WSZ-AO-5地埋式污水處理裝置

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 SBR 新工藝的研究與開(kāi)發(fā)
近幾年來(lái), 人們圍繞SBR 法展開(kāi)了大量的研究工作, 并在工業(yè)廢水處理中得到成功應(yīng)用。這些新工藝的創(chuàng)新點(diǎn)是: 一方面在反應(yīng)器中添加介質(zhì), 控制微生物群落的組成、濃度和活性, 提高微生物對(duì)難降解廢水的處理能力; 另一方面將SBR 與其他工藝相結(jié)合, 研發(fā)了以SBR 為主的新工藝。

( 1) PAC( 粉末活性炭) +SBR。在SBR 反應(yīng)器中添加活性炭, 通過(guò)其在進(jìn)水段的吸附作用, 使混合液中有毒難降解污染物濃度減少, 減輕對(duì)生物的抑制作用, 同時(shí)緩沖了水中有機(jī)負(fù)荷的沖擊。由于活性炭的吸附作用, 使得污泥系統(tǒng)中始終保持一定量的有機(jī)質(zhì), 為微生物提供了豐富的營(yíng)養(yǎng)。活性炭比表面積非常大, 可為生物的生長(zhǎng)提供很大的空間, 微生物會(huì)附著在其表面, 形成飽滿(mǎn)而密實(shí)的菌膠團(tuán), 長(zhǎng)出厚厚的生物膜, 炭表面的有機(jī)物和微生物之間不斷調(diào)節(jié),相互適應(yīng), 形成了一種穩(wěn)定的生化處理系統(tǒng)。在反應(yīng)過(guò)程中, 活性炭會(huì)對(duì)環(huán)境中的溶解氧(DO) 起調(diào)節(jié)作用, 當(dāng)環(huán)境中DO 濃度較高時(shí), 因?yàn)榛钚蕴繉?duì)DO 的吸附, 縮小了環(huán)境與菌膠團(tuán)之間的DO 差距; 當(dāng)環(huán)境中DO 濃度較低時(shí), 活性炭吸附的DO 會(huì)釋放, 污泥仍能保持較高的耗氧速度。活性炭表面的高濃度基質(zhì)、高溶解氧和微生物三者構(gòu)成的共存體系, 為生化反應(yīng)創(chuàng)造了*條件, 取得了比單純SBR 法效率高的處理效果。馮曉西等用鐵炭微電解— 亞鐵還原氧化法對(duì)含有以間二硝基苯、間硝基苯胺等物質(zhì)為主的工藝廢水進(jìn)行預(yù)處理后, 再按一定的比例與輕污染廢水混合, 經(jīng)兼氧生化、PAC— SBR 處理后, 可使廢水CODCr 去除率達(dá)到92%, BOD5 去除率達(dá)到98%, 硝基苯類(lèi)去除率達(dá)到97%, 苯胺類(lèi)去除率達(dá)到98% , 揮發(fā)酚去除率達(dá)到99.6%, 色度可從5.8×10^4～1.0×105 倍減少至8 倍。

( 2) 添加其他填料的SBR。吳生等采用“膨潤(rùn)土吸附— 泡沫分離— SBR 生物處理工藝”處理日化行業(yè)洗發(fā)精廢水, 其主要成分有: 烷基聚氧乙烯硫酸鹽、液K、BS- 12 等各類(lèi)表面活性劑、保濕劑、增潔劑和色素AES 等, 取得了較明顯的效果, 其CODCr去除率接近或超過(guò)80%, 并且膨潤(rùn)土具有價(jià)格便宜,泥渣易于脫水的特點(diǎn)〔19〕。王大軍等在SBR 反應(yīng)器內(nèi)加入彈性填料, 通過(guò)對(duì)沈陽(yáng)市幾個(gè)乳品廠采集的污水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究, 取得了工藝參數(shù), 并應(yīng)用于實(shí)際污水工程中驗(yàn)證, CODCr 去除率達(dá)30%～50%。
( 3) 兩段SBR。借鑒AB 工藝的基本思想, 由兩套SBR 串聯(lián)構(gòu)成, 在每個(gè)SBR 反應(yīng)器內(nèi)培養(yǎng)出適合于降解不同有機(jī)物的專(zhuān)性菌, 從而使廢水中的不同種類(lèi)的有機(jī)物在各自相適應(yīng)的生化條件下得到充分降解。彭永臻等利用兩段SBR 處理化工廢水, 在兩個(gè)反應(yīng)器中分別培養(yǎng)出適宜降解乙酸和芳香族有機(jī)物的活性污泥, 成功地克服了葡萄糖效應(yīng), 大大提高了SBR 法的處理效率。而且兩段SBR 還省去了AB 法所需要的兩段污泥回流, 集普通SBR 法和AB法兩者的優(yōu)點(diǎn)于一體。因此, 兩段SBR 法在處理水質(zhì)較復(fù)雜尤其是底物降解的難易程度相差較大的工業(yè)廢水時(shí), 有更廣闊的應(yīng)用前景。C. S. Ra 等采用兩段SBR 工藝( TSSBR) 處理屠宰廢水, 達(dá)到脫氮除磷的目的。方士采用兩段SBR 工藝處理高氨氮味精廢水, 取得了較好的處理效果。
( 4) 多段SBR。為能*降解難降解有機(jī)物, 提高難降解有機(jī)物的降解速率, 一些學(xué)者提出多段SBR 系統(tǒng), 包括多段厭氧SBR、多段好氧SBR 及厭氧SBR+好氧SBR 的組合。目的是使每段SBR 均能保持各自*的優(yōu)勢(shì)微生物, 提高難降解有機(jī)物的降解速率。熊正為等采用厭氧酸化— SBR 法處理甲醛廢水。在反應(yīng)期厭氧段, 采用中高溫生物催化酸化, 對(duì)甲醛廢水進(jìn)行初級(jí)降解( 將復(fù)雜分子轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單分子) ; 在反應(yīng)好氧段, 進(jìn)一步降解上一階段的水解產(chǎn)物, 運(yùn)行結(jié)果表明:MLSS 的BOD5負(fù)荷0.04 ～0.08 kg/( kg·d) 、甲醛負(fù)荷0.011 ～0.022kg/(kg·d) , 當(dāng)反應(yīng)期厭氧段為20 h, 好氧段為11 h 時(shí),甲醛去除率可以達(dá)到98%, CODCr 去除率>90%。李秀金等把SBR 連接在一起構(gòu)成ASBR/SBR 組合反應(yīng)器系統(tǒng), 用于牛場(chǎng)高濃度有機(jī)污水的處理。ASBR作為預(yù)處理反應(yīng)器主要用于去除有機(jī)物, SBR 用于生物脫氮處理。通過(guò)試驗(yàn)確定ASBR 的有機(jī)負(fù)荷率( 以CODCr 計(jì)) 為3 g/( L·d) , 在此負(fù)荷率下處理后的污水在SBR 中進(jìn)一步處理。通過(guò)對(duì)硝化和反硝化分別與同時(shí)進(jìn)行時(shí)ASBR/SBR 系統(tǒng)的污水處理性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究, 發(fā)現(xiàn): 當(dāng)硝化在反應(yīng)器中進(jìn)行, 反硝化在自然條件下的出水混合液和上清液中進(jìn)行時(shí), 混合液中NOx - N 在3 周之內(nèi)即被全部轉(zhuǎn)化, 上清液中反硝化反應(yīng)相對(duì)較慢; 要通過(guò)同時(shí)的硝化與反硝化高效地去除污水中的氨氮, 則需要添加適量碳源, 并實(shí)行分段進(jìn)水。
( 5) SBR 與其他工藝的組合。許多廢水中往往含有種類(lèi)繁多的有機(jī)污染物, 其中不少難于降解或?qū)ξ⑸镉幸种谱饔? 單純用一種處理方法, 基本不能把有機(jī)物降解掉, 所以出現(xiàn)了多種物化和生化處理方法的組合工藝。付永勝等根據(jù)印染廢水的特性, 提出了水解酸化—UASB—SBR 組合工藝的處理方法。該法的實(shí)際應(yīng)用表明, 廢水CODCr 可由2 500～4 500mg/L 降至80 ～150 mg/L, BOD5 可由600 ～1 000mg/L 降至30～40 mg/L, 色度可由100～600 倍降至50～60 倍〔26〕。范洪波等采用水解酸化SBR 法混凝沉淀復(fù)合工藝對(duì)城市垃圾滲濾液進(jìn)行處理, 確定了水解酸化、SBR 法和混凝的運(yùn)行參數(shù)。研究結(jié)果表明, 當(dāng)進(jìn)水CODCr 1 720 mg/L、氨氮127.6 mg/L時(shí), 通過(guò)該系統(tǒng)處理后, 出水CODCr 148.4 mg/L、氨氮12.2 mg/L, CODCr 總?cè)コ蔬_(dá)到91.2%, 氨氮去除率達(dá)90.4%, 達(dá)到較好的去除有機(jī)物和脫氮效果〔27〕。除了以上用SBR 法處理各種工業(yè)廢水的實(shí)驗(yàn)研究的成果外, 在國(guó)內(nèi)也有用類(lèi)似新工藝處理某些工業(yè)廢水的工程實(shí)例。如造紙中段水、米粉廠廢水、土霉素生產(chǎn)廢水、光敏劑化工廢水、屠宰加工廢水、印染廢水、染料廢水,。

MSBR法簡(jiǎn)介
MSBR(ModifiedSequencingBatchReactor)是改良式序列間歇反應(yīng)器，是C.Q.Yang等人根據(jù)SBR技術(shù)特點(diǎn)，結(jié)合傳統(tǒng)活性污泥法技術(shù)，研究開(kāi)發(fā)的一種更為理想的污水處理系統(tǒng)。MSBR既不需要初沉池和二沉池，又能在反應(yīng)器全充滿(mǎn)并在恒定液位下連續(xù)進(jìn)水運(yùn)行。采用單池多格方式，結(jié)合了傳統(tǒng)活性污泥法和SBR技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。不但無(wú)需間斷流量，還省去了多池工藝所需要的更多的連接管、泵和閥門(mén)。通過(guò)中試研究及生產(chǎn)性應(yīng)用，證明MSBR法是一種經(jīng)濟(jì)有效、運(yùn)行可靠、易于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制的污水處理工藝。

BR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℃，系統(tǒng)處理效果(測(cè)試時(shí)間1996年4月～1997年3月)如表1所示。
實(shí)踐表明MSBR是一種可連續(xù)進(jìn)水、高效的污水處理工藝，且簡(jiǎn)單，容積小，單池。易于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制。在較低的投資和運(yùn)行費(fèi)用下，能有效地去除含高濃度BOD5、TSS、氮和磷的污水。總之，系統(tǒng)在低HRT、低MLSS和低溫情況下，具有優(yōu)異的處理能力。MSBR技術(shù)的研究與發(fā)展方向如下：
(1)MSBR技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展是生物除磷或同時(shí)脫氮除磷。目前同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院對(duì)此正在作進(jìn)一步的研究，并已取得了有重要理論意義與應(yīng)用價(jià)值的研究成果。
(2)MSBR系統(tǒng)可以有各種不同配置，例如溝(渠)形式，并且現(xiàn)在已經(jīng)在開(kāi)發(fā)研究。
(3)MSBR生物處理的動(dòng)力學(xué)模式研究，以提供普遍的設(shè)計(jì)和運(yùn)行依據(jù)。

(4)MSBR運(yùn)行過(guò)程智能化控制的研究，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各操作過(guò)程具有適應(yīng)性和控制。由于系統(tǒng)各格互聯(lián)、交替操作，且可以通過(guò)選擇、組合與取舍操作步驟，調(diào)整各操作步驟時(shí)間來(lái)控制運(yùn)行，其運(yùn)行過(guò)程比較復(fù)雜。此外，如果進(jìn)水水質(zhì)變化，MSBR法的運(yùn)行過(guò)程更具有非線(xiàn)性、時(shí)變性與模糊性的特點(diǎn)，難于用數(shù)學(xué)模型根據(jù)傳統(tǒng)控制理論進(jìn)行有效控制，因此對(duì)MSBR法這樣復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行在線(xiàn)模糊控制，將能得到其它控制方式無(wú)法實(shí)現(xiàn)的令人滿(mǎn)意的控制效果。這也是MSBR法的一個(gè)重要研究方向。