污水處理--間歇式活性污泥法

1、設(shè)為首頁 | 加入收藏 | 聯(lián)系我們 | 網(wǎng)站地圖首頁政務(wù)服務(wù)創(chuàng)新服務(wù)技術(shù)市場科普之窗 污水處理-間歇式活性污歇式活性污泥法發(fā)布日期： 2008年04月26日 信息來源： 廣州科技網(wǎng)第一版 引言水污染已經(jīng)是跨國度、遍布整個流域的流域性水污染問題。當水資源短缺到成為全球面臨的嚴重問題時, 污水經(jīng)過適當?shù)奶幚磉M行回用和水的循環(huán), 已經(jīng)成為全世界的意識。隨著污水排放量的不斷增加, 由于技術(shù)、經(jīng)濟條件的限制, 許多污水均未做到達標排放。SBR 法（間歇式活性污泥法的簡稱）工藝符合污水處理過程中簡易高效、節(jié)能、靈活和多功能的要求, 又符合低建設(shè)費用、低運行費用、低操作管理需求和二次污染物排放少的技術(shù)要求

2、。是一種比較先進的技術(shù)。第二版 SBR 工藝及其特點間歇式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process縮寫為SBR 活性污泥法, 又稱序批式活性污泥法，是將初沉淀池出流水放流到曝氣池, 按時間順序進行進水、生化反應(yīng)(曝氣 、泥水沉淀、出水排放上清液、待機(閑置 等基本操作, 從污水的流入開始到待機時間結(jié)束稱為一個操作周期, 這種操作周期周而復(fù)始反復(fù)進行, 從而達到不斷進行污水處理之目的。SBR法的一般流程如圖1所示。間歇式活性污泥法的特點SBR法不同于傳統(tǒng)的活性污泥法, 在流態(tài)及有機物降解上是空間推流的特點, 具有以下幾個特征:

3、(1無二次沉淀池和污泥回收設(shè)備等, 工藝設(shè)備簡單, 基建費低和運行費用低, 維護管理方便。(2SBR用于工業(yè)廢水處理, 不需要設(shè)置流量調(diào)節(jié)池。(3在厭氧狀態(tài)下, 污泥的SVI 值較低, 污泥易于沉淀,不易產(chǎn)生污泥膨脹。(4在反應(yīng)器的一個運行周期中, 調(diào)節(jié)SBR 運行方式, 可同時具有去除BOD 和脫氮除磷的功能。(5耐沖擊負荷, 處理有毒或高難度有機廢水的能力強, 處理有機物效率高, 處理水水質(zhì)優(yōu)于連續(xù)式活性污泥法。(6系統(tǒng)本身適用于組件式構(gòu)造方法, 有利于廢水處理廠的擴建與改造。SBR工藝與普通活性污泥法工藝的最大不同, 是在普通活性污泥法工藝中各反應(yīng)操作過程(如曝氣、沉淀等 分別在各自的單

4、元(構(gòu)筑物 進行, 而SBR 工藝中, 各反應(yīng)操作過程都在同一池中完成, 只是依時間的變化, 各反應(yīng)操作隨之變化。第三版 SBR 工藝的影響因素SBR工藝同時具有去除BOD 、生物脫氮除磷的功能, 影響其脫氮除磷的主要因素有以下三個方面:(1易生物降解的基質(zhì)濃度:如何設(shè)法提高厭氧條件下聚磷菌的釋磷是達到高效除磷的重要條件。通常以BOD5/TP(總磷 的比值來作為評價指標, 一般認為BOD5/TP20,則磷的去除效果較穩(wěn)定。(2NO3 N對脫氮除磷的影響:應(yīng)盡量降低曝氣池內(nèi)進水前留于池內(nèi)的NO3 2N濃度, 主要靠好氧曝氣停止后沉淀、排水段的缺氧運行。如反硝化徹底, 殘留的NO3 N濃度很小,

5、同時也提高了氮的去除率, 反之亦然。(3運行時間和DO 的影響:運行時間和DO 是SBR 取得良好脫氮除磷效果的兩個重要參數(shù)。進水工序的厭氧狀態(tài),DO 應(yīng)控制在0.30.5mg/L,以滿足釋磷要求, 易生物降解基質(zhì)濃度較高時則釋磷速率快, 當釋磷速率為910mg/(gMLSS h,水力停留時間大于1h, 則聚磷菌體內(nèi)的磷已充分釋放。好氧曝氣工序DO 應(yīng)控制在2.5mg/L以上, 曝氣時間4.0h 為宜。好氧曝氣之后, 沉淀、排放工序均為缺氧狀態(tài),DO 不高于0.7mg/L,時間為2h 左右為適宜。第四版 SBR 工藝的新發(fā)展（一）由于常規(guī)SBR 工藝在一個池子中按時間順序依次進行, 所有工序間

6、歇進水與排水給操作帶來麻煩, 而且至少需要兩個池子交替進水。而對出水水質(zhì)要求脫氮除磷, 就必須在運行周期中增加缺氧、厭氧時段, 所以必須延長運行周期, 增大了池容。因而在工程應(yīng)用實踐中,SBR 傳統(tǒng)工藝逐漸發(fā)展成了各種新的形式, 但仍保留著常規(guī)SBR 工藝的優(yōu)點和序批處理周期運行的特點, 以下分別介紹幾種主要的SBR 的改進工藝。一、間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥法(ICEASICEAS工藝于20世紀80年代初在澳大利亞興起, 工藝的基本單元是由處于缺氧狀態(tài)的預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)為一組的反應(yīng)器。ICEAS最大的特點是SBR 反應(yīng)器前部增加了一個生物選擇器, 使系統(tǒng)選擇出適應(yīng)廢水中有機物降解、絮凝能力

7、更強的微生物, 防止產(chǎn)生污泥膨脹, 使活性污泥在選擇器中經(jīng)歷一個高負荷的吸附階段(基質(zhì)積累, 隨后在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個較低負荷的基質(zhì)降解階段, 以完成整個基質(zhì)降解的全過程。在主反應(yīng)區(qū)內(nèi)依照曝氣、攪拌、沉淀、潷水、排泥程序周期循環(huán)運行, 在每周期內(nèi)曝氣、攪拌應(yīng)反復(fù)進行34次, 使污水在好氧、缺氧、厭氧不斷交替的條件下完成對有機污染物的降解, 同時達到脫氮除磷的目的。ICEAS的優(yōu)點是采用連續(xù)進水系統(tǒng), 可以減少運行操作的復(fù)雜性, 是一個適用于較大規(guī)模的污水處理裝置。這種系統(tǒng)在處理市政污水和工業(yè)污水方面比傳統(tǒng)的SBR 系統(tǒng)費用更省、管理更方便。覃東明采用ICEAS 法處理廣州市某大型餐飲污水處理工程

8、最終出水CODCr 降至24.2mg/L,各項指標均達到廣東省(水污染物排放限值DB44/262001第二時段一級排放標準。針對餐飲業(yè)繁榮的現(xiàn)狀, 這種運行費用低、處理效率高、管理簡單的污水處理工藝極具推廣價值。二、CASS(Cyclic Activated Sludge System工藝CASS工藝是在ICEAS 的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的, 并推廣應(yīng)用的SBR 改進工藝。通常CASS 一般分為三個反應(yīng)區(qū):一區(qū)為生物選擇器、二區(qū)為缺氧區(qū)、三區(qū)為好氧區(qū), 三者的容積比一般為1:5:30。CASS 生物選擇器和缺氧區(qū)的設(shè)置和污泥回流的措施, 保證了活性污泥不斷地在選擇器中經(jīng)歷一個高絮體負荷(S0/X0階

9、段, 從而有利于系統(tǒng)中絮凝體細菌的生長, 進一步有效的抑制絲狀細菌的生長和繁殖, 并可以起到控制污泥膨脹、增強有機物的去除率和除磷脫氮的作用。CASS工藝與ICEAS 的主要區(qū)別是污泥負荷不同。ICEAS 屬周期循環(huán)延時曝氣范疇, 污泥負荷通?？刂圃?.040.05kgBOD5/(kgMLSS d之間, 但以此負荷進行設(shè)計, 其工程投資與其他生物處理方法相比幾乎沒有優(yōu)勢。而CASS 工藝的污泥負荷為0.10.2kgBOD5/(kgMLSS d或再高一些CASS 工藝仍能達到與ICEAS 工藝相當?shù)娜コЧ? 而且有利于形成絮凝性能好的污泥; 而負荷的提高使CASS 工藝的投資比ICEAS 節(jié)省

10、25%以上。萬紅采用CASS-SBR 工藝處理6-APA 制藥廢水的效果良好, 能提供極均衡的缺氧、厭氧及好氧條件,COD 、BOD5、SS 去除率均可達到98%以上。泰山國際學(xué)校的生活污水生活污水可生化性好, 但N 、P 含量較高, 必需經(jīng)過脫氮除磷。采用CASS 工藝與過濾和CIO 消毒技術(shù)相結(jié)合進行處理, 對COD 、BO D5、SS 、NH4 N去除率高, 完全達到回用水標準。該工藝脫磷除氮不需外加藥劑, 運行費用省, 污泥沉降效果好, 不發(fā)生污泥膨脹。而且在該工程中自動化程度高, 管理方便, 減輕了污水站工作人員的勞動強度, 只需12人。三、CAST(Cyclic Activated

11、 Sludge Technology循環(huán)式活性污泥法CAST 工藝是一種循環(huán)式活性污泥法, 整個工藝為一間歇式反映器, 在此反應(yīng)器中工藝過程按曝氣和非曝氣階段不斷重復(fù), 將生物反應(yīng)過程和泥水分離過程結(jié)合在一個池子中進行。CAST反應(yīng)池的運行是間歇性的和周期性的循環(huán)操作, 一般運行周期為4h, 其中曝氣2h, 沉淀1h, 排水1h, 但運行周期可根據(jù)水質(zhì)水量波動作適當?shù)恼{(diào)整。當有沖擊負荷時, 可以通過延長曝氣時間、增加循環(huán)周期的時間來適應(yīng)負荷的沖擊, 保證處理效果。CAST 系統(tǒng)的脫氮除磷效果優(yōu)于CASS 。孫繼龍等采用混凝沉淀+CAST工藝處理毛紡織印染廢水的工程實例證明,CAST 工藝處理毛

12、紡織印染廢水具有技術(shù)可靠、操作簡單、便于管理等優(yōu)點。出水水質(zhì)符合紡織染整工業(yè)水污染排放標準I 級排放標準。同時CAST 工藝產(chǎn)生污泥量較少, 污泥性質(zhì)穩(wěn)定。具有良好的沉降、絮凝脫水性能, 調(diào)試至今未發(fā)生污泥膨脹現(xiàn)象, 出水水質(zhì)穩(wěn)定。第五版 SBR 工藝的新發(fā)展（二）四、UNITANK(一體化活性污泥 工藝原污水經(jīng)格柵與沉淀池預(yù)處理后連續(xù)進入UNITANK 反應(yīng)池, 該反應(yīng)池有三個矩形池相連組成, 三個池水流相連通, 每個池中均設(shè)有曝氣供氧設(shè)備, 可采用鼓風(fēng)曝氣或表面機械曝氣, 并配有攪拌。在外邊兩側(cè)矩形池, 設(shè)有固定出水堰與剩余污泥排放口。外邊的兩側(cè)矩形池交替作為曝氣池和沉淀池, 而中間一個矩

13、形池只作曝氣池。連續(xù)進入該系統(tǒng)的污水, 通過控制進水閘可分時序分別進入三個矩形池中任意一個, 采用連續(xù)進水、出水、周期交替運行。UNITANK系統(tǒng)除保持原有SBR 的自控以外, 還具有潷水簡單、池子構(gòu)造簡化、出水穩(wěn)定、不需回流等特點, 而通過進水點的變化可達到回流和脫氮除磷的目的。廣州市獵德污水處理廠二期工程采用UNI-TANK 新工藝, 經(jīng)過近一年的試運行后污水處理效果穩(wěn)定, 已基本達到設(shè)計出水水質(zhì)、水量要求。對珠江西航道及前航道市區(qū)段水質(zhì)有明顯改善, 對保護廣州珠江西航道飲用水源二級保護區(qū)、凈化珠江水質(zhì)有重要作用, 其環(huán)境及社會效益非常顯著。五、DAT-IAT(Demand Aeratio

14、n Tank-Interm ittent Aeration Tank工藝該工藝是連續(xù)進水、連續(xù)、間歇曝氣工藝, 由DAT 和IAT 雙池串聯(lián)組成,DA T 池連續(xù)進水、連續(xù)曝氣(也可間歇曝氣;IAT 池連續(xù)進水、間歇曝氣, 排水和排泥均從IAT 排出。每組反應(yīng)池中DAT 池和IAT 池容積相等, 中間設(shè)兩道導(dǎo)流墻, 兩道導(dǎo)流墻之間為導(dǎo)流區(qū), 其寬度為1.5m 左右。污水從DAT 池首端連續(xù)進入, 立即與從IAT 回流來的混合液和原池中的混合液充分混合, 為完全混合狀態(tài)。然后混合液經(jīng)第一道導(dǎo)流墻靠近水面處的導(dǎo)流孔進入導(dǎo)流區(qū), 由上往下流動, 使活性污泥絮凝, 有利于活性污泥在IAT 池進行沉淀,

15、 同時在導(dǎo)流區(qū)可散除混合液中的氣泡, 以免干擾IAT 池沉淀時段的污泥沉淀?；旌弦航?jīng)第二道導(dǎo)流墻底部導(dǎo)流孔以很低的流速從底部流入IAT 池, 很低流速的進水不會對IAT 池沉淀的污泥產(chǎn)生攪動。DAT 池為恒水位運行,IAT 池為變水位運行。與CAST 和ICEAS 相比,DAT 是一種更靈活、完備的預(yù)反應(yīng)區(qū), 從而使DAT 與IAT 能夠保持較長的污泥齡和很高的MLSS 濃度, 對有機物負荷及毒物有較強的抗沖擊能力。目前,DAT-IAT 的應(yīng)用研究還比較少。六、改良型SBR(MSBR,ModifiedSBR工藝MSBR工藝不需設(shè)置初沉池和二沉池, 系統(tǒng)連續(xù)進水、出水, 兩個序批池交替充當沉淀池

16、用, 周期運行。MSBR工藝被認為是目前最新的一體化工藝流程, 它是由A2/O系統(tǒng)與常規(guī)SBR 系統(tǒng)串聯(lián)組成, 具有二者的全部優(yōu)點。因而它具有同時高效去除有機物與氮、磷污染物的功能, 出水水質(zhì)穩(wěn)定。特別是回流污泥進水厭氧池前增加了一個污泥濃縮區(qū), 濃縮后污泥經(jīng)缺氧區(qū)再進入?yún)捬鯀^(qū), 這樣就大大減少了回流污泥中硝酸鹽進入?yún)捬鯀^(qū)的量, 也減少了VFA 因回流而造成稀釋, 增加了厭氧區(qū)的實際停留時間, 所以大大提高了除磷效果。郭景海等介紹了一種新型水處理技術(shù)MSBR 法的計算機控制方案, 進出水實現(xiàn)計算機在線模糊控制, 實現(xiàn)水處理過程的最優(yōu)化。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)了實驗參數(shù)的自動采集和保存, 提高采樣頻率,

17、 實現(xiàn)24h 不間斷采集數(shù)據(jù)。通過對該方案進行實驗研究, 該系統(tǒng)出水可達到預(yù)期的效果, 出水COD 降為30mg/L以下達到國家一級排放標準。第六版 SBR 工藝的國內(nèi)外發(fā)展簡況國外簡況1914年, 英國Alden 與Lockett 等人發(fā)明了活性污泥法間歇運行污水處理技術(shù)。但由于曝氣和自控設(shè)備的問題, 運行管理極不方便, 后來改為連續(xù)流活性污泥法工藝。在20世紀80年代前后期, 由于自動化、計算機等高新技術(shù)的迅速發(fā)展以及在污水處理領(lǐng)域的普及與應(yīng)用(電動閥、氣動閥、溶解氧傳感器、水位傳感器等, 使得間歇活性污泥法污水處理技術(shù)獲得重大進展, 實現(xiàn)了運行管理的自動化。1979年, 美國R.L.Ir

18、vine 等人根據(jù)試驗結(jié)果首先提出SBR 工藝, 系連續(xù)進水, 間歇排水。同年Goronsay 在以往工藝基礎(chǔ)上提出了間歇式循環(huán)延時曝氣系統(tǒng)。1984年又研究出利用不同負荷條件下微生物的生長速率和污水生物除磷脫氮工藝。-是SBR 工藝中, 繼、法之后完善發(fā)展的又一種新方法。澳大利亞以工藝所著稱。近十幾年來, 建成SBR 工藝污水處理廠600余座, 其中在中型和大型污水處理廠的應(yīng)用也日益增多, 并且開始興建日處理量21萬噸大型SBR 工藝污水處理廠。由于處理工藝流程簡單, 處理效果好的獨特優(yōu)點, 逐漸引起世界污水處理界的廣泛關(guān)注。國內(nèi)簡況(1 SBR法研究的起步我國自九十年代中期開始, 國家建設(shè)部部屬市政設(shè)計研究院和上海、北京、天津等市政設(shè)計研究院, 開始了SBR 工藝技術(shù)的研究和應(yīng)用, 但大部分處于試驗研究和小型污水處理廠的應(yīng)用階段。目前, 只有幾座城市污水處理廠采用SBR 法工藝處理城市混合污水, 其處理效果較好, 如:昆明市日處理污水量15萬噸的第三污水處理廠, 其工藝為SBR 法技術(shù),