日处理15立方米一体化生活污水处理设备

日处理15立方米一体化生活污水处理设备

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 间歇式活性污泥法(SBR) 又称序批式活性污泥法, 是一种不同于传统活性污泥法的废水处理工艺。1914年英国的Arden 和Lokett 活性污泥法时采用的就是间歇法。受当时技术条件的限制, 曝气池水流不断切换, 操作起来较为烦琐,而且沉淀时静止, 曝气设备易被堵塞。在连续式活性污泥法出现之后, 很快将其取代, 占据了主导地位。20 世纪70 年代以来, 为解决连续污水处理法存在的问题, 由R. L.Irvine发起, 日本、澳大利亚等国学者对SBR 进行了重新评价和研究。特别是近年来由于计算机控制技术的发展, 通过溶解氧测定仪、氧化还原电位计等仪表对工艺运行进行过程控制的技术出现, 使得初期的SBR 反应器间歇运行的复杂操作问题得以解决。20世纪80 年代以后, SBR 法引起越来越多国家的重视,并陆续得到开发应用。

SBR 工艺流程和优点
SBR 工艺的核心是SBR 反应池, 它是按一定时间顺序间歇操作运行的生物反应器。所谓“序批间歇式”有两种含义: 一是运行操作在空间上是按序列的方式进行的, 为匹配多数情况下废水的连续排放规律, 必须2 个或多个SBR 池并联, 按次序间歇运行;二是每个SBR 的操作在时间上也是按次序排列的。一个运行周期按次序分为五个阶段: 进水、反应、沉淀、排水和闲置阶段。典型的SBR 系统包括一座或几座反应池以及初沉池等预处理设施。反应池兼有调节池和沉淀池的功能。当反应池进水结束后, 开始曝气反应, 待有机物浓度达到排放标准后, 停止曝气, 使混合液在反应器中处于静止状态进行固液分离, 经过一段时间后排除上清液, 沉淀污泥进入闲置阶段, 反应器又处于准备进行下一周期运行的待机状态。在进水阶段,又可根据是否曝气分为限制曝气、非限制曝气和半限制曝气三种。限制曝气是指在进水时不曝气, 并尽量缩短进水时间, 这种限制曝气方式适合于处理无毒性的污水。非限制曝气是在进水的同时曝气, 在进水期便可降解一部分基质, 避免反应初期基质在混合液中过度的累积, 对反应过程造成抑制。这种非限制曝气方式适合于处理有毒且基质浓度较高的污水。半限制曝气是在进水的后半期进行曝气, 是介于限制曝气和非限制曝气之间的一种运行方式。
SBR工艺之所以能够日益受到重视, 并广泛应用, 是由于其运行方式的特殊性, 使其具有以下连续流系统*的优点。
( 1) 工艺流程简单、基建与运行费用低。SBR 系统的主体工艺设备是一座间歇式曝气池, 与传统的连续流系统相比, 无须二沉池和污泥回流设备, 一般也不需调节池。许多情况下, 还可省去初沉池。这样SBR 系统的基建费用往往较低。根据L. Ketchum 等的统计结果, 采用SBR 法处理小城镇污水比用传统连续流活性污泥法节省基建投资30%以上。SBR法无须污泥回流设备, 节省设备费和常规运行费用。稳定运行期, 废水处理费用与原A/O—A/O 工艺相比可降低15%～20%。

( 2) 生化反应推动力大、速率快、效率高。SBR法反应器中底物浓度在时间上是理想推流过程, 底物浓度梯度大, 生化反应推动力大, 克服了连续流*混合式曝气池中底物浓度低, 反应推动力小和推流式曝气池中水流反混严重, 实际上接近*混合流态的缺点。R. L. Irvine 等的研究还表明: SBR 法中作为微生物活性重要指标的RNA 含量是传统活性污泥法中的3~4 倍。
( 3) 耐冲击负荷能力较强。SBR 法虽然对于时间来说是理想推流过程, 但就反应器中的混合状态来说, 仍属于典型的*混合式, 也具有*混合曝气所具有的优点。一个SBR 反应池在充水时相当于一个均化池, 在不降低出水水质的情况下, 可以承受高峰流量和有机物浓度上的冲击负荷。此外, SBR可在反应器内保持较高的污泥浓度, 这也在一定程度上提高了它的耐冲击负荷能力。
( 4) 有效防止污泥膨胀。SBR 具有选择器效应,反应初期底物浓度较高, 有利于絮体细菌增殖并占优势, 可抑制专性好氧丝状菌的过分增殖。此外,SBR 法中好氧、缺氧状态交替进行, 也可抑制丝状菌生长。
( 5) 沉淀效果好。沉淀过程中没有进出水水流的干扰, 可避免短流和异重流的出现, 是理想的静止沉淀, 固液分离效果好, 具有污泥浓度高、沉淀时间短、出水悬浮物浓度低等优点。
( 6) 操作灵活, 易维护。SBR 法不仅工艺流程简单, 而且根据水质、水量的变化, 通过各种控制手段,以各种方式灵活运行, 如改变进水方式、调整运行顺序、改变曝气强度及周期内各阶段分配比等来实现不同的功能。由于SBR 无污泥回流系统, 无需二沉池, 比其他生化处理系统更易于维护。

MSBR法的主要运行特点
(1)MSBR系统能进行不同配置的设计和运行，以达到不同的处理目的。
(2)每半个运行周期中，步骤的数量和每步骤所需的时间，取决于原水的特性和出水的要求。这里介绍了6个运行步骤，但所需总的步骤可以被系统设计者所选择。常常可以在实际运行中减少，以便使运行过程简单化。例如，步骤1和步骤2能通过延长步骤1和减少步骤2的时间来合并这两步为一步。

增加步骤1的时间则增加序批处理格有机碳的量，这使得在不进原水的缺氧混合时间需要更长，以平衡步骤3。也可以增加步骤，进行更多的缺氧好氧序批操作，来处理有机物和氨氮浓度更高的原水，以达到更低出水总氮的要求。
(3)在每半个循环中，原水大部分时间是进入主曝气格。接着是部分或全部污水进入作为SBR的序批处理格。在主曝气格中完成了大部分有机碳、有机氮和氨氮的氧化。另外，主曝气格在*混合状态下连续曝气，创造了一个稳定的生物反应环境。这使得整个设备能承受冲击负荷的影响。
(4)从序批处理格到主曝气格的循环流动，使得前者积聚的悬浮固体运送到了后者。循环也把主曝气格内的被氧化的硝化氮运送到在半个循环的大部分时期处在缺氧搅拌状态下的序批处理格，实现脱氮的目的。
(5)污泥层作为一个污泥过滤器，对改善出水质量和缺氧内源呼吸进行的反硝化有重要作用。
MSBR法的应用与发展
MSBR技术已在几个污水处理厂应用。位于加拿大Saskatchewan的Estevan污水处理厂则为一实例。虽然由于严寒造成一些冰冻问题，但污水厂还是取得了相当好的处理效率。平均温度为13℃。