生活污水SBR处理工艺运行条件优化实验

生活污水SBR处理工艺运行条件优化实验研究摘要：采用模型SBR反应器对生活污水SBR处理工艺的运行条件进行了实验研究。实验结果表明，SBR法对有机物有很好的去除效果，处理后出水COD达到国家一级排放标准，最佳工艺运行条件为曝气时间1.5h，缺氧时间3h，沉淀时间1h，排水时间0.5h，周期5h；交替式曝气；pH为6.5~7.5。关键字：生活污水序批式活性污泥法优化工艺参数随着我国城城市化的不断断发展，生活活污水的排放放量越来越大大，与之相应应,对城市污水水处理设施的的需求也越来来越大，寻求求高效、经济济、稳定的生生活污水处理理设施已经成成为水处理技技术的发展热热点[1]。序批批式活性污泥泥反应器(SequuencinngBattchReeactorr,SBRR)由于工艺流流程简单、处处理效果稳定定、占地面积积小、节省费费用、耐冲击击负荷强以及及能够脱氮除除磷等优点，深深受中小城市市污水处理单单位的欢迎[[2~4]。但但是，由于传传统SBR工艺是分批批地处理污水水，处理水量量受到限制，因因此有必要对对其工艺条件件进行优化，合合理缩短处理理时间。本试试验主要考察察不同曝气工工况与处理效效果的关系，研研究有机物的的降解规律，寻寻求最短的处处理时间，确确定SBR运行的最佳佳方式。1试验装置与与方法1.1

试试验装置图1

试验装装置①反应器②②搅拌机③出水阀④微孔曝气管⑤排泥阀⑥潜水泵⑦⑦进水阀⑧曝气阀⑨原水箱⑩鼓风机模型反应器器用有机玻璃璃制成，尺寸寸为：40cmm×40ccm×50cm，总容积80L，有效容积50L，由鼓风机机提供空气，两两根微孔管曝曝气，空气转转子流量计控控制气流量；；电机搅拌，电电子调压器控控制搅拌速度度，如图1所示。进水和出水水人工控制，反反应、沉淀和和空置各周期期时间人工控控制。1.2试验菌菌种和污水水水质试验所用的的活性污泥菌菌种取自广州州猎德污水厂厂回流污泥，经经过20d驯化之后而而得到试验用用活性污泥。试试验用污水成成分水质见表表1。表1人工配配水成分水质质表成分浓度(mg/LL)水质指标数值淀粉50COD(mg//L)179~5088葡萄糖100pH6.5~7.55磷酸二氢钾6.58温度(℃)19~25氯化铵28.661.3试试验方法COD的测测定采用快速速催化氧化法法。试验采用经经典SBR运行方式，即即由进水、反反应、沉淀、排排水、闲置5个工序构成成一个周期。试试验分以下4个部分：（1）通过控制制体系在不同同的曝气工况况下运行，监监测有机物的的降解效果，找找出最佳曝气气工况；（2）研究COD随时间的降降解规律；（3）通过测定定不同沉淀时时间下的沉淀淀效果，确定定最佳沉淀时时间；（4）研究pH对反应的影影响，确定体体系运行的适适宜pH范围。2结果与分析析2.1曝曝气工况参数数选择试验表2曝气因素素试验工况时间(h)好氧缺氧总反应历时沉淀历时14481243713347142.254.256.515336161.54.5617235181.534.5191.52.541101341111341试验目的是是找出SBR工艺运行过过程中影响COD去除率的主主要因素及确确定较理想的的运行方式组组合。在试验验中，选取曝曝气时间、缺缺氧时间、总总反应时间等等影响处理效效果的主要因因素进行试验验，各因素的的取值见表2；以COD的去除率为为考核指标，试试验结果见表表3。表3曝气因素素试验结果工况进水COD（mmg/L）出水COD（mmg/L）COD去除率((%)1240.7435.6585.192460.7637.0591.963179.6535.7680.094356.0243.7487.715460.7638.4091.676482.8540.1791.687436.1450.5288.428508.6145.4291.079445.4746.2789.6110482.8545.7690.5211474.0349.3189.60从试验结果果得知，上述述影响SBR工艺处理效效果的因素从从主到次依次次为曝气时间间、缺氧时间间。曝气时间间是影响处理理效果最主要要的因素。结结果表明，曝曝气1h，缺氧3h，COD去除率即可可高达90%以上，这说说明在SBR工艺中，COD能在较短的的曝气时间内内去除;各工况的出出水都在35~511mg/LL，均低于国国家一级排放放标准（城镇镇二级污水处处理厂COD排放标准为60mgg/L,GBB8978--1996）。曝气4hCCOD去除率可高高达91.966%，但太长的的反应时间会会影响处理量量、且在节能能降耗方面不不可取，因而而曝气时间不不能太长。由由试验得出的的最佳曝气工工况为曝气1.5h，缺氧3h，总反应时时间4.5h。2.2COD随时间的降降解规律试验中采用用瞬间进水的的方式，曝气气与缺氧交替替进行，曝气气时间2h，缺氧时间3h，总反应时时间5h，在反应时时间分别为0（进水），1、2、3、4、5h取样100mmL，均沉淀1h后再测定COD。共进行了了二组试验，结结果见表4和图2。表4

CODD降解过程试试验结果

mg/LL反应时间(h))012345组次1440.00161.50108.1764.3754.2550.52组次2508.61162.3388.4850.3345.4247.58由图2可见见，在反应开开始的1h内，COD降低迅速，这这是由于活性性污泥的吸附附作用和微生生物经闲置期期活性恢复到到最大，产生生较大的降解解速率。1h后由于底质质浓度越来越越小，反应速速率越来越慢慢。到5h时COD下降到50mgg/L以下，COD去除率达到88%以上。为进一步确确定最佳总反反应时间，进进行了对比试试验，试验组组次安排及试试验结果见表表5。表5

总反应应时间参数试试验好氧(h)缺氧(h)总反应时间(hh)进水COD（mmg/L）出水COD（mmg/L）去除

(%%)448240.7435.6585.19437460.7637.0591.962.254.256.5356.0243.7487.711.54.56482.8540.1791.68235436.1450.5288.421.534.5508.6145.4291.07134482.8545.7690.52从表5可见见，4h以上的处理理时间得到的的处理效果并并无明显差别别。为节约处处理时间，增增大系统的处处理水量，应应把总反应时时间控制在5h内。综合以上两两方面试验结结果，把总反反应时间确定定为4~5h，具体可根根据进水浓度度和出水要求求进行选择。2.3最最佳沉淀时间间选择试验分别在曝气气3h和4h后，开始沉沉淀并计时，分分别于15、25、40、55、65、80、100、120mmin在反应器中中取样，取样样位置为水面面以下3cm。然后，测测试上清液的的COD浓度，测试试结果见图3。从表6可见见，在运行过过程中污水的的pH基本保持在在中性范围，同同时存在一定定的波动，这这是由于反应应器内好氧和和缺氧交替出出现，微生物物降解有机物物分别生成不不同的产物，缺缺氧状态下微微生物降解有有机物不彻底底，生成有机机酸，使pH降低；曝气气时有机酸降降解完全，生生成CO2逸出水面使pH有一定程度度的恢复。2.4

体系运行的的适宜pH范围为确定体系系运行的适宜宜pH范围，进行行一系列试验验，瞬间进水水，曝气时间间1.5h，缺氧时间2.5h，总反应时时间4h，曝气分3个阶段，每每个阶段30miin，沉淀时间1h。控制pH为5、6、7、8、9，试验结果果如表7所示。表7

pH范范围选择试验验pH5.056.117.058.018.99进水COD(mmg/L)575.80477.24445.47240.54562.67出水COD(mmg/L)131.6075.3746.2761.01113.32污水呈中性性有利于微生生物降解有机机物，试验结结果显示体系系运行的适宜宜pH范围为6.5~77.5。3结

论在本试验中中，SBR的处理效果果好，在最优优工艺运行条条件下，出水水COD为45.422mg/LL,达到国家一一级排放标准准，COD的去除率高高达91.077%。在曝气3h的条件下，可可得到COD为38.4mg/L的良好出水水水质。本试验得到到的COD降解规律为为：在反应开开始的1h内，COD迅速降低，1h后由于底物物浓度越来越越小，反应速速率越来越小小，到5h降解反应基基本结束。本试验得到到的SBR最优工艺运运行条件为：：曝气时间1.5h，缺氧时间3h，沉淀时间1h，排水时间0.5h，周期5h；交替式曝曝气；pH为6.5~77.5。该工艺条条件周期短，有有利于处理更更多的污水；；同时采用交交替式曝气，提提高了空气利利用率，曝气气时间短，节节约气量。参考文献1陈永祥祥，程晓如，邵

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