啤洒废水、化废水、淀粉废水等在生活污水处理屮也日趋广泛天津、北京、上海 疒州、福州、昆明、抚顺、本溪等地已有多座SR处理设施。可以看岀,S是一种 问效、经济、管理简便·适用于屮、小水量污水处理的I艺,具有广閥的应用 前景 问时随着技术的发展,对SR的生化动力学及其在工艺上的优越性有了史深的了解 美国、澳大利亚、日本、德国等许多闰家和地区都展开∫对SBR法的研究和应用工作,使 二MBR法在世界范围得到了越来越深入的研究和越来越广泛的应用。随着人们对SBR研究的 深入·新型的SBR工艺不断出现·其变型工艺有 ICEAS「:艺( Intermittent Cyclic Extend 水 ed Aeration System)、IDAl.⊥艺( Intermitlent I) Decanted Aerated lagoons)、IDEA丁艺 Internilicnt Decanted Extended^ lerated)、循环式活性污泥法(( yclic Activated Sludge 技 c thnology·简称(ASI艺)、(ASSL艺( Cyclic Activated Sludge System)以及DA IAT艺( Demand Aeration Tank- Intermitlent Aeration!ank)等。 l.1 鲁缩脊 普通SBR工作原理 普通SBR是传统活性污泥法的·种变形,它的反应机制以及污染物质的去除机制和传 统活性污泥法基木桕同,仅运行操作不一样 传统活性污泥法利用微生物去除有机物,首先需要微生物将有机物转化为二氧化 碳和水及微生物菌体,反应后需要将微生物保存下米,在适当时间通过排除剩余污泥 从系统屮除去新增的徼生物。活性污泥法工艺是从空间上进行这一过程,污水首先进 入反应池,然后进入沉淀池对混合液进行沉淀·与微生物分离后的上清液外排。而 SBR[艺则是通过在时问匕的交替实现这一过程,它在流程卜只设一个池子,将曝气 池和沉池的功能集中在该池 兼有水质水量的调节、微物降解有机物和固液分 离等功能 普通序批式活性污泥法的核心是其反应池,该池集传统活性污泥法的调节池、初次 沉淀池、曝气池、二次沉淀池于一体,使处理过程大大简化,整个工艺简沽.运行操作叫 通过自动控制装置完成,管理简单·投资较省。序批式活性污泥法中“序批式”包括两层 含义:ˉ-是运行操作在空间上按序列、间歇的方式进行·处理系统中至少需要两个或多个 反应器交替运行,因此,从总体上污水是按顺序依次进入每个反应器,而各反应器相互协 调作为--个有机的整体完成污水净化功能,但对每…个反应器则是间歇进水和问歇排水 是蝕个反应器的运行操作分阶段、按时间顺序进行。典型SRI艺的一个完整运行周 期由扛个阶段组成,即进水期、反应期、沉淀期、排水期和闲置期。从第次进水开始到 第∷二次进水开始称为一个工作周期、所以S在时间上的交替运行就是它的工作 方式。 因此它是一种间歇进水、变容积、完全混合、单池操作、静置沉淀的新型活性污泥法。 图1-1-1为SBR工艺的基本操作运行模式 在SHR的运行中,每个周期循环过程即进水、反应,沉淀、排放和待机都是可进行控 制的
序批式活性污泥法(SBR.艺)技术概述 进水 沉淀 放 图1-1-」SR「艺的基木操作运行模式 1.1.1进水期 指从向反应器开始进水至到达反应器最大容积时的·毀时间。普通SBR按进水方式可 分间歇进水和连续进水两种方式。间歇进水的SBR,按进水期曝气与否又可分为限制曝气、 丫限制曝气和非限制曝气三种,运行时可根据不同微牛物的生长特点、废水的特性和要达到 的处埋日标,采用非限制曝气、半限制曝气和限制曝气方式进水,通过控制进水阶段的环 境·就实现了在反应器不变的情况下完成多种处理功能,同时起到调节的作用 l,I2:反应期 此阶段是整个反应阶段中的最主要的时期,可根据反应的日的决定进行曝气或搅拌,即 进行好氧反应或缺氧反应。在反应期通过改变反应条件,不仅可以达到有机物降解的目的, 而且可以取得脱氮、除磷的效果。例如为达到脱氮的目,可通过好氧反应(曝气)进行氧 化、硝化,然后通过缺氧反应(搅拌)进行反硝化米实现脱氮。有的为了沉淀工序效果好 在最后工序短时问内进行曝气,去除附着污泥上的氮气 L.L.3.沉淀鹕 沉淀的目的是固液分离,本工序反应器相当于二沉池,停止曝气和搅拌,污泥絮体和上 清液分离。由于在沉淀时反应器内是完全静止的,效果显然比连续流工艺要好。沉淀过程一 般由时间控制,沉淀时间在1.0~L.5h之间。污泥层要求保持在排水设备的下面,随着测量 仪器的发展,可自动监测污泥层,因此可根据污泥沉降性能前改变沉淀时间 11.4排水期? 其∏的是从反应器中排除上清液,-直滗到循环开始的最低水位,该水们离污泥层还要 有一定的保护高度,以防止出水水质变差。反应器底部沉降下来的污泥大部分作为下一个周 沏的回流污泥,过剩的污洮可在排水阶段排除,也叮在待机阶段排除 1.1.5待机期 沉淀之后到下个周期廾始的期间称为待机期。根据需要叮进行搅拌或曝气,此时通常不 进水,而是通过内游呼吸使微牛物的代谢速度和吸附能力得到恢复,为下-个运行周期创造 良好的初始条件。待机不是一个必需步骤,可以去掉。在待机期间根据工艺和处理日的,可
以进行曝气、去除剩余污泥。 在每个运行周期内,各阶段的运行参数都可以根据污水水质和出水指标进行调整,并 叫根据实际情况省去其中的某一个阶段(如待机阶段),还可把反应期与进水期合并,或在 进水阶段同时曝气等,系统的运行方式十分灵活 今●番 普通SBR工艺特点 SBR法适合当前好氧生化处理丁艺的发展趋势,属简易、高效、低耗的污水处理⊥艺 技与其他活性污泥处理技术比较有以下优点。 ①SBR系统以一个反应池取代了传统方法及其他变型方法中的调节池、初次沉淀池 噪气池及二次沉淀池,整体结构紧凑简单,系统操作简单且更具有灵活性。 ⑨投资省,运行费用低,它要比传统活性污泥法节省基建投资额30%左右。 ③SBR反应池具有调节池的作用,可最大限度地承受高峰流量、高峰BOD浓度及有毒 化学物质对系统的影响 SBR在固液分离时水体接近完全静止状态,不会发生短流现象,同时、在沉淀阶段 整个SBR反应池容积都用于固液分离,较小的活性污泥颗粒都可得到有效的闹液分离,因 此,小珉的出水质量高于其他的生物处理方法。 ⑤SRR反应过程基质浓度变化规律与推流式反应器是一致的扩散系数低。易产生污 泥膨胀的丝状细菌在SR反应池中得到有效的抑制。在较低负荷运行时,SBR中存有随时 间而发生的较大基质浓度梯度,这一浓度梯度抑制∫丝状菌的生长而有利于非丝状菌的生 长,从而防止污泥的膨胀。在高负荷运行时、非丝状菌积累容易达到饱和时,基质浓度很 扃、非丝状菌的增长优势已不冇在·丝状菌反而增长较快,所以高负荷时要有适当的空载噪 气时间。网时S反应池污泥指数较低,剩余污泥得到好氧稳定·有利于浓缩脱水。 ⑥系统通过好氧/厌氧交运行,能够在去除有机物的冋时达到较好的脱氮除磷效果。 ⑦处理流程短,控制灵活,可根据进水水质和出水水质控制指标处理水量,改变运行 周期及工艺处理方法,适应性很强 ⑧系统处理构筑物少、布置紧凑、节省占地 出于具有以上诸多优点,SBR近年来在国内外得到了较广泛的应用。但它也有不足之 处.如在实际工作中,废水排放规律与SR间歇进水的要求存在不匹配问题,特别是水量 较大时,需多套反应池并联运行·增加了控制系统的复杂性。 卷卷象份帝的 普通SBR工艺装备 L3.I落水醫 SR工艺中单个反应器的排水形式,均采用静止沉淀、集中排水(或滗水)的方式运
序批式活性污泥法(SB工艺)技术概述 第 行,由于集中滗水时间较短,因此每次滗水的流量较大,这就需要在知时间大量排水的状态1 下,对反应器内的污泥不造成扰动,因而需安装特別的排水装置一滗水器。 滗水器是随着S而发展起来的,早期的SR系统采用于动形式进行滗水,如采用在 反应器不同高度上安装排水阀门或排水量,根据反应的周期娑求定时、定量排出处理后的 污水。这种滗水方式仅适用于小型的SBR污水处理设施,其滗水效果不理想,大型的污水 处理系统尢法采用 在SBR系统中,也像其他处理I艺一样,需用·定量的水处理机械设备,SBR工艺中 最关键的设备是灌水器.又称自功浮式水堰。它能在需滗水时将上清液滗出,而在进水、反 应、沉淀等T序不影响工艺进行。它既具备对水量变化的可调节性,有良好的水力及机械性 能·又能随水位变化而自功升降。所以滗水器研制的关键是解决水堰滗水过程中,堰体(包 括堰凵、管道及装置)与动水流之间形成劬态平衡,使之随出水量的不同而达到不同的浸没 深度,并使之随水位变化所升降的响应足够的快,以满足其均匀连续排放的要求。 要使自动浮动式水堰即滗水器漂浮在水面上,首先要解决的是堰冂至池外之间,连有一 段特殊的载体管道,它能随堰体的升降而变化。当需要滗水时,池内清水不断涌入浮动堰 冂,再通过管道流向池外。在水流动过科中,一是堰体本身与浮力形成均衡;二是随水面下 降,堰体所处绝对高度也不断下降,要求载体管道不论以何轨迹运动,但其连接堰口部分, 必须也以同样速率变化能达到这一状况,就能实现滗水器的研制开发。 前S反应器中使用的滗水器可分为以下儿种类型: ①电动机械摇动臂式滗水器; 2套筒式灌水器; ③虹吸式滗水器 ④旋转式滗水器; ⑤浮筒式滗水器。 其中①、④和⑤属于有动力式滗水器 滟水器的组成一般为:收水装置、迮接装置及传动装置。收水装置设有挡板、进水槽及 浮子等,其作用是将处理好的上清液收集到滗水器中,再通过管道排放。由于滗水时瞬间流5 最大,在滗水时既要使水顺利通过,又要使反应器中的沉淀污泥不受扰动,更不能使污泥随 水流出,因此收水装置的设计十分重要,特别是在虹吸式滗水器中尤为重要。 滗水器的连接装置是滗水器的又一关键部件。滗水器在排水中需要不断地转动,其连接 装置既要保证运转自由,同时乂要保计密闭性。滗水器的传动装置是保证滗水器正常动作的 关键,不论是采用液压式还是机械式的传动,均需要同自控系统进行有机的结合,通过自动 的程序控制滗水动作。 1.3,2曝气装 SBR曝气装置与活性污泥法基本相同,但由于SR问歇运行的特殊性,其曝气设有 其特殊的要求,如要求曝气器应具备防堵塞、抗瞬间强气流冲击的特点等。SBR上艺的曝 气装置分为机械曝气和鼓风曝气两大类 (1)机槭曝气 SBR机械曝气器可以分为两种类型。一类是表面曝气器、另一类是淹没的叶轮曝气器 包括水下射流曝气)。表面曝气器直接从空气中吸入氧气,叶轮曝气器主要是从曝气池底部
的空气分布系统引入的空气中吸取氧气。表面噪气器设备比较简单,一般为常用的形式,但 在SBRT艺中较少采用。 2)鼓风曝气 SR工艺通常采用微孔曝气器作为鼓风曝气设备。 ①微孔曝气器的布置 SBR工艺微孔曝气器的布置,基夲同传统活性污泥相冋,即采用固定式微孔曝气器 般都密布在池底,距池壁不小于200mm,配气管间距·般为300~75mm、按计算均匀 布置。曝气器也可沿池长按实测的混合液吸氧速率分段采用不同布置密度。 曝气装置除了满足充氧要求外,还应满足搅拌要求。微孔曝气器的安装卜分关键,全池 理的曝气器表面高耋不应超过士5mm。因为曝气器的水压直接影响其救气量,为此,曝气 器安装完成后,要在池内放水,令水面升至曝气器顶面以上25-50cm处进行曝气器的各种 丁程参数检验 ()防止曝气器堵塞的措施 选用平板式、钟罩式、管式等微孔曝气器时·应特别注意防止曝气器堵塞,对于 S}BR匚艺应尽量釆用可变孔式的曝气器,以防堵塞;若采用其他的微孔曝气器,不仪要进 行空气净化处理,同时还要定期进行清理 ③曝气器的再生 当曝气器发生堵塞时,会使其阻力增加,出气量减少,此时须进行更换和再生。对不同 的曝气器,再生力法也不相同 13.3惆门、排泥系统 SB诬行中其曝气、滗水及排泥等过程均采用计算机自动控制系统完成,因此需要配 备相应的电动、气动阀门以便控制气、水的自动进出及关闭。剩余污泥的排放目前均采用潜 水泉的自动排放方式实现。 1.4 象多 传统SBR工艺与其他相关工艺比较 活性污泥法自20世纪初发明以来,得到飞速的发隈。除普通活性污泥法以外,近牛米 国内外应用较多的还有SBR法及氧化沟法τ艺。日前城市污水的处理技术发展较快、类型 较多、生化处理T艺除一育使用范围广泛的传统活性污泥法外,近年来国内外应用较多的有 传统活性法、氧化沟法、SIRR法等 141、传统活性污泥法。 传统活性污泥法,又称普通活性污泥法,是早期开始使用并一直沿用至今的运行方式 它是“前园内外大型城市污水处理普遍采用的方法,天津市26×101:d纪庄子污水处理 大津市40×10td东郊污水处理厂、北京市100×10td高碑店污水处理厂等都是采用 传统活性污泥法。 工艺流程简图见图1-4-1