活污水等处理工程中建造了SBR系统。澳大利亚是最早开发和最 多应用SBR法的国家之一,该国的BHP公司声称拥有世界上最先 进的SBR法生物除磷脱氮工艺。目前已建成SBR法污水处理厂 600座,处理量最大的厂为21×104m3/d美国最大厂为11×10m3 d的处理规模。 SBR法的一般流程、工作机理和过程 SBR法的一般流程如图2-4所示。 消毒剂 污水一沉砂池}→→接触池}-{排水] 污泥浓缩一消化→脱水一污泥处理 图2-4SBR法的一般流程 SBR对水中BOD的去除机理为:反应器内预先培养驯化一定 量的活性微生物(活性污泥),当废水进入反应器与活性污泥混合接 触并有氧存在时,微生物利用废水中的有机物进行新陈代谢,将有机 污染物转化为OO2、H2O等无机物同时微生物细胞增殖。将微生物 细胞物质(活性污泥)与水沉淀分离废水得到处理。 该方法由一个或多个SBR池组成。运行时,从污水分批进入池 中经活性污泥的净化,到净化后的上清液排出池外,完成一个运行 周期,每个运行周期可划分为进水期反应期沉降期排放期和闲置 期。 1.进水期(Fl) 进水期是反应器接纳废水的过程。废水流入以前反应器中剩有 活性污泥的混合液,这起到了CFS法中污泥回流的作用。在进水 期,反应器可以有不同的操作方式:(1)全过程曝气;(2)全过程搅 拌;(3)既不曝气也不搅拌;(4)前半程搅拌和后半程曝气。采用何 种方法取决于废水的水质、水量和不同的出水要求。 2.反应期( React)
反应器进水完毕、达到最高水位时,开始噪气,即反应期,这是达 到有机物去除目的的主要工序,微生物一般要经历从生长到衰亡的 全过程。在有机物去除的同时,反应期还能发生氨氮的硝化反应和 除磷菌对磷的过度援取。 3.沉淀期( Settle) 在完成有机物和氮磷去除的反应期后,停止曝气和搅拌,活性污 泥絮体进行重力沉降和固液分离。该工序相当于CFs法中的二沉 池但CFS法的二沉池是各种流向的沉降分离,SBR中污泥的沉淀 则是在完全静止状态下的理想沉淀,因而有比CFS法二沉池更高的 沉淀效率。 排水期(Draw或 Decant) 在排水期,开启排水装置排除污泥沉降后的上清液恢复到处 理周期开始时的最低水位。反应器底部沉降的活性污泥大部分作为 下个处理周期的回流污泥使用,剩余活性污泥引出排放。反应器剩 余的部分处理水可以起到循环和稀释的作用。 5.待机期(le 排水之后到下个周期开始之前的时间称为待机期或闲置期,它 是整个运行周期的机动时间,目的在于灵活调节周期内的时间,使之 便于运行。在闲置期可以根据需要进行搅拌和曝气,以利于活性污 泥保持活性。在以除磷为目标的SBR运行中,要在闲置期之初排放 污泥。 SBR法运行控制可通过定时器或液位计实现。在SBR一个运 行周期内不同工序所需时间各不相同,一般情况下进水时间在1~ 4h,曝气时间6~12h,沉降05-1h,排水0.5~1h,闲置排泥0.5 hh。反应器最高液位由处理水量反应器容积曝气装置的种类等 因素决定,般在4~5m,最低液位与反应器的容积污泥浓度和沉 降性能、排水装置的滗水深度等因素有关,一般为20%~30%的最 高液位
三、反应器构造 SBR系统包括进水装置、曝气装置、出水装置(滗水器)排泥装 置及池体、泵房、鼓风机房等。其中前5部分是一个SBR反应器最 基本的部件,曝气和出水装置是SBR反应器成功运行的关键部分。 1.曝气装置 曝气的目的有两个:一是为废水和活性污泥混合液充氧,提供 活性污泥微生物进行新陈代谢的必要环境;二是保持活性污泥在废 水中呈悬浮状态,以保证微生物与废水中有机污染物有充分接触机 会。为达到上述目的,应保证曝气装置有适宜的曝气量并且有较高 的氧的转移效率。曝气不足影响微生物新陈代谢,曝气过量时污泥 过度氧化影响出水水质,而且运行费用高。氧的转移效率是指在曝 气量一定时转移到水中的氧量与总供氧量的比例,是衡量曝气装置 性能好坏的重要指标。 SBR反应器曝气装置由鼓风机、空气管路、扩散装置组成。扩 散装置安装在反应器底部将空气分散成微小气泡由池底上升至水 面气泡在上升过程中氧气转移到水中供活性污泥微生物需要。扩 散装置分为多孔扩散器(大孔、中孔、微孔扩散器)和水力剪切扩散 器,其中微孔扩散器氧的转移效率高,布气均匀,适用于不同池型水 深,但易堵塞,不易清洗,水头损失大。有一种提升式微气泡管式曝 气器,可在池子正常工作的情况下将微气泡管式曝气头从池中提出, 进行检修更换。该系统由微气泡管式曝气头、回转吊臂、提升卷扬机 组成。操作灵活方便,充氧效率较高。 2.出水装置 SBR系统出水装置(滗水器)是工程设计中的重要部分。据美 国一份关于SBR工艺技术评估报告中所述,SBR系统的出水恶化或 运行失败大都与排水系统设计不理想有关。SBR系统由于是集中 大流量排水,所以排水系统应排水通畅能满足工艺要求的出水量 减少排水时间,并且不带出污泥,便于程序控制器控制,构造简单,造 价低,性能稳定
最简单的排水方法是淹没管,淹没管设在反应器最低水位处出 水管为向上喇叭口状,上清液通过该管排出。此种排水方法要求污 泥完全沉降后进行,而且出水极易夹带污泥。 理想的排水装置应能随液位上下浮动,不用等沉降完毕后排水。 这种装置随上清液与污泥层分界线同时下降,如浮筒式排水装置。 摇杆式排水装置在日本应用广泛,装置由摇杆、浮子排泡沫浮 渣板、溢流管组成。 3.运行控制系统 SBR法运行控制可通过定时器或液位计实现。在SBR一个运 行周期内不同工序所需时间各不相同,一般情况下进水时间在1 4h,曝气时间6~12h,沉降0.5~th,排水0.5~lh,闲置排泥0.5~ h。在一个周期内,SBR反应器内液位也随运行工序不同而变化, 进水结束时液位上升到最高曝气反应和澄清沉降阶段维持在最高 液位不变排水结束时液位下降到最低液位,闲置排泥期间液位维持 在最低液位附近(排泥很少)。反应器最高液位由处理水量反应器 容积曝气装置的种类等因素决定,一般在4~5m,最低液位与反应 器的容积污泥浓度和沉降性能排水装置的湾水深度等因素有关, 般为20%~30%的最高液位。 四、SBR法的基本特点 SBR法的各个运行期在时间上的有序性使它具有不同于连续 流系统的一些特性,现将上海松江污水厂内建造的三座池容积各为 100m3的中间试验以及对一些工程运行情况的测定结果予以叙述。 1.对水量水质变化的适应性强、运行操作灵活 小型城市污水厂和不少工厂污水的流量变化很大。规模在 10000m31d以下的城镇污水厂常由于夜间水量不足而采用二班制运 行,许多工厂因行业特点仅日间开工。图2-5是某工厂排水流量逐 时变化图。该厂污水量为900m31,qmm为10m}/h,qmx为90m}/h 采用三池SBR系统处理每池每天运行3个周期,每池每期处理污 水100m3,9次进水所需时间及进水期平均流量列于表2-6。可以
看到污水流量还时急剧的变化能被该三池SBR系统所缓和。中间 试验期间平均进水OOD为450mgL,TKN2mg/L,供气量为200m3/h, 级反应池进水流量为73.3m3/h,另一级为12.2m2}/h,二池保持相 同的进水反应时间,出水COD和氮的去除率基本一致。进水水质 的变化能在进水期被部分均匀化。浓度变化使每个运行周期进人 反应池的污染物总量不同,但SBR系统中各运行周期长短可灵活 地调整。 时间/h 时问/h 图2-5污水流量变化曲线 污水流量变化曲线b一累计水量曲线 表2-6 进水时间和平均流量 池号 2 周期 1 进水时间/h 262.6311.61.41.31.54.5 平均流量/(m)185|332:3625n46962 2.有机质的去除特性 序批式反应为非稳定反应,反应过程受进水和供氧等多种因素 的制约。现举某内联厂污水OOD逐时衰减的跟踪试验结果为例,该