30mm/min,固 液 分 离 时 间 为1h,SVI 为140ml/g,单循环时间通常为4h。七、SBR 变形工艺 特点:(1)沉淀期和滗水期不进水(2)厌氧生物选择器:抑制丝状菌的生长。(3)增加接触区:缺氧区(3)污泥回流系统:进水时开启,为日平均进水量的20%(4)厌氧生物选择器:缺氧区:好氧区=1:5:30