SBR工艺在污水处理中的应用.doc

SBR工艺在污水处理中的应用姓名： *学号：2009*专业：环境科学指导老师：宗万松目录1.SBR工艺简述l.1 SBR处理工艺基本流程1.2 SBR工艺的主要性能特点1.3 SBR反应器的优缺点2SBR工艺在水处理中的应用2.1 SBR工艺性能 2.1.1B0D的去除2.1.2 悬浮物的去除和稳定2.1.3硝化和反硝化2.1.4 生物除磷2.2 部分SBR工艺介绍2.2.1 UNITANK工艺2.2.2 DATIAT工艺2.2.3 多段SBR系统2.3 SBR工艺处理污水效果2.31 SBR工艺处理造纸废水2.3.2化学沉淀+SBR工艺处理高氨氮废水3.SBR在发展中的问题4 小结5 参考文献摘要 SBR工艺具有普通连续流活性污泥法所不具备的优势，它以构筑物数量少、结构简单和处理后出水水质好，特别是在难生化降解的废水处理中尤其有效，从而引起人们的极大关注。本文主要介绍了SBR工艺特点及在污水处理中的作用，SBR工艺近几年被广泛认同和采用。关键词：SBR工艺 污水处理SBR污水处理工艺即序批式活性污泥法，全称为：序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）。简称（SBR-Sequencing Batch Reactor）间歇式活性污泥法污水处理工艺 ，SBR工艺。它是基于以悬浮生长的微生物在好氧条件下对污水中的有机物、氨氮等污染物进行降解的废水生物处理活性污泥法的工艺。按时序来以间歇曝气方式运行，改变活性污泥生长环境的，被全球广泛认同和采用的污水处理技术。1.SBR工艺简述l.1 SBR处理工艺基本流程SBR工艺由按一定时间顺序间歇操作运行的反应器组成。SBR工艺的一个完整的操作过程，亦即每个间歇反应器在处理废水时的操作过程包括如下5个阶段：进水期；反应期；沉淀期；排水排泥期；闲置期。SBR的运行工况以间歇操作为特征。其中自进水、反应、沉淀、排水排泥至闲置期结束为一个运行周期。在一个运行周期中，各个阶段的运行时间、反应器内混合液体积的变化及运行状态等都可以根据具体污水的性质、出水水质及运行功能要求等灵活掌握。1.2 SBR工艺的主要性能特点SBR作为废水处理方法具有下述主要特点：（1）在空间上完全混合，时间上完全推流式，反应速度高，为获得同样的处理效率SBR法的反应池理论明显小于连续式的体积，且池越多，SBR的总体积越小。（2）工艺流程简单，构筑物少，占地省，造价低，设备费、运行管理费用低。静止沉淀，分离效果好，出水水质高。（3）运行方式灵活，可生成多种工艺路线。同一反应器仅通过改变运行工艺参数就可以处理不同性质的废水。（4）由于进水结束后，原水与反应器隔离，进水水质水量的变化对反应器不再有任何影响，因此工艺的耐冲击负荷能力高。间歇进水、排放以及每次进水只占反应器的23左右，其稀释作用进一步提高了工艺对进水冲击负荷的耐受能力。1.3 SBR反应器的优缺点SBR反应器有以下优点（1）有效控制活性污泥膨胀.(2)反应效率高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好，特别是对难降解有机物降解性能好。(3)沉淀效果好，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。(4)可实现脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。(5)工艺简单，处理设备少，便于操作和维护管理。(6)占地面积小，造价低。无二沉池、污泥回流系统，初沉池也可省略，布置紧凑等。但是，SBR反应器也有一定的缺点，(1)对于单一SBR反应器需较大的调节池；(2)对于多个SBR反应器来说，进水和排水的自动切换频繁；(3)无法解决大型污水处理项目连续进水、连续出水的处理要求；(4)设备的闲置率较高等。 2SBR工艺在水处理中的应用序批式间歇活性污泥法(SBR)是近年来应用日趋广泛的一种污水处理工艺，在SBR工艺的基础上，又发展了一些SBR的变型工艺，例如ICEAS工艺CASS工艺、UNITANK工艺、ASBR工艺、BSBR工艺、DATIAT工艺等SBR工艺主要应用于中小城镇生活污水处理厂生物除磷脱氮；小规模的有机废水处理，特别是非连续排放的生产废水，例如:啤酒废水等中高浓度有机废水；厂矿企业的工业废水处理水；作为污水处理出水水质较高的工程，适用于污水处理除磷脱氮；对已建污水处理厂的改造等。2.1 SBR工艺性能 2.1.1B0D的去除活性污泥法去除BOD的原理是利用微生物去除有机物，首先需要微生物将有机物转化为水和CO2，及微生物菌体，反应后需将微生物菌体保存下来，在适当的时候通过排除剩余污泥从系统中去除新增的微生物。SBR系统中微生物所产生的RNA浓度比传统的连续式系统中的微生物所产生的RNA浓度高得多，而微生物的生长速率与RNA的浓度有直接关系。这就意味着与传统的系统相比，SBR系统中微生物可以以更快的速率处理更多的基质。另外，在SBR系统中适当改变曝气方式可把丝状菌的生长降低到最低的程度，这些微生物的大量存在将导致污泥膨胀和起泡沫等问题，是不期望它们在活性污泥絮体中过量存在的。因此对丝状菌的控制是系统性能评价的一个重要指标。2.1.2 悬浮物的去除和稳定SBR在沉淀时的优点在于停止了进、出水，也停止了曝气和混合，使沉淀在理想状态下进行，这样可获得更快的分离，可沉下更多的固体。传统的沉淀单元是无法停止进、出水的，因此沉淀在动态条件下进行。SBR系统另外一个优点是其灵活性，可以改变沉淀过程的时问。在流量较大时，沉淀时间可以减少到固体分离所必需的最小时间，以缩短整个周期的时间，处理更大的流量，如有必要滗水要求则可以在沉淀时就开始，而传统活性污泥法系统则不具备这种灵活性。2.1.3硝化和反硝化污水中的氮以有机氨和NH4+一N的形式进入系统，以N的形式从系统中去除。NH4+一N转化为N的过程分为硝化和反硝化过程。硝化过程是在溶解氧充足的条件下进行。反硝化过程是在缺氧的情况下发生。为去除SBR系统中的N，只需对处理厂的运行工艺进行简单的调节(调节周期和曝气时间)，而不用对处理厂的构筑物进行大的改造。SBR工艺也可以同时去除污水中的氮、磷。SBR工艺脱氮运行程序：进水搅拌一曝气一停曝搅拌一沉淀排泥一排水。2.1.4 生物除磷生物除磷首先需要一个厌氧期(没有溶解氧和氧化态的氮)，同时存在易降解的有机质，在好氧阶段(高溶解氧浓度)促使污泥摄取过量的磷。在下一个厌氧期开始前从反应器中排除一定量的剩余污泥。SBR的灵活性表现在可通过改变运行模式来满足这些条件。SBR工除磷脱氮运行程序为：进水一曝气一停止搅拌一沉淀一排水一排泥。2.2 部分SBR工艺介绍2.2.1 UNITANK工艺外形是一矩形体，里面分割成三个相等的矩形单元池，相邻的单元池之间以开孔的公共墙相隔，以使单元池之间彼此水力贯通。三个单元池内全部配有曝气扩散装置。其中外侧的两池具有双重功能，既作曝气池也作沉淀池，两池上设有固定出水堰及剩余污泥排放口，用作出水和剩余污泥的排放。中间池始终作曝气池使用。进入系统的污水，通过进水闸控制可分时序分别进入三只矩形池中任意一池。运行方式：(1)原污水首先进入左侧池内，在曝气的同时去除BOD，因该池在上个主体运行阶段作为沉淀池运行时积累了大量经过再生、具有较高吸附及活性的污泥，污泥浓度较高，因而可以高效地降解污水中的有机物。(2)混合液同时是左向右通过始终作为曝气池的中间池，继续曝气，有机物得到进步降解，同时在推流过程中，左侧池内污泥进入中问池，再进入右池，是污泥在各池内重新分配。(3)混合液进入作为沉淀池的右侧池，停止曝气，泥水分离后，出水通过溢流堰排放，剩余污泥则由底部排出。第一运行阶段结束后，通过一个短暂的过渡段，即进入第二个主体运行阶段。第二个主体运行阶段则是污水从右侧池进入系统，混合液通过中间池再进入作为沉淀池的左侧池，水流方向相反，操作过程相同。 污水实现脱氮除磷的运行过程：污水交替进入左侧池和中间池，在左侧池进行缺氧搅拌，以污水中的有机物作为电子供体，将在前一个运行阶段的硝态氮通过兼性菌的反硝化作用实现脱氮：并释放上一阶段运行时沉淀的含磷污泥中的磷。中间池在曝气运行时，进行去除有机物、硝化及吸收磷，在进水并搅拌时，进行反硝化脱氨，并白左向右推进污泥。右侧池作为沉淀池进行泥水分离，上清液作为出水溢出，含磷污泥一部分作为剩余污泥排出。其后左侧池停止曝气，作为沉淀池。然后进入第二个主体运行阶段，污水由右向左流，运行过程相同。 2.2.2 DATIAT工艺氧池DAT池及间歇曝气池IJAT池组成，一般情况下DAT池连续进水，连续曝气，其出水进入LAT池，在此可完成曝气、沉淀、滗水和排出剩下污泥工序。是SBR法的以一种变型。运行方式：原污水首先经过DAT池的初步生物处理后再进入IAT池，由于连续曝气起到了水力均衡作用，提高了整个工艺的稳定性，进水工序只发生在DAT池，排水工序只发生在LAT池，使整个生物处理系统的可调节性进一步增强，有利于去除难降解决有机物。一部分剩余污泥由LAT池回流到DAT池。DAT池是一种更加灵活、完备的预反应区，从而使DAT池与IAT池能保持较长的污泥龄和很高的MLSS浓度，对有机负荷及毒物有较强的抗冲击能力。2.2.3 多段SBR系统 二级SBR系统和三级SBR系统是目前应用较多的一种SBR串联工艺，主要是单级工艺对废水中的有机物处理为一个缺氧好氧厌氧的同步过程，因此在相同运行条件下，当易降解的有机物降解殆尽时，难降解的有机物几乎未被降解。而在两个串联的SBR中，分别培养出适宜于不同有机物的专性菌，从而使不同种类的有机物在与各自相适应的生化条件下都得到充分降解。2.3 SBR工艺处理污水效果2.31 SBR工艺处理造纸废水随着我国造纸工业的发展，造纸行业的用水量和废水排放量也越来越大，吕志伟，黄艳宾进行了SBR工艺处理造纸废水的试验研究，废水取自某市造纸厂废水排放口，是黑液、白水、中段废水的混合液。pH值为68，COD为400mgL1 400 mgL。试验用污泥取自邯郸市某污水处理厂。取一定量的污泥放入SBR反应器引人原污水、自来水和营养液，进行了污泥的培养和驯化。然后按照SBR工艺流程进行试验。为验证工艺参数的正确性，进行了优化试验，进水1h，曝气6h，沉降2h，排水1h，闲置1h，周期为11h；pH值为70；进水COD为900 mgL。在优化条件下运行15天，试验结果表明，SBR工艺处理效果较好，运行稳定，有一定的耐冲击负荷能力。pH值为6575，曝气时间为6h，进水浓度为949mgL时，COD去除率可达到818，出水水质达到国家规定的造纸行业废水排放标准。2.3.2化学沉淀+SBR 工艺处理高氨氮废水随着工业的快速发展，其废水排放量越来越多，并且大部分是高浓度氨氮废水，如冶炼废水、焦化废水、化工厂和化肥厂的废水等，因此，经济有效地控制这类废水对环境的污染是目前环境工作者急待解决的问题。 目前处理氨氮的技术方法很多，生物脱氮技术是当前人们研究的热点，胡书民从化学处理的角度出发去除废水中的高浓度氨氮，其反应机理是向氨氮废水中投加镁盐和磷酸盐，其中化学沉淀出水采用SBR工艺去除水中的COD及残留的氨氮、磷酸盐。SBR工艺可以在运行时间上灵活控制，易于实现自控。根据我国氮磷处理的特点，在实验室配制污水，进行SBR 法处理污水脱氮除磷效果的实验研究工作。通过实验确定的SBR 法处理后续污水的脱氮除磷的运行方式为：进水1小时，好氧3小时，沉淀1小时，滗水0.5小时，厌氧除磷0.5小时，周期为6h。SBR 法在去除有机物的同时，具有良好的脱氮除磷功能。当进水COD、TP、NH3-N 浓度分别为300mg/L、20mg/L、100mg/L 时，出水达到一级排放标准。3.SBR在发展中的问题相对于传统的连续流活性污泥法，SBR工艺是一种尚处于发展、完善阶段的技术，许多研究工作刚刚起步，SBR在现阶段的发展过程中，应主要研究非稳定状态下活性污泥微生物代谢理论以及同时脱磷除氮的生物机理，用科学的方法完善运行模式。4 小结SBR工艺是一种理想的间歇式活性污泥处理工艺。SBR工艺把沉淀与反应集中在同一个反应池进行，从空间流程来看减少了一个环节，工艺更加简单；厂区平面布置可以更加紧凑，占地面积地比较少；并且，SBR工艺的反应与沉淀在同一池中进行，沉淀污泥仍然保留在该反应器中，无需进行污泥回流，节省了运行费用，且水处理效果好，还可以根据自身的需要选择不同的工艺。当处理厂的规模较小时，与传统活性污泥工艺相比，SBR的基建投资各运行费用都较省。所以在建设小型污水处理厂时，都推荐选择使用SBR工艺。5 参考文献【1】刘春梅，储金宇 SBR法在农村生活污水处理中的应用 2007 年6 月 农 机 化 研 究 第6 期【2】周雹 SBR 工艺的分类和特点【3】于莉芳， 刘小英， 王圣伟， 彭党聪 SBR工艺处理城市污水厂污泥水的研究 第23卷第17期 2007年9月 中国给水排水【4】柴艳芳，贾峰 SBR工艺处理城镇生活污水的研究 陕西科技大学学报 2010年9月【5】杨云龙，陈启斌 SBR工艺的现状与发展 工业用水与废水 第33卷第2期 2002【6】李颖 郭爱军 李蔚然 SBR工艺脱氮设计的研究 环境工程 2006年12月第24卷第6期【7】郭霖 工艺污水处理的实践与研究【8】郭进SBR工艺在污水处理工程中的应用研究 天津大学硕士学位论文 20070601【9】胡书民 化学沉淀+SBR工