sbr序批式活性污泥法

10 5 7 序批式活性污泥法 SBR 工艺 Sequencing Batch Reacter Activated Sludge Procee 其机理与普 通活性污泥法完全相同 SBR 工艺是按时间顺序进行进水 反应 曝气 沉淀 出水 排泥等五个程序 进行操作 从污水的进入开始到排泥结束 称为一个操作周期 这种操作通过微机程 序控制周而复始反复进行 从而达到污水 处理之目的 因此 SBR 工艺最显著的工艺 特点是不需要设置二沉池和污水 污泥回 流系统 通过程序控制合理调节运行周期 使运行稳定 并实现除磷脱氮 不设二沉 淀池及省却回流系统 占地少 投资省 基建和运行费低 适合于中小水量污水处 理的工艺 但由于该工艺是稳定状态下运 行的活性污泥工艺 工业化运用时间较短 尚无十分成熟的设计 运行 管理经验 因此 SBR 工艺是一种尚处于发展 完善阶 段的技术 1 SBR 工艺特点 工作原理 SBR 是活性污泥法的一个变型 它的 反应机理以及污染物质的去除机制与传统 活性污泥基本相同 仅运行操作不同 操 作模式由进水 反应 沉淀 排水 排泥 5 个程序 在一个周期均在一个 设有曝气和搅拌装置的反应器 池 中进 行 这种操作周而复始进行 以达到不断 进行污水处理的目的 省却二沉池和污水 污泥回流系统 传统 SBR 工艺在工程应用中存在一定的局 限性 首先是在进水流量较大的情况下 需对反应系统进行调节 如果处理出水要 求同时除磷脱氮 则更需对工艺流程进行 必要的改造 因而在实际应用中 SBR 逐渐 发展了各种新形式 循环式 CAST CASS 系统 CAST 是 SBR 工艺的一种新型式 称为 循环式活性污泥法 亦称 CASS 它分为主 反应区和预反应区 运行方式为连续进水 沉淀期和排水期保持进水 间歇排水 并将主反应区部分污泥回流至预反应区 运行时沉淀阶段不进水 使排水的稳定性 得到保障 这样 CAST 实际分为三个反应 区 一区为生物选择器又称为预反应区 二区为缺氧区 三区为好氧区 各区容积 之比为 1 5 30 图图 10 810 8 CASSCASS 反应器的工艺构造反应器的工艺构造 SBRSBR CASTCAST CASSCASS 运行工序 运行工序 CAST 预反应区 生物选择器 的设置保 证了活性污泥不断地在选择器中以历一个 高絮体负荷的阶段 从而有利于系统中絮 凝性细菌的生长 并提高污泥活性 使其 快速地去除废水中溶解性易降解的有机物 能抑制丝状菌的生长和繁殖 沉淀阶段不 进水保证了污泥沉降无水力干扰 使系统 运行不受进水水力因素影响 使反应器在 完全混合条件下运行而不产生污泥膨胀 CAST 优点 1 工艺流程简单 土建和设备投资低 2 耐水力冲击 运行灵活 3 在进行生物除磷脱氮操作时 整个工 艺的运行得到良好控制 处理效果优 于传统活性污泥法 4 运行简单 无需进行大量的污泥回流 水回流 简化的 CASS 连续进水 SBR 工艺 这是在 CASS 基础上的改进 使之变得运 行更简单 1 主反应区 2 滗水器 3 污泥 泵 4 水下搅拌器 5 微孔曝气器 6 大气泡扩散器 图图 10 910 9 ICEASICEAS 反应池构造简图反应池构造简图 连续进水周期排水的 SBR 工艺 前一部分为预反应区 也称为进水曝 气区 后一部分为主反应区 在预反应区 内 污水连续进入 并进行连续曝气 在 主反应区依次进行曝气 搅拌 沉淀 滗 水 排泥等过程 并周期循环 主反应区与预反应区之间没有隔墙 底部有较大的涵孔 污水以较低流速由预 反应区连续进入主反应区 当主反应区排 泥时 先排放剩余污泥 然后将部分污泥 回流至预反应区 这种运行方式具有以下 优点 1 当主反应区处于停止曝气进 行反硝化时 连续进入的污水可提供反硝 化所需的碳源 从而提高了脱氮效率 2 当主反应区处于沉淀或滗水 阶段 连续进入的污水可进入厌氧污泥层 为聚磷菌释放磷提供所必须的碳源 因而 可提高系统的除磷效率 3 由于污水的连续进入 曝气 鼓风机可在恒压下运行 提高了工作的稳 定性 图图 10 1010 10 CASSCASS 工艺的循环操作过程工艺的循环操作过程 a 进水 曝气阶段开始 b 曝气阶段结 束 c 沉淀阶段开始 d 沉淀阶段结束 e 撇水阶段及排泥结 束 f 进水 闲置阶段 视具体远行情况而定 2 SBR 工艺影响因素 有机物浓度 在厌氧状态下 聚磷菌释磷越多 则聚磷 菌在好氧段摄取磷量越大 因此如何设法 提高厌氧状态下聚磷菌的释磷是达到高效 除磷的重要条件 而在厌氧条件下 有机物 BOD 则由兼性异 养菌转化为低分子脂肪酸 如甲 乙 丙 酸 乳酸等 之后 才能被聚磷菌所利用 而这种转化对聚磷菌的释磷起着诱导作用 如果这种转化速率高 则聚磷菌的释磷速 率就越大 从而有利于磷的去除 所以污 水易被生物降解的有机物浓度越大 则除 磷越高 通常以 BOD5 总 P 的比值作为评 价指标 一般认为 BOD5 TP 20 则磷的去 除效果较稳定 实验得出 BOD5 TP 的一般 关系 进水慢速搅拌 可提前进入厌氧状态 利于磷的释放 并缩短厌氧反应时间 NO3 N 对脱氮除磷的影响 当进水处于厌氧状态时 进水带来了极少 量的 NO3 N 但主要是好氧停止曝气后至 沉淀及排水工序的缺氧段的反硝化作用不 完全而留下的 NO3 N 由于 NO3 N 的存在 会发生反硝化反应 反硝化消耗生物降解 的有机物 BOD 因为反硝化速率比聚 磷菌的磷释放速率快 所以反硝化菌与聚 磷菌争夺有机碳源 当厌氧池混合液中 NO3 N 浓度大于 1 5mg L 时 会使聚磷菌 释放时间滞后 释磷速率减缓 释磷量少 最终导致好氧状态下聚磷菌摄磷能力下降 影响除磷效果 所以应尽量降低曝气池内 进水前留于池内的 NO3 N 浓度 主要靠好 氧池曝气停止后沉淀 排水段的缺氧运行 如反硝化彻底 残留的 NO3 N 浓度小 同 时也提高了氮的去除率 对此应对曝气好 氧反应阶段以灵活的运行控制 如采取曝 气 去除 BOD 硝化 摄磷 停止曝气 缺氧 投加少量碳源 进行反硝化脱氧 再曝气 去除剩余有机物 的运行方式 提高脱氮效率 减少下一周期进水工序厌 氧状态时 NO3 N 浓度 运行时间和 DO 的影响 运行时间和 DO 是 SBR 取得良好脱氮除磷 效果的两个重要参数 进水工序的厌氧状态 DO 应控制在 0 3 0 5mg L 以满足释磷要求 有机物 BOD 浓度高则释磷速率快 当释磷速率为 9 10mg gMLSS h 水力停留时间大于 1h 则聚磷菌体内的磷已充分释放 所以 一般城市污水经 2h 厌氧状态释磷 可基 本达到释磷效果 好氧曝气工序 DO 应控制在 2 5mg L 以上 曝气时间 4h 为宜 主要满足 BOD 降解和 硝化需氧以及聚磷菌摄磷过程的高氧环境 由于聚磷菌的好氧摄磷速率低于硝化速率 因此 应以摄磷来考虑曝气时间较合适 但总的说曝气时间也不要过长 以免使聚 磷菌进入内源呼吸