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水處理工藝之--SBR法

水處理工藝之--SBR法

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水處理工藝之--SBR法

作者:管理員 來(lái)源: 日期:2014/5/31 18:01:15 人氣: 標簽:

1.SBR法簡(jiǎn)介

間歇曝氣式活性污泥又稱(chēng)序批式活性污泥法,簡(jiǎn)稱(chēng)SBR法,其主要特征是反應池一批一批地處理污水,采用間歇式運行的方式,每一個(gè)反應池都兼有曝氣池和二沉池作用,因此不再設置二沉池和污泥回流設備,而且一般也可以不建水質(zhì)或水量調節池。 sBR法一般由多個(gè)反應器組成,污水按序列依此進(jìn)人每個(gè)反應器,無(wú)論時(shí)間上還是空間上,生化反應工序都是按序排列、間歇運行的。間歇曝氣式活性污泥法曝氣池的運行周期由進(jìn)水、曝氣反應、沉淀、排放、閑置待機五個(gè)工序組成,而且這五個(gè)工序都是在曝氣池內進(jìn)行,其工作原理見(jiàn)圖3-11。

SBR法運行時(shí),五個(gè)工序的運行時(shí)間、反應器內混合液的體積以及運行狀態(tài)等都可以根據污水性質(zhì)、出水質(zhì)量與運行功能要求靈活掌握。曝氣方式可以采用鼓風(fēng)曝氣或機械曝氣。

(1)進(jìn)水工序

進(jìn)水工序是指從開(kāi)始進(jìn)水至到達反應池大容積期間的所有操作。SBR工藝可以實(shí)現在此期間根據不同微生物的生長(cháng)特點(diǎn)、污水的特性和要達到的處理目的,采用曝氣(氧化反應)、攪拌(厭氧反應)和限制曝氣三種方式進(jìn)水。SBR工藝通過(guò)控制進(jìn)水階段的環(huán)境,就實(shí)現了在反應池不變的情況下完成多種處理功能的目的;而連續流工藝由于各構筑物和水泵的大小規格一定,要想改變反應時(shí)間和反應條件是很困難的。

(2)曝氣反應工序

反應是指反應池進(jìn)水過(guò)程完成、其中水量達到大后,開(kāi)始完成有機物生物降解或除磷脫氮的過(guò)程。根據反應的目的,可以對反應池進(jìn)行曝氣或攪拌,實(shí)現好氧反應或缺氧反應。通過(guò)曝氣好氧反應,可以實(shí)現硝化作用,再通過(guò)攪拌產(chǎn)生缺氧或厭氧反應,實(shí)現脫氮的目的;有時(shí)為了使沉淀效果較好,在反應工序的后期還可以通過(guò)進(jìn)行短時(shí)間內曝氣,脫除附著(zhù)在污泥上的氮氣。

(3)沉淀工序

沉淀工序停止曝氣或攪拌,實(shí)現固液分離,反應池的作用相當于二沉池。此時(shí)反應池內也不再進(jìn)水,處于完全靜止狀態(tài),其沉淀效果比連續流法要好得多。沉淀時(shí)間可根據污泥沉降性能和污泥面的高度而更改,一般在0.5~ [#].Oh之間,有時(shí)可能達到2h。

(4)排放工序

排放工序是為了將澄清液從反應池中排放出來(lái),使反應池恢復到循環(huán)開(kāi)始時(shí)的低水位(一般該水位離污泥層還有一定的保護高度)。反應池底部沉降下來(lái)的污泥大部分作為下一個(gè)周期的回流污泥,剩余污泥在排水工序或待機工序過(guò)程中排出系統。 sBR系統一般采用潷水器排水。

(5)閑置待機工序

沉淀潷水之后到下個(gè)周期開(kāi)始的一段時(shí)間稱(chēng)為閑置待機。閑置待機的目的是為了完成一個(gè)周期向下一個(gè)周期的過(guò)渡,它不是一個(gè)必須的環(huán)節,'在未量較大時(shí)可以省略。閑置待機的時(shí)間長(cháng)短往往和與原水流量有關(guān)。在此期間,可以根據工藝情況和處理目的,進(jìn)行曝氣、混合和排除剩余污泥等操作。

2.SBR法與傳統連續流活性污泥法的比較

傳統的連續流活性污泥法是通過(guò)空間上的移動(dòng)來(lái)實(shí)現這一過(guò)程的,即污水首先進(jìn)人曝氣池反應,然后進(jìn)人沉淀池對混合液進(jìn)行泥水分離后上清液外排。SBR法則是通過(guò)在時(shí)間上的交替實(shí)現這一過(guò)程的,它在流程上只有一個(gè)池子,傳統工藝的曝氣池和二沉池的功能都在這一個(gè)池子內進(jìn)行,即該池兼有水質(zhì)水量調節、微生物降解有機物和泥水分離等作用。因此,和傳統的連續式活性污泥法相比,SBR法的優(yōu)點(diǎn)可以歸納如下:

(1)SBR是在一個(gè)反應池內完成所有的生物處理過(guò)程,在不同的時(shí)間里可實(shí)現有機物的氧化、硝化、脫氮、磷的吸收、磷的釋放等過(guò)程。一般情況下可以不設調節池。而傳統活性污泥法中即使小規模的污水處理也離不開(kāi)調節池,同時(shí)還需要設置沉淀池,若要脫氮除磷還需要設幾個(gè)獨立的反應池,同時(shí)由于污泥與污水的回流、循環(huán)需要,還需要增加水泵等裝置。

(2)活性污泥法處理污水反應時(shí)間約為數小時(shí),是比較緩慢的反應。為了保證處理出水的BOD5值達標,反應池必須要達到很高的反應效率。而在應用完全混合型的活性污泥法時(shí),由于反應池內的BOD5值通常保持在極低的水平,幾乎沒(méi)有濃度梯度,因此反應速度較小需要大體積的曝氣池。而在推流式曝氣池中,進(jìn)出水的濃度梯度較大,雖然可以增加全池的平均處理速度,但由于池內曝氣強度是均勻一致的,因此無(wú)法做到能耗的優(yōu)化。 sBR反應池中濃度是隨時(shí)間而變化的,接近于理想化的推流式反應池,因此為了獲得同樣的處理效率,SBR法與傳統活性污泥法相比,反應池容積小、能耗低。

(3)在負荷經(jīng)常變化的情況下,傳統活性污泥法因為尺寸一定,除了減少運行系列之外別無(wú)他法。SBR法卻能輕易的改變反應時(shí)間、沉淀時(shí)間以及一個(gè)處理周期的時(shí)間,相當于改變裝置處理規模,因此能很好地適應進(jìn)水負荷的變化。另外,當處理出水的水質(zhì)標準要求提高時(shí),想改變傳統活性污泥法的運行方式是不容易的。但在采用SBR法時(shí),只要反應時(shí)間有一定富裕(池容足夠大),就可以很方便地將新的反應過(guò)程綜合進(jìn)來(lái)實(shí)現新的功能,比如脫氮、除磷等。

(4)由于SBR法運行操作的高度靈活性,在大多數場(chǎng)合都能代替連續流活性污泥法,并實(shí)現與之相同或相近的功能。在反應階段,隨著(zhù)時(shí)間的推移,反應池中的有機物被微生物降解,污水濃度越來(lái)越低,非常類(lèi)似穩態(tài)推流式,只不過(guò)這是一種時(shí)間意義上的推流。如果進(jìn)水期很長(cháng),反應池中污yc的有機物可以被分解得很徹底,這種情況又接近于完全混合式。SBR法系統可隨時(shí)調整運行周期和反應曝氣時(shí)間的長(cháng)短,使處理出水達標后才排放。沉淀是在靜止條件下進(jìn)行的,沒(méi)有進(jìn)出水的干擾,泥水分離效果好,可以避免短路、異重流的影響;還可以根據泥水分離情況的好壞控制沉淀時(shí)間,使出水SS降到少。

(5)連續流活性污泥法的出水是連續的,一旦水質(zhì)超標,往往無(wú)法挽回(只能超標排人環(huán)境)。而SBR法是將處理水間歇集中排放,在排放之前可以對排放水進(jìn)行水質(zhì)檢測;當發(fā)現水質(zhì)不合格的時(shí)候,可以停止排放,延長(cháng)反應時(shí)間一直到滿(mǎn)足排放標準、確認水質(zhì)合格之后再排放。

3.SBR法的特點(diǎn)

(1)兼有推流式和完全混合式的特點(diǎn),屬于時(shí)間上的理想推流式反應器,從單元操作上其效率明顯高于完全混合式的反應器。反應器內可以維持較高的污泥濃度,污泥有機負荷較低,因此具有很強的抗沖擊負荷能力。特別適用于處理水質(zhì)水量變化較大的含有有毒物質(zhì)或有機物濃度較高的工業(yè)廢水。

(2)泥齡很長(cháng),有利于污泥中多種微生物的生長(cháng)和繁殖,通過(guò)適當調節運行方式,可以實(shí)現好氧、缺氧(或厭氧)狀態(tài)交替存在的環(huán)境,能充分發(fā)揮各類(lèi)微生物降解污染物的能力,取得單池脫氮和除磷的效果。

(3)污水進(jìn)人反應池后,濃度隨反應時(shí)間的延長(cháng)而逐漸降低,即存在有機物的濃度梯度,濃度梯度的存在及好氧、缺氧(或厭氧)狀態(tài)交替出現,這些因素都能起到生物選擇器的作用、抑制絲狀菌等專(zhuān)性好氧菌的過(guò)量繁殖,使SVI較低(一般在100左右)、污泥容易沉淀,因此一般不會(huì )出現污泥膨脹現象。

(4)沉淀過(guò)程不再進(jìn)水進(jìn)氣,實(shí)現了理想的靜態(tài)沉淀狀態(tài)。

(5)SBR法將曝氣與沉淀兩個(gè)工藝過(guò)程合并在一個(gè)構筑物內進(jìn)行,不需要二沉池和污泥回流系統,甚至在大多數情況下可以不設均質(zhì)調節池和初次沉淀池,處理構筑物相對較少,因此占地面積小可縮小1/3~ [#]/2,基建投資可節約20%~ [#]0%,運行成本低。

(6)系統控制設備如電動(dòng)閥、液位傳感器、流量計等自動(dòng)控制水平較高,各操作階段和各運行參數都可通過(guò)計算機加以控制,簡(jiǎn)化管理,甚至可以實(shí)現無(wú)人操作。

4.SBR法的啤氮除磷作用

SBR法具有良好的工藝性能和靈活的可操作性,通過(guò)調節曝氣的強度和水流方式,可以在反應器內交替出現厭氧、缺氧和好氧狀態(tài)或出現厭氧區、缺氧區和好氧區。通過(guò)改變運行方式,合理分配曝氣階段和非曝氣階段的時(shí)間,可以實(shí)現生物脫氮和除磷。即除磷脫氮的SBR法是將SBR運行方式和除磷脫氮工藝要求結合起來(lái),用SBR的一個(gè)反應器實(shí)現本應有多個(gè)反應器來(lái)承擔的任務(wù),使除磷脫氮工藝流程更加緊湊、SBR的功能更加強大。使用SBR反硝化時(shí)可以使用外加碳源,也可以使用內源碳。實(shí)現脫氮和除磷的SBR系統的運行方式見(jiàn)圖3- [#]2。

F—進(jìn)水;FM—進(jìn)水攪拌;FMR—進(jìn)水攪拌曝氣;R—曝氣;S•—沉淀;D—潷水

SBR在經(jīng)歷lh進(jìn)水階段后,即進(jìn)入0.5h的厭氧攪拌,使在上一個(gè)循環(huán)中吸收磷的污泥在這一階段釋放磷。然后開(kāi)始0.5h的進(jìn)水曝氣階段,去除部分B0D5,再進(jìn)人缺氧曝氣階段進(jìn)行反硝化脫氮,后依此進(jìn)人曝氣、沉淀和潷水階段,完成一個(gè)周期。整個(gè)工藝流程類(lèi)似于分段進(jìn)水的厭氧/好氧/缺氧/好氧工藝,只不過(guò)由于所有反應在一個(gè)反應器內進(jìn)行,不需要混合液回流或污泥回流。

5.SBR法的兩用曝氣器

SBR系統常用的曝氣設備是微孔曝氣器,近年來(lái),開(kāi)始廣泛使用兩用曝氣器。兩用曝氣器是在水-氣異相射流曝氣器的基礎上又增加了水-水同相射流的功能,因此具有好氧曝氣和厭氧攪拌的雙重功能。它由風(fēng)機、水泵和噴嘴組成,噴嘴為兩用雙層噴嘴。充氧曝氣時(shí),水泵和風(fēng)機同時(shí)工作,水和空氣在兩用噴嘴和混合室充分后由外層噴嘴噴出,釋放微小氣泡,達到曝氣和混合的目的。在厭氧工序,只開(kāi)動(dòng)水泵而關(guān)閉風(fēng)機,此時(shí)只有水由內層噴嘴噴出,進(jìn)行水水射流,起到攪拌作用。兩用曝氣器的主要優(yōu)點(diǎn)有以下幾點(diǎn):

(1)氧的總轉移系數大,充氧效率可高達25%~ [#]5%。

(2)高速的噴射流在低速的水中噴動(dòng)時(shí),其速度差和能量差引起相鄰水流邊界與周?chē)鳟a(chǎn)生劇烈的摻混,邊界上低能量的水被卷入射流中,并在擴大的射流中被吸收、加速和混合,因此厭氧工序攪拌效果很好。

(3)由于兩用曝氣器采用大直徑噴嘴(一般直徑大于10_)噴出水流,阻力較小,同時(shí)空氣不需要凈化過(guò)濾,因此動(dòng)力消耗小。

(4)兩用曝氣器沒(méi)有易損運動(dòng)部件,結構簡(jiǎn)單,不易堵塞,維修量小,運行管理簡(jiǎn)單方便。

6.SBR反應器的自動(dòng)控制

SBR法采用自動(dòng)控制技術(shù)來(lái)實(shí)現控制SBR工藝的目的,主要通過(guò)儀表設備、計算機和控制軟件等的有機結合創(chuàng )造出能滿(mǎn)足微生物生存的佳環(huán)境。SBR的自動(dòng)控制主要以時(shí)間為基本參數使SBR工藝自動(dòng)正常運轉,控制所需的指令信息及反饋信息均利用各種水質(zhì)、水量檢測儀器儀表獲得,這些儀器儀表包括污泥濃度計、溶解氧儀、pH計、ORP計、液位計、流量計以及需要控制的各種電動(dòng)氣動(dòng)閥門(mén)、水泵、風(fēng)機、潷水器等。

SBR自控系統的核心部分是其計算機控制系統,主要有PLC控制系統和DCS控制系統兩種,常用的是PLC控制系統。PLC控制系統主要由中心控制室主站和現場(chǎng)子站構成,利用通訊網(wǎng)絡(luò )相連,實(shí)現集中管理和分散控制。自動(dòng)控制系統分控制設備和控制對象兩部分,控制設備由主機、打印機、可編程序控制器等組成,控制對象包括提升泵站、沉砂池、主反應池、變配電間、風(fēng)機、污泥濃縮池、污泥池、脫水機房等污水處理廠(chǎng)內所有工藝環(huán)節。PLC的核心處理器對控制對象以開(kāi)關(guān)量和模擬量變化的方式進(jìn)行控制主反應池是SBR系統的核心,也是自控系統得以實(shí)現的關(guān)鍵。主反應池的控制內容主要是按時(shí)間控制進(jìn)水閥門(mén)、進(jìn)氣電動(dòng)蝶閥、出水潷水器、水下推流器、排泥閥門(mén)等工藝設備,同時(shí)要采集這些設備的運行工況和異常情況的報警信號及溶解氧、污泥濃度、污泥界面等工藝參數。自控系統根據主反應池溶解氧濃度反饋作用于進(jìn)風(fēng)管閥門(mén)控制系統,根據閥門(mén)開(kāi)啟度大小信號,適當開(kāi)大或關(guān)小進(jìn)風(fēng)閥門(mén)的開(kāi)度,調整進(jìn)風(fēng)量。

7.新型SBR工藝

經(jīng)典SBR工藝只有一個(gè)反應池,間歇進(jìn)水后,再依次經(jīng)歷反應、沉淀、潷水、閑置四個(gè)階段完成對污水的處理過(guò)程,因此在處理連續來(lái)水時(shí),一個(gè)SBR系統就無(wú)法應對,工程上采用多池系統,使進(jìn)水在各個(gè)池子之間循環(huán)切換,每個(gè)池子在進(jìn)水水后按上述程序對污水進(jìn)行處理,因此使得SBR系統的管理操作難度和占地都會(huì )加大。

為克服SBR法固有的一些不足(比如不能連續進(jìn)水等),人們在使用過(guò)程中不斷改進(jìn),發(fā)展出了許多新型和改良的SBR工藝,比如ICEAS系統、CASS系統、UNITANK系統、MSBR系統、DAT-IAT系統等。這些新型SBR工藝仍然擁有經(jīng)典SBR的部分主要特點(diǎn),同時(shí)還具有自己獨特的優(yōu)勢,但因為經(jīng)過(guò)了改良,經(jīng)典SBR法所擁有的部分顯著(zhù)特點(diǎn)又會(huì )不可避免地被舍棄掉。

(1)ICEAS工藝

ICEAS工藝的中文名稱(chēng)是間歇式循環(huán)延時(shí)曝氣活性污泥法,連續進(jìn)水、周期排水,是一種變型SBR工藝,其基本的工藝流程如圖3-13所不。

進(jìn)水進(jìn)水進(jìn)水

圖3-13丨CEAS工藝操作過(guò)程示意圖

ICEAS—般采用兩個(gè)矩形池為一組的SBR反應器,每個(gè)池子分為預反應區和主反應區兩部分。預反應區一般處于厭氧或缺氧狀態(tài),主反應區是曝氣反應的主體,體積占總池容的85%~ [#]0%。污水通過(guò)渠道或管道連續進(jìn)人預反應區,進(jìn)水渠道或管道上不設閥門(mén),因此可以減少操作的復雜程度。預反應區一般不分格,進(jìn)水連續流人主反應區,不但在反應階段進(jìn)水,在沉淀和潷水階段也進(jìn)水。ICEAS的運行工序由曝氣、沉淀和潷水組成,運行周期較短,一般為4~6h,進(jìn)水曝氣時(shí)間為整個(gè)運行周期的一半。

與傳統的SBR相比,ICEAS工藝的大特點(diǎn)是在反應器的進(jìn)水端增加了一個(gè)預反應區,運行方式變?yōu)檫B續進(jìn)水(沉淀期和排水期仍保持進(jìn)水)、間歇排水,沒(méi)有明顯的反應階段和閑置階段。ICEAS工藝比傳統的SBR系統設施簡(jiǎn)單、管理更方便,但由于進(jìn)水貫穿于整個(gè)運行周期的每個(gè)階段,沉淀器進(jìn)水在主反應區底部造成水力紊動(dòng)會(huì )影響泥水分離效果,因此進(jìn)水量受到了一定限制,即水力停留時(shí)間較長(cháng)。

(2)循環(huán)式活性污泥法CAST

CAST工藝也稱(chēng)為CASS工藝或CASP工藝,是在ICEAS工藝的基礎上發(fā)展而來(lái)的。與ICEAS工藝相比,預反應區容積較小變成更加優(yōu)化合理的生物選擇器。CAST工藝的大特點(diǎn)是將主反應區中的部分剩余污泥回流到選擇器中,沉淀階段不進(jìn)水,使排水的穩定性得到保證。通行的CAST按流程可分為三個(gè)部分:生物選擇器、缺氧區和好氧區,這三個(gè)部分的容積比通常為1:5: 30。其基本的工藝流程如圖3-14所示。

圖3-14CAST工藝操作過(guò)程示意圖(a)—進(jìn)水,曝氣階段開(kāi)始;(b)—曝氣階段結束;(c)一沉淀階段開(kāi)始; (d)—沉淀階段結束,撇水階段開(kāi)始;(e)—撇水階段及排泥結束;

(f)一進(jìn)水、閑置階段(視具體運行情況而定)

和ICEAS工藝一樣,CASS工藝也是連續進(jìn)水,運行工序由曝氣、沉淀、潷水組成。循環(huán)開(kāi)始時(shí),進(jìn)水使反應池的水位由低開(kāi)始逐漸上升,同時(shí)開(kāi)始曝氣,到高水位后再曝氣混合一段時(shí)間后停止曝氣,使混合液在一個(gè)靜止的環(huán)境中進(jìn)行沉淀分離。沉淀階段結束后,由一個(gè)移動(dòng)式撇水堰排出已經(jīng)處理過(guò)的上清液,使水位降低到反應池所設定的低水位,然后重復上述過(guò)程。

和ICEAS工藝一樣,CAST工藝設置生物選擇器并增加了兼氧區,大的區別是增加了污泥回流措施,保證了活性污泥不斷在選擇器內經(jīng)歷一個(gè)高負荷階段,從而有利于系統中絮凝性細菌的生長(cháng),并可以提高污泥活性,使其快速地去除水中溶解性易降解有機基質(zhì),同時(shí)可以有效地抑制絲狀菌的生長(cháng)和繁殖。和經(jīng)典SBR不同的是,CAST工藝在進(jìn)水階段,不設單純的充水過(guò)程或缺氧進(jìn)水混合過(guò)程,而是在進(jìn)水階段即開(kāi)始曝氣。而且兩個(gè)反應池并列運行的形式可以使沉淀階段不進(jìn)水,保證了污泥沉降時(shí)沒(méi)有水力干擾,保證了系統的良好泥水分離效果。以上特點(diǎn)確保了CAST系統在任意進(jìn)水條件下運行而不發(fā)生污泥膨脹。

(3)UNITANK工藝

典型的UNITANK工藝系統近似于三溝式氧化溝的運行方式,其主體構筑物為三格條形池結構,三池連通,每個(gè)池內均設有曝氣和攪拌系統,污水可進(jìn)入三池中的任意一個(gè)。外側兩池設出水堰或潷水器以及污泥排放裝置,兩池交替作為曝氣池和沉淀池,而中間池則總是處于曝氣狀態(tài)。在一個(gè)周期內,原水連續不斷地進(jìn)人反應器,通過(guò)時(shí)間和空間的控制,分別形成好氧、缺氧和厭氧的狀態(tài)。UNITANK工藝除了保持傳統SBR的特征以外,還具有潷水簡(jiǎn)單、池子結構簡(jiǎn)化、出水穩定、不需回流等特點(diǎn),通過(guò)改變進(jìn)水點(diǎn)的位置可以起到回流的作用和達到脫氮、除磷的目的。其基本的工藝流程如圖3-15所示。

污水從左側池進(jìn)人流后,該池作為曝氣池,由于池中在上一個(gè)運行周期中作為沉淀池時(shí)積累了大量的經(jīng)過(guò)再生、具有較高吸附活性的污泥,因而可以有效降解污水中的有機物;混合液進(jìn)人中間反應池繼續進(jìn)行曝氣,污水中有機物得到進(jìn)一步降解,然后再進(jìn)人右側池進(jìn)行沉淀,上清液即處理后出水由固定堰排出;同時(shí)在混合液從左到右的推流過(guò)程中,左側池中的活性污泥會(huì )隨水流進(jìn)人中間池、再進(jìn)入右側池,使污泥在各池中重新分配。上述過(guò)程經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后,關(guān)閉左側進(jìn)水閘,開(kāi)啟中間進(jìn)水閘,左側池停止曝氣,而污水從中間池繼續流向右側池,這一過(guò)程是個(gè)過(guò)渡段,時(shí)間較短;然后關(guān)閉中間進(jìn)水渣,開(kāi)啟右側進(jìn)水閘從右池進(jìn)水,此時(shí)右側池開(kāi)始曝氣,左側池經(jīng)過(guò)靜止沉淀后排水,水流從右到左,完成一個(gè)循環(huán)。

圖3-15UNITANK工藝操作過(guò)程示意圖

由于進(jìn)水側邊池的水位高,由此產(chǎn)生的水位差才能促使水流從一側流向中間池再從另一側池排處,因為兩側的出水堰高度相同,因此進(jìn)水池的水位必定淹沒(méi)了作為出水用的固定堰。當該池由曝氣池過(guò)渡到沉淀池時(shí),水位必定下降,為保證出水優(yōu)良,必須將殘留在出水槽中的混合液排除并用清水沖洗出水槽,一般需要設置專(zhuān)門(mén)的水池收集這部分混合液和沖洗水,再用小泵提升輸送到中間曝氣池。采用潷水器排水的CAST系統可以避免出現這個(gè)問(wèn)題。

如果在污水交替進(jìn)人左側和中間反應池的過(guò)程中在左側反應池進(jìn)行缺氧攪拌,可以將在前一個(gè)運行階段中形成的硝態(tài)氮通過(guò)反硝化菌的作用實(shí)現脫氮,并釋放上一階段運行時(shí)沉淀的含磷污泥中的磷。中間反應池在曝氣運行時(shí),進(jìn)行去除有機物、硝化和吸收磷,在進(jìn)水并攪拌時(shí)進(jìn)行反硝化脫氮,并自左而右推進(jìn)污泥。右側反應池作為沉淀池進(jìn)行泥水分離,上清液溢流排出,部分含磷污泥作為剩余污泥排出。在進(jìn)人第二個(gè)運行階段前,污水只進(jìn)人中間反應池,使左側反應池中盡可能完成硝化反應。其后左側反應池停止曝氣,作為沉淀池,系統進(jìn)人第二個(gè)運行階段,污水由右向左流動(dòng),運行效果與從左向右時(shí)相同。

(4)DAT-IAT工藝

DAT-IAT工藝是SBR工藝的一種變型,主體構筑物由需氧池(DAT)和間歇曝氣池(IAT)組成。DAT連續進(jìn)水、連續曝氣,DAT出水進(jìn)人IAT后完成曝氣、沉淀、潷水和排出剩余污泥的過(guò)程。DAT-IAT工藝流程如圖3-16所示。

圖3-16DAT-LAT工藝流程示意圖

污水連續進(jìn)人連續曝氣的DAT池進(jìn)行初步生物處理,曝氣時(shí)間為每天20h左右(具體時(shí)間視水質(zhì)水量情況而定),DAT池的作用機理和操作與傳統的活性污泥法曝氣池基本相同。經(jīng)DAT池初步處理的污水再通過(guò)雙層導流設施進(jìn)人IAT池,根據工藝需要進(jìn)行曝氣或攪拌,曝氣以達到好氧反應去除BOD5和硝化的目的,攪拌可以實(shí)現反硝化和含磷污泥釋磷的目的,而后在反應的后階段進(jìn)行曝氣,以去除附著(zhù)在污泥上的氮氣和實(shí)現污泥的再吸磷。當IAT池停止曝氣和攪拌后,活性污泥混合液進(jìn)行泥水分離,上清液使用潷水器排出,在IAT池沉降的活性污泥部分作為該池下個(gè)周期的回流污泥,部分回流到DAT池作為DAT池下個(gè)周期的回流污泥,另有一部分作為剩余污泥排放。

待處理污水首先經(jīng)過(guò)DAT進(jìn)行生物處理后再進(jìn)人IAT,由于連續曝氣起到了均衡有機負荷和水力負荷的作用,因此提高了整個(gè)工藝過(guò)程的穩定性。進(jìn)水工序只發(fā)生在DAT,而排水和沉淀工序只發(fā)生在IAT,使整個(gè)生化系統的可調節性進(jìn)一步加強,有利于去除難降解有機物。一部分剩余污泥從IAT.回流到DAT,可以使DAT產(chǎn)生生物選擇器的作用,有利于避免污泥膨脹現象出現。與CAST和ICEAS相比,DAT是一種更加靈活、完備的生物選擇器,從而可以使DAT與IAT均能保持較長(cháng)的污泥齡和很高的ML5S濃度,因此耐受有機負荷和有毒物質(zhì)沖擊的能力較強。

(5)MSSR工藝

MSBR又稱(chēng)改良式序列間歇反應器,其結合了傳統活性污泥法和SBR的優(yōu)點(diǎn),在恒水位下連續運行,采用單池多格方式,省去了多池工藝所需的連接管道、泵和閥門(mén)等設備或設施。由流程特點(diǎn)看,MSBR實(shí)際相當于由A2/0工藝與SBR工藝串聯(lián)而成,因而同時(shí)具有很好的除磷和脫氮作用。MSBR的基本流程示意圖見(jiàn)圖3- [#]7MSBR流程示意圖

污水進(jìn)人厭氧池,回流污泥中的聚磷菌在此進(jìn)行充分放磷,然后混合液進(jìn)入缺氧池進(jìn)行反硝化,反硝化后的污水進(jìn)人好氧池,有機物被好氧降解,活性污泥充分吸磷后再進(jìn)人起沉淀作用的SBR池,澄清后污水排放。此時(shí)另一邊的SBR在1.5倍的回流量下進(jìn)行反硝化、硝化或靜置預沉淀;亓魑勰嗍紫冗M(jìn)人濃縮池進(jìn)行濃縮,上清液直接進(jìn)人好氧池,而濃縮污泥進(jìn)人缺氧池,這樣一方面可以進(jìn)行反硝化,另一方面可以先消耗掉回流濃縮污泥中的溶解氧和硝酸鹽,為隨后進(jìn)行的缺氧放磷提供更為有利的條件。在好氧池和缺氧池之間有1.5倍的回流量,以便進(jìn)行充分的反硝化。

按照SBR池內攪拌、曝氣、預沉的時(shí)間不同,可以將MSBR的一個(gè)運轉周期分為6個(gè)時(shí)段,即三個(gè)時(shí)段組成半個(gè)周期,在一個(gè)周期的前后兩半個(gè)周期內,除了兩個(gè)SBR池的運轉方式互相轉變外,其余單元的運轉方式保持固定不變。MSBR的半個(gè)運轉周期持續120min,相應攪拌、曝氣和預沉的時(shí)間分別為 [#]0min、50min和30min。原污水連續進(jìn)人厭氧單兀后,依次流經(jīng)缺氧單元和好氧曝氣池,在第一個(gè)半周期內從SBR2單元排水,同時(shí)513札單元進(jìn)行攪拌、曝氣、預沉三個(gè)過(guò)程;在第二個(gè)半周期內從SBRr^元排水,同時(shí)58&單元進(jìn)行攪拌、曝氣、預沉三個(gè)過(guò)程。

MSBR系統的回流由污泥回流和混合液回流兩部分組成,而污泥回流又可分為濃縮污泥回流和上清液回流兩部分;旌弦夯亓鬏^為簡(jiǎn)單,在各時(shí)段內均從好氧曝氣池回流到缺氧池,再由缺氧池回流到曝氣池。而污泥回流根據運行半周期的不同有所不同,在第一個(gè)半周期內從SBR,回流污泥到濃縮池,在第二個(gè)半周期內從SBR2回流污泥到濃縮池。

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