日處理15立方米一體化生活污水處理設(shè)備

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 間歇式活性污泥法(SBR) 又稱(chēng)序批式活性污泥法, 是一種不同于傳統(tǒng)活性污泥法的廢水處理工藝。1914年英國(guó)的Arden 和Lokett 活性污泥法時(shí)采用的就是間歇法。受當(dāng)時(shí)技術(shù)條件的限制, 曝氣池水流不斷切換, 操作起來(lái)較為煩瑣,而且沉淀時(shí)靜止, 曝氣設(shè)備易被堵塞。在連續(xù)式活性污泥法出現(xiàn)之后, 很快將其取代, 占據(jù)了主導(dǎo)地位。20 世紀(jì)70 年代以來(lái), 為解決連續(xù)污水處理法存在的問(wèn)題, 由R. L.Irvine發(fā)起, 日本、澳大利亞等國(guó)學(xué)者對(duì)SBR 進(jìn)行了重新評(píng)價(jià)和研究。特別是近年來(lái)由于計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展, 通過(guò)溶解氧測(cè)定儀、氧化還原電位計(jì)等儀表對(duì)工藝運(yùn)行進(jìn)行過(guò)程控制的技術(shù)出現(xiàn), 使得初期的SBR 反應(yīng)器間歇運(yùn)行的復(fù)雜操作問(wèn)題得以解決。20世紀(jì)80 年代以后, SBR 法引起越來(lái)越多國(guó)家的重視,并陸續(xù)得到開(kāi)發(fā)應(yīng)用。

SBR 工藝流程和優(yōu)點(diǎn)
SBR 工藝的核心是SBR 反應(yīng)池, 它是按一定時(shí)間順序間歇操作運(yùn)行的生物反應(yīng)器。所謂“序批間歇式”有兩種含義: 一是運(yùn)行操作在空間上是按序列的方式進(jìn)行的, 為匹配多數(shù)情況下廢水的連續(xù)排放規(guī)律, 必須2 個(gè)或多個(gè)SBR 池并聯(lián), 按次序間歇運(yùn)行;二是每個(gè)SBR 的操作在時(shí)間上也是按次序排列的。一個(gè)運(yùn)行周期按次序分為五個(gè)階段: 進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水和閑置階段。典型的SBR 系統(tǒng)包括一座或幾座反應(yīng)池以及初沉池等預(yù)處理設(shè)施。反應(yīng)池兼有調(diào)節(jié)池和沉淀池的功能。當(dāng)反應(yīng)池進(jìn)水結(jié)束后, 開(kāi)始曝氣反應(yīng), 待有機(jī)物濃度達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后, 停止曝氣, 使混合液在反應(yīng)器中處于靜止?fàn)顟B(tài)進(jìn)行固液分離, 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后排除上清液, 沉淀污泥進(jìn)入閑置階段, 反應(yīng)器又處于準(zhǔn)備進(jìn)行下一周期運(yùn)行的待機(jī)狀態(tài)。在進(jìn)水階段,又可根據(jù)是否曝氣分為限制曝氣、非限制曝氣和半限制曝氣三種。限制曝氣是指在進(jìn)水時(shí)不曝氣, 并盡量縮短進(jìn)水時(shí)間, 這種限制曝氣方式適合于處理無(wú)毒性的污水。非限制曝氣是在進(jìn)水的同時(shí)曝氣, 在進(jìn)水期便可降解一部分基質(zhì), 避免反應(yīng)初期基質(zhì)在混合液中過(guò)度的累積, 對(duì)反應(yīng)過(guò)程造成抑制。這種非限制曝氣方式適合于處理有毒且基質(zhì)濃度較高的污水。半限制曝氣是在進(jìn)水的后半期進(jìn)行曝氣, 是介于限制曝氣和非限制曝氣之間的一種運(yùn)行方式。
SBR工藝之所以能夠日益受到重視, 并廣泛應(yīng)用, 是由于其運(yùn)行方式的特殊性, 使其具有以下連續(xù)流系統(tǒng)*的優(yōu)點(diǎn)。
( 1) 工藝流程簡(jiǎn)單、基建與運(yùn)行費(fèi)用低。SBR 系統(tǒng)的主體工藝設(shè)備是一座間歇式曝氣池, 與傳統(tǒng)的連續(xù)流系統(tǒng)相比, 無(wú)須二沉池和污泥回流設(shè)備, 一般也不需調(diào)節(jié)池。許多情況下, 還可省去初沉池。這樣SBR 系統(tǒng)的基建費(fèi)用往往較低。根據(jù)L. Ketchum 等的統(tǒng)計(jì)結(jié)果, 采用SBR 法處理小城鎮(zhèn)污水比用傳統(tǒng)連續(xù)流活性污泥法節(jié)省基建投資30%以上。SBR法無(wú)須污泥回流設(shè)備, 節(jié)省設(shè)備費(fèi)和常規(guī)運(yùn)行費(fèi)用。穩(wěn)定運(yùn)行期, 廢水處理費(fèi)用與原A/O—A/O 工藝相比可降低15%～20%。

( 2) 生化反應(yīng)推動(dòng)力大、速率快、效率高。SBR法反應(yīng)器中底物濃度在時(shí)間上是理想推流過(guò)程, 底物濃度梯度大, 生化反應(yīng)推動(dòng)力大, 克服了連續(xù)流*混合式曝氣池中底物濃度低, 反應(yīng)推動(dòng)力小和推流式曝氣池中水流反混嚴(yán)重, 實(shí)際上接近*混合流態(tài)的缺點(diǎn)。R. L. Irvine 等的研究還表明: SBR 法中作為微生物活性重要指標(biāo)的RNA 含量是傳統(tǒng)活性污泥法中的3~4 倍。
( 3) 耐沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)。SBR 法雖然對(duì)于時(shí)間來(lái)說(shuō)是理想推流過(guò)程, 但就反應(yīng)器中的混合狀態(tài)來(lái)說(shuō), 仍屬于典型的*混合式, 也具有*混合曝氣所具有的優(yōu)點(diǎn)。一個(gè)SBR 反應(yīng)池在充水時(shí)相當(dāng)于一個(gè)均化池, 在不降低出水水質(zhì)的情況下, 可以承受高峰流量和有機(jī)物濃度上的沖擊負(fù)荷。此外, SBR可在反應(yīng)器內(nèi)保持較高的污泥濃度, 這也在一定程度上提高了它的耐沖擊負(fù)荷能力。
( 4) 有效防止污泥膨脹。SBR 具有選擇器效應(yīng),反應(yīng)初期底物濃度較高, 有利于絮體細(xì)菌增殖并占優(yōu)勢(shì), 可抑制專(zhuān)性好氧絲狀菌的過(guò)分增殖。此外,SBR 法中好氧、缺氧狀態(tài)交替進(jìn)行, 也可抑制絲狀菌生長(zhǎng)。
( 5) 沉淀效果好。沉淀過(guò)程中沒(méi)有進(jìn)出水水流的干擾, 可避免短流和異重流的出現(xiàn), 是理想的靜止沉淀, 固液分離效果好, 具有污泥濃度高、沉淀時(shí)間短、出水懸浮物濃度低等優(yōu)點(diǎn)。
( 6) 操作靈活, 易維護(hù)。SBR 法不僅工藝流程簡(jiǎn)單, 而且根據(jù)水質(zhì)、水量的變化, 通過(guò)各種控制手段,以各種方式靈活運(yùn)行, 如改變進(jìn)水方式、調(diào)整運(yùn)行順序、改變曝氣強(qiáng)度及周期內(nèi)各階段分配比等來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的功能。由于SBR 無(wú)污泥回流系統(tǒng), 無(wú)需二沉池, 比其他生化處理系統(tǒng)更易于維護(hù)。

MSBR法的主要運(yùn)行特點(diǎn)
(1)MSBR系統(tǒng)能進(jìn)行不同配置的設(shè)計(jì)和運(yùn)行，以達(dá)到不同的處理目的。
(2)每半個(gè)運(yùn)行周期中，步驟的數(shù)量和每步驟所需的時(shí)間，取決于原水的特性和出水的要求。這里介紹了6個(gè)運(yùn)行步驟，但所需總的步驟可以被系統(tǒng)設(shè)計(jì)者所選擇。常?？梢栽趯?shí)際運(yùn)行中減少，以便使運(yùn)行過(guò)程簡(jiǎn)單化。例如，步驟1和步驟2能通過(guò)延長(zhǎng)步驟1和減少步驟2的時(shí)間來(lái)合并這兩步為一步。

增加步驟1的時(shí)間則增加序批處理格有機(jī)碳的量，這使得在不進(jìn)原水的缺氧混合時(shí)間需要更長(zhǎng)，以平衡步驟3。也可以增加步驟，進(jìn)行更多的缺氧好氧序批操作，來(lái)處理有機(jī)物和氨氮濃度更高的原水，以達(dá)到更低出水總氮的要求。
(3)在每半個(gè)循環(huán)中，原水大部分時(shí)間是進(jìn)入主曝氣格。接著是部分或全部污水進(jìn)入作為SBR的序批處理格。在主曝氣格中完成了大部分有機(jī)碳、有機(jī)氮和氨氮的氧化。另外，主曝氣格在*混合狀態(tài)下連續(xù)曝氣，創(chuàng)造了一個(gè)穩(wěn)定的生物反應(yīng)環(huán)境。這使得整個(gè)設(shè)備能承受沖擊負(fù)荷的影響。
(4)從序批處理格到主曝氣格的循環(huán)流動(dòng)，使得前者積聚的懸浮固體運(yùn)送到了后者。循環(huán)也把主曝氣格內(nèi)的被氧化的硝化氮運(yùn)送到在半個(gè)循環(huán)的大部分時(shí)期處在缺氧攪拌狀態(tài)下的序批處理格，實(shí)現(xiàn)脫氮的目的。
(5)污泥層作為一個(gè)污泥過(guò)濾器，對(duì)改善出水質(zhì)量和缺氧內(nèi)源呼吸進(jìn)行的反硝化有重要作用。
MSBR法的應(yīng)用與發(fā)展
MSBR技術(shù)已在幾個(gè)污水處理廠應(yīng)用。位于加拿大Saskatchewan的Estevan污水處理廠則為一實(shí)例。雖然由于嚴(yán)寒造成一些冰凍問(wèn)題，但污水廠還是取得了相當(dāng)好的處理效率。平均溫度為13℃。