日處理15立方米一體化生活污水處理設備

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 間歇式活性污泥法(SBR) 又稱序批式活性污泥法, 是一種不同于傳統(tǒng)活性污泥法的廢水處理工藝。1914年英國的Arden 和Lokett 活性污泥法時采用的就是間歇法。受當時技術條件的限制, 曝氣池水流不斷切換, 操作起來較為煩瑣,而且沉淀時靜止, 曝氣設備易被堵塞。在連續(xù)式活性污泥法出現(xiàn)之后, 很快將其取代, 占據(jù)了主導地位。20 世紀70 年代以來, 為解決連續(xù)污水處理法存在的問題, 由R. L.Irvine發(fā)起, 日本、澳大利亞等國學者對SBR 進行了重新評價和研究。特別是近年來由于計算機控制技術的發(fā)展, 通過溶解氧測定儀、氧化還原電位計等儀表對工藝運行進行過程控制的技術出現(xiàn), 使得初期的SBR 反應器間歇運行的復雜操作問題得以解決。20世紀80 年代以后, SBR 法引起越來越多國家的重視,并陸續(xù)得到開發(fā)應用。

SBR 工藝流程和優(yōu)點
SBR 工藝的核心是SBR 反應池, 它是按一定時間順序間歇操作運行的生物反應器。所謂“序批間歇式”有兩種含義: 一是運行操作在空間上是按序列的方式進行的, 為匹配多數(shù)情況下廢水的連續(xù)排放規(guī)律, 必須2 個或多個SBR 池并聯(lián), 按次序間歇運行;二是每個SBR 的操作在時間上也是按次序排列的。一個運行周期按次序分為五個階段: 進水、反應、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池以及初沉池等預處理設施。反應池兼有調節(jié)池和沉淀池的功能。當反應池進水結束后, 開始曝氣反應, 待有機物濃度達到排放標準后, 停止曝氣, 使混合液在反應器中處于靜止狀態(tài)進行固液分離, 經過一段時間后排除上清液, 沉淀污泥進入閑置階段, 反應器又處于準備進行下一周期運行的待機狀態(tài)。在進水階段,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。限制曝氣是指在進水時不曝氣, 并盡量縮短進水時間, 這種限制曝氣方式適合于處理無毒性的污水。非限制曝氣是在進水的同時曝氣, 在進水期便可降解一部分基質, 避免反應初期基質在混合液中過度的累積, 對反應過程造成抑制。這種非限制曝氣方式適合于處理有毒且基質濃度較高的污水。半限制曝氣是在進水的后半期進行曝氣, 是介于限制曝氣和非限制曝氣之間的一種運行方式。
SBR工藝之所以能夠日益受到重視, 并廣泛應用, 是由于其運行方式的特殊性, 使其具有以下連續(xù)流系統(tǒng)*的優(yōu)點。
( 1) 工藝流程簡單、基建與運行費用低。SBR 系統(tǒng)的主體工藝設備是一座間歇式曝氣池, 與傳統(tǒng)的連續(xù)流系統(tǒng)相比, 無須二沉池和污泥回流設備, 一般也不需調節(jié)池。許多情況下, 還可省去初沉池。這樣SBR 系統(tǒng)的基建費用往往較低。根據(jù)L. Ketchum 等的統(tǒng)計結果, 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法無須污泥回流設備, 節(jié)省設備費和常規(guī)運行費用。穩(wěn)定運行期, 廢水處理費用與原A/O—A/O 工藝相比可降低15%～20%。

( 2) 生化反應推動力大、速率快、效率高。SBR法反應器中底物濃度在時間上是理想推流過程, 底物濃度梯度大, 生化反應推動力大, 克服了連續(xù)流*混合式曝氣池中底物濃度低, 反應推動力小和推流式曝氣池中水流反混嚴重, 實際上接近*混合流態(tài)的缺點。R. L. Irvine 等的研究還表明: SBR 法中作為微生物活性重要指標的RNA 含量是傳統(tǒng)活性污泥法中的3~4 倍。
( 3) 耐沖擊負荷能力較強。SBR 法雖然對于時間來說是理想推流過程, 但就反應器中的混合狀態(tài)來說, 仍屬于典型的*混合式, 也具有*混合曝氣所具有的優(yōu)點。一個SBR 反應池在充水時相當于一個均化池, 在不降低出水水質的情況下, 可以承受高峰流量和有機物濃度上的沖擊負荷。此外, SBR可在反應器內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荷能力。
( 4) 有效防止污泥膨脹。SBR 具有選擇器效應,反應初期底物濃度較高, 有利于絮體細菌增殖并占優(yōu)勢, 可抑制專性好氧絲狀菌的過分增殖。此外,SBR 法中好氧、缺氧狀態(tài)交替進行, 也可抑制絲狀菌生長。
( 5) 沉淀效果好。沉淀過程中沒有進出水水流的干擾, 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、沉淀時間短、出水懸浮物濃度低等優(yōu)點。
( 6) 操作靈活, 易維護。SBR 法不僅工藝流程簡單, 而且根據(jù)水質、水量的變化, 通過各種控制手段,以各種方式靈活運行, 如改變進水方式、調整運行順序、改變曝氣強度及周期內各階段分配比等來實現(xiàn)不同的功能。由于SBR 無污泥回流系統(tǒng), 無需二沉池, 比其他生化處理系統(tǒng)更易于維護。

MSBR法的主要運行特點
(1)MSBR系統(tǒng)能進行不同配置的設計和運行，以達到不同的處理目的。
(2)每半個運行周期中，步驟的數(shù)量和每步驟所需的時間，取決于原水的特性和出水的要求。這里介紹了6個運行步驟，但所需總的步驟可以被系統(tǒng)設計者所選擇。常常可以在實際運行中減少，以便使運行過程簡單化。例如，步驟1和步驟2能通過延長步驟1和減少步驟2的時間來合并這兩步為一步。

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