接觸氧化工藝與SBR工藝對(duì)比分析

1、SBRX藝與厭氧+好氧+接觸氧化工藝在水煤漿氣化廢水處理中的對(duì)比分析1. 工藝論述1.1 采用厭氧 +好氧 +接觸氧化工藝簡(jiǎn)介水煤漿氣化廢水屬于高氨氮廢水， 所以脫氮除磷非常關(guān)鍵。 采用厭氧 +好氧 +接觸氧化法是一種 好氧生物膜法工藝，接觸氧化池內(nèi)設(shè)有填料，部分微生物以生物膜的形式固著生長(zhǎng)在填料表面， 部分則是絮狀懸浮生長(zhǎng)于水中。該工藝兼有活性污泥法與生物濾池二者的特點(diǎn)。池內(nèi)加設(shè)適宜形狀和比表面積較大的生物膜載體填料， 這樣在填料表面形成生物膜， 由于內(nèi)部 的缺氧環(huán)境勢(shì)必形成生物膜內(nèi)層供氧不足甚至處于厭氧 狀態(tài)，這樣在生物膜中形成了由厭氧菌、 兼性菌和好氧菌以及原生動(dòng)物和后生動(dòng)物形成的長(zhǎng)食物

2、鏈的生物群落， 能有效地將不能好氧生物 降解的 COD 部分厭氧降解 為可生化的有機(jī)物。由于池內(nèi)填充了大量的生物膜載體填料， 填料上下兩端多數(shù)用網(wǎng)格狀支架固定， 當(dāng)填料下部的 曝氣系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，維修工作將十分麻煩。填料易老化，一般 4 6 年需更換一次。由于前端物化處理后廢水中 SS 含量較低，生物膜固著的載體較少，導(dǎo)致生物膜比重較小，極 易造成脫膜，掛膜不穩(wěn)定。脫落的生物膜和絮狀污泥在二沉池沉淀效果較差，易導(dǎo)致出水SS 超標(biāo)。1.2 SBR 工藝簡(jiǎn)介在序批式反應(yīng)器系統(tǒng) （ Sequencing Batch Reactor 簡(jiǎn)稱(chēng) SBR 法）中，曝氣池、 二沉池合二為一， 在單一反應(yīng)池內(nèi)利用

3、活性污泥完成污水的生物處理和固液分離， SBR 是污水活性污泥生化處理 系統(tǒng) 的先驅(qū)，然而直到最近幾年隨著監(jiān)控與測(cè)試技術(shù)的飛速發(fā)展，這一技術(shù)才得以完全更新并 被美國(guó)環(huán)境保護(hù)署（ USEPA ）推薦為一項(xiàng)低投資、低操作成本及低維修費(fèi)用，高效益的環(huán)境處 理新技術(shù)。據(jù) EPA 調(diào)查，在污水流量一定時(shí)，選擇 SBR 要比傳統(tǒng)的活性污泥法處理費(fèi)用 節(jié)省 許多，這一點(diǎn)已被大量的工程實(shí)例所證實(shí)。工藝運(yùn)行方式SBR 工藝主體構(gòu)筑物由 SBR 反應(yīng)池組成， SBR 反應(yīng)池的運(yùn)行操作由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、潷 水和待機(jī)五個(gè)階段組成。進(jìn)水期：污水進(jìn)入反應(yīng)池。反應(yīng)期：污水進(jìn)入反應(yīng)池中發(fā)生生化反應(yīng)，在這階段可以只混合不曝氣

4、，或既混合又曝氣， 使污水處在反復(fù)的好氧 -缺氧中，反應(yīng)期的長(zhǎng)短一般由進(jìn)水水質(zhì)及所要求的處理程度而定。沉降期：在此階段反應(yīng)器內(nèi)混合液進(jìn)行固液分離，因該階段在完全靜止條件下進(jìn)行，表面水 力和固體負(fù)荷低，沉淀效率高于一般沉淀池的沉淀效率。排水期：當(dāng)沉淀階段結(jié)束，設(shè)置在反應(yīng)池末端的潷水器開(kāi)動(dòng)，將上清液緩緩潷出池外，當(dāng)池 內(nèi)水位降到低水位時(shí)停止?jié)?。待機(jī)期：本處理系統(tǒng)多池運(yùn)行，在每池潷水后完成了一個(gè)運(yùn)行周期，在實(shí)際操作中，潷水所 需時(shí)間往往小于理論最大時(shí)間，故潷水完成后兩周期間閑置時(shí)間就是待機(jī)期，該階段可視污水的水質(zhì)、 水量和處理要求決定其長(zhǎng)短或取消。 在此階段可以從反應(yīng)池排出剩余活性污泥。 反應(yīng)池

5、排出的剩余污泥泥齡長(zhǎng)，已基本穩(wěn)定。SBR 法與其它活性污泥處理技術(shù)比較有以下優(yōu)點(diǎn)：SBR 系統(tǒng)以一組反應(yīng)池取代了傳統(tǒng)方法及其它變型方法中的初次沉淀池、曝氣池及二次沉淀池，整體結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單，無(wú)需復(fù)雜的管線(xiàn)傳輸，系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單且更具有靈活性。SBR 反應(yīng)池具有調(diào)節(jié)池均質(zhì)的作用，可最大限度地承受高峰 BOD 濃度及有毒化學(xué)物質(zhì) 5對(duì)系 統(tǒng)的影響。在污水流量低于設(shè)計(jì)值時(shí)， SBR 系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)液位計(jì)的設(shè)定值使用反應(yīng)池部分容積，或調(diào)節(jié) 反應(yīng)時(shí)間，從而避免了不必要的電耗。其它生物處理方法則無(wú)這樣的功能。因?yàn)閷?duì)于每個(gè)反應(yīng)單體而言出水是間斷的， 在高負(fù)荷時(shí)活性污泥不會(huì)流失， 因而可以保持 SBR 系統(tǒng)在高負(fù)荷時(shí)

6、的處理效率。 而其它的生物處理方法在高流量負(fù)荷時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)活性污泥流失的 問(wèn)題。SBR 在固液分離時(shí)整體水體接近完全靜止?fàn)顟B(tài)，不會(huì)發(fā)生短流現(xiàn)象，同時(shí)，在沉淀階段整個(gè)SBR 反應(yīng)池容積都用于固液分離，較小的活性污泥顆粒都可得到有效的固液分離，因此， SBR 的出水質(zhì)量高于其它的生物處理方法。易產(chǎn)生污泥膨脹的絲狀細(xì)菌在 SBR 反應(yīng)池中因反應(yīng)條件的不斷的循環(huán)變化而得到有效的抑制。 而污泥膨脹問(wèn)題是其它活性污泥方法中很常見(jiàn)且很難控制的問(wèn)題之一。采用了穩(wěn)定的自動(dòng)化控制和先進(jìn)的探測(cè)儀器和設(shè)備，以保證出水水質(zhì)達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) ( GB13458-2001) 和當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門(mén)的要求。處理流程簡(jiǎn)潔， 控制靈

7、活， 可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)控制指標(biāo)處理水量， 改變運(yùn)行周期及工 藝處理方法，適應(yīng)性很強(qiáng)。2. 工藝設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)比較面選擇分別對(duì)厭氧+好氧+接觸氧化和 SBR 工藝進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較分析2.1.1 原水水量水質(zhì)3/d 1920mQCOD500mg/lCrBOD250mg/l 5氨氮SS200mg/l2.1 方案電費(fèi)按 0.5 元 /度考慮。300mg/L2.1.2 厭氧 +好氧 +接觸氧化工藝2.1.2.1 工藝設(shè)計(jì)鼓風(fēng)機(jī)房 數(shù)量 尺寸 設(shè)3臺(tái)三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)，二用一備。 型號(hào)1間9.9 X 7.2 X 3.3mHSR-1503/min 17.15Nm 轉(zhuǎn)速流量1180rpm生物接觸氧化池?cái)?shù)量單池尺寸

8、3 d 1.0kgBOD/m 實(shí)際停留時(shí)間 填料層高度2 座10X 9X 5.5m負(fù)荷5 接觸時(shí)間3.6h6h3m曝氣系統(tǒng)采用散流式曝氣器曝氣。58.8kPa30kw平流沉淀池23h /m 風(fēng)壓功率座1數(shù)量1.0m 表面負(fù)荷6.0m 6 X 25 X尺寸2.5m有效水深2.5m污泥斗深臺(tái)。 設(shè)行車(chē)刮泥機(jī) 1SHG6000 型號(hào)3.75kw功率投資估算 2.1.2.2表序單數(shù)1。+好氧 + 接觸氧化系統(tǒng)投資估算見(jiàn)表厭氧+接觸氧化系統(tǒng)投資估算1 厭氧 +好氧單價(jià)（萬(wàn)合價(jià)（萬(wàn)元） 名稱(chēng) 規(guī) 格 號(hào) 位 量 元）接觸氧化 1 10X9X 5.5m 11.175 22.35 2座池2 7.2X3.3m

9、1 4.99 4.99 9.9X 鼓風(fēng)機(jī)房座平流沉淀 3 25X6X 6.0m 18.92 18.92 1座池12 散流式曝 4 SSB600 0.0085 1.06 座 5 氣器54 填料及支 3M $ 150 0.020 5 10.800 架6 HSR-150 10.50 10.50 3座鼓風(fēng)機(jī)行車(chē)刮泥 7 SHG6000 7.50 7.50 1臺(tái)機(jī)多用管閥 8 1.00電氣9 177.11 小計(jì)2.1.2.3 運(yùn)行成本分析風(fēng)機(jī)24小時(shí)運(yùn)行，耗電 30 X 2X 24= 1440度行車(chē)刮泥機(jī)12小時(shí)運(yùn)行，耗電 3.75 X 12 = 45度生化部分噸水電費(fèi) 0.206 元/噸水填料更換（按

10、使用 5年考慮） 10.8X10000/5/365/1920 =0.03 元/噸水生化部分運(yùn)行成本0.236 元/噸水2.1.2.4 構(gòu)筑物占地2。2200.1m構(gòu)筑物占地面積 2.1.3 SBR工藝2.1.3.1 工藝設(shè)計(jì)數(shù)量2 座單池尺寸24X 10X 5.5m最高水位5.0m2.5m最低水位0.5m超高d 0.08kgB0D/kgMLSS 污泥負(fù)荷53000mg/L污泥濃度8 小時(shí)反應(yīng)池運(yùn)行周期3 /h 每池內(nèi)設(shè) 1 套潷水器，潷水速度 600m。SBR 反應(yīng)池產(chǎn)生的剩余污泥采用重力排至貯泥池。 曝氣系統(tǒng)采用散流式曝氣器曝氣。鼓風(fēng)機(jī)房 1 間 數(shù)量3.3m 9.9 X 7.2 X尺寸 3

11、 臺(tái)三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)，二用一備。設(shè)HSR -150型號(hào)3/min17.15Nm流量1180rpm轉(zhuǎn)速58.8kPa 風(fēng)壓30kw功率2.1.3.2 投資估算系統(tǒng)投資估算見(jiàn)表 2。SBR表2 SBR系統(tǒng)投資估算合價(jià)（萬(wàn)元）單數(shù)單價(jià)（萬(wàn)序 格 名稱(chēng) 規(guī) 元）量 號(hào) 位反應(yīng) SBR44.1022.05 5.5m 2 1 24 X 10X 座 池 9.9X 4.99 4.99 2 7.2 X 3.3m 1鼓風(fēng)機(jī)房座 33 散流式曝 2.84SSB600 0.0085 3 座 4 氣器 2 16.00 16.00 4 XEF -600 座潷水器3 10.50 5 HSR-150 10.50 鼓風(fēng)機(jī) 座 1

12、76.436 小計(jì) 運(yùn)行成本分析 2.1.3.3度 =1080小時(shí)運(yùn)行，耗電 30 X 2 X 18風(fēng)機(jī)18噸水電費(fèi)0.15元/噸水2.1.3.4 構(gòu)筑物占地2。1760.04m 構(gòu)筑物占地面積 3. 兩種工藝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比分析兩種工藝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比分析見(jiàn)表 3。表 3 生物接觸氧化工藝與 SBR 工藝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比項(xiàng)目 生物接觸氧化工藝 SBR 工藝 生物膜中形成了由厭氧菌、兼性整個(gè)過(guò)程在缺氧-好氧環(huán)境中菌和好氧菌以及原生動(dòng)物和后技術(shù)交替進(jìn)行， 易產(chǎn)生污泥膨脹的生動(dòng)物形成的長(zhǎng)食物鏈的生物可行絲狀細(xì)菌在反應(yīng)池中因反應(yīng)條群 落，能有效地將不能好氧生物性 件的不斷的循環(huán)變化而得到有降解的 COD

13、部分厭氧降解為可 效的抑制。 生化的有機(jī)物。 固液分離時(shí)整體水體接近完全由于物化處理后廢水中SS 含量不會(huì)發(fā)生短流現(xiàn)象，靜止?fàn)顟B(tài)，較低，生物膜固著的載體較少，同時(shí)，在沉淀階段整個(gè)反應(yīng)池導(dǎo)致生物膜比重較小，極易造成容積 都用于固液分離，固液分脫膜。脫落的生物膜比重較小，離徹底， 表面水力和固體負(fù)荷在二沉池沉淀效果較差， 易導(dǎo)致低， 沉淀效率高， 出水水質(zhì)有出水 SS 超標(biāo)。 保證。 系統(tǒng)集進(jìn)水、 反應(yīng)、 沉淀、排水、閑置于一體，無(wú)需設(shè)置二氧化池出水需設(shè)置泥水分離系整體結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單，次沉淀 池，統(tǒng)，一般設(shè)二沉池或氣浮，整個(gè)無(wú)需復(fù)雜的管線(xiàn)傳輸，系統(tǒng)操系統(tǒng)復(fù)雜，操作管理不夠方便。 操作作簡(jiǎn)單且更具有靈活性。 多池運(yùn)行， 曝氣系統(tǒng)發(fā)生 由于填料和支架的存在， 管理 曝 故障時(shí)可向其它池子倒換，維重氣系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)維修困難，新掛膜相對(duì)困難。 修方便， 啟動(dòng)迅速。填 次換需更一 約每 4-6 年 完全混合，可長(zhǎng)期運(yùn)行。料。