❶ 如何降低污水中的COD含量
可以參考:
《內江科技》2006年第2期摘錄:《稠油廢水COD處理工藝研究》這篇文章
摘要的關鍵內容:
SBR法是一種間歇運行的廢水處理工藝,具有均化水質、無需污泥迴流、耐沖擊、污泥活性高、沉降性能好、結構簡單、操作靈活、佔地少、投資省、運行穩定等諸多優點,而膜法SBR(BSBR)結合了生物接觸氧化法和SBR法的優點。
實驗部分:
1.1廢水水質廢水取自某油田聯合站,其COD。一般為400mg/l。~500mg/l_.,油含量一般為60mg/l_。~70mg/I。,BODs/COD。<O.25,說明該廢水的可生化性很差,不宜直接採用生化處理。
實驗材料及方法:
1.2.1混凝試驗 葯品。無機混凝刺類:uP-ll、30HC一805(XN一2llHc)、PY—J、uP_12;有機高分子類混凝劑:AN923SH、F04190SH。以上葯品除uP-ll外,其餘均為固體。uP—ll為黑褐色透明液體,密度(20~C。)1.15~1.30,有效含量≥lo。
試驗裝置與方法。本試驗以六聯攪拌機作為試驗裝置,試驗方法如下:將採油污水放入500mt兢杯內,開動攪拌機,從投入混凝劑開始記時,以.16(1r/min快速攪拌2min,然後以20r/min一40r/min攪拌lOmin,停止攪拌後沉澱lh。最後測定沉澱出水COD。
膜法SBR(BSBR)①試驗裝置(見圖1)。反應器由圓柱型有機玻璃製成,總容積13L,有效容積10I。,反應器內採用聚丙烯毛線做為填料(BSBR),填料上下固定,反應器底部設置多個微孔曝氣頭,用空壓機經轉子流量計供氣,反應器上設置多個排水口,下部設置排泥口,進水由恆流泵控制,出水由電磁閥控制。進水、曝氣、沉澱、排水等運行程序用智能程序控制器自動控制。溫度通過加熱棒m穩控儀恆定在30%:左右。②生物膜的培養。污泥取自遼河油田石化總廠曝氣池,以沉澱污泥作為種泥投入反應器,投加營養液並逐步提高廢水在營養液中的比例對污泥進行培養馴化,一周後,生物膜掛在填料上,未掛膜污泥沉澱性能良好。
試驗結果:
混凝試驗混凝是油田經常採用的處理含油污水的方法,即向水中投加混凝劑進行破乳,消除膠體的穩定因圖lBSBR~置示意圖l砬應囂2填料3加熱棒4空壓機5轉子流量計6排泥口7曝氣頭8水閥q電磁閥l(】自動控制儀素,再利用微粒之間的吸引力及布『『進水泵n配水箱朗運動,使已破乳的微粒不斷擴大形成礬花沉澱,以達到除油、有機物和懸浮物的目的。
結果可見,污水經uP—ll處理沉澱30min後,取上清液再投lJJu300mg/l_.uP—12,處理效果最佳。其出水.BOD。/COD。達到0.4左右,適合生物處理。2.3BSBR試驗2.3.1BSBR運行參數的確定歡四聯採油污水經uP—ll處理,再經uP—12調節PH後,作為BSBR入水。
❷ 求生活污水處理工藝流程圖及動畫
一、A/O工藝
1.基本原理
A/O是Anoxic/Oxic的縮寫,它的優越性是除了使有機污染物得到降解之外,還具有一定的脫氮除磷功能,是將厭氧水解技術用為活性污泥的前處理,所以A/O法是改進的活性污泥法。
A/O工藝將前段缺氧段和後段好氧段串聯在一起,A段DO不大於0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。在缺氧段異養菌將污水中的澱粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機物水解為有機酸,使大分子有機物分解為小分子有機物,不溶性的有機物轉化成可溶性有機物,當這些經缺氧水解的產物進入好氧池進行好氧處理時,可提高污水的可生化性及氧的效率;在缺氧段,異養菌將蛋白質、脂肪等污染物進行氨化(有機鏈上的N或氨基酸中的氨基)游離出氨(NH3、NH4+),在充足供氧條件下,自養菌的硝化作用將NH3-N(NH4+)氧化為NO3-,通過迴流控制返回至A池,在缺氧條件下,異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態氮(N2)完成C、N、O在生態中的循環,實現污水無害化處理。
2.A/O內循環生物脫氮工藝特點
根據以上對生物脫氮基本流程的敘述,結合多年的焦化廢水脫氮的經驗,我們總結出(A/O)生物脫氮流程具有以下優點:
(1)效率高。該工藝對廢水中的有機物,氨氮等均有較高的去除效果。當總停留時間大於54h,經生物脫氮後的出水再經過混凝沉澱,可將COD值降至100mg/L以下,其他指標也達到排放標准,總氮去除率在70%以上。
(2)
流程簡單,投資省,操作費用低。該工藝是以廢水中的有機物作為反硝化的碳源,故不需要再另加甲醇等昂貴的碳源。尤其,在蒸氨塔設置有脫固定氨的裝置後,碳氮比有所提高,在反硝化過程中產生的鹼度相應地降低了硝化過程需要的鹼耗。
(3)
缺氧反硝化過程對污染物具有較高的降解效率。如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%,酚和有機物的去除率分別為62%和36%,故反硝化反應是最為經濟的節能型降解過程。
(4)
容積負荷高。由於硝化階段採用了強化生化,反硝化階段又採用了高濃度污泥的膜技術,有效地提高了硝化及反硝化的污泥濃度,與國外同類工藝相比,具有較高的容積負荷。
(5)
缺氧/好氧工藝的耐負荷沖擊能力強。當進水水質波動較大或污染物濃度較高時,本工藝均能維持正常運行,故操作管理也很簡單。通過以上流程的比較,不難看出,生物脫氮工藝本身就是脫氮的同時,也降解酚、氰、COD等有機物。結合水量、水質特點,我們推薦採用缺氧/好氧(A/O)的生物脫氮
(內循環) 工藝流程,使污水處理裝置不但能達到脫氮的要求,而且其它指標也達到排放標准。
3. A/O工藝的缺點
1.由於沒有獨立的污泥迴流系統,從而不能培養出具有獨特功能的污泥,難降解物質的降解率較低;
2、若要提高脫氮效率,必須加大內循環比,因而加大了運行費用。另外,內循環液來自曝氣池,含有一定的DO,使A段難以保持理想的缺氧狀態,影響反硝化效果,脫氮率很難達到90%。
3、 影響因素
水力停留時間(硝化>6h ,反硝化<2h )污泥濃度MLSS(>3000mg/L)污泥齡( >30d )N/MLSS負荷率(
<0.03 )進水總氮濃度( <30mg/L)
二、A2/O工藝
1.基本原理
A2/O工藝是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文縮寫,它是厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱。該工藝處理效率一般能達到:BOD5和SS為90%~95%,總氮為70%以上,磷為90%左右,一般適用於要求脫氮除磷的大中型城市污水廠。但A2/O工藝的基建費和運行費均高於普通活性污泥法,運行管理要求高,所以對目前我國國情來說,當處理後的污水排入封閉性水體或緩流水體引起富營養化,從而影響給水水源時,才採用該工藝。
2. A2/O工藝特點:
(1)污染物去除效率高,運行穩定,有較好的耐沖擊負荷。
(2)污泥沉降性能好。
(3)厭氧、缺氧、好氧三種不同的環境條件和不同種類微生物菌群的有機配合,能同時具有去除有機物、脫氮除磷的功能。
(4)脫氮效果受混合液迴流比大小的影響,除磷效果則受迴流污泥中夾帶DO和硝酸態氧的影響,因而脫氮除磷效率不可能很高。
(5)在同時脫氧除磷去除有機物的工藝中,該工藝流程最為簡單,總的水力停留時間也少於同類其他工藝。
(6)在厭氧—缺氧—好氧交替運行下,絲狀菌不會大量繁殖,SVI一般小於100,不會發生污泥膨脹。
(7)污泥中磷含量高,一般為2.5%以上。
3.A2/O工藝的缺點
·反應池容積比A/O脫氮工藝還要大;
·污泥內迴流量大,能耗較高;
·用於中小型污水廠費用偏高;
·沼氣回收利用經濟效益差;
·污泥滲出液需化學除磷。
三、氧化溝
1氧化溝技術
氧化溝(oxidation ditch)又名連續循環曝氣池(Continuous loop reactor),是活性污泥法的一種變形。氧化溝污水處理工
藝是在20世紀50年代由荷蘭衛生工程研究所研製成功的。自從1954年在荷蘭首次投入使用以來。由於其出水水質好、運行穩定、
管理方便等技術特點,已經在國內外廣泛的應用於生活污水和工業污水的治理[1]。至今,氧化溝技術己經歷了半個多世紀的
發展,在構造形式、曝氣方式、運行方式等方面不斷創新,出現了種類繁多、各具特色的氧化溝[2]。
從運行方式角度考慮,氧化溝技術發展主要有兩方面:一方面是按時間順序安排為主對污水進行處理;另一方面是按空間順序安
排為主對污水進行處理。屬於前者的有交替和半交替工作式氧化溝;屬於後者的有連續工作分建式和合建式氧化溝[3],見圖1
氧化溝工藝分類。
目前應用較為廣泛的氧化溝類型包括:帕斯韋爾(Pasveer)氧化溝、卡魯塞爾(Carrousel)氧化溝 、奧爾伯(Orbal)氧化溝
、T型氧化溝(三溝式氧化溝)、DE型氧化溝和一體化氧化溝。
2,氧化溝工藝在污水處理中的應用
從理論上講,氧化溝既具有推流反應的特徵,又具有完全混合反應的優勢;前者使其具有出水優良的條件,後者使其具有抗沖擊
負荷的能力。正是因為有這個環流,且有能量分區的緣故,使它具有其它許多污水生物處理技術所擁有的眾多優勢,其中最為顯
著的優勢是工作穩定可靠。由於具有出水水質好,運行穩定,管理方便以及區別於傳統活性污泥法的一系列技術特徵,氧化溝技
術在污水處理中得到廣泛應用。據不完全統計[4],目前,歐洲己有的氧化溝污水處理廠超過2 000多座,北美超過800座。氧
化溝的處理能力由最初的服務人口僅360人,到如今的500萬~1 000萬人口當量。不僅氧化溝的數量在增長,而且其處理規模也在
不斷擴大,處理對象也發展到既能處理城市污水又能處理石油廢水、化工廢水、造紙廢水、印染廢水及食品加工廢水等工業廢水
。我國自20世紀80年代亦開始應用這項技術,隨著污水處理事業的極大發展,全國各地先後建起了不同規模、不同型式的氧化溝
污水處理廠。目前在我國,採用氧化溝處理城市污水和工業廢水的污水處理廠已有近百家,見表1(我國典型氧化溝型式及應用及
表)2(部分國內氧化溝污水處理廠型式及規模)。
3氧化溝工藝的研究新進展
通過對多種連續流生物除磷脫氮工藝時空關系的分析,並結合新的除磷脫氮理論,繼續貫徹簡易污水處理的思想,重慶大學的王
濤[5]、鍾仁超[6]、劉兆榮[7]、麥松冰[8]等人對氧化溝工藝進行了改良。
3.1改良氧化溝池型的構建原則
改良氧化溝池型的構建是在一體化簡易污水處理技術的思想基礎上,依託於卡魯塞爾氧化溝、一體化氧化溝和奧貝爾氧化溝而建
立的。它是以連續流的方式,不作專門的時空調配,通過空間分區和空間順序及對溶解氧的優化控制,將污水凈化(C、N、P的去
除)和固液分離功能集於一體,以水力內迴流的方式替代機械內迴流的反應器。構建的總原則是以連續流的方式,在更少的和合
理的空間中完成C、N、P和SS的同時去除。
3.2改良氧化溝池型
按上述構建原則,提出了如圖2所示改良型氧化溝模型。污水流入外溝經迴流調節閘板後流經中溝和內溝,在各溝道內循環數十
次到數百次,最終由固液分離器進行泥水分離出水。外—中—內溝道分別為好氧/缺氧交替區、厭氧區和好氧區,完成有機物的
降解和同時脫氮除磷。
該模型著重在保留奧貝爾氧化溝硝化反硝化優勢,同時克服該工藝佔地面積大的缺點。借鑒卡羅塞爾氧化溝跑道型溝道的構型和
水力內迴流方式,減少了大迴流比的機械設備;考慮將奧貝爾氧化溝的同心圓型溝道展開,去掉中心島的無效佔地,同時又保留
其三溝道串連、層層推進的流態特點。另外,將一體化氧化溝中的側溝固液分離器技術也揉合了進來,不設置單獨的二沉池並實
現污泥的無泵自動迴流。
3.3改良氧化溝的優化分析
(1)改良型氧化溝採用奧貝爾氧化溝三溝道串聯的特性,將各分區考慮成串聯,從而有利於難降解有機物的去除,並可減少污
泥膨脹現象的發生[9]。
(2)改良型氧化溝借鑒奧貝爾氧化溝的溶解氧梯度分布,具有較好的脫氮功能。在外溝道形成交替的好氧和大區域的缺氧環境
,較高程度地發生「同時硝化/反硝化」,即使在不設內迴流的條件下,也能獲得較好的脫氮效果。由於外溝道溶解氧平均值很
低,氧傳遞作用是在虧氧條件下進行的,所以氧的傳遞效率有所提高,有一定的節能效果,一般約節省能耗15%~20%。加之外溝
道內所特有的同時硝化/反硝化功能,節能效果更為明顯。內溝道作為最終出水的把關,一般應保持較高的溶解氧,但內溝道容
積最小,能耗相對較低。
(3)改良型氧化溝將奧貝爾氧化溝布置相對困難的圓形或橢圓形溝型設計為環狀跑道型,降低了佔地面積和工程造價。同時取
消了無效佔地的中心島,進一步節省佔地面積和造價。
(4)改良型氧化溝借鑒卡羅塞爾氧化溝水力條件,使內溝的好氧區向外溝的缺氧區迴流實現了水力內迴流,簡化了處理環節、
節省了設備和能耗。
(5)改良型氧化溝借鑒一體化氧化溝將集曝氣凈化和固液分離於一體的優勢,不單獨建二沉池和污泥迴流泵站,污泥自動迴流
,簡單、節能且節省佔地和基建投資。
4結論
(1)氧化溝由於其出水水質好、運行穩定、管理方便等技術特點,在我國污水處理廠中有著較為廣泛的應用。
(2)改良型氧化溝模型借鑒了卡羅塞爾氧化溝的構型和內迴流方式,引用了側溝式一體化氧化溝的側溝固液分離技術,同時保
留了奧貝爾氧化溝三溝串連、層層推進的流態特點,是多種先進工藝的集成,是氧化溝技術研究的新進展。
(3)改良型氧化溝工藝具有系統簡單、管理方便、節約能耗、節省佔地和減少基建投資等優點。
以下為幾種常見氧化溝的類型結構示意圖:
多溝交替式氧化溝 卡魯塞爾氧化溝 一體化氧化溝
奧貝爾氧化溝
1. 基本原理
氧化溝又名氧化渠,因其構築物呈封閉的環形溝渠而得名。它是活性污泥法的一種變型。因為污水和活性污泥在曝氣渠道中不斷循環流動,因此有人稱其為「循環曝氣池」、「無終端曝氣池」。氧化溝的水力停留時間長,有機負荷低,其本質上屬於延時曝氣系統。氧化溝一般由溝體、曝氣設備、進出水裝置、導流和混合設備組成,溝體的平面形狀一般呈環形,也可以是長方形、L形、圓形或其他形狀,溝端面形狀多為矩形和梯形。
2.氧化溝工藝特點
(1)構造形式多樣性
基本形式氧化溝的曝氣池呈封閉的溝渠形,而溝渠的形狀和構造則多種多樣,溝渠可以呈圓形和橢圓形等形狀。可以是單溝系統或多溝系統;多溝系統可以是一組同心的互相連通的溝渠,也可以是相互平行,尺寸相同的一組溝渠。有與二次沉澱池分建的氧化溝也有合建的氧化溝,合建的氧化溝又有體內式和體外式之分,等等。多種多樣的構造形式,賦予了氧化溝靈活機動的運行性能,使他可以按照任意一種活性污泥的運行方式運行,並結合其他工藝單元,以滿足不同的出水水質要求。
(2)曝氣設備的多樣性
常用的曝氣設備有轉刷、轉盤、表面曝氣器和射流曝氣等。不同的曝氣裝置導致了不同的氧化溝型式,如採用表曝氣機的卡魯塞爾氧化溝,採用轉刷的帕斯維爾氧化溝等等,與其他活性污泥法不同的是,曝氣裝置只在溝渠的某一處或者幾處安設,數目應按處理場規模、原污水水質及氧化溝構造決定,曝氣裝置的作用除供應足夠的氧氣外,還要提供溝渠內不小於0.3m/s的水流速度,以維持循環及活性污泥的懸浮狀態。
(3)曝氣強度可調節
氧化溝的曝氣強度可以通過兩種方式調節。一是通過出水溢流堰調節:通過調節溢流堰的高度改變溝渠內水深,進而改變曝氣裝置的淹沒深度,使其充氧量適應運行的需要。淹沒深度的變化對曝氣設備的推動力也會產生影響,從而可以對進水流速起到一定的調節作用;其二是通過直接調節曝氣器的轉速:由於機電設備和自控技術的發展,目前氧化溝內的曝氣器的轉速時可以調節的,從而可以調節曝氣強度的推動力。
(4)簡化了預處理和污泥處理
氧化溝的水力停留時間和污泥齡都比一般生物處理法長,懸浮裝有機物與溶解性有機物同時得到較徹底的穩定,姑氧化溝可以不設初沉池。由於氧化溝工藝污泥齡長,負荷低,排出的剩餘污泥已得到高度穩定,剩餘污泥量也較少。因此不再需要厭氧消化,而只需進行濃縮和脫水。
3.氧化溝工藝的缺點:
(1)污泥膨脹問題當廢水中的碳水化合物較多,N、P含量不平衡,pH值偏低,氧化溝中污泥負荷過高,溶解氧濃度不足,排泥不暢等易引發絲狀菌性污泥膨脹;非絲狀菌性污泥膨脹主要發生在廢水水溫較低而污泥負荷較高時。微生物的負荷高,細菌吸取了大量營養物質,由於溫度低,代謝速度較慢,積貯起大量高粘性的多糖類物質,使活性污泥的表面附著水大大增加,SVI值很高,形成污泥膨脹。
(2)泡沫問題由於進水中帶有大量油脂,處理系統不能完全有效地將其除去,部分油脂富集於污泥中,經轉刷充氧攪拌,產生大量泡沫;泥齡偏長,污泥老化,也易產生泡沫。
(3)污泥上浮問題當廢水中含油量過大,整個系統泥質變輕,在操作過程中不能很好控制其在二沉池的停留時間,易造成缺氧,產生腐化污泥上浮;當曝氣時間過長,在池中發生高度硝化作用,使硝酸鹽濃度高,在二沉池易發生反硝化作用,產生氮氣,使污泥上浮;另外,廢水中含油量過大,污泥可能挾油上浮。
(4)流速不均及污泥沉積問題在氧化溝中,為了獲得其獨特的混合和處理效果,混合液必須以一定的流速在溝內循環流動。一般認為,最低流速應為0.15m/s,不發生沉積的平均流速應達到0.3~0.5m/s。氧化溝的曝氣設備一般為曝氣轉刷和曝氣轉盤,轉刷的浸沒深度為250~300mm,轉盤的浸沒深度為480~
530mm。與氧化溝水深(3.0~3.6m)相比,轉刷只佔了水深的1/10~1/12,轉盤也只佔了1/6~1/7,因此造成氧化溝上部流速較大(約為0.8~1.2m,甚至更大),而底部流速很小(特別是在水深的2/3或3/4以下,混合液幾乎沒有流速),致使溝底大量積泥(有時積泥厚度達1.0m),大大減少了氧化溝的有效容積,降低了處理效果,影響了出水水質。
四、SBR工藝
1.工藝原理
在反應器內預先培養馴化一定量的活性污泥,當廢水進入反應器與活性污泥混合接觸並有氧存在時,微生物利用廢水中的有機物進行新陳代謝,將有機物降解並同時使微生物細胞增殖。將微生物細胞物質與水沉澱分離,廢水即得到處理。其處理過程主要由初期的去除與吸附作用、微生物的代謝作用、絮凝體的形成與絮凝沉澱性能幾個凈化過程完成。
2.SBR工藝特點
(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、好氧處於交替狀態,凈化效果好。
(2)運行效果穩定,污水在理想的靜止狀態下沉澱,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,便於操作和維護管理。
(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法系統本身也適合於組合式構造方法,利於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、污泥迴流系統,調節池、初沉池也可省略,布置緊湊、佔地面積省。
3. SBR工藝的缺點
(1)間歇周期運行,對自控要求高;
(2)變水位運行,電耗增大;
(3)脫氮除磷效率不太高;
(4)污泥穩定性不如厭氧硝化好。
五、CAST工藝
1、CAST工藝原理
CASS生物處理法是周期循環活性污泥法的簡稱,CASS池分預反應區和主反應區。在預反應區內,微生物能通過酶的快速轉移機理迅速吸附污水中大部分可溶性有機物,經歷一個高負荷的基質快速積累過程,這對進水水質、水量、PH和有毒有害物質起到較好的緩沖作用,同時對絲狀菌的生長起到抑製作用,可有效防止污泥膨脹;隨後在主反應區經歷一個較低負荷的基質降解過程。CASS工藝集反應、沉澱、排水、功能於一體,污染物的降解在時間上是一個推流過程,而微生物則處於好氧、缺氧、厭氧周期性變化之中,從而達到對污染物去除作用,同時還具有較好的脫氮、除磷功能。
2、CAST工藝特點
(1)運行靈活可靠
● 生物選擇器可以根據污水水質情況,以好氧、缺氧和厭氧三種方式運行。選擇器可以恆定容積也可以可變容積運行
● 可任意調節狀態,發揮不同微生物的生理特性
● 選擇器容積可變,避免產生污泥膨脹,提高了系統的可靠性
● 抗沖擊負荷能力強,工業廢水、城市污水處理都適用
(2)處理構築物少,流程簡單
● 池子總容積減少,土建工程費用低
● 不需設二次沉澱池及其刮泥設備,也不用設迴流污泥泵站
(3)可實現除磷脫氮
● 調節生物選擇器可變容積的曝氣和非曝氣順序,提高了生物除磷脫氮效果
(4)節省投資
● 構築物少,佔地面積省
● 設備及控制系統簡單
● 曝氣強度小,不須大氣量的供氣設備
● 運行費用低
3.工藝缺點
(1)間歇周期運行,對自控要求較高;
(2)變水位運行,電耗增大;
(3)容積利用率較低;
(4)污泥穩定性不如厭氧硝化好。
❸ 【污水處理】老師讓我設計一個實驗室用的SBR反應器,請問怎麼設計啊完全不會啊
網上有SBR設計計算書,模擬算一下池容,定好進水,曝氣,沉澱,排水周期就行了,而且靠SBR還難以解決含聚污水
❹ SBR活性污泥法工藝
如果你在北京,延慶污水處理廠是做SBR的,我去看過。你可以搜搜聯系一下。
下面是SBR的一些簡單介紹,希望能有幫助。
摘要: 序批式活性污泥法(SBR-Sequencing Batch Reactor)是早在1914年就由英國學者Ardern和Locket發明了的水處理工藝。70年代初,美國Natre Dame 大學的R.Irvine 教授採用實驗室規模對SBR工藝進行了系統深入的研究,並於1980年在美國環保局(EPA)的資助下,在印第安那州的Culwer城改建並投產了世界上第一個SBR法污水處理廠。SBR工藝的過程是按時序來運行的,一個操作過程分五個階段:進水、反應、沉澱、潷水、閑置。
關鍵詞: SBR工藝 序批式活性污泥法(SBR—Sequencing Batch Reactor)是早在1914年就由英國學者Ardern和Locket發明了的水處理工藝。70年代初,美國Natre Dame 大學的R.Irvine 教授採用實驗室規模對SBR工藝進行了系統深入的研究,並於1980年在美國環保局(EPA)的資助下,在印第安那州的Culwer城改建並投產了世界上第一個SBR法污水處理廠。SBR工藝的過程是按時序來運行的,一個操作過程分五個階段:進水、反應、沉澱、潷水、閑置。
由於SBR在運行過程中,各階段的運行時間、反應器內混合液體積的變化以及運行狀態等都可以根據具體污水的性質、出水水質、出水質量與運行功能要求等靈活變化。對於SBR反應器來說,只是時序控制,無空間控制障礙,所以可以靈活控制。因此,SBR工藝發展速度極快,並衍生出許多種新型SBR處理工藝。
間歇式循環延時曝氣活性污泥法(ICEAS—Intermittent Cyclic Extended System)是在1968年由澳大利亞新威爾士大學與美國ABJ公司合作開發的。1976年世界上第一座ICEAS工藝污水廠投產運行。ICEAS與傳統SBR相比,最大特點是:在反應器進水端設一個預反應區,整個處理過程連續進水,間歇排水,無明顯的反應階段和閑置階段,因此處理費用比傳統SBR低。由於全過程連續進水,沉澱階段泥水分離差,限制了進水量。
好氧間歇曝氣系統(DAT-IAT—Demand Aeration Tank-Intermittent Tank)是由天津市政工程設計研究院提出的一種SBR新工藝。主體構築物是由需氧池DAT池和間歇曝氣池IAT池組成,DAT池連續進水連續曝氣,其出水從中間牆進入IAT池,IAT池連續進水間歇排水。同時,IAT池污泥迴流DAT池。它具有抗沖擊能力強的特點,並有除磷脫氮功能。
循環式活性污泥法(CASS—Cyclic Activated Sludge System)是Gotonszy教授在ICEAS工藝的基礎上開發出來的,是SBR工藝的一種新形式。將ICEAS的預反應區用容積更小,設計更加合理優化的生物選擇器代替。通常CASS池分三個反應區:生物選擇器、缺氧區和好氧區,容積比一般為1:5:30。整個過程間歇運行,進水同時曝氣並污泥迴流。該處理系統具有除氮脫磷功能。
UNITANK單元水池活性污泥處理系統是比利時SEGHERS公司提出的,它是SBR工藝的又一種變形。它集合了SBR工藝和氧化溝工藝的特點,一體化設計使整個系統連續進水連續出水,而單個池子相對為間歇進水間歇排水。此系統可以靈活的進行時間和空間控制,適當的增大水力停留時間,可以實現污水的脫氮除磷。
改良式序列間歇反應器(MSBR—Modified Sequencing Batch Reactor)是C,Y.Yang等人根據SBR技術特點結合A2-O工藝,研究開發的一種更為理想的污水處理系統。採用單池多方格方式,在恆定水位下連續運行。通常MSBR池分為主曝氣池、序批池1、序批池2、厭氧池A、厭氧池B、缺氧池、泥水分離池。
每個周期分為6個時段,每3個時段為一個半周期。一個半周期的運行狀況:污水首先進入厭氧池A脫氮,再進入厭氧池B除磷,進入主曝氣池好氧處理,然後進入序批池,兩個序批池交替運行(缺氧—好氧/沉澱—出水)。脫氮除磷能力更強。
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、好氧處於交替狀態,凈化效果好。
2、運行效果穩定,污水在理想的靜止狀態下沉澱,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,便於操作和維護管理。
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法系統本身也適合於組合式構造方法,利於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、污泥迴流系統,調節池、初沉池也可省略,布置緊湊、佔地面積省。
SBR系統的適用范圍
由於上述技術特點,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系統可在生物處理後進行物化處理,不需要增加設施,便於水的回收利用。
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設計要點、主要參數
SBR設計要點
1、運行周期(T)的確定
SBR的運行周期由充水時間、反應時間、沉澱時間、排水排泥時間和閑置時間來確定。充水時間(tv)應有一個最優值。如上所述,充水時間應根據具體的水質及運行過程中所採用的曝氣方式來確定。當採用限量曝氣方式及進水中污染物的濃度較高時,充水時間應適當取長一些;當採用非限量曝氣方式及進水中污染物的濃度較低時,充水時間可適當取短一些。充水時間一般取1~4h。反應時間(tR)是確定SBR 反應器容積的一個非常主要的工藝設計參數,其數值的確定同樣取決於運行過程中污水的性質、反應器中污泥的濃度及曝氣方式等因素。對於生活污水類易處理廢水,反應時間可以取短一些,反之對含有難降解物質或有毒物質的廢水,反應時間可適當取長一些。一般在2~8h。沉澱排水時間(tS+D)一般按2~4h設計。閑置時間(tE)一般按2h設計。一個周期所需時間tC≥tR+tS+tD ,周期數 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:每一系列的污水進水量(設計最大日污水量)(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。
在序批式活性污泥法中,由於在同一反應池內進行活性污泥的曝氣和沉澱,曝氣裝置必須是不易堵塞的,同時考慮反應池的攪拌性能。常用的曝氣系統有氣液混合噴射式、機械攪拌式、穿孔曝氣管、微孔曝氣器,一般選射流曝氣,因其在不曝氣時尚有混合作用,同時避免堵塞。
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。
序批式活性污泥的排出裝置在沉澱排水期,應排出與活性污泥分離的上清液,並且具備以下的特徵:
1) 應能既不擾動沉澱的污泥,又不會使污泥上浮,按規定的流量排出上清液。(定量排水)
2) 為獲得分離後清澄的處理水,集水機構應盡量靠近水面,並可隨上清液排出後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)
排水裝置的結構形式,根據升降的方式的不同,有浮子式、機械式和不作升降的固定式。
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。
在反應池中設置簡易的污泥濃縮槽,能夠獲得2~3%的濃縮污泥。由於序批式活性污泥法不設初沉池,易流入較多的雜物,污泥泵應採用不易堵塞的泵型。
SBR設計主要參數
序批式活性污泥法的設計參數,必須考慮處理廠的地域特性和設計條件(用地面積、維護管理、處理水質指標等)適當的確定。
用於設施設計的設計參數應以下值為准:
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(相當於氧化溝法)到高負荷(相當於標准活性污泥法)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,由於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:周期數 TA:一個周期的曝氣時間
序批式活性污泥法的負荷條件是根據每個周期內,反應池容積對污水進水量之比和每日的周期數來決定,此外,在序批式活性污泥法中,因池內容易保持較好的MLSS濃度,所以通過MLSS濃度的變化,也可調節有機物負荷。進一步說,由於曝氣時間容易調節,故通過改變曝氣時間,也可調節有機物負荷。
在脫氮和脫硫為對象時,除了有機物負荷之外,還必須對排出比、周期數、每日曝氣時間等進行研究。
在用地面積受限制的設施中,適宜於高負荷運行,進水流量小負荷變化大的小規模設施中,最好是低負荷運行。因此,有效的方式是在投產初期按低負荷運行,而隨著水量的增加,也可按高負荷運行。
不同負荷條件下的特徵
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
維護管理 抗負荷變化性能比低負荷差 對負荷變化的適應性強,運行的靈活性強
用地面積 反應池容積小,省地 反應池容積較大
適用范圍 能有效地處理中等規模以上的污水,適用於處理規模約為2000m3/d以上的設施 適用於小型污水處理廠,處理規模約為2000m3/d以下,適用於不需要脫氮的設施
SBR設計需特別注意的問題
(一)主要設施與設備
1、設施的組成
本法原則上不設初次沉澱池,本法應用於小型污水處理廠的主要原因是設施較簡單和維護管理較為集中。為適應流量的變化,反應池的容積應留有餘量或採用設定運行周期等方法。但是,對於游覽地等流量變化很大的場合,應根據維護管理和經濟條件,研究流量調節池的設置。
2、反應池
反應池的形式為完全混合型,反應池十分緊湊,佔地很少。形狀以矩形為准,池寬與池長之比大約為1:1~1:2,水深4~6米。
反應池水深過深,基於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澱時間就會增加。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,基於以下理由是不希望的:①在排水期間,由於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。
反應池的數量,考慮清洗和檢修等情況,原則上設2個以上。在規模較小或投產初期污水量較小時,也可建一個池。
3、排水裝置
排水系統是SBR處理工藝設計的重要內容,也是其設計中最具特色和關繫到系統運行成敗的關鍵部分。目前,國內外報道的SBR排水裝置大致可歸納為以下幾種:⑴潛水泵單點或多點排水。這種方式電耗大且容易吸出沉澱污泥;⑵池端(側)多點固定閥門排水,由上自下開啟閥門。缺點操作不方便,排水容易帶泥;⑶專用設備潷水器。潷水器是是一種能隨水位變化而調節的出水堰,排水口淹沒在水面下一定深度,可防止浮渣進入。理想的排水裝置應滿足以下幾個條件:①單位時間內出水量大,流速小,不會使沉澱污泥重新翻起;②集水口隨水位下降,排水期間始終保持反應當中的靜止沉澱狀態;③排水設備堅固耐用且排水量可無級調控,自動化程度高。
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,相應的後續處理構築物容量須擴大;
④ 在排水期,沉澱的活性污泥上浮是發生在排水即將結束的時候,從沉澱工序的中期就開始排水符合SBR法的運行原理。
SBR工藝的需氧與供氧
SBR工藝有機物的降解規律與推流式曝氣池類似,推流式曝氣池是空間(長度)上的推流,而SBR反應池是時間意義上的推流。由於SBR工藝有機物濃度是逐漸變化的,在反應初期,池內有機物濃度較高,如果供氧速率小於耗氧速率,則混合液中的溶解氧為零,對單一的微生物而言,氧氣的得到可能是間斷的,供氧速率決定了有機物的降解速率。隨著好氧進程的深入,有機物濃度降低,供氧速率開始大於耗氧速率,溶解氧開始出現,微生物開始可以得到充足的氧氣供應,有機物濃度的高低成為影響有機物降解速率的一個重要因素。從耗氧與供氧的關系來看,在反應初期SBR反應池保持充足的供氧,可以提高有機物的降解速度,隨著溶解氧的出現,逐漸減少供氧量,可以節約運行費用,縮短反應時間。SBR反應池通過曝氣系統的設計,採用漸減曝氣更經濟、合理一些。
SBR工藝排出比(1/m)的選擇
SBR工藝排出比(1/m)的大小決定了SBR工藝反應初期有機物濃度的高低。排出比小,初始有機物濃度低,反之則高。根據微生物降解有機物的規律,當有機物濃度高時,有機物降解速率大,曝氣時間可以減少。但是,當有機物濃度高時,耗氧速率也大,供氧與耗氧的矛盾可能更大。此外,不同的廢水活性污泥的沉降性能也不同。污泥沉降性能好,沉澱後上清液就多,宜選用較小的排出比,反之則宜採用較大的排出比。排出比的選擇還與設計選用的污泥負荷率、混合液污泥濃度等有關。
SBR反應池混合液污泥濃度
根據活性污泥法的基本原理,混合液污泥濃度的大小決定了生化反應器容積的大小。SBR工藝也同樣如此,當混合液污泥濃度高時,所需曝氣反應時間就短,SBR反應池池容就小,反之SBR反應池池容則大。但是,當混合液污泥濃度高時,生化反應初期耗氧速率增大,供氧與耗氧的矛盾更大。此外,池內混合液污泥濃度的大小還決定了沉澱時間。污泥濃度高需要的沉澱時間長,反之則短。當污泥的沉降性能好,排出比小,有機物濃度低,供氧速率高,可以選用較大的數值,反之則宜選用較小的數值。SBR工藝混合液污泥濃度的選擇應綜合多方面的因素來考慮。
關於污泥負荷率的選擇
污泥負荷率是影響曝氣反應時間的主要參數,污泥負荷率的大小關繫到SBR反應池最終出水有機物濃度的高低。當要求的出水有機物濃度低時,污泥負荷率宜選用低值;當廢水易於生物降解時,污泥負荷率隨著增大。污泥負荷率的選擇應根據廢水的可生化性以及要求的出水水質來確定。
SBR工藝與調節、水解酸化工藝的結合
SBR工藝採用間歇進水、間歇排水,SBR反應池有一定的調節功能,可以在一定程度上起到均衡水質、水量的作用。通過供氣系統、攪拌系統的設計,自動控制方式的設計,閑置期時間的選擇,可以將SBR工藝與調節、水解酸化工藝結合起來,使三者合建在一起,從而節約投資與運行管理費用。
在進水期採用水下攪拌器進行攪拌,進水電動閥的關閉採用液位控制,根據水解酸化需要的時間確定開始曝氣時刻,將調節、水解酸化工藝與SBR工藝有機的結合在一起。反應池進水開始作為閑置期的結束則可以使整個系統能正常運行。具體操作方式如下所述:
進水開始既為閑置結束,通過上一組SBR池進水結束時間來控制;
進水結束通過液位控制,整個進水時間可能是變化的。
水解酸化時間由進水開始至曝氣反應開始,包括進水期,這段時間可以根據水量的變化情況與需要的水解酸化時間來確定,不小於在最小流量下充滿SBR反應池所需的時間。
曝氣反應開始既為水解酸化攪拌結束,曝氣反應時間可根據計算得出。
沉澱時間根據污泥沉降性能及混合液污泥濃度決定,它的開始即為曝氣反應的結束。
排水時間由潷水器的性能決定,潷水結束可以通過液位控制。
閑置期的時間選擇是調節、水解酸化及SBR工藝結合好壞的關鍵。閑置時間的長短應根據廢水的變化情況來確定,實際運行中,閑置時間經常變動。通過閑置期間的調整,將SBR反應池的進水合理安排,使整個系統能正常運轉,避免整個運行過程的紊亂。
SBR調試程序及注意事項
(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非同步培馴法、同步培馴法和接種培馴法,非同步法為先培養後馴化,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餘污泥,再進行適當的培馴。
培養活性污泥需要有菌種和菌種所需要的營養物。對於城市污水,其中的菌種和營養都具備,可以直接進行培養。對於工業廢水,由於其中缺乏專性菌種和足夠的營養,因此在投產時除用一般的菌種和所需要營養培養足夠的活性污泥外,還應對所培養的活性污泥進行馴化,使活性污泥微生物群體逐漸形成具有代謝特定工業廢水的酶系統,具有某種專性。
(二) 試運行
活性污泥培養馴化成熟後,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處理工藝而言,運行周期的確定還與沉澱、排水排泥時間及閑置時間有關,還和處理工藝中所設計的SBR反應器數量有關。運行周期的確定除了要保證處理過程中運行的穩定性和處理效果外,還要保證每個池充水的順序連續性,即合理的運行周期應滿足運行過程中避免兩個或兩個以上的池子同時進水或第一個池子和最後一個池子進水脫節的現象。同時通過改變曝氣時間和排水時間,對污水進行不同的反應測試,確定最佳的運行模式,達到最佳的出水水質、最經濟的運行方式。
(三) 污泥沉降性能的控制
活性污泥的良好沉降性能是保證活性污泥處理系統正常運行的前提條件之一。如果污泥的沉降性能不好,在SBR的反應期結束後,污泥難以沉澱,污泥的壓密性差,上層清液的排除就受到限制,水泥比下降,導致每個運行周期處理污水量下降。如果污泥的絮凝性能差,則出水中的懸浮固體(SS)含量將升高,COD上升,導致處理出水水質的下降。
導致污泥沉降性能惡化的原因是多方面的,但都表現在污泥容積指數(SVI)的升高。SBR工藝中由於反復出現高濃度基質,在菌膠團菌和絲狀菌共存的生態環境中,絲狀菌一般是不容易繁殖的,因而發生污泥絲狀菌膨脹的可能性是非常低的。SBR較容易出現高粘性膨脹問題。這可能是由於SBR法是一個瞬態過程,混合液內基質逐步降解,液相中基質濃度下降了,但並不完全說明基質已被氧化去除,加之許多污水的污染物容易被活性污泥吸附和吸收,在很短的時間內,混合液中的基質濃度可降至很低的水平,從污水處理的角度看,已經達到了處理效果,但這僅僅是一種相的轉移,混合液中基質的濃度的降低僅是一種表面現象。可以認為,在污水處理過程中,菌膠團之所以形成和有所增長,就要求系統中有一定數量的有機基質的積累,在胞外形成多糖聚合物(否則菌膠團不增長甚至出現細菌分散生長現象,出水渾濁)。在實際操作過程中往往會因充水時間或曝氣方式選擇的不適當或操作不當而使基質的積累過量,致使發生污泥的高粘性膨脹。
污染物在混合液內的積累是逐步的,在一個周期內一般難以馬上表現出來,需通過觀察各運行周期間的污泥沉降性能的變化才能體現出來。為使污泥具有良好的沉降性能,應注意每個運行周期內污泥的SVI變化趨勢,及時調整運行方式以確保良好的處理效果。
❺ 傳統SBR法
SBR
SBR是序列間歇式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)的簡稱,是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術,又稱序批式活性污泥法。與傳統污水處理工藝不同,SBR技術採用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式,非穩定生化反應替代穩態生化反應,靜置理想沉澱替代傳統的動態沉澱。它的主要特徵是在運行上的有序和間歇操作,SBR技術的核心是SBR反應池,該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能於一池,無污泥迴流系統。正是SBR工藝這些特殊性使其具有以下優點:
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、好氧處於交替狀態,凈化效果好。
2、 運行效果穩定,污水在理想的靜止狀態下沉澱,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,便於操作和維護管理。
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法系統本身也適合於組合式構造方法,利於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、污泥迴流系統,調節池、初沉池也可省略,布置緊湊、佔地面積省。
SBR系統的適用范圍
由於上述技術特點,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系統可在生物處理後進行物化處理,不需要增加設施,便於水的回收利用。
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工藝設計與運行
SBR設計需特別注意的問題
(一)主要設施與設備
1、設施的組成
本法原則上不設初次沉澱池,本法應用於小型污水處理廠的主要原因是設施較簡單和維護管理較為集中。為適應流量的變化,反應池的容積應留有餘量或採用設定運行周期等方法。但是,對於游覽地等流量變化很大的場合,應根據維護管理和經濟條件,研究流量調節池的設置。
2、反應池
反應池的形式為完全混合型,反應池十分緊湊,佔地很少。形狀以矩形為准,池寬與池長之比大約為1:1~1:2,水深4~6米。
反應池水深過深,基於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澱時間就會增加。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,基於以下理由是不希望的:①在排水期間,由於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。
反應池的數量,考慮清洗和檢修等情況,原則上設2個以上。在規模較小或投產初期污水量較小時,也可建一個池。
3、排水裝置
排水系統是SBR處理工藝設計的重要內容,也是其設計中最具特色和關繫到系統運行成敗的關鍵部分。目前,國內外報道的SBR排水裝置大致可歸納為以下幾種:⑴潛水泵單點或多點排水。這種方式電耗大且容易吸出沉澱污泥;⑵池端(側)多點固定閥門排水,由上自下開啟閥門。缺點操作不方便,排水容易帶泥;⑶專用設備潷水器。潷水器是是一種能隨水位變化而調節的出水堰,排水口淹沒在水面下一定深度,可防止浮渣進入。理想的排水裝置應滿足以下幾個條件:① 單位時間內出水量大,流速小,不會使沉澱污泥重新翻起;②集水口隨水位下降,排水期間始終保持反應當中的靜止沉澱狀態;③排水設備堅固耐用且排水量可無級調控,自動化程度高。
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,相應的後續處理構築物容量須擴大;
④ 在排水期,沉澱的活性污泥上浮是發生在排水即將結束的時候,從沉澱工序的中期就開始排水符合SBR法的運行原理。
SBR工藝的需氧與供氧
SBR工藝有機物的降解規律與推流式曝氣池類似,推流式曝氣池是空間(長度)上的推流,而SBR反應池是時間意義上的推流。由於SBR工藝有機物濃度是逐漸變化的,在反應初期,池內有機物濃度較高,如果供氧速率小於耗氧速率,則混合液中的溶解氧為零,對單一的微生物而言,氧氣的得到可能是間斷的,供氧速率決定了有機物的降解速率。隨著好氧進程的深入,有機物濃度降低,供氧速率開始大於耗氧速率,溶解氧開始出現,微生物開始可以得到充足的氧氣供應,有機物濃度的高低成為影響有機物降解速率的一個重要因素。從耗氧與供氧的關系來看,在反應初期SBR反應池保持充足的供氧,可以提高有機物的降解速度,隨著溶解氧的出現,逐漸減少供氧量,可以節約運行費用,縮短反應時間。 SBR反應池通過曝氣系統的設計,採用漸減曝氣更經濟、合理一些。
SBR工藝排出比(1/m)的選擇
SBR工藝排出比(1/m)的大小決定了SBR工藝反應初期有機物濃度的高低。排出比小,初始有機物濃度低,反之則高。根據微生物降解有機物的規律,當有機物濃度高時,有機物降解速率大,曝氣時間可以減少。但是,當有機物濃度高時,耗氧速率也大,供氧與耗氧的矛盾可能更大。此外,不同的廢水活性污泥的沉降性能也不同。污泥沉降性能好,沉澱後上清液就多,宜選用較小的排出比,反之則宜採用較大的排出比。排出比的選擇還與設計選用的污泥負荷率、混合液污泥濃度等有關。
SBR反應池混合液污泥濃度
根據活性污泥法的基本原理,混合液污泥濃度的大小決定了生化反應器容積的大小。SBR工藝也同樣如此,當混合液污泥濃度高時,所需曝氣反應時間就短,SBR反應池池容就小,反之SBR反應池池容則大。但是,當混合液污泥濃度高時,生化反應初期耗氧速率增大,供氧與耗氧的矛盾更大。此外,池內混合液污泥濃度的大小還決定了沉澱時間。污泥濃度高需要的沉澱時間長,反之則短。當污泥的沉降性能好,排出比小,有機物濃度低,供氧速率高,可以選用較大的數值,反之則宜選用較小的數值。SBR工藝混合液污泥濃度的選擇應綜合多方面的因素來考慮。
關於污泥負荷率的選擇
污泥負荷率是影響曝氣反應時間的主要參數,污泥負荷率的大小關繫到SBR反應池最終出水有機物濃度的高低。當要求的出水有機物濃度低時,污泥負荷率宜選用低值;當廢水易於生物降解時,污泥負荷率隨著增大。污泥負荷率的選擇應根據廢水的可生化性以及要求的出水水質來確定。
SBR工藝與調節、水解酸化工藝的結合
SBR工藝採用間歇進水、間歇排水,SBR反應池有一定的調節功能,可以在一定程度上起到均衡水質、水量的作用。通過供氣系統、攪拌系統的設計,自動控制方式的設計,閑置期時間的選擇,可以將SBR工藝與調節、水解酸化工藝結合起來,使三者合建在一起,從而節約投資與運行管理費用。
在進水期採用水下攪拌器進行攪拌,進水電動閥的關閉採用液位控制,根據水解酸化需要的時間確定開始曝氣時刻,將調節、水解酸化工藝與SBR工藝有機的結合在一起。反應池進水開始作為閑置期的結束則可以使整個系統能正常運行。具體操作方式如下所述:
進水開始既為閑置結束,通過上一組SBR池進水結束時間來控制;
進水結束通過液位控制,整個進水時間可能是變化的。
水解酸化時間由進水開始至曝氣反應開始,包括進水期,這段時間可以根據水量的變化情況與需要的水解酸化時間來確定,不小於在最小流量下充滿SBR反應池所需的時間。
曝氣反應開始既為水解酸化攪拌結束,曝氣反應時間可根據計算得出。
沉澱時間根據污泥沉降性能及混合液污泥濃度決定,它的開始即為曝氣反應的結束。
排水時間由潷水器的性能決定,潷水結束可以通過液位控制。
閑置期的時間選擇是調節、水解酸化及SBR工藝結合好壞的關鍵。閑置時間的長短應根據廢水的變化情況來確定,實際運行中,閑置時間經常變動。通過閑置期間的調整,將SBR反應池的進水合理安排,使整個系統能正常運轉,避免整個運行過程的紊亂。活性污泥SBR
一種橡膠名:丁苯橡膠,由丁二烯和苯乙烯共聚製得。按生產方法分為乳液聚合丁苯橡膠和溶液聚合丁苯橡膠。其綜合性能和化學穩定性好
❻ 前輩你好!我在做一個SBR法處理工業廢水實驗,但是我不知道該怎麼確定實驗設計參數,已知反應器容積
主要看污水的COD和BOD濃度,計算一下反應器的污泥量,譬如含3000,4000mg/L,按負荷來定進水周期。和進水量。
常規SBR的運行周期有4,6,8,12小時的。
每個周期中曝氣時間最長,沉澱時間為0.5-1h,否則沉不好。
建議你實驗中增加DO,MLSS,進出水BOD,出水SS等指標的監測。
❼ SBR是什麼意思
序批式活性污泥法(SBR—Sequencing Batch Reactor)是早在1914年就由英國學者Ardern和Locket發明了的水處理工藝。70年代初,美國Natre Dame 大學的R.Irvine 教授採用實驗室規模對SBR工藝進行了系統深入的研究,並於1980年在美國環保局(EPA)的資助下,在印第安那州的Culwer城改建並投產了世界上第一個SBR法污水處理廠。SBR工藝的過程是按時序來運行的,一個操作過程分五個階段:進水、反應、沉澱、潷水、閑置。
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❽ SBR活性污泥法是什麼
典型的活性污泥法由曝氣池、沉澱池、污泥迴流系統和剩餘污泥排除系統組成。
污水和迴流的活性污泥一起進入曝氣池形成混合液。從空氣壓縮機站送來的壓縮空氣,通過鋪設在曝氣池底部的空氣擴散裝置,以細小氣泡的形式進入污水中,目的是增加污水中的溶解氧含量,還使混合液處於劇烈攪動的狀態,形懸浮狀態。溶解氧、活性污泥與污水互相混合、充分接觸,使活性污泥反應得以正常進行。
第一階段,污水中的有機污染物被活性污泥顆粒吸附在菌膠團的表面上,這是由於其巨大的比表面積和多糖類黏性物質。同時一些大分子有機物在細菌胞外酶作用下分解為小分子有機物。
第二階段,微生物在氧氣充足的條件下,吸收這些有機物,並氧化分解,形成二氧化碳和水,一部分供給自身的增殖繁衍。活性污泥反應進行的結果是污水中有機污染物得到降解而去除,活性污泥本身得以繁衍增長,污水得以凈化處理。
經過活性污泥凈化作用後的混合液進入二次沉澱池,混合液中懸浮的活性污泥和其他固體物質在這里沉澱下來與水分離,澄清後的污水作為處理水排出系統。經過沉澱濃縮的污泥從沉澱池底部排出,其中大部分作為接種污泥迴流至曝氣池,以保證曝氣池內的懸浮固體濃度和微生物濃度;增殖的微生物從系統中排出。
❾ 低COD廢水處理
學術研討南肛稃技2006年第2稠油廢水COD處理.T.藝研究劉軍紅鄧雲成譚磊張紅霞陳敏(河南石油勘探局第二採油廠)摘要本研究通過對多種絮凝荊的篩選,挑選出一種適合處理稠油廢水的絮凝劑,並在此基礎上採用膜SBR法對絮凝出水做進一步處理,出水完全達到國家規定的c0D<100mg/L的要求。關鍵詞稠油污水coD絮凝。BSBR採油污水達標排放是當前油田開發面臨的主要問題,而COD的達標排放又是採油污水全面達標排放的關鍵。SBR法是一種間歇運行的廢水處理工藝,具有均化水質、無需污泥迴流、耐沖擊、污泥活性高、沉降性能好、結構簡單、操作靈活、佔地少、投資省、運行穩定等諸多優點,而膜法SBR(BSBR)結合了生物接觸氧化法和SBR法的優點。本文將目前應用研究較多的SBR法作為生物處理手段,對某油田採油廢水處理工藝進行了研究。1實驗部分1.1廢水水質廢水取自某油田聯合站,其COD。一般為400mg/l。~500mg/l_.,油含量一般為60mg/l_。~70mg/I。,BODs/COD。<O.25,說明該廢水的可生化性很差,不宜直接採用生化處理。「實驗材料及方法1.2.1混凝試驗①葯品。無機混凝刺類:uP-ll、30HC一805(XN一2llHc)、PY—J、uP_12;有機高分子類混凝劑:AN923SH、F04190SH。以上葯品除uP-ll外,其餘均為固體。uP—ll為黑褐色透明液體,密度(20~C。)1.15~1.30,有效含量≥lo。⑦試驗裝置與方法。本試驗以六聯攪拌機作為試驗裝置,試驗方法如下:將採油污水放入500mt兢杯內,開動攪拌機,從投入混凝劑開始記時,以.16(1r/min快速攪拌2min,然後以20r/min一40r/min攪拌lOmin,停止攪拌後沉澱lh。最後測定沉澱出水COD。1.2.2膜法SBR(BSBR)①試驗裝置(見圖1)。反應器由圓柱型有機玻璃製成,總容積13L,有效容積10I。,反應器內採用聚丙烯毛線做為填料(BSBR),填料上下固定,反應器底部設置多個微孔曝氣頭,用空壓機經轉子流量計供氣,反應器上設置多個排水口,下部設置排泥口,進水由恆流泵控制,出水由電磁閥控制。進水、曝氣、沉澱、排水等運行程序用智能程序控制器自動控制。溫度通過加熱棒m穩控儀恆定在30%:左右。②生物膜的培養。污泥取自遼河油田石化總廠曝氣池,以沉澱污泥作為種泥投入反應器,投加營養液並逐步提高廢水在營養液中的比例對污泥進行培養馴化,一周後,生物膜掛在填料上,未掛膜污泥沉澱性能良好。2試驗結果2.1混凝試驗混凝是油田經常採用的處理含油污水的方法,即向水中投加混凝劑進行破乳,消除膠體的穩定因圖lBSBR~置示意圖l砬應囂2填料3加熱棒4空壓機5轉子流量計6排泥口7曝氣頭8水閥q電磁閥l(】自動控制儀素,再利用微粒之間的吸引力及布『『進水泵n配水箱朗運動,使已破乳的微粒不斷擴大形成礬花沉澱,以達到除油、有機物和懸浮物的目的。本試驗對多種混凝劑進行了試驗,試驗結果見表l。表1混凝劑的篩選試驗結果l敉加(|2lg,n『』1i【lllH』I5f』3fMl2』I』,t¨I『『一H_lsI」b(_1。s,L)714qlQ2^tH4Hl#',lH53IH「」lt、帥(nlM/1)47f,H^I57~H¨2…』J3n1…47I扭加(1t1E,l,(『)~111Imtsf,2fH·2jnI卟l}油¨g「),,R!^_Iu228R11H731^…794。一、…一_L!!!型!型—!L一生生一曼:業…一!型二薴———!坐生¨_!坐點一—i塑。L_l拉加(_1「、lJf』1l21f·2ll2428uPlII油tmq/I)3H519O#b7「52225ll,』————————L—C—C)—1)—(n堅壘L——』衛生——三塑上———羔2&———上叢童———坐蘭量———』二一!拉加(一)n(『』2{^*lnm23s卜If油訕Igou!I·19/』/「。,一,』{c()t)(…1.,3』2t.,,『,『,,_f牧加f_11B)『l(『),『681ll1·『)…_ls|I}曲(Ⅲg/L)1109,『,『『,,『}l£Q肫{璺!《!土一——塑生C.一.一£一—:—£—£★:原水/。:因未出現礬花,未測定。由表l可見,在眾多混凝劑中,UP—ll的處理效果最佳,其在用量為2.4ml/l_,時,處理效果最好。在此基礎上,我們又對其進行了多次反復試驗,結果見表2。表2uP一11重復試驗結果!區蘭簋到竺:=127171q824224.,n1792432{093,9:4i油tmg,L由表2可見,經混凝劑uP—ll處理後,出水COD在[00mg/I。左右,但尚未全部達到國家規定排放標准。為此,決定採用BSBR法對其出水做進一步處理。2.2PH調節試驗經uP一1l處理後,其出水PH降低到5.3,而一般好氧生物處理PH要求在6.5~8.5之間,為此需投JJⅡPH調整劑。選擇UP—12作為PH調整劑,試驗結果見表3及表4。表3uP一12投加量試驗結果簍竺蘭!!:!竺!I型!I!竺l型:I!竺l!!pH5963727988表4uP—l!投加時間試驗H{8825j4666「6b7,油(mg/L)156721191268272l2tHCoD(mg/L)2{45¨3nlH261555Js041嘶5①未加UP一12;②uP—ll和uP—12同時投入;③lmin後投加uP一12;@,32min~雪投加uP—12;⑤沉澱30min後取上清液投加uP—12。由表3可見,uP—12投加量為.300mg/l_肘,pH—uir調節到7.2,滿足BSBR入水對PH的要求。表4為uP—12投加時問的選擇試驗,山結果可見,污水經uP—ll處理沉澱30min後,取上清液再投lJJu300mg/l_.uP—12,處理效果最佳。其出水.BOD。/COD。達到0.4左右,適合生物處理。2.3BSBR試驗2.3.1BSBR運行參數的確定歡四聯採油污水經uP—ll處理,再經uP—12調節PH後,作為BSBR入水。下面對曝氣時間及沉澱時間進行考察,以確定BSBR工藝參數。①曝氣時間。BSBR~綦氣時間的選擇見圖2。由圖2可n見,由於廢水經uP一1l和uP—12處理後,COD已經不高,在開始曝氣2h內,COD顯著.F降,其值小於.100mg/l。,而在隨後數小時內,COD降解緩慢。因此,曝氣時間以4h為宜。②沉澱時間。曝氣結束後,取出水樣,測其污泥沉降比。結果見圖3。山圖3可見,』:30minl~l污泥沉降比明顯下降,::::在隨後的時間內,變化不大。為61安全起見,沉澱時間以lh為好。、:2.3.2UP—l1UP—l2BSBR處理工藝試驗根據以上試驗結果,選取BSBlL運行時序為:進水0.5h、曝氣4h、沉澱lh、排水O.5h,遼河油田歡四聯採油廢水經uP_lluP_12BSBR處理,運行結果見表4、5。i匪二原水((1DlBsBK^水(0j)IBsBn出水(:oD—塵堡壘土—一_L——j!蘭坐土———L———二竺《三上一24HQ1【】17H39221J9R768s!Z3:878521Si8211S87S9=43781H579S'7^1I』9887H表5迭標處理試驗結果f轉封三)
❿ sbr是什麼意思
SBR也叫安全帶提醒裝置,一般主駕上面都會有安全帶提醒,但是副駕上面很少有SBR裝置。
SBR由啟動單元、檢測單元、信號單元組成;駕駛員座位上裝設啟動單元;在副駕駛員座位裝設檢測單元和信號單元。為提醒乘客行車時系安全帶,乘客座位上裝設檢測單元和信號單元。
安全帶提醒裝置SBR(Safety Belt Reminder)是當駕駛員和前排乘員沒有使用安全帶時,提醒駕駛員和前排乘員的系統。該系統由探測未系安全帶的感測器和兩級提醒駕駛員的信號(第一級是視覺信號,第二級是視覺和聽覺信號)所組成。
對於車禍事故中的乘員,正確的使用安全帶是最有效的保護措施,這一結論已得到大家的公認。調查表明,大多數不系安全帶的乘員在受到適當的提醒時是可以繫上安全帶的。安全帶提醒裝置(SBR)就是用於提醒這些乘員使用安全帶。
在歐洲新車評估計劃(EURO NCAP)中,要求對於前排乘員座椅使用狀態必須被監測到,體重比較輕的百分之五的小個子女性(5th percentile)除外。
原理
安全帶提醒裝置感測元件材料是一種螺旋纏繞的聚偏二氟乙烯氟(PVDF)高分子薄膜材料,該材料在機械拉伸或者壓縮時就在兩端產生電荷。
通過對壓力信號進行快速傅立葉變換,將信號變換到頻域,將曲線低頻段特徵和高頻段特徵兩者加以比較,得到該座椅當前使用狀態。座椅使用情況可以被分類為空的,無生命物體或者包裹,人體三類。